问题式教学在高中生物课堂的落实

李秀萍

在新一轮课程改革的持续推进下，如何以有效的教学方法落实学生核心素养的培养是高中生物教师需要深入思考的话题。传统的高中生物教学往往由教师单纯讲授理论知识，给学生灌输知识，揭示生物概念和原理，导致学生只能被动接受知识，自主学习意识不强。如此教学难以真正意义上让学生掌握生物原理和本质，也难以深化学生的学习体验。

问题式教学不同于传统的教学方式，更加突出学生的主体地位，能培养学生良好的思维品质。问题式教学是一种以问题为主线、以学生为主体、以教师为主导的教学模式，和传统的接受式教学模式相比，问题式教学更加有助于培养学生的综合分析能力与应用能力。因此，在高中生物课堂教学中，教师应以问题为核心引领学生进行分析和思考，在全面提升学生生物综合分析能力的同时，更有效地实现生物教学改革创新的目标。

一、问题式教学的含义

问题式教学要求有效提问，要求教师清楚明了、有目的有组织地提出简短、发人深省的问题，以引起学生的积极反应和回答，促使学生取得进步和发展。

从问题设计角度分析，问题式教学是在充分分析学习内容和学生学情的基础上设计的、针对最重要和最基本的中心教学内容的、充分利用和把握学习环境的问题；从问题表述方式角度分析，表述的问题便于教师陈述、便于学生理解的问题；从问题内容角度分析，问题教学法能够帮助学生不断建立和补充知识框架，构建相对完整的知识体系。

问题式教学具有诸多功能。从学生的角度分析，问题式教学能够帮助学生高效理解科学知识，掌握科学探究的技能与方法，发展科学思维，树立科学的情感、态度和价值观；从教师的角度分析，问题式教学既节约了教学时间，又能积累教学经验。

二、问题式教学的作用

教学和学习往往伴随着问题而进行，从教学目的来看，问题的作用可以分为以下四个方面。

一是激发兴趣，吸引学生的注意力。当学生对所学知识感到乏味或注意力不够集中的时候，提问有助于吸引学生的注意，有趣的问题还能引导学生积极参与课堂学习，使学生保持积极的学习状态。例如，在“合理营养”相关内容教学时，教师可以提出问题：“同学们有没有按时吃早餐？每餐有没有合理搭配？是否经常食用膨化食品、高油高热量食物？”以问题吸引学生的注意力。

二是帮助学生深入理解知识。有些知识内容比较复杂，逻辑性比较强，有效的问题能引导学生回顾已有的知识，梳理所学新知，并建立新旧知识之间的联系。

三是巩固、诊断和督学。提问可以为学生提供练习和反馈的机会，巩固所学的知识和技能，诊断学生的学习状态，督促学生调整学习状态，进而提升其学习效果。

四是让学生体验成功的快乐。有些学生表现积极，反应速度快，善于表现，参与度高；有的学生沉默寡言，不爱表现。教师应根据这两类学生设置有目的性的问题，有针对性地设问，让所有学生都能体验成功的快乐。

三、问题式教学在高中生物课堂中的应用原则

（一）指向教学目标

问题应指向具体的教学目标，這样的问题才是有效的问题。例如，在“基因指导蛋白质的合成”教学时，教学目标中应有这样一条——说明基因指导蛋白质的合成。如果教师将该目标直接告诉学生，则难以激发学生的学习动力和热情，若换成下面的方式，教学效果可能会有所改变。具体而言，教师基于“基因→mRNA→蛋白质”提问：“翻译的实质是将mRNA中的碱基序列译为蛋白质的氨基酸序列，组成mRNA的4种碱基与组成人体蛋白质的21种氨基酸的对应关系是怎样的？”以问题驱动教学进行。

要解决上述问题，教师需要将上述问题分解成一些容易解决的、具体的小问题。（1）几个碱基决定1个氨基酸？（2）1个mRNA分子翻译出来的蛋白质分子含多少个氨基酸？碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？（3）碱基是如何决定哪种氨基酸的？小问题是日常教学中常见的问题，大问题指向教学目标，是本节课要解决的重点问题，是驱动教学发展的方向指标。解决这些小问题，大问题即驱动策略中的问题才能真正解决。

（二）注重问题的逻辑性

教学过程中会涉及一系列问题，这些问题之间是否具有层层递进的逻辑关系，这关系到知识内容的内在联系，也关系到学生理解知识的系统性。问题的逻辑性可以让教学有递进式、有条理性地推进，也让学生的思维具有连续性，使其学起来更轻松、更清晰。问题具有较强的逻辑层次性，前面的问题是后面的问题的基础，只有解决了前面的问题，后面的问题才有提出的必要和解决的可能，将这些问题解答完，学习任务也可以顺利完成。

例如，在“光合作用与能量转化”教学时，教师以“火星移民”进行课前导入，提出“能否用人工光合作用系统代替绿色植物”的问题，以问题串的形式引导学生分析人工光合作用系统每个模块的划分依据及原理。（1）为什么要设计大面积的太阳能板？（2）为何要利用太阳能发电？（3）能量转换装置中具体发生了何种变化？（4）模块3为何设置了一个酶系统？（5）整个模块3为何是一个循环装置？（6）为什么要设计模块2——能量流通装置？

通过一系列问题的引导，让学生基于证据支持或反驳现有观点并提出疑问、收集证据、论证自己的观点，不断完善光合作用流程，并深入理解光合作用的过程。

（三）略高于学生已有的认知

问题具有驱动作用，说明提出的问题不能过于简单，应具有一定的思维含量，不经过认真思考就不能作答。比如，针对某个观点、某个事实或某个判断问学生“对不对”“是不是”“行不行”“能不能”等类似的问题，这种简单的问题是不假思索的，没有分析、推理、判断的思维过程，是一种无效的反应，如“细胞的生活需要物质和能量，对不对？”这一问题。与此相反，如果问题非常复杂，课前导入阶段即提出“蛋白质为什么是生命活动的承担者？”这样的问题，学生会无从回答，因为蛋白质包含太多内容，需要从多方面进行考虑，不是用简单是与否、对与错就能回答的。

根据布鲁纳的“脚手架”理念和维果斯基的“最近发展区”理论，当孩子开始学习新的概念时，他们需要来自教师或其他成人的主动支持。一开始，他们依赖于成人的支持，但逐渐地在学习过程中获得新技能、新知识，会变得越来越独立，因而这种支持也会逐渐降低。

例如，在“氨基酸的结构”教学时，如果教师把精力放在学生不清楚的氨基和羧基的组成、结构和功能上，会导致学生由于化学知识的局限而投入大量的时间和精力，学起来非常困难，容易产生畏难情绪。但如果教师将氨基和羧基作为一个整体的结构告诉学生，并从字面意思理解这两个基团的特征，则会变得容易一些，此时学生才会把注意力放在氨基酸的结构特点上，才能顺利达到教学目标。

四、问题式教学在高中生物课堂中的应用策略

（一）创设问题情境，引发学生科学探究问题动因

在高中生物教学中，问题式教学的应用建立在学生的兴趣基础上，换言之，只有对生物知识有浓厚的学习兴趣，学生才会积极参与问题的思考。如此情形下，教师需要了解高中学生的思维方式和认知规律，根据问题式教学的原则，创设合理的问题情境，以契合学生思维方式和认知规律。

例如，在人教版必修二“基因和染色体的关系”中“减数分裂”教学时，教师可以实行问题驱动教学，以学生学习过的有丝分裂知识为着手点，对相关的问题情境进行创设，基于旧知识引入新知识。教师可以使用多媒体设备，播放有丝分裂的Flash动画，加强学生引导，使其在认真观看动画的同时细致观察染色体的分裂；引发学生思考，使其回顾所学知识提出问题。比如，教师可以设问细胞分裂有哪些分类和方式？在有丝分裂中，染色体在不同时期有哪些形态特征？有丝分裂在各时期中，有多少染色体数、染色单体数、DNA数？能否绘制相关的曲线图？减数分裂和有丝分裂是细胞分裂的主要类型，学生能在直观的问题情境中丰富自身的知识储备，积累生物学习经验，自动在新知识的学习中迁移有丝分裂的学习经历。这样可以系统化学习生物知识，完成关键性问题的探究，达到学习目标。

（二）引发认知冲突，有效激活学生的灵动思维

在高中生物教学中，学生只有浓厚的学习兴趣还不够，还需要具有强烈的、持续的内在动因，有直面困难和克服困难的意志品质，能够自主解决问题。对此，教师可以使用问题驱动教学法，引发学生的认知冲突，使其在调动求知欲和灵动思维中学习知识、探究问题，进而提升解题能力。

例如，在“细胞的能量‘货币’ATP”教学时，ATP是典型的教学难点，因为过于抽象，导致学生无法深刻理解和记忆。若教师仍然使用直接提问的方式让学生学习，显然难以提高教学效率。此时，教师应分析本节课的核心概念，分析与该概念相关的故事，如囊萤映雪，通过萤火虫发光这一生物现象激活学生思维，实施问题驱动教学，使其深入探究思考。教师询问学生：“萤火虫发光的能量是哪里来的？如何产生的？”加强和学生之间的互动，以问题式教学让学生了解ATP，以类比比喻的方式将ATP比作“现金”，糖类为“存折”，引发学生的认知冲突，使其思考要想存折有效，需要怎么做。这种结合生活实际的案例，可以让学生明白ATP和糖类的关系，基于认知冲突了解细胞能量转化过程，深化认知的同时搭建基础的生物知识支架。

（三）增强问题意识，由学生提出并分析问题

问题式教学需要始终坚持以学生为主体的原则，让学生成为学习活动的“主人”，增强学生的问题意识，提升学生的思维活力，从而提升教师“教”、学生“学”的质效。教师应该转变教学方法，不再单纯地采取教师提问、学生回答的模式，而是让学生自己学习、自己提问并自己分析解决，增强其问题意识，在丰富的学习体验中塑造良好的思维品质。

例如，在“基因表达与性状的关系”教學时，首先，教师可以利用多媒体展示镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因图解，指导学生细致观察镰刀型细胞贫血症和囊性纤维病的病因，以课题和主要知识为结合点思考基因对性状的控制。其次，教师将学生进行小组划分，使其以小组形式提出问题、筛选问题、设计关键性问题并制作小组问题清单，借助提炼后的问题深化自身认知，理解核心内容，揭示生物学的本质。再次，教师要求每个小组对自己小组的学习成果进行汇报和展示，详细介绍问题和生物知识之间的关联，说明选择此问题的原因后陈述这些问题对自己的启示。最后，教师评价学生的成果，以学生的问题清单为前提对教材和资料进行全新拓展，从不同角度创新思路，让学生自主解决问题，提升其自主探究的驱动力，进而保障教学的有效性。

（四）指导问题解决，培育学生的生物素养

在高中生物问题式教学中，教师需为学生提供多方面的指导，以帮助学生解决问题，及时纠偏。

例如，在“生态系统的物质循环”教学时，学生根据教师创设的问题情境分析“大气中二氧化碳和生产者之间进出的方式”“生态系统中碳从生产者到消费者是通过什么途径实现”等问题，和同组学生合作探究，简单绘制碳循环的过程示意图，将图示与教材内容结合，在合作探究中说明自己的意见想法，分析解决问题，并在整合所有想法和观点后梳理内容，搭建生物知识架构。

再例如，在“DNA是主要的遗传物质”教学时，教师可以以春季流行的诺如病毒为情境要素引入复习课，引导学生关注本节课的核心问题——诺如病毒的遗传物质是什么？根据格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验提出相关主张，让学生从资料、课本中找出不同意某种主张的确切证据，最终探讨得出DNA是遗传物质的主张。有的学生质疑，以烟草花叶病毒为证据，提出RNA是主要遗传物质的新主张。此时，教师再将问题回归到探究诺如病毒的遗传物质上，做到前后呼应，使一个情境贯穿始终，让学生在具体情境中解决问题，提升思维品质。

（五）基于大概念核心问题，设计学习活动

为了有效推进“三新”背景下的高中生物教学，教师应聚焦大概念核心问题，由此开展问题式教学。

例如，在遗传与进化模块的第3单元教学时，该模块的大概念为“自然界中常见的变异有基因突变、染色体变异和基因重组，这些变异是可以遗传的，并应用于现实生产生活中。”该单元的大概念为“基因突变可能导致其所编码的蛋白质及相应细胞功能发生改变，某些基因突变能导致细胞分裂失控甚至发生癌变。某些化学物质、射线以及病毒可能提高基因突变的概率。”为了更好地落实大概念核心问题教学，并落实核心素养教学目标，在提出问题环节时，教师可以将与癌症相关的新闻报道视频作为新课导入资源，由此引出本节课的核心问题——建构模型，探究基因突变的方式；基于资料和生活经验，阐述基因突变的原因、特点及意义。

为了解决上述核心问题，教师依次设计以下三个学生活动：（1）以男女综合发病率均较高的结肠癌为例，引导学生进行图文分析，探讨细胞癌变的原因和癌细胞的特点。（2）引导学生分析学案中正常基因和突变后的5个异常基因中碱基对的变化及其表达的蛋白质中氨基酸的变化。（3）通过生生、师生交流，加深基因突变概念的理解。

五、结语

总而言之，在高中生物问题式教学中，学生是学习主体，问题是主线和驱动力则。教师应该基于目标性、主体性、逻辑性等原则创设问题，以激活学生的思维，助力其自主或合学思考问题、解决问题，增强问题意识，提升生物素养。