通过问题驱动式探究教学来提高学生的生物核心素养

高赢 虞桂琴

【摘要】问题是探究的起点，如何探究并解决问题？运用“问题驱动式”教学模式，正是以问题为驱动，驱使学生参与问题的探究与解决，在这一过程中，提高了学生分析与解决问题的能力，从而提高学生的生物核心素养。

【关键词】问题驱动 探究教学 生物核心素养

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）31-0160-02

2018年新高考“6选3”模式将会在全国铺展开来，高中生物新大纲着重强调的“发展学生生物核心素养”将为今后的高考命题指明方向。生物学核心素养由生命观念、理性思维、科学探究和社会责任组成，自2003年颁布的《高中生物课程标准》以来，国家生物课程中心始终要求教师要把探究教学作为一种能够有效培养学生生物科学素养的教学方法。科学探究主要是以问题为出发点，采用形式多样的探究活动，从而让学生获得新知、提高能力、培养情感体验为目的学习方式。科学探究的一般思维是：提出问题→解决问题→提出新问题，可见科学探究的本质是一个不断提出问题、解决问题的过程。生物学中的科学探究是学生积极主动地获得生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的种种活动。问题是探究的起点，如何探究与解决问题？运用“问题驱动式”教学模式，正是以问题为驱动，驱使学生参与问题的探究与解决，在这一过程中，提高了学生分析与解决问题的能力，提高课堂教学效率。

问题驱动式教学是指根据教学内容和目标，将教学内容划分为若干不同层次和类型的问题或任务，引导学生主动发现、积极探究、解决问题，从而深层次地理解并掌握基本的知识，实现能力到人格的整体发展。

问题驱动式教学的实施策略：

一、提出问题

爱因斯坦曾说过“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”在问题驱动式教学中，提出问题和解决问题一样，应当被视为问题驱动式教学的重要组成部分。科学探究中，问题的来源有三个途径：一是来自自己已有的经验与来自实际观察的矛盾，二是来自理论本身存在逻辑矛盾，三是来自不同理论的争论。对中学生来说，问题主要来自已有的经验与真实观察到的现象的矛盾。生物新课程标准所强调的通过观察或从现实生活中提出问题，这里所说的观察主要是对生物学课程学习中所作的观察。现实生活是指学生的生活经验，也就是日常生活中所做的观察。因此，引导学生通过观察来发现问题、提出问题是生物学中提出问题的最有效手段。

科学探究主张学生应学会提出与生物学相关的问题，学会提出可以探究的问题，即真实问题和具体问题。而且应当注意，提出的问题值得探究，有的问题过于简单，不能引发探究，属于没有探究价值的问题。例如人教版高中生物必修一中关于“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，有的同学提出问题“植物细胞会出现失水的情况吗？”，显然这个问题没有探究的意义，因为日常生活中植物失水的现象屡见不鲜，如放盐后萝卜会有水分渗出。如果引导学生透过现象去看本质，“植物细胞在什么情况下会失水？”，“是否跟哺乳动物红细胞失水一样？”，“原生质层相当于一层半透膜吗？”，通过讨论让学生明白探究的目的，从而选择具有探究价值的问题。

二、分析问题，作出假设

学生明确探究问题以后，学生应当对问题进行分析。为了更好理清探究的思路，首先要搜集与问题相关的资料，可以回忆和梳理自己已经掌握的与研究该问题有关的知识，可以查阅课本，可以利用网络，可以从图书馆借阅相关资料。在这里，搜集资料的能力对于解决问题来说很重要，特别是对于具有创造性且学生比较陌生的问题。资料收集完后，就要对信息进行组织和整合，有利于解决问题中的信息提取。把获取的信息和已有知识通过线索联系起来，然后提出可以解决问题的途径以及假设。

作出假设是指根据已有的知识和生活经验，对提出的问题所作的一种推断和解释。作出假设是探究教学中一个重要环节，在提出假设的整个过程中，学生始终在对问题进行分析和了解。不管假设最后是被证实还是被否定，都具有推动认识发展的作用。特别要注意的是，假设不是胡说，而且要有科学根据。合理的假设与学生知识经验的多少，思维能力的高低有着极为密切的关系。教师要善于根据学生的认知水平引导学生作出合理的假设。例如，关于“原生质层相当于一层半透膜吗？”的问题，有的学生说：“我作出的假设有两种，一种相当于，一种不相当于。”如果这样的话，假设就形同虚设了。有的学生说：“我作出假设是原生质层不相于一层半透膜？”显然这一假设是没有根据自己前面已掌握的科学知识而作出来的，因为植物的细胞膜和液泡膜都是生物膜，而原生质层是指细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，生物膜是具有半透性的。当然，就算所作的假设是有依据的，也只是一种推测，还需要检验证实。

三、解决问题

解决问题的本质其实就是合理地选择和运用策略。在解决问题过程中，常用的策略有：

1.观察法 科学观察的最基本要求是客观地反应可观察的事物，并且是可以检验的、可重复的。只有可重复、可检验的观察结果，才是可靠的。另外，科学观察不同于一般的观察，观察里要全面、细致、实事求是以及及时记录。观察过程中，要积极思考，还需要与其他同学交流与讨论。例如，“原生质层相当于一层半透膜吗？”要解决这一问题，用的就是观察法。

2.實验法 有些问题的解决，光靠观察是不够的，还要通过实验来解决。在人为干预、控制所研究对象的条件下进行的观察就是实验。中学生物实验，通常是指在实验室用实验仪器进行的各种探究活动。学生通过亲自动手做实验、分析实验、总结实验结果，看假说是否成立，从而解决问题。高中生物，大部分的探究问题，都是通过实验法来解决的。

3.模型法 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，可以定性，也可以定量。高中生物中，构建模型是解决问题的最有效途径之一。如果学生选择模型来解决问题，首先要合理安排学生构建模型的时间，一节课只有45分钟，学生既要动手操作，又要完成知识构建，时间紧张，教师可以在课前将任务布置下去。另外，针对不同的问题，选择合适模型很关键，模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。例如在解决“人体如何进行血糖调节？“这一问题时，可以先构建物理模型，甲同学将2张糖卡放到桌子上，模拟吃饭后的反应，乙同学懂得出示 “胰岛素卡”，而后丙同学将2张“糖卡”由正面翻到背面。但在“模拟运动时的反应”时，甲从桌子上拿走一张正面朝上的“糖卡”后，不少学生却出现了仍旧出示“胰岛素卡”，把桌面上的一张“糖卡”由正面翻到背面的错误，学生亲历了错误的过程，对血糖的平衡与胰岛素、胰高血糖素的关系有了形象的认识，化抽象为具体，在此基础上构建出正常情况下血糖的来源和去路概念模型和血糖调节的概念模型。

4.调查法 调查法的一般程序：选择调查对象→制订合理的调查方案→获取信息、分析整理信息→成果展示→交流与讨论。调查法要注意的几个问题：首先是选择调查对象，一般情况下对调查对象的选择抽样调查，即选取一部分对象进行调查，并以样本的结果来代表对象全体的情况。其次是选择调查手段，调查手段应当根据调查的具体内容采用不同方法，采样、访问、观察、问卷、测验、座谈、查阅资料等均是常用的调查手段。最后是整理信息，获得结果，调查过程中要如实记录，对调查的结果要整理和分析，必要时还要用数学方法进行统计。

四、反馈总结

反馈总结果是问题驱动式教学中的结论形成阶段。在这里，如果作出的假设被验证为正确的，则形成结论。另外，可以把这一研究过程形成范例，用以指导以后其它问题的解决。如果通过检验，其问题解决的过程是不正确或不是完全正确，那么再重新进入问题解决的步骤，这样让学生独立去解决，让学生自己学会检验和评价自己的研究过程。当然，在学生进行这些检验和评价的过程中，教师要起到一个指导作用，及时引导学生发现在探究过程中错误出现的原因，能够及时地去解决出现的问题，并找出新的问题情境，提出新的问题。同时学生在获得知识和规律性认识后，教师应及时设置有一定层次的针对性的训练题目，指导学生使知识得到迁移并内化，用以解决实际问题，达到对知识加深理解和巩固的目的。

参考文献：

[1]刘东杰.高中生物学探究技能中核心素养的培养[J].生物学教学，2016.

[2]陈国.运用“问题解决”模式优化生物课堂教学[J].中学生物教学，2012.

[3]冯梅春.高中生物教学中问题解决教学模式的应用策略[J].中学教学参考， 2009.

作者简介：

高赢，湖北省襄阳五中生物教师。

虞桂琴，湖北省襄阳五中生物教师。