基于科学思维下的初中生物拓展式问题串设计研究

张春芳

(河北省保定市清苑区臧村中学 河北 保定 071100)

2017《普通高中生物学课程标准》明确提出生物学科的核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。科学思维作为生物核心素养的主要内容是生命观念建立的工具，是科学探究的基础。课标中明确指出科学思维是尊重事实与证据，崇尚严谨和务实的求知态度；是运用科学思维方法认识事物解决实际问题的思维习惯和能力，是一种态度、习惯、能力。科学思维具有逻辑性、系统性、创新性的特点，是比较与分类、归纳与演绎、分析与综合、抽象与概括、模型与建模的过程。而建构主义的学习观认为学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。

初中生物拓展式问题串是在生物学科核心素养和建构理论的指引下，根据学生已有的学习情况和教材知识的结构特点而设计的一连串由浅入深，由简单到复杂，有逻辑性，相互关联的问题。目的在于让学生在解决问题的过程中，更多的接触到事实材料，提炼分析形成重要概念和知识体系，培养学生的科学思维和探究能力。

在初中生物课堂中我们如何设计问题串？而拓展式问题串在教学中应用的效果？通过自己在平时教学中的实践和反思，总结了几点看法，分享如下：

1.从三个层面设计拓展式问题串

1.1 教材层面。教材本身是向学生传递知识、概念、原理、定义。而这些知识之间，概念之间是有一定的逻辑关系的，教师就要分清事实材料、一般概念和重要概念。例如：初中生物七年级下册第二章第二节内容《运输物质的器官-血管》一课，对于血管学生不陌生，但要科学的讲清它们的分类和结构特征还是有一定的困难。学生观察自己手臂的血管、鸡心脏部位的血管和小鱼尾鳍血管这都是事实材料，根据自己的观察提炼分析出动、静脉和毛细血管的定义，区分它们的结构特点和功能是一般概念，通过学习形成结构与功能相适应的生命观念是重要概念。根据知识之间的联系设计拓展式问题串：(1)我们全身布满了血管，同学们你能在手臂上找到它们吗？(2)这些血管有什么不同？(3)我们握住手腕会发现什么?为什么血管会有隆起的小包？(4)你能感受到脉搏吗？这说明血液流动的方向是怎样的？(动脉、静脉是本课的重要概念，我并没有直接讲解它们的定义，而是让学生去观察分析，总结动脉和静脉的定义。)(5)通过脉搏的跳动你能判断血液的流动的速度吗？(6)动脉和静脉是各不相连吗？(7)血管的功能是什么？(8)毛细血管为了完成它的任务有怎样的结构？(9)动脉、静脉和毛细血管之间的血液流动方向是怎样的？

1.2 学生层面。学生在进入课堂之前是有自己的生活经验的，并不一张白纸，单纯由老师的讲解和灌输。是在就知识的基础之上对新的问题进行分析、探究、整理而获得新知。这就需要教师对学生已掌握的知识和思维特点进行分析，设计问题串。例如：七年级生物上册第二章第三节《多细胞生物体》生物体的结构层次是一个抽象的概念，学生只能从宏观上了解植物和动物，对于各部分的结构也是零碎的认识，为此我设计了这样的问题串：(1)我们身边形形色色的动物和植物是由什么构成的？(2)这些细胞是杂乱无章的吗？(3)什么是结构层次举例说明？(4)观察油菜花它有什么结构，各有什么功能？(5)绿色植物有哪些组织？植物的根、茎、叶、花、果实、种子都是由哪些组织构成，你能指出吗？(6)什么是器官？植物的这些器官可以分类吗？分成几类？说明原因。(7)绿色植物的结构层次是怎样的？(学生在观察分析时逐步解决问题，对于植物的结构层次也有了具体和系统的认识)。

1.3 实验的过程和材料的创新层面。实验是生物课堂的主要任务之一，实验的材料应选择身边容易获得和贴近学生的生活为原则。学生在亲自实验中也会提出不同的问题。例如：八年级生物上册第四章第二节《蒸腾作用》课本中的实验设计是在同一株植物上选择两个枝条，一个不做处理，一个两面都涂上凡士林然后套上塑料袋观察水珠的形成。而学生在实验时有了创新—叶片的上表皮和下表皮气孔一样吗多吗？水生植物和陆生植物的气孔有区别吗？因此我设计了这样的拓展式问题串：(1)为什么我们走到树荫下会有凉爽的感觉？(2)我们用常见的绿萝作为实验材料，用塑料袋套住涂满凡士林的叶片会有什么发现？有无阳光有影响吗？对照组怎样处理？(3)叶片只涂上表皮和只涂下表皮有不同吗？(4)如果材料换成浮水植物-睡莲有不同吗？(5)什么是蒸腾作用？(学生在对实验的过程和实验材料不断创新的过程中加深了对气孔和蒸腾作用概念的理解)

2.拓展式问题串在教学中的作用

2.1 激发了学生的学习兴趣。在问题串的驱动下学生成为了问题情境的主人，激发了学生的学习兴趣。由于提出的问题是与生活相连，是将复杂的知识与社会经验相连，是由浅入深，螺旋上升逐步深入的过程，学生有了解决问题的兴趣，充分利用了学生的有意注意。

2.2 培养了学生自主探究的能力。教师提出的是精细化、系统化、逻辑性强的问题串，教师不断帮助学生深入理解问题，解决问题，在教师的有效引导下，学生逐渐达成探究目标，清晰思路，领悟探究的精髓。例如：《生物体的结构层次》一课，问题1、一株完整额绿色植物都有哪些结构？问题2、这些结构有什么功能？问题3、根、茎、叶、花、果实、种子由什么构成？学生通过观察分析逐渐理解器官是由多种组织构成，能行使一定功能的结构单位。

2.3 培养了学生的逻辑思维能力。生物知识本身就有一定逻辑性，问题串也是层层递进，逐步深入的过程。学生通过这样的训练，逻辑思维能力会得到强化。当学生再次看到生活中的植物后就不会联想到是由一粒种子发育而来，由细胞的分裂、生长、分化形成不同组织，不同组织构成器官，各种器官构成植物体。看到不同颜色、不同形状、不同气味的花时会想到，它的结构一定是与功能相适应的。

2.4 培养了学生的创新能力。例如：《种子呼吸释放热量》的实验，问题1、用保温瓶做实验，瓶口封禁有什么现象发生？问题2、如果换做玻璃瓶，还需要怎样保温？问题3、室内温度对实验有影响吗？课本的实验是标准化的，学生在实际的操作过程中会思考怎样替换实验材料，会发生哪些意想不到的事情，怎样避免。在问题串的引导下，学生打破了课本的束缚，有了自己与众不同的想法，创新能力得到了培养。

教育是心灵与心灵的碰撞，是思想的升华。通过我们不断的思考、发现、创造一定会设计出更加优质的问题串，唤醒学生的思维。正如陶行知先生所说：发现千千万，起点是一问。智者问得巧，愚者问得笨。思维的源头是提问，希望教师的提问能激起学生思维的浪花！