初中生物教學中培養學生問題解決能力的策略

《義務教育生物課程標準（2022年版）》（以下簡稱新課標）在學業質量描述中指出，形成基于證據、邏輯分析和解決問題的科學思維方式。核心素養部分也多次強調，教師要培養學生的知識應用能力和解決現實問題的能力。生物課程是學生認識生命、走進大自然的重要載體，學生應能用生物知識分析問題、解答問題，實現學以致用、實踐創新。然而，傳統生物課堂中，教師往往重視知識的灌輸，將學生的應試和升學放在更突出的位置，導致學科核心素養難以轉化落地。對此，教師需要主動轉變教學觀念，注重培養學生解決問題的能力，充分發揮出生物學科對人的塑造價值。

一、初中生物教學中培養學生問題解決能力的重要性

（一）深化知識理解和應用

在傳統的教學模式中，教師往往側重于知識的傳授與灌輸，學生則處于被動接受的狀態。這種單向的教學方式導致學生雖然能記住大量的生物知識，但在實際應用時卻顯得力不從心。通過問題解決能力的培養，有助于學生將所學知識運用于實際問題，以實踐檢驗和鞏固所學內容，從而實現知識有效遷移與應用。例如，在教授“光合作用”這一知識點時，教師可以設置一系列與植物生長相關的問題情境，引導學生運用所學知識進行分析和探討。學生可以在解決問題的過程中，逐步理解光合作用的原理、過程以及影響因素，從而深化對這一知識的理解。

（二）培養創新探索思維

在解決初中生物問題的過程中，學生需要運用邏輯思維、批判性思維以及創造性思維等高階思考方式，對問題進行深入分析和思考。這種思考過程不僅能鍛煉學生的思維能力，還能激發學生的創新意識和探索精神。在初中生物教學中，教師可以通過設計一些具有挑戰性和開放性的問題，引導學生進行深入思考和探索。例如，在講述“動物的學習行為”這部分知識時，教師可以讓學生思考“警犬有哪些消防技能，這些技能是如何形成的？”在解決這一問題的過程中，學生需要綜合運用所學知識，進行創新性思考和設計。在查閱資料、分析解決問題的過程中，學生的思維能力得以鍛煉，他們對生物學的興趣和探索精神也得到了激發。

（三）助力核心素養落地

初中生物核心素養包括生命觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四方面內容，關注學生品格與能力的發展，培養學生的問題解決能力不僅符合核心素養的要求，還能促進學生的全面發展。通過問題解決能力的培養，學生能逐步掌握科學的研究方法和思維方式，形成基于證據、邏輯分析和解決問題的科學思維方式。這種思維方式不僅能幫助學生更好地理解和應用生物知識，還能培養他們的科學素養和創新能力。當具備一定的獨立解決問題能力時，學生就能實現自主學習、合作探究素養的發展，為其他領域的發展夯實基礎。

二、初中生物教學中學生問題解決能力的核心要素

（一）問題的識別與解析

在培養學生問題解決能力的過程中，問題的識別與解析是基礎，要求學生能敏銳地從實際情境中捕捉到問題的存在，并對問題進行深入理解和剖析。在初中生物教學中，教師可以通過引導學生觀察自然現象、生物實驗或生活實例，培養他們的問題意識。例如，在觀察植物的生長過程時，學生可能會注意到某些植物葉片發黃，這時教師就應引導學生思考葉片發黃的原因，從而識別出問題所在。在識別問題后，學生需要對問題進行解析，明確問題的性質、范圍、條件和目標等要素。例如，針對葉片發黃的問題，教師可以引導學生從養分不足、水分過多、病蟲害等方面進行思考，鼓勵學生提出假設，并通過各種方式完成論證。

（二）資料的搜集與運用

在確定了問題的性質和范圍后，學生需要搜集相關的資料和信息，為問題的解決提供參考。在初中生物教學中，教師可以鼓勵學生利用課余時間，通過圖書館、互聯網等途徑，搜集與問題相關的生物知識和實驗數據。搜集到資料后，學生需要學會有效地運用這些資料，有效地進行篩選、整理、分析和綜合處理。教師可以指導學生運用思維導圖、提取摘要、對比歸納等科學的方法處理資料，從中選取有助于解決問題的內容。例如，在討論“兩棲類動物的生活習性”這一問題時，學生需要具備上網檢索信息、從書中迅速歸納要點的能力。在資料的搜集與運用過程中，學生不僅能拓寬知識面，還能培養自身利用學習工具的意識和能力。

（三）策略的制定與實施

在有了足夠的信息支持之后，學生需要大膽細致地制定解決問題的策略，綜合考慮問題的性質、已有的知識和經驗、可用的資源等條件。在初中生物教學中，教師可以引導學生通過集體討論、頭腦風暴等方式，共同制定解決問題的策略。例如，針對葉片發黃的問題，學生可能會提出增加施肥量、改善排水條件、噴灑農藥等解決方案。在此基礎上，學生需要按照計劃設計實驗驗證，并根據實施效果優化問題解決對策。教師可以通過觀察學生的實施過程，幫助他們解決問題，并給出優化建議，還可以鼓勵學生之間進行交流和合作，共同解決問題。在這一過程中，學生不僅能實現決策力和執行力的提升，還能學會與他人協作，共同完成任務。

（四）成果的運用與反思

在解決問題后，學生需要對成果進行運用和反思，從中汲取有價值的知識和學習經驗，反省存在的問題和不足，從而實現自身綜合素養的持續提升。在初中生物教學中，教師可以鼓勵學生通過撰寫小論文、制作PPT等方式，展示自己的成果，并將成果應用于后續的項目探究或實驗操作，加深學生對知識的理解。通過對解決問題過程的反思，學生可以總結自己在解決問題過程中的得失，以便在未來的學習中加以改進。教師則可以引導學生撰寫反思日記，或組織學生進行小組討論，分享彼此的反思和收獲，營造共同學習、共同成長的班級氛圍。

三、初中生物教學中基于核心素養的培養學生問題解決能力的策略

（一）結合教學內容，鼓勵學生提問

在初中生物教學中，結合教材內容鼓勵學生主動提問，是培養其問題解決能力的關鍵。在傳統的教學模式中，學生往往被動接受知識，缺乏主動思考和提問的機會，好奇心和創新意識被無聲壓制，在獨立面對新問題時常常不知所措。教師引導學生結合所學內容自主提出問題，則可以有效激發他們的思維活力，讓學生更積極地參與學習，形成一種主動思考。敢于提問也是學生對知識進行深入理解和反思的過程，有助于他們形成自己的見解和觀點。

以《生物進化的歷程》這節課為例，教師可以先介紹生物進化的基本概念和歷程，然后引導學生思考并大膽提出自己的問題。例如，教師可以展示不同生物化石的圖片，讓學生觀察并思考“這些化石生物之間有哪些相似之處和不同之處”“它們是如何隨著時間的推移而演變的”等問題作為引導。接下來，教師可以鼓勵學生提出更深刻且有價值的問題，如“為什么某些生物會滅絕，而另一些生物卻能夠生存下來”“生物進化的動力是什么”“人類是否可以控制生物的進化”等問題。在這些問題的驅使下，有助于學生深入理解生物進化的歷程，還能激發他們對生命科學的興趣和探索欲。

（二）創設問題情境，引導學生主動思考

在初中生物教學實踐中，教師可以巧妙創設問題情境，引導學生進行主動思考、培養其問題解決能力。通過問題情境的啟發，可以激發學生的學習興趣，提高他們的思維活躍度，促使學生運用所學知識去分析、解決實際問題。在創設問題情境時，教師應遵循真實性和層次性原則。真實性原則要求情境設計盡量貼近學生的生活實際經驗，使他們能在熟悉的情境中發現問題、解決問題；層次性原則要求情境設計應由易到難、循序漸進，符合初中生的認知發展規律。

以《關注心血管健康》一課的教學為例，教師可以先通過播放一段關于心血管疾病危害的視頻，引發學生的關注和思考。接著，展示一組心血管疾病數據，讓學生直觀感受心血管疾病的嚴重性和普遍性。然后，教師可以提出一系列問題，如“什么是心血管疾病”“心血管疾病是由哪些因素導致的”“我們應該如何預防心血管疾病”等問題，引導學生逐步深入思考和探討。在此基礎上，教師可以進一步創設主題為“模擬動脈粥樣硬化對血液流動的影響”的實驗問題情境，讓學生親手操作，觀察動脈粥樣硬化對血液流動的影響。在實驗過程中，教師可以進一步提出“動脈粥樣硬化是什么原因造成的”“我們應該如何改善自己的生活習慣來預防心血管疾病”等問題，激發學生深入思考和探索的欲望。

（三）拆分困難問題，逐步分析拆解

在初中生物教學中，面對復雜或抽象的知識點，學生往往會感到困惑和無從下手。此時，教師需要引導學生學會拆分困難問題，將其逐步分析拆解為更小的、更容易理解的部分，從而幫助學生更好地掌握和理解這些內容。拆分困難問題的核心在于將大問題細化為一系列小問題，每個小問題都相對獨立且容易解決。這種方法不僅能降低問題的整體難度，還能幫助學生形成系統性的思維方式，逐步形成自主解決問題的能力。

以《發生在肺內的氣體交換》一課為例，肺與外界的氣體交換原理是一個相對抽象且復雜的知識點。為了幫助學生更好地理解這一內容，教師可以將其拆分為以下幾個小問題。呼吸時胸廓容積發生了怎樣的變化？以此引導學生初步感知呼吸的存在和胸廓容積的變化規律。胸廓容積的變化與氣體進出有什么關系？通過演示實驗或模型展示，幫助學生理解胸廓容積擴大時氣體如何進入肺部，胸廓容積縮小時氣體如何排出體外。肺內的氣體交換具體是如何進行的？通過這一問題引導學生探討肺泡與血液之間的氣體交換過程，理解氧氣和二氧化碳在肺內的傳輸和轉換機制。通過將大問題拆分為這些小問題，學生可以更有條理地學習和理解肺內氣體交換的原理和過程，形成思考解決問題的思維和能力。

（四）強化實驗教學，動手實踐驗證

提出假設、設計實驗、驗證假設是探索生物問題的重要思路和方法。在初中生物教學中，強化實驗教學能有效提高學生的動手實踐能力，從而實現問題解決能力的發展。通過動手實踐，學生能更直觀地理解理論知識，加深對生物現象的認知，從而在解決問題的過程中更得心應手。在實驗過程中，學生需要設計實驗方案、準備實驗材料、操作實驗步驟，并觀察、記錄和分析實驗結果。這一系列過程不僅能鍛煉學生的操作技能，還能培養他們的邏輯思維能力和科學探究能力。

以《種子的萌發》一課為例，教師可以帶領學生設計一系列實驗，并鼓勵學生親手操作，觀察種子在不同條件下的萌發情況。例如，設置不同溫度、濕度和光照條件的實驗組，讓學生觀察并記錄種子的發芽率、生長速度等數據。這樣的實驗過程不僅能激發學生的學習興趣，還能讓他們在實踐中深刻理解種子萌發的條件及其影響因素。通過實驗教學，學生能親眼看到種子在不同條件下的生長變化，從而更直觀地明確種子萌發的原理和條件。例如，在觀察低溫處理組時，會發現種子的發芽率明顯下降，生長速度緩慢，從而得出低溫會抑制種子萌發的結論。

（五）設計課下任務，搜集資料進行探究

初中生物知識與學生的現實生活聯系緊密，學習探究的過程也不應局限于課堂。在培養學生問題解決能力的實踐中，教師應根據課堂教學進程，進一步設計課下拓展任務。在完成任務的過程中，學生需要自主搜集資料、結伴討論，形成對課堂學習的有效延伸，深化對知識點的理解和掌握。相較于課上學習而言，學生在完成課下任務時需要進行更多的獨立思考和驗證，從而發展自身的問題解決能力。

以《基因在親子代間的傳遞》一課為例，教師可以設計如下任務：1.繪制基因傳遞示意圖，展示基因如何在親子代間傳遞；2.設計模擬基因遺傳實驗，親身體驗基因遺傳的規律；3.尋找實例，說明基因如何通過遺傳信息影響后代的性狀。為了完成這些任務，學生需要利用課余時間，通過圖書館、互聯網等途徑搜集相關資料，查閱遺傳學的基本概念和原理，了解基因的結構和功能，以及基因在親子代間傳遞的機制和規律；同時，還需要尋找家族遺傳病史、動植物繁殖過程中的遺傳現象等具體的實例，來說明基因傳遞的實際應用。在完成課下任務后，教師可以組織學生在課堂上分享探究成果，與其他同學進行交流和討論，加深學生對該知識點的理解，培養他們的表達能力與合作精神。

四、結語

綜上所述，隨著初中生物教學步入核心素養時代，更加強調培養學生的問題解決能力，教師需要引導學生主動發現問題、解決問題，以此解決被動學習的低效問題。在初中生物教學中，培養學生解決問題的能力，有助于深化學生對知識的理解應用、實現創新探索思維的發展，從而助力核心素養的落地。在具體教學工作中，教師可以從鼓勵學生提問、創設問題情境、困難問題拆分、強化實驗教學以及設計課下任務等方面創新教學工作，從而提高初中生物教學工作的有效性，提高學生自主學習成長的動力，實現生物學科核心素養的持續落實。

注：本文系“高青縣教育科學‘十四五’規劃2025年度一般課題“劣構問題驅動的初中生物學深度教學策略研究”（課題編號：2025GQKT04）。