问题连续体理论在生物学教学中的运用

何伟雄

（梧州市卫生学校，广西 梧州 543002）

问题连续体理论在生物学教学中的运用

何伟雄

（梧州市卫生学校，广西 梧州 543002）

生物学教学时，以问题连续体为框架设计课堂教学，能规范教师的教学设计，提高教师教学设计能力；基于问题连续体理论设计的课堂，可以开发学生潜能，培养其解决问题能力。

问题连续体；生物学；教学设计

1 问题连续体（Problem Comtinuum）理论

DISCOVER问题连续体矩阵（DISCOVER Problem Comtinuum Catrix）简称问题连续体理论，由美国亚利桑那大学的梅克（J.Maker）教授基于多元智能理论创立。问题连续体理论是以开发学生潜能为目标的问题体系，该体系以问题为中心，以方法为中介，以答案为结果，根据学生的智力发展水平构建了5个层次的教学结构，揭示了5种类型的问题解决情景对于开发学生潜能的功能作用[1]。问题连续体理论把问题从封闭性到开放性变成一种连续的、序列的体系（见图1）。其特点是：不仅考虑了问题的结论，而且考虑了问题的结构和解决问题的方法，问题解决更多地用于发展学生多元智能、多元思维、探索、创新、实践等能力[2]。

图1 问题连续体的问题体系

2 教学过程

以生物学“植物的根如何吸收水分”为例进行教学设计。

2.1 第一类问题，教学目标定位：了解事实

教师首先让学生了解植物的根可以吸收水分也可以失去水分。把一根胡萝卜泡在清水里，另一根泡在盐水里，然后将两根胡萝卜拿出来请学生观察。提问：经过不同溶液浸泡的两根胡萝卜有何区别？

学生很容易通过观察得出结论：泡过清水的胡萝卜变得水灵，因它吸收了水分；相反，泡过盐水的胡萝卜变蔫了，因为它失去了水分。学生由此了解了植物的根可以吸收或失去水分的事实。

教学价值：该阶段主要解决学生从不知到知、从不确定到确定这样一个获得信息的问题。了解意味着知道了某件事，或对一个具体的事物、事实有了感性认识。通过第一类问题的解决，学生可以在观察事物、阅读材料、聆听叙事等获得信息的过程中，主动把新知识与自己已有的经验联系起来，进行知识体系建构，有利于激发学生的学习动机，满足学生的求知欲望。

2.2 第二类问题，教学目标定位：理解的基础上应用概念

在了解植物的根可以吸水也可以失水的基础上，为了帮助学生理解吸水现象与失水现象概念，教师布置任务：用不同植物的根和不同浓度的溶液做同样的实验。这是引导学生从“个”到“类”的认识过程，并对“类”的认识达到理解程度。

学生：通过实验发现植物在相对稀的溶液（如清水）中吸水，而在相对浓的溶液中失水。经过对同类现象抽取共同本质特征后，概括得出：吸水是指植物从相对稀的溶液中获取水分的现象，失水则是植物向相对浓的溶液释放水分的现象。以此达到对概念的理解。

教师：通过提出“为什么农民在施化肥时要兑大量的水”“为什么盐碱地长不好庄稼”等问题，使学生深入理解吸水现象与失水现象的概念。

教学价值：第二类问题基本是封闭的。概念的理解不仅通过概括共同特征来实现，还要通过具体化来深化。封闭性问题对学生理解书本知识，掌握间接经验是有利的，但在促使学生主体作用的发挥方面作用有限，也不能满足学生综合运用知识能力、创造能力和实践能力的发展要求。

2.3 第三类问题，教学目标定位：概括的基础上运用原理

第三类问题通常是为了使学生在第一、二类问题解决过程中获得感性认识和形成概念的基础上，建立概念与概念之间的联系，总结原理、法则、规律。

2.3.1 发现与理解原理 当学生已经掌握了溶液浓度低于植物细胞液浓度时植物的根可以吸水，相反，溶液的浓度高于植物细胞液浓度时植物的根就失水的知识后，教师进一步引导学生思考：吸水和失水现象的原因（必要时提示：考虑溶液与植物细胞液浓度的关系，通过吸水和失水现象的比较，总结水分渗透方向的规律）。

学生：根据以上结论总结规律：水分总是从浓度低的溶液向浓度高的溶液渗透。

教学价值：该规律的发现是学生驾驭或激活所学知识的重要前提，但要使学生能够较为深入的理解，还需要给他们提供将所学知识进行迁移的机会和情境。

2.3.2 迁移与巩固原理，提升认知层次 教师进一步向学生提出问题：为了保证植物能够吸收足够的水分，一般要采取哪些措施？请小组合作共同设计并实施一项小试验进行证明。

学生：在教师指导下设计简单的试验，开展实践探究，并做好记录。

教师小结：根主要是靠根毛伸进土壤吸收水分，根在吸收水分的同时，吸收溶解在水中的养分。因此，植物的根具有吸收、运输水分和养料的作用。

教学价值：第三类问题属于半开放性问题，还没能完全摆脱书本的束缚，给学生提供的实践与创新空间比较有限。第一类至第三类问题属于封闭性或半开放性问题，它们所涉及的知识一般呈上位与下位关系。

2.4 第四、五类问题，教学目标：培养学生的发散思维

第四、五类问题均属于开放性问题，二者的区别是：第四类问题是一个，而且是界定明确的、由教师提出的，而第五类问题是开放性的，需要学生自主界定。

开放性问题通常是真实的、实际的问题，通过该类问题的解决，不仅有利于学生学习隐藏于问题背后的科学知识，形成自主学习能力，而且有利于学生实践能力的培养，提高解决实际问题的能力。

2.4.1 发展综合运用知识能力 教师：进一步引导学生查找资料，解释某植物出现“烧根”现象的原因。

学生：根据教师提出的问题，查找资料，不仅要懂得植物的根吸收水分的原理，而且要懂得一些有关土壤、植物习性，甚至气候、季节等方面的知识，只有对这些知识进行综合运用才能解决这个开放性问题。

教学价值：发展学生综合运用知识的能力是设置开放性问题的主要目的。解决开放性问题需要综合相关知识，因此，有利于发展学生综合运用知识能力。

2.4.2 培养实践能力 教师：当学生懂得植物的根吸水的原理后，让其在实际生活中寻找相关的问题，并设法去解释。如某学生对校园里同时栽种的几棵相同树苗的长势差异的原因进行了调查，并采取相关措施使长势差的树苗情况得到改善。

学生：在教师指导下开展相关课外探究活动。

教学价值：学生在解决开放性问题的过程中，提高了自主学习能力。

2.4.3 培养合作精神及交流能力，发展创新精神 教师：建议学生在课外做一些如小花圃的种植栽培、观察种子的发芽过程、通过透明的玻璃瓶用水栽培植物观察根的生长过程等实验，以培养学生的探究兴趣，拓宽学生思维。

学生：在教师指导下开展课外自主探究活动。

教学价值：开放性问题减少了对答案与方法唯一性、正确性的强调，强化了人是知识的积极创造者的观念，有利于学生创新性思维的培养。

3 总结

3.1 以问题连续体为框架的设计，能规范教师的教学设计

以问题连续体为框架对课堂教学进行设计时，教师不是将关注点放在一个知识点或一堂课上，而是在一个大单元范围内策划一系列问题，这样的问题具有很强的连续性。教师对问题连续体理论每个类型的问题所要达到的认知层级、教学目标及选用的教学方法、学生的学习方法进行设计，对教学过程也能更好地驾驭[3]。如在“植物的根如何吸收水分”教学过程中，教师拓展的第三类问题：植物细胞吸水和失水现象的原因，为了保证植物能够吸收足够的水分，一般要采取哪些措施？请小组合作共同设计并实施一项小试验进行证明。这样，整堂课的问题形成了一个“问题串”或“问题链”，有利于各个层次学生的发展，也有利于发展多元思维。

3.2 基于问题连续体理论设计的课堂，对学生富有挑战性

总体上说，生物学教学过程以问题连续体为框架，从问题设计的角度出发，将各种类型的问题渗透其中，学生在教师的指导下，既是问题的发现者，又是问题的解决者。在“植物的根如何吸收水分”案例中，教师提出的第五类问题：校园里同时栽种的几棵相同的树苗长势差异的原因。学生在教师指导下开展课外探究活动，积极主动地参与了问题的提出、表述、论证、引申、反思等过程，感受到探究成果带来的惊奇和成功带来的欣喜。在探究过程中，学生间既互相协作，又展开竞争，体现了民主、和谐、奋发向上的团队合作精神。在这里，教师的主导地位和学生的主体地位得到真正落实，不同层次的学生均有广泛的发展空间。整个课堂教学，在提出问题中拉开序幕，在解决问题中达到高潮，又在提出问题中落下帷幕。

问题连续体的5种问题类型，不仅能反映问题的不同形式特征，更能反映各类问题背后不同层次学生的认知水平，教学全程注重学生基础知识与基本技能的掌握。

4 思考

（1）问题连续体的各类问题并无好坏之分，在教学中怎样设计问题，设计哪一类问题，需要根据学生的实际水平和课程内容的难易度而确定。如果问题太过简单、狭窄，学生的思维得不到发展；如果问题的设置超出了学生的实际水平，学生会感到茫然。所以，问题的设置要注意“搭台阶”，以留给学生适度的思维空间为好。正如梅克教授所说：“在问题解决的过程中，每一种问题类型都有存在的必要性，不同的问题类型都有它的适用性，关键是在怎样的情境中使用最为合适。”[4]

（2）问题连续体理论有很强的生命力。运用问题连续体理论，能规范教师设计问题，形成“问题链”、“问题串”，促进学生思维的发展。问题连续体理论在生物学教学中有很强的生命力，同时也可以在其他科学中应用。

（3）问题连续体中的问题界限有时很难把握。不同的教师、学生对同一问题的界定不一定相同，有时在研究中很难判断。

（4）运用问题连续体理论教学，提高了教师的教学设计能力。通过问题的研究，教师教学设计水平不断提高。教师以问题连续体理论来设计课堂教学，解决了以往问题单一、教学设计随意性大的问题。

（5）在尝试阶段便可以使传授—接受教学转化为问题导向教学，教学中的习题向问题转化，问题从封闭性向半开放性、开放性转化，这是教学改革实现的第一个飞跃。

[1]吕世虎，肖鸿民.基础教育课程与教学研究[M].北京：中国人事出版社，2002.

[2]陈爱苾.课程改革与问题解决教学[M].北京：首都师范大学出版社，2004.

[3]余文森，郑金洲.新课程生物教与学[M].福州：福建教育出版社，2005.

[4]吴惟粤.高中新课程生物优秀教学设计与案例[M].广州：广东高等教育出版社，2005.■

G421

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1671-1246（2014）07-0072-03

广西教育科学“十二五”规划2013年度自筹经费一般（C类）课题“多元智能视角下广西中职基础课程有效教学设计的实践与研究”（2013 C250）阶段性成果之一