优化课堂教学问题设计，发展学生思维能力

福建省清流县第一中学 廖辉华

根据心理学的相关研究，人的思维需要与问题的解决联系在一起，通过解决问题，提升思维的认知程度。在我国推行素质教育的大背景下，让学生具备综合性的思维素质，已经成为现阶段高中生物课堂教学的首要任务。在课堂教学的实践中，教师要认识到，开展问题设计能够为学生生物思维的形成提供源泉。基于此，生物教师需要精心设计科学有效的问题，结合课堂提问的手段，不断提升学生的思维能力。以问题驱动为基础、学生的主动探究为核心，将学生的能力培养作为教学目的，让学生逐渐形成接受式与探究式学习共同平衡的新型学习模式，在问题提出与解决的过程中，逐渐获取新知，提升课堂教学问题驱动的有效性。

一、通过精心设计问题，提高学生生物课堂的参与积极性

学生心智建构与知识生成有着紧密的关系，高中生物课堂作为一门研究生命学的科目，构建有效的课堂教学，需要教师根据学生的主体参与意识，与学生通过高效的交流互动，让学生根据已有的知识经验，在全面分析教材内容的基础上，更加科学地掌握知识点之间潜在的内在联系。师生的交流互动是课堂主体的互动，主要是通过教与学的相互影响，促使课堂参与主体的教学行为更具依存性，产生相互作用。根据生成性的教学观，知识生成需要以有效的教学主体作为前提，而师生互动与生生互动则为这一教学主体提供了保障，高中生物教师通过精心设计合理的课堂问题，促进学生积极思考，为学生的进一步学习探索奠定基础。

例如，人教版高中生物“体液免疫与细胞免疫”的内容讲解，学生在学习的过程中，对免疫的过程很难形成直观的了解，导致这部分内容显得枯燥乏味。为了有效地提高学生的课堂参与积极性，教师可事先让学生对课文内容进行预习，之后在上课时请学生代表到讲台上对免疫的过程进行讲解，讲解可以根据学生自己的理解实施，让其他学生根据台上学生的讲解，提出自己的疑问。倘若台上学生不能有效解答，可以向教师求助。通过这种方式，不但可以提高学生学习的自觉性，还能促进课堂上学生的相互交流与互动，同时，教师与学生也能形成有效的互动。台上的学生提出问题：“体液免疫与细胞免疫存在什么共同之处？淋巴免疫具有什么样的效果？如何更加合理地反映体液免疫与细胞免疫之间的区别？”试着让其他学生从作用对象、作用方式上进行讲解。台上的学生踊跃提问，其他学生踊跃回答，让学生之间具备认识与交流经验的分享，能够有效地促进学生对这部分知识的理解，还能加深彼此的情感，让学生获得更加深刻的情感体验，拓展学生眼界，让交流过程在立体式、交叉式的网络结构下，更加系统化，促使学生对这部分知识的掌握更加高效。

二、基于非线性教学模式，设计能够拓展思维深度的问题

非线性教学模式是相对线性教学模式产生的一种新型教学模式。线性教学模式主要是教学过程在方式上遵循秩序化，教师需要严格控制自己的教学逻辑，让教学呈现出程序化的教学现象。教师给学生单向灌输知识，是根据线性逻辑开展的一种传统式教学方式，不利于多维性的生物课堂教学过程。非线性教学模式，主要是基于生成性教学观，让教学过程变得更加灵活多变，不受制于固定模式的桎梏，不划定统一的跑道，充分体现出复杂性特点，通过明显的分线性教学，让教学过程更加错综复杂。高中生物教师可结合知识的生成预设，结合课本教学内容，为生成性创设提供非线性素材。在对教学效果进行预测时，可基于某一范围，培养学生的发散性思维。也就是说，在设计课堂问题时，应该具备层次性，尤其是对重点难点知识的问题设计，要在符合学生认知规律的基础上，考虑学生的心理特征，根据教学知识的组成以及内在联系，构建更加系统复杂的问题综合体系。

例如，人教版高中生物“光合作用”的相关内容，主要是让学生通过了解叶绿体中的色素知识，掌握光合作用的过程以及意义，并据此解决生活中的实际问题。教师可根据光合作用，设计“光合作用产生淀粉”的小实验。通过小实验，为学生的提问提供良好的素材。在整个实验过程中，涉及光照、遮光、淀粉检验、脱色等，是一种科学探索的过程，可以培养学生的科学探究精神。生物教师可提前预设实验结果，开展问题探究，在准备实验的过程中，让学生转变实验的类型，将验证型实验改成探究性实验，并让学生探究遮光和光照的相关问题，让学生形成探究感知的经历。之后，教师可给学生设计一些问题：“实验过程中用到的叶子为什么要将其中一部分用黑纸包起来，并在实验开展之前在阳光下照射四小时？在黑暗处放置天竺葵一整个昼夜的缘由是什么？反应物产生光合作用受制于什么条件的影响？光合作用是如何被发现的？……”环环相扣的系列问题设计，能够激发学生强烈的探究兴趣，拓展学生的思维，使其不受某一特定思维的限制，取得的教学效果能够随意生成，不但可以提高学生自觉参与实验学习的兴趣，还能让学生在预设中理解知识。

三、根据生物概念或者规律，开展具有明确指向性的问题设计

高中生物教师在设计课堂问题时，要具有明确的指向性，能够更加清晰地阐释生物概念或者规律的本质。例如，人教版高中生物“DNA是主要的遗传物质”的教学，这部分的教学重点涉及肺炎双球菌转化实验的原理和过程，以及噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。高中生物教师可结合格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验，让学生观看多媒体投影。之后，结合格里菲斯的四组实验，给学生设计几个相关的问题让学生思考：（1）结合第三组实验，S型细菌通过加热能被杀死，但是却不能导致小白鼠死亡，原因是什么？（2）结合第四组实验，小白鼠死亡的真正致命因素是什么？（3）S型细菌能够被加热杀死，当其与R型活菌混合之后，为什么会出现活的S型细菌？这里存在几种假设？学生在深度思考讨论这三个问题的过程中，可以得出相关的结论：活的S型细菌是造成小白鼠死亡的致命因素，R型活菌与S型细菌能够发生转化。学生通过这几个问题，对“转化”的相关概念有了更加深刻的理解，并掌握了造成小白鼠死亡的真正原因，这是对问题本质的揭示。当学生掌握了其中的规律之后，会有一种通透的感觉，让学生具有足够的成就感，形成自信心，刺激学生产生更高的探究欲望，起到激发作用，在学生心里会自然地产生其他的问题，如：促使R型活菌发生转化的因素，归根到底是由于S型细菌的什么物质引起的呢？应该如何才能证明二者之间的关系？这些问题在学生头脑中不断地萌生，能够继续激发学生探究的欲望。

四、通过创设不可预设的生物实验，激发学生灵感

高中生物教师在开展生物教学的过程中，课堂中的一些问题设计具有不可预设性，有些问题是在教师脑中随机产生的，或者是通过现导现演，临时编制出来的，非预设性比较强。但是正是因为这种不可预设性，大大加深了教学产生创造性和创新性的可能性，导致不可预料的课前教学设计，增添了生物实验教学的趣味性。教师要以促进学生的创造性思维为保障，在开展实验教学时，活跃学生的思维，激发学生灵感，让学生在手脑并用的基础上，培养其多元性思维。

例如，人教版高中生物基础实验“观察线粒体和叶绿体”的实验教学，在此实验中，选择线粒体时应该使用动物细胞或者植物体无色部位细胞，摒弃绿色组织细胞，要让细胞保持活性状态，并在有水状态下对叶绿体进行观察。教师可让学生自行挑选一些实验材料，并根据实验的要求寻找实验素材，让学生始终保持参与实验的积极性。采取这种方式，学生使用的实验素材无法预测，在设置实验变量时，存在不可预设性，也大大增强了此实验的创造性，能够让学生在参与实验课中成为实验素材的筛选主体，锻炼学生的创新思维。在实验过程中，不同的学生会给出具有差异性的实验猜想，提出不同的方案，教师要正确对待这些问题。如有些学生在选择叶绿体时，会使用菠菜作为实验材料，但是需要将带叶肉的下表皮细胞撕掉，而线粒体的观察则不能使用菠菜叶作为实验材料，会对实验现象的观察产生不利影响，原因是菠菜是绿色的。在选择实验素材时，教师要鼓励学生勇敢质疑，让学生在锻炼动手能力的同时，还能够真正体验到生物实验的魅力。换句话说，在教师的精心准备下，能够为生成性生物实验提供关键性条件。

五、设置阶梯式、连环式、辐射式问题，引导学生探究知识的内在逻辑

（一）阶梯式问题

高中生物教师创设的问题情境，要呈现出清晰的逻辑性，具备严密的逻辑，能够促使学生在阶梯式问题的引导下，逐渐形成知识难点的逐步化解。教师要根据知识的难易程度，逐层开展问题设计，符合阶梯性的特点，便于将复杂的知识简单化，最终在有顺序的推理中，更加详细地理解生物知识内在的本质。

例如，关于基因突变的知识概念讲学中，教师可给学生设计阶梯式问题组：（1）基因突变是可遗传变异的一种类型，什么样的变化才属于基因突变？（2）当基因模板链中的某一点位的碱基被替换时，会导致多肽链发生何种改变？能否根据碱基序列，分别写出替换后的碱基的氨基酸和mRNA。（3）当碱基对发生替换时，是否能够增大蛋白质相对分子的质量？存在以上情况时，能够得出何种结论？对蛋白质功能的影响作用，能否根据生活中的案例进行阐述？通过基因突变的相关知识，设计有层次性的问题，给学生铺垫阶梯，让学生由浅入深地逐级掌握关于基因突变的相关知识。

（二）连环式问题

高中生物教师设计的问题，可以具有连环性，引发学生的疑问，并通过这些疑问构建头脑中的思维导图，构建系统性的知识网络，让学生在头脑中形成问题链。例如，人教版高中生物“细胞”的内容中，关于“主动运输过程需要消耗能量”这个主题的探讨，教师可设计如下问题：（1）消耗的能量是由细胞中哪种细胞器进行供给？（2）消耗的能量是由生物个体哪种生理作用产生的？（3）整个生物体受到此生理作用的作用和影响有哪些？（4）在新陈代谢的过程中，这种生理作用具备哪些重要价值？这些问题的设计环环相扣，能够联系学生的细胞及生物体的生物活动，促使学生完成知识沟通，还能够让学生根据不同的方向进行思考，让学生的思维空间不断得到拓展。

（三）辐射式问题

高中生物学涉及的知识面虽然比较广，可以从不同的角度进行分析，根据某一个中心问题，通过延伸和拓展发生连锁式反应，从多个方向进行延伸。设计辐射式问题提问方式，主要是应用在高三生物的复习过程中。这种提问模式与思维导图类似，也就是以某个单一的知识点作为中心，向多边进行辐射，通过联想让学生的思维更具多元性和敏捷性。例如，关于“光合作用”的相关知识复习，教师可先让学生分析对光合作用产生的影响因素有哪些（影响因素包括二氧化碳浓度、光照强度、水分等），之后教师提问时可以结合其他的角度进行拓展，如：光合作用受到光照强度的影响，是通过何种方式产生影响的？之后，教师再根据整个光反应过程，提出更多方向的问题，让问题不断发生连锁反应，以点带面，根据某一知识点从整体性角度认知其他更多知识。辐射式问题设计，能够帮助学生对生物教材的理解更加全面和系统，有助于培养学生的发散性思维。

综上所述，在高中生物课堂教学中，结合科学有效的问题设计，让学生通过问题的思考和解决，培养学生的多元思维，有利于提高学生的综合性思维素质。教师在执行过程中，要结合非线性教学模式设计的问题，以促进和拓展学生的思维深度为基础，通过具有明确指向性的问题设计，揭示生物概念或者规律，不断激发学生的灵感。还要设置形式各样的问题，如阶梯式、连环式、辐射式问题，引导学生不断探讨和研究生物知识的内在逻辑，提高学生的求知欲，最终形成生物科学素养。