深度学习视域下的高中生物教学“问题串导学模式”研究

曹秋菊

摘   要：为培养高中生的生物学科核心素养，让学生由浅层学习向深度学习发展，教师需要发挥教学主导作用，引领学生主动构建知识体系，形成批判和反思的高阶思维。“问题串导学模式”通过设置目标性强，开放度大，逻辑层次清晰的问题，有效地引领学生进行深度学习。本文通过人教版新教材“基因突变和基因重组”这节教学案例，探讨“问题串导学模式”在深度学习视域下的应用策略。

关键词：高中生物;深度学习;问题串;新教材

2014年教育部研制印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，如何提高中学生核心素养成为教育的重要目标指向。而落实学科核心素养的培养目标，就要摆脱被动输入式的，以获取知识事实为目标的浅层学习。因此深度学习再次引起教育界的关注，随之，深度教学的理论研究和实践探索也逐步开展。深度教学强调教师通过对知识的处理，引导学生逐步到达一定的学习深度[ 1 ]。 “问题串导学模式”是教师通过设置一系列逻辑严密，层层推进的问题，帮助学生主动构建知识体系，提升学科核心素养的一种教学模式。该模式能有效地提升学生的信息获取能力和知识迁移能力，锻炼了学生的批判思维和反思精神，实现深度学习。

下面以人教版2019年新版高中生物必修二第五章第一节“基因突变和基因重组”为教学案例，提出高中生物教学中“问题串导学模式”的几点应用策略。

1  以学生已有认知为起点，以本节课教学目标为落点

“问题串”设置的起点应该是学生的已有认知，利用前面学过的知识做铺垫，学生结合课本阅读和资料分析获得新信息，进而得出新概念，达成本节课的教学目标。例如，教师在基因突变的概念引入上，并不是直接让学生阅读课本呈现的概念，而是通过“镰状细胞贫血”的实例分析，让学生根据已经学过的中心法则推测出该病发生的根本原因，总结出概念。在学习基因重组的概念时，教师设置的问题以孟德尔豌豆杂交实验二中新的性状组合产生的原因为起点，激发学生调动已有认知，重温孟德尔的自由组合定律的实质。教师进一步设置问题“如果两对等位基因位于一对同源染色体上，是否会产生四种配子”“什么情况下也能产生四种配子”，引发学生回忆“交叉互换”的相关内容，在巩固旧知识的基础上，归纳出基因重组的概念。在这个过程中，学生得以温故知新，旧知识得以应用，新知识以一种探究发现和归纳总结的形式呈现，学生不再是死记硬背知识点，而是内化为自身的认知。

2  “问题串”的设置要给足信息，问题推进的速度要适当

“问题串”的设置要根据学生的知识和能力水平提供足够的必要信息，这些信息发挥着弥补知识盲区，搭设探究支架的作用。“问题串”一定要逻辑严密，问题推进的速度要适当，推进速度太慢，学生容易失去探究欲望，推进太快，学生则容易有“跟不上，够不到”的失落感。本节课教师先是利用已学过的中心法则对镰状细胞贫血的病因进行分析，引出基因突变的概念;而后又从中挖掘出基因突变的类型，提出“碱基对替换、增添和缺失后，基因编码的氨基酸序列发生了怎樣的变化”？该题目实质上是由同义突变、错义突变、无义突变和移码突变的概念演变过来的。但是本节课并未要求学生识记这些概念，所以教师并未给出这些名词，而是让学生利用中心法则通过自己的分析，发现了基因突变的类型，并对基因突变是否能产生新基因，是否产生新的蛋白质，是否引起性状改变等问题进行回答。由于问题环环相扣，前一个问题的解决为下一个问题做铺垫，学生在学习的过程中有顺理成章之感，并没有因为接触多个新概念而感到疲劳。

3  通过图文结合创设情境，由表及里，由现象到本质

新教材中，教学资料更加丰富，“思考与讨论”“与社会的联系”等模块更加贴近生活实际，增加了许多我国科学家的研究成果，不仅有利于知识学习和能力提升，还可以提高学生的民族自豪感。新教材插图更加新颖实用，易于学生理解和接受。教师充分利用教材的图文资料，设置深入细致问题，引导学生的思维向纵深发展。例如，关于结肠癌的发病原因的“问题串”设置，让学生从教材插图中获取信息，分析癌症发生的根本原因，发现癌变中基因突变的累加效应以及找出癌细胞的特点。另外，教师指导学生阅读文献，处理数据、解决问题可以提高学生问题意识和探究能力。例如，本节课中教师提供《结肠癌发病机制中原癌基因与抑癌基因研究及相关药物治疗进展》一文，学生进行片段阅读，归纳得出原癌基因和抑癌基因在细胞中的功能多与细胞分裂、凋亡、转移等相关[ 2 ];而且学生发现除了基因突变，这类基因的表达水平变化也对癌症的发生有重要影响。

4  聚合性问题和发散性问题搭配进行

设置聚合性的问题可以高效地达成学习目标，还可让学生的思维更有深度;而发散性的问题则可以拓展学生思维的宽度，培养学生的创新精神。例如，教材中关于“肺癌与吸烟的关系”的讨论，学生初步体会相关性与因果关系的差异，教师提出发散性问题“可以通过什么方法探究吸烟可以使肺癌的发病率提高呢？”而后学生进行分组讨论。有的小组提出分别用香烟浸提液和清水培养动物细胞，观察细胞形态和增殖速度;有的小组则提出把若干健康的生理状态相同的小鼠平均分为两组，每天分别吸入香烟点燃后的气体和新鲜空气，一段时间后，观察小鼠肺部细胞的形态变化。学生自觉地使用假说演绎法来解决问题，并在讨论中对各自实验的优缺点进行了分析，学生主动地完善了自己的科学思维体系，其学习投入程度和知识理解大大加深了。

5  “问题串”推进过程中，注重生成性问题和个性化问题

“问题串导学”模式中，教师要进行充分的预设，但在实际教学过程中，学生的答案可能与预设的答案不同，而且不同的学生可能会给出不同的答案。教师要注意在学生解决问题的过程中，积极巡视和指导，及时解决课堂上出现的生成性问题和个性化问题。教师不仅要发现学生认知结构的漏洞，及时完善其认知结构，更要挖掘学生答案中的闪光点，鼓励学生大胆质疑和勇于创新。例如，有学生认为细菌产生抗药性是有害变异，因为抗药性会使药效变差。教师通过一连串的问题，让学生自己分析出“抗药性对人的生活有害，但在药物存在的环境下，这种变异对害虫的生存是有利的”，而后学生体会到“在环境发生变化时，少数基因突变可能有利于生物的生存，这对生物的进化有重要意义”。又有学生提出“如果没有药物存在，这种变异还是有利的吗？”教师让学生讨论，学生认为是既没有害，也没有利的。教师对学生大胆的预测进行了肯定和鼓励。

综上，在高中生物教学中，有效的“问题串导学模式”，既可以对旧知识进行复习巩固，又可以进行知识迁移和获取新知识。学生不再是被动接受知识，而是主动获取知识，学习者从具体现象深入到核心概念，从碎片化信息到构建学科知识体系。学生的自主学习和探究能力，批判和反思的高阶思维得以发展。该模式具有较强的可操作性，对教学环境的硬件要求不高，适合于大多数学校的常态教学，值得研究和推广。

参考文献：

[1] 郭元祥.论深度教学：源起、基础与理念[J].教育研究与实验，2017（3）.

[2] 刘静，黄红. 结肠癌发病机制中原癌基因与抑癌基因研究及相关药物治疗进展[J].中国药房，2014（12）.

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