田晶晶
北京师范大学海口附属学校 100000
摘要:教师根据教学目标,运用“问题解决”的思维活动模式来组织的课堂教学活动,设计合理的问题系统或者探究任务,引导学生利用已有的知识,通过独立思考或小组合作积极探索解决问题,最终解决本节课的重难点。
关键字:问题解决;生物课堂;小组合作
普通高中生物课程标准在课程基本理念中明确提出要以核心素养为宗旨,着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要,从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养。高度关注学生学习过程中的实践经历,强调学生学习的过程是主动参与的过程。让学生积极参与动手和动脑的活动,通过探究性学习活动,加深对生物学概念的理解,提升应用知识的能力,培养创新精神。[1]
一、问题情境激发兴趣
导入环节创新性地创设一个问题情境,作为本节内容的方向引导。这不仅可以激发学生的学习主动性,还能提高学生对本节学习内容的热情度。合理的问题情境最好是能基于学生生活实践和认知基础,能将新旧知识串联起来,建立新旧知识联系。
例如教师展示视频趣味化学实验“葡萄糖的燃烧”与细胞内的物质氧化分解的视频,提问:(1)两个过程有什么相同点?(2)两个过程有什么不同?
第一个问题学生基本可以答出:反应物都是葡萄糖,生成物都有二氧化碳和水。第二个问题学生基本可以答出:如燃烧相对更为剧烈,呼吸作用需要酶催化等。这时候老师从能量和物质的角度简单的进行补充。在这个创设问题情境的时候提出的问题,可能并没有得到完美的解答,只要同学们被问题情境激发出探索欲望,引出中心问题。那么问题情境导入环节的作用就发挥出来了。创设问题情境的答案可以在后面的教学环节逐步地修正解答,实现课堂的前后呼应。
二、梯度问题串引发思考
问题的提出要靠近学生的最近发展区,要让同学们“跳一跳,摸得着”才能激发学生内心探索的潜力。因此问题的设置要注意由浅至深,问题的设置要精准,有明确的指向性。问题和问题之间要形成一个梯度,要具有内在的逻辑联系,让学生顺着这个教师搭起来的“梯子”拾取到知识的硕果,并且在这个过程中实现生物逻辑思维的建构。具有内在联系和逻辑的问题不仅能引发学生的独立思考,同时也可以作为学生之间合作的推动剂。同学们就课堂中不断生成的问题合作探究,共同探讨,在思维的火花迸发中实现知识点之间的过渡,自然的衔接本节课的知识。
另外,为了提升同学们在课堂中的探究动力和学习兴趣,教师设置与教学内容紧密联系、贴近学生生活实践和符合学生认知水平的问题尤为重要[2]。
例如,在第一步创设情境问题中,教师已经引导学生关注到了细胞呼吸过程,并且好奇究竟存在怎样的物质和能量变化。具体怎样的物质变化和能量变化是这节课需要重点解决的问题。教师需要做的就是将这个核心问题进行处理,合理的拆分出具有逻辑联系的问题串。所以首先结合问题探讨中的结果进行初步的整理归纳,提出核心问题:什么是细胞呼吸?学生结合第一步的问题探讨和教材的阅读,基本可以初步归纳出细胞呼吸的概念:细胞呼吸是指葡萄糖经过分解得到二氧化碳和水,释放能量的过程。显然这个答案有瑕疵还不够精准,需要进一步精细化,由此引发学生进行新的探究活动。
三、逻辑性问题驱动能力提升
教师需要引导学生在承接着核心问题派生出还需要追溯的新问题,例如学生自己就可以结合细胞呼吸的概念提出以下问题:(1)细胞呼吸发生的场所在哪里?(2)细胞呼吸是氧化反应,那是不是必须在有氧条件下才能完成呢?(3)细胞呼吸产物除了二氧化碳和水还有其他可能的产物吗?(4)细胞呼吸的底物只能是葡萄糖吗?
教师在对学生提出的问题进行合理评价之后进行整理补充和优化,和学生一起梳理出需要解决的问题框架。
其实在指导学生解决自己提出的问题后,很自然就可以对学生提出的问题进行补充:(5)分步反应具体发生怎样的物质变化?(6)在物质变化过程中发生了怎样的能量变化?解决完这些问题,就能很好的突破本节内容的重难点了。而教学工作的最终目标不仅仅是解决这些问题,而是在于在问题解决过程中采用多元化的方式,加深学生对知识的理解,提高学生学习能力、应用知识的能力。
在设置优化问题时,有“中心问题”和“子问题”,整个所有问题需要有一个连贯的合乎逻辑的“问题系统”,而不是机械的问题堆砌。使师生在“提出问题 —探究问题 —讨论解决问题 —引发新问题”螺旋式递进氛围中学习。
问题的设置要具有一定的深度,必须经过交流和讨论,共同合作才能完成。问题和问题之间应该是有关联的,可能就在解决一个问题的过程中又引出了新的问题。另外问题的难度要适中,不能让学生经过了很长一段时间的探究后仍无法解答一无所获。设置问题探究活动也可以创设一个同学们感兴趣的问题情境,激发学生们探索的内在动力。合作探究才能完成的问题,还可以驱动同学们形成小组合作探索,建构知识体系并培养了小组合作的能力。
例如在探究“细胞呼吸是否需要氧,酵母菌在有氧和无氧条件下进行细胞呼吸的方式?”时,可以引导他们将这个探究实验可以分成两个部分,一部分进行传统的实验探究,通过虚拟实验对传统的实验装置的进行连接、原理分析、实验现象描述、实验结果的分析。在此基础上提出新问题进行第二部分的探究:有其他的方法来制造无氧条件进行实验改进吗?引导学生进行实验探究改进,并且小组代表汇报讨论结果,各抒己见。
四、多样方式解决问题提高素养
基于问题解决的课堂教学不仅可以让同学们沿着教师设计的问题串解决一个个教学重难点,还能及时的得到学生们的反馈,对教学环节进行实时的调整。教师引导学生在课堂上表达自己独立思考或小组合作探究出来的观点,可以让学生更加深刻的理解教学内容。
例如在探究问题(4)中细胞呼吸只能分解葡萄糖吗?提供了大量课外的素材,让学生在素材中获取信息,分析归纳,表达交流。提高学生信息获取能力、材料分析信息整合的能力。
例如提升类问题:细胞呼吸产生的能量都生成了ATP吗?则借用教材旁栏的相关信息,小组合作探究,借助化学知识和数学计算解决问题,在问题解决的过程中,应用了数学的数据处理分析,通过科学的方法得出结论,形成了正确的物质观和能量观。最终小组代表分享交流,不断修正,在问题解决的过程中落实科学探究、科学思维,形成正确的生命观念。
五、贴近生活知识应用
知识来源于生活,也将服务于生活。学生收获了课堂知识后,教师可以将课堂知识和实际生活中的问题相联系,给学生一个对知识活学活用的机会。因此教师要营造实际生活的问题情境,使得同学们根据练习获得更多的实践机会,从而提高他们的生物科学素养。
例如在处理细胞呼吸的应用时采用了以下实例分析:(1)破伤风杆菌感染的实例分析。(2)轻微外伤需要透气纱布包扎。(3)对田间作物进行松土。(4)给农作物排涝。引导学生分析其中的原理。教师引导学生从所学知识的角度去解答实际生活中出现的问题,使得同学们获得了有用的生物知识,得到了不同的发展。同时提出新的问题:同学们还知道哪些例子是对呼吸作用的应用。学生结合自己生活经验,会答出如粮食储藏、果实保鲜贮藏、真空包装等应用。
在教学中,这些预设的问题绝对不是简单地堆砌,教师应根据教学内容和学生认知规律,逐步创设恰当的、有利于学生深入观察和思考的问题情境,使学生因为问题而兴致盎然,因为兴趣而妙趣横生,因为缜密的问题系统而让知识环环相扣,这样才能将生物学科素养落到课堂实处!
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.高中生物学课程标准,2017年版[M].人民教育出版社,2018.
[2]陈湘萍.基于问题驱动的核心概念构建———“细胞分化”概念教学设计与评析[J].中学生物教学,2018( 5):68-70.