依托问题驱动 发展核心素养

魏文

［摘 要］高中生物学知识较抽象且零碎，学生较难厘清知识之间的关系，因此较难构建完整的知识体系。问题驱动式教学可以引导学生主动对知识进行探究，帮助学生厘清知识之间的关系，构建完整的知识体系，提高学生的学习效率，发展学生的生物学学科核心素养。在高中生物学教学中，教师可从优化问题设计、巧设问题链、创设探究情境、关注真实性问题等方面有效开展问题驱动式教学。

［关键词］问题驱动；核心素养；思维

［中图分类号］    G633.91        ［文献标识码］    A        ［文章編号］    1674-6058（2022）20-0097-03

学习离不开思维，而思维离不开问题的引导。“在问题解决中学习”的想法由来已久，无论是孔子、杜威，抑或是苏格拉底，都对问题教学法展开了深入的研究。孔子的启发式教学和布鲁纳的发现教学法等，都是以问题为中心的教学方法。在高中生物学教学中，教师应精心设计问题，依托问题驱动学生学习、思考并解决问题，从而促进学生思维和生物学学科核心素养的发展。

一、整合信息资源，优化问题设计

课堂教学过程应是一个对新知识进行深入探索的过程，它能让教师和学生有新的收获。教师应精心设计好每一节课，优化问题设计，激发学生的求知欲，并通过师生的共同探索，有效提高课堂教学效率和质量。在高中生物学教学中，教师整合信息资源，优化问题设计，能激发学生的求知欲，有效激活学生的思维，促进学生饶有兴致地去探究知识中深藏的“奥秘”。

对于整合信息资源、优化问题设计、发展学生生物学学科核心素养，有许多课例值得我们研究和学习。例如，在教学“分子与细胞”的知识内容时，教师应从生命活动的基本单位——“细胞”的知识点入手，整合英国科学家罗伯特·胡克发现细胞、荷兰生物学家列文虎克观察活细胞、德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出细胞学说等信息资源，分析与挖掘其中的实验情境，并对问题进行优化设计。如提问：罗伯特·胡克观察到的“小室”是真正的细胞吗？细胞的发现具有什么意义？请学生尝试概括细胞学说的主要内容。学生在分析、思考问题的过程中迁移应用相关知识，构建完整的知识体系，提高了知识迁移能力。

又如，新人教版高中生物学教材必修2第3章第3节“DNA的复制”的教学中，在整合教材资料的基础上，教师引导学生了解DNA的两种复制方式——半保留复制和全保留复制的提出过程，精心设计以下问题：两种复制方式中得到的子一代DNA最大的不同是什么？怎样区分母链和子链？用何种元素进行标记？假设用N元素进行标记，如何让细胞中的DNA被标记上？怎样让亲代DNA与子代DNA做上不同的标记？子代DNA中母链与子链的组合有几种？如何进行观察并区分？通过层层递进的问题，学生经历了DNA半保留复制的探究过程，真正理解了“半保留复制”这一核心概念，并逐渐形成了“科学探究”核心素养。

上述教学过程通过整合信息资源，采用问题驱动策略，帮助学生有效构建了生物学知识体系，实现了生物学核心概念的系统化，发展了学生的思维。

二、巧设问题链，激发学生自主思维

在课堂教学中，教师可以结合教学目标和学生的认知水平设计一系列问题，问题与问题之间要环环相扣、层层递进，形成既分别独立又相互联系的问题链。

核心素养背景下，以问题链为核心的教学能够有效地激发学生的学习兴趣，突破教学难点，启发学生进行自主思维，提高思维能力。

在高中生物学教学中设计问题链引导学生自主学习，可收到“以疑激思，以思激学”的效果。问题链的设计应遵循真实性、递进性、层次性原则，问题中要融入多元化的学习情境，以使学生可以深刻理解生物学概念、公式、定理，提高学生的生物学习能力和思维能力。

例如，在教学新人教版高中生物学教材必修1第3章第1节中的“对细胞膜结构的探索”内容时，教师可以细胞膜结构的探索历程为线索，将科学家做实验时的情境和资料进行整合，设计相关问题链（如表1），引导学生分析及思考实验的原则和方法，并理解细胞膜是如何在细胞中形成的，进而掌握细胞膜的功能与结构，以及细胞膜的结构模型。

这样结合科学家的实验资料设计问题链引导学生分析、思考，促使学生在体验知识探究过程的同时掌握知识规律与方法，进而培养学生的科学探究能力和思维能力。

三、创设探究情境，培养学生提问意识

思维源于问题，创新从发现问题开始。课堂教学中，教师要培养学生的自主提问意识必须立足于“真问题”，即学生发自内心深处的实实在在的问题。传统教学中，学生常常迫于教师的要求，提出一些“违心问题”，这不能算作提问，这比没有提出问题更糟，因为它会引导学生将“求伪”误认为是“求真”。

在高中生物学教学中，教师应培养学生自主提问，再针对学生所提出的问题引导学生积极思考，启发学生的思维。

教师可创设实验探究情境，调动学生的学习积极性，激发学生的探究欲望。例如，在青蛙腓肠肌收缩的ATP演示实验中，教师先制作青蛙腓肠肌标本，用微电极不断刺激后耗尽其能量，再分别滴加等量的ATP和葡萄糖，然后用微电极再次刺激，观察腓肠肌的收缩情况，发现只有滴加ATP的青蛙腓肠肌收缩。这时，教师提出问题：“ATP和葡萄糖哪个是直接能源物质？”促使学生在强烈的质疑下进行探究学习。

在教学中，教师要学会“留白”，即不要一次性地将所有知识都全部对学生讲解完，要给学生留出一定的思考时间。例如，在新人教版高中生物学教材必修1第2章第1节“细胞膜的结构和功能”的教学中，引导学生探究细胞膜能否控制细胞与外界进行物质交换时，教师给学生提供紫色甘蓝的叶片、盐酸等相关材料和用具，让学生自主设计实验方案，并进行实验探究。虽然通过实验发现细胞膜能够控制细胞与外界进行物质交换，但是有的学生却提出了问题：实验中紫色甘蓝叶片撕开后是否有色素从细胞中溢出？溢出的色素是否会对实验结果造成影响？如何才能消除这种影响？此时，教师应给学生留足思考时间，让学生思考、探究、解决问题，这样学生对相关知识的理解一定会更加深刻。

教师还要为学生创设认知冲突情境，使学生能够通过理解矛盾进而思考和解决问题。例如，在教学新人教版高中生物学教材必修2中“非等位基因”这一概念前，学生已经学习了基因分离定律和自由组合定律，对此教师在呈现纯种的灰身长翅果蝇和黑身残翅果蝇杂交得到F1的基础上，让学生预测F1和双隐性个体测交的结果，学生熟练地说出了测交后代的表现型和比例为灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=1∶1∶1∶1。而当教师用多媒体演示测交结果为灰身长翅∶黑身残翅=1∶1时，学生产生了强烈的认知冲突，他们迫不及待地想知道原因，于是在教师的引领下进行探索、推理、验证。创设这样的探究情境对发展学生的科学思维具有重要作用。

美国学者布鲁巴克曾说过：“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就让学生能够自己提问题。提出问题是思维的动力、是创造的基石，也是解决问题的重要途径。”在教学中，教师应为学生营造有利于互动的教学氛围，培养学生自主探究、自主提问的意识，进而培养学生自主学习的习惯。

四、关注真实性问题，促进学生认知发展

美国教育家苏娜丹戴克曾说过：“告诉我，我会忘记；做给我看，我会记住；让我参加，我就会完全理解。”教师可结合实际生活对学生进行问题驱动式教学，并确保问题具有互动性、激励性、情境性、真实性的特点，这也是发展学生生物学学科核心素养的根本要素。

例如，在教学新人教版高中生物学教材必修2第2章第3节中的“伴性遗传”时，教师为学生讲述了“一双袜子”的故事，通过一双棕灰色的袜子引出“色盲”的定义，以此帮助学生形成生命观念。教师可通过“道尔顿不放过身边的小事”这一事例，来培养学生敢于批判、大胆质疑的科学精神。对于伴性遗传，教师可通过红绿色盲检查图检测，快速吸引學生的注意力，通过生产、生活中的内容引导学生进行思考，培养学生的社会责任意识。对于系谱图分析，在讨论遗传方式时，教师可结合人类红绿色盲症系谱图设置问题链：（1）将资料中的基因型和表现型补充完整；（2）分析系谱图，并试着对红绿色盲的遗传性进行总结与分析；（3）红绿色盲中为何女性患者少而男性患者多？（4）依据红绿色盲的遗传特点，尝试归纳伴性遗传的特点。利用学生身边的事例和接触到的生命规律推动学习进程，提出的问题又使学生感同身受，背景知识的铺陈也降低了学习的难度，帮助学生顺利实现从感性认识到理性认识的升华。

又如，新人教版高中生物学教材选择性必修1“体温的调节”这一内容的教学中，教师结合学生实际创设马拉松运动这一情境，设计如下真实性问题：运动员在剧烈运动的过程中呼吸会发生什么变化？运动员在比赛中呼吸频率加快有什么意义？运动员产热增多，为什么体温不会持续升高？运动结束后马上进入低温的空调房间，运动员及其机体会有什么反应？通过创设与学生现实生活紧密联系的教学情境，并设计问题链，引导学生思考，驱动学生运用所学知识解决问题。通过真实的图片和情境，引导学生总结人体热量的来源和去向，充分体现了生成性教学的理念，有利于发展学生的科学思维，促使学生形成稳态与平衡观。

核心素养背景下，教师在教学时应选择一些体验性较强的素材内容，如实践活动、生物实验、生活常识等，启发学生思考，使学生能够自发自觉地学习，并在熟悉的场景中思考问题。此外，教师还应挖掘教材内容与生活的关联性，引导学生结合生活情境深入理解生物学知识。

总之，为了更好地发展学生的生物学学科核心素养，教师应深入研读新课标，结合新课标的要求和教材内容，设计相应问题，引导学生分析和思考，使学生能更好地理解知识，提高学生的知识综合应用能力，推动生物学课堂教学有效发展。

（责任编辑 黄春香）