基于学科素养发展的生物问题情境设计

孙钢

摘 要：基于核心素养的高中生物情境教学强调在具体的情境教学中融入核心素养，突出生物学特色，释放师生潜能，有效促进学生生物学核心素养的培养，其教学情境设计策略侧重生活化问题情境设计、体验式问题情境设计、拓展式问题情境设计。

关键词：问题情境;学科素养;高中生物

中图分类号：G633.91文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2018）24-074-1

学科核心素养正成为深化基础教育课堂教学改革的根本指导方向。如何在课堂教学中有效提升学生的学科素养？这是我们每一位教师需直面的一个课题。大量的课堂实践和学习理论告诉我们，有效提升学生学科核心素养的学习需要创设多样化的、适切的问题情境，促进学生在课堂上高效、积极主动的深度学习。下面具体讨论三种类型。

一、生活化问题情境：从感性到理性的转变

多元智能理论之父霍华德·加德纳说：“除非学生在学习过程中扮演积极的角色，除非他们学会提问、学会动手做，除非他们在脑海中能够重新构建所学的知识并根据需要转换，否则他们的学习成果都会消失。”也就是说知识的获得主要来自于生活和个人的直接经验，因此生物课堂教学应突出认知活动与社会生活的融合，理顺感性认知与理性认知的关系，打通现实生活与科学世界的联系。

案例1：“体外受精和胚胎早期发育”教学中的情境设计

多媒体展示：据英国《金融时报》中文网报道，英国农户很快将向中国同行出口种猪和猪精液。

英国首相利用他的访华之旅，帮助推动与中国政府达成协议，为英国向中国销售猪人工授精材料铺平道路。英国首相府表示：“中国市场对猪肉的需求越来越大，但中国养殖方法的效率却未能相应提高。这个出口猪精液的新协议将意味着英国最优良的猪将帮助支撑世界上最大的猪群。”……

教师提问：你若是一名相关的科技工作者，准备如何利用这匹进口的猪精液及种猪，让我们国人尽快吃上高品质的英国猪肉呢？

生1：利用英国优良种猪进行交配

生2：让英国优良种猪与中国本地猪进行杂交

生3：用进口的种猪精液对中国本地猪进行体内受精

生4：用进口的种猪精液与进口的种猪的卵细胞进行体外受精并培养

在教师问题的引导下，学生分组讨论出了多种方案，并从优良遗传性状的保持、繁衍后代的速度等方面对不同方案进行了评价。同时围绕该核心问题学生自然生成了下列子问题：如何获取卵细胞？如何在体外受精并进行早期培养？目前体外受精胚胎发育率如何？

基于现实的问题解决，让学生面对一个真实的问题情境，立足于学生的感性认知，引导学生进行思考探讨，课堂上学生思维活跃、互动积极，有效地突破了现代生物学技术中概念多重抽象的难点。

二、体验式问题情境：从表象到内涵的深化

英国学者柯林彼尔德在“体验式学习的力量”一书中说：脱离体验谈论学习没有任何意义。只有当学生已有的体验与当前学习活动生成的新体验融合，才能对知识深刻理解、对方法深刻感受、对思想切实领会。因此教师在课堂教学中应更多关注学生在亲历与体验中对知识的理解程度，解决问题中的思维发展程度。

案例2：“種群的特征”教学中的情境设计

教师带领学生来到校园内的生态园，布置了用不同方法模拟调查一定区域内某植物种群密度这一任务。

体验1：教师指出了实地取样的三种植物（沿街草、牵牛、一年蓬），学生通过观察、分析、比较、讨论，选择自己认为“合适”的植物作为调查对象。学生谈各自在调查中的感受，确定最佳调查植物。

体验2：学生用细铁丝制作样方进行调查，样方有圆形有方形;样方有大有小;样方数有多有少;位于样方边线上的植株有的全部计入、有的忽略不计。在教师的引导下，学生针对调查方法谈感受，确定最佳样方大小、数量及合理计数。

基于体验的问题解决，问题就在教育的现场生发，“一石激起千层浪”，一连串问题的生发，给课堂带来了探究活力。通过体验，让书本知识在学生头脑中形成直观、可操作的表象，进而进行有效思维，实现从体验往体悟的转变，逐渐养成良好的科学品质。

三、拓展式问题情境：从低阶到高阶的提升

苏霍姆林斯基曾说过：“每个人内心深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”拓展式问题情境，能留给学生足够大的思维空间，让学生从不同视角、更深层次思考、分析并解决问题，使学生对知识的关注由理解层上升到创新层，实现从“学会”到“会学”的跨越。

案例3：“果酒果醋的制作”教学中的情境设计

学生在探究不同果酒的制作中，发现西瓜酒的制作不是很成功（产生的气泡少，酒精度低）。同样的操作、同样的实验装置、同样的环境条件，为什么唯独西瓜酒制作失败，而葡萄酒、苹果酒等却是成功的呢？

生1：西瓜是去皮后榨汁的，而酵母菌常附着在果皮上，可能由于缺少酵母菌导致发酵失败。

生2：这个西瓜可能不够甜，糖分含量少，导致发酵失败。

教师趁热打铁要求学生设计一组对照试验来证明猜测是否正确。此时，学生真正遭遇挑战，开始针对自己的想法设计实验方案、选择实验材料并实施实验。经过一个星期的观察记录、检测及其不同组之间实验现象的对比，最终得出结论是酵母菌的数量太少，影响了发酵的进程。

基于拓展的问题解决，学生不再按照教材内容的统一模式去思考，无须按图索骥寻找答案，而是有意识地思考学科中蕴含的思想方法，反思自己的思维方法，从而提高了学生独立探究问题、解决问题的能力。

总之，作为一名一线教师，我们要想真正实现培养学生学科素养的根本目标，那就必须通过问题情境的创设，把知识学习从“知识线索”翻转为“问题线索”，将有待学生着重建构的核心知识转化为精当而真实的学科核心问题，并按问题内在的逻辑关系形成问题群，让学生在问题解决的活动中提高学科核心素养水平。