“一贯式”情境下问题驱动式生物学教学研究

摘 要：新课程改革以来，教学方法和育人思想不断革新，“一贯式”情境成为组织高中课堂教学的有效策略。本文以“细胞的增殖”第一课时为例，分析“一贯式”情境下问题驱动式生物学教学研究，探索适合于高中生物学课堂的有效教学策略。

关键词：“一贯式”情境；问题驱动；有丝分裂

文章编号：1003-7586（2024）07-0015-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

“一贯式”教学情境建立在真实教学情境的基础之上，强调情境之间的连贯性和逻辑性。在教育教学过程中，教师可以围绕一个主题，创设多个循序渐进的教育教学情境，这些情境层层递进、环环相扣共同形成“一贯式”教学情境，最终实现教学目标和育人功能。［1］有效的问题串设计是问题驱动式教学的重要组成部分，也是促进学生深度学习的基础。因此，在开展问题驱动式教学时，教师需要遵循学生的认知规律，并规范操作流程。［2］

本文以人教版普通高中教科书《生物学·必修1·分子与细胞》（以下简称“教材”）第6章第1节“细胞的增殖”第一课时为例，研究“一贯式”情境下问题驱动式的生物学教学研究。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）中与本课时相关的要求为“有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性”。学生在学习细胞的增殖之前，已经充分认识到“细胞是生物体结构和生命活动的基本单位”。

因此在本课时的学习过程中，学生通过观察处于细胞周期不同阶段的细胞，结合有丝分裂的模型，描述有丝分裂各时期的主要特征，深刻体会有丝分裂的意义。最终，为学习细胞的减数分裂和“制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片” 的实验教学打下坚实的基础。

1 创设情境，激发兴趣

本节课通过四个教学活动将知识有效串联。活动一：观察细胞，概括细胞周期的概念。活动二：构建模型，绘制有丝分裂各时期染色体的变化概念图。活动三：完善模型，阐明有丝分裂各时期的重要特征。活动四：拓展研究，深刻体会有丝分裂的意义。本节课以药用植物“菘蓝”的生长发育和品质研究为学习主题和教学情境载体，创设的“一贯式”教学情境如表1所示。

生物学是一门自然科学，与实际生活联系密切，在生物学教学中教师可以创设多样的教学情境辅助课堂教学。值得注意的是，教学情境一定是真实的、科学的、积极向上的、与学生实际生活紧密联系的。真实有效的教学情境能够激发学生的学习兴趣，增加科学探索的乐趣，让学生产生自主学习的动力。“一贯式”教学情境需要将各个活动情境有效串联、紧密联系，所有子情境均围绕一个大主题展开，为课堂教学服务，促进学生高效构建知识体系，发展关键能力。

2 问题驱动，深度思维

“一贯式”教学情境可以促进学生完成各个教学活动。在各个教学活动开展的过程中，教师还需要提出一系列递进式问题串以帮助学生逐步深入思考，最终达成教学目标。本节课的问题串设计如表2所示。

所有的问题串围绕教学主题设计，其目的是指引学生的思考方向，提升学生的思维深度，最终达成教学目标，培养学生科学思维，提升学生的生物学学科核心素养。

3 探究学习，合作构建

本节课的教学重难点是“构建有丝分裂过程中的染色体行为变化”。为了突出重点、突破难点，教师在活动二设计了图像模型和实物模型的构建的活动。模型的构建需要小组合作进行，齐心协力共同完成。在此过程中，教师起到引导、敦促、点评和总结等作用。在构建图像模型时，学生由于对有丝分裂过程中染色体行为变化的理解不够准确、深刻，模型构建过程中可能出现的问题如图1所示。

从图1可以看出，可能出现的问题主要表现为学生对染色体数量变化理解不到位，不能准确构建出着丝粒断裂后的染色体数量变化；不能通过图像构建有丝分裂后期染色体移向两极这一行为特征；对姐妹染色单体的概念理解不清晰，不能通过图像阐明其原理（即姐妹染色单体是由一条染色体复制，进而在着丝粒分裂后会变成两条一模一样的子染色体）；无法准确描述染色体和染色质的形态差异（染色质呈细丝状而染色体呈短棒状）。最终通过师生互评等方式，进一步修改、完善“一条染色体的变化模型”的构建（见图2）。

在构建并完善图像模型后，小组合作利用扭扭棒演示两对染色体的变化模型。但是在构建实物模型时仍然存在一些问题（见图3）。

图3显示的问题主要表现为学生没有厘清染色体在后期的运动轨迹；细胞有丝分裂过程中染色体数量变化构建不清晰；姐妹染色单体概念构建不到位；无法准确构建各个时期染色体的结构特征和数量变化。

染色体变化模型的构建是本课时教学的重难点，需要开展有效的组间互评、师生评价、教师总结等教学活动，完善染色体变化的知识体系构建。在一系列教学活动开展后，教师应引导学生建立以下关于染色体的认知。

（1）经过间期复制，染色体数量不变；分裂后染色体数量加倍是由于有丝分裂后期着丝粒分裂、姐妹染色单体分开造成的。

（2）姐妹染色单体是在细胞分裂期间复制形成的，这两条携带相同遗传信息的姐妹染色单体由一个共同的着丝粒连接，在有丝分裂的后期随着丝粒的分裂移向细胞两极，最终实现遗传物质的平均分配。

（3）着丝粒的分裂是由于细胞中其他结构的变化而被“牵引”，因此移向细胞两极的子染色体应该呈现出“被牵引”的状态。

学生通过上述教学活动和认知强化，最终构建出的植物细胞有丝分裂模式（见图4）。图中清晰地展示出有丝分裂各时期染色体的特点：前期染色质丝逐渐螺旋化，染色体出现；中期染色体高度螺旋化并排列在细胞中央；后期着丝粒分裂，子染色体移向两极；末期染色体逐渐变成染色质丝。

此外，本节课的每个教学活动均需要学生自主思考并展开小组合作探究学习，最后通过师生评价交流的方式引导学生完成知识构建和能力提升。在“一贯式”的教学情境中深度学习，教师以问题启发学生思维，使学生在合作中不断历练和成长。

4 小结

本节课采用“一贯式”教学情境开展教学，通过问题驱动学生学习“有丝分裂”这一重要内容，学生顺利构建植物细胞有丝分裂过程模型，实现学生生物学学科核心素养的提升。同时，本节课的教学也证明了“一贯式教学情境”在高中生物学教学中的可行性。创建有效的“一贯式”课堂教学情境，以问题驱动学习，有效提高了生物学课堂效率，有利于教学目标的实现和学生的全面发展。

参考文献

［1］张大鹏.“一贯式”项目教学探索研究［J］.福建电脑，2017，33（7）：1．

［2］黄小国.基于问题驱动的深度学习教学策略［J］.学苑教育， 2023（31）：16-18．

［3］潘承湘.细胞有丝分裂过程的发现及其重要意义［J］.自然科学史研究，1990，9（2）：171-177．

［4］任衍钢，宋玉奇.有丝分裂是怎样发现的［J］.生物学通报， 2007， 42（3）：61．