创境设疑“生问题” 科学探究“育素养”

俞庆育 孙锡英

生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的必备品格和关健能力，主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。科学探究指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。科学探究的实质是一种思维创新方式，是科学思维发展和实践能力提升的重要手段，也是落实培养生命观念与社会责任的有效途径。

科学探究的基本过程包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流。“提出问题”是科学探究的第一步，是科学探究的入手处。课程标准对学生科学探究中“提出问题”有明确的要求：能从日常生活、自然现象或实验现象中发现与有关的问题，并能书面或口头表述这些问题，提出的问题决定探究的方向和内容。所以“有问题”才能促生科学探究，学生能提出问题是科学探究的着力点，也是生物学学科核心素养发展的落脚处。教师引导学生学会发现并提出问题，需关注细节、循序渐进，注重问题意识的激发，通过质疑产生问题、学会辨析问题价值，形成有效性探究问题并开展探究是核心素养发展的根本依托。

1 创“境”生“问”，促生探究动力

爱因斯坦曾说：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”问题的发现、提出不仅需要敢于质疑的意识和冲动，更需适宜的情境或事件作为触发点来帮助学生生成具体的问题。生物学是自然科学的基础学科，主要研究生命现象和生命活动规律。以核心素养发展为指向的课堂教学，应将书本知识现实化，充分利用生活资源创设情境，引导学生质疑提问，推动科学探究进行，提升科学思维能力，促进生命观念的形成。

教学设计：在探究蚂蚁的觅食行为活动前，教师可通过播放蚁群觅食、搬运食物的视频创设情境，给学生以震撼性的视觉冲击，使学生惊叹于大自然的神奇，同时对这种低等动物出现的神秘现象产生疑惑。教师适当引导学生针对具体现事件进行质疑、提出问题。学生通过思考，提出自己对蚂蚁觅食现象中存在的疑惑和问题：蚂蚁是如何寻找食物的？蚂蚁的主要食物有哪些？蚂蚁对不同的食物是否有选择？蚂蚁寻到食物后是如何将信息通知同伴的？蚂蚁觅食是根据食物的气味、颜色，还是其他特性？……

教学分析：皮亚杰认为，知识不是被动地从环境中吸收的，是由儿童通过他的心理结构与他的环境之间的相互作用构建的。教师利用现实中的生命现象创设情境，与学生的原有认知相互作用，引导学生产生“质疑”的冲动和意识。善于质疑的问题意识是科学思维的基本要素，是学生去发现问题、解决问题助推剂，是创造人才成长的关键因素，对学生的终生发展和社会适应具有重要意义。教师通过创设情境，引导学生产生疑惑、提出问题，提升学生探究原初动力，发展学生学会关注生命现象，使学生能透过表象分析内在联系，推动学生科学探究中观察和提问能力的激发和提升，促进学生生物学学科核心素养养成。

2 修正问题，发展科学思维

通过质疑提出疑問是形成探究问题的前提，但不是学生提出所有的疑问都值得探究。科学探究提出的问题应遵循课程标准要求，对该节课的教学活动有辅助作用和教学价值，要有明确的内容指向，具有可操作性，能有效化解、突破本节内容的重点、难点和知识要点。面对学生提出的疑问，教师要根据教学内容分析、判断，辅助学生通过归纳、提炼，将相关疑问转化成具有探究价值的有效问题。

教学设计：在探究蚂蚁的觅食活动前，教师提出问题，促进学生思考：你提出的问题是什么？你的问题探究的变量是什么？如何控制单一变量？……学生通过分析、讨论，发现，如探究蚂蚁寻到食物后将信息通知给同伴等在课堂实施的探究活动中因受到条件、场地等因素限制，显然无法实施，所以此类不适于课堂探究。如蚂蚁的主要食物有哪些？蚂蚁对不同的食物是否有选择？此类问题虽然指向食物种类、性质，看似探究内容比较明确，但食物种类繁多、性质差异明显，要实施探究，很难控制变量，有效开展探究活动。而蚂蚁觅食是根据食物的气味、颜色，还是其他特性，这类问题就直接将探究内容指向食物的某一性质，学生设计探究方案时控制的单一变量就十分明确，而对照实验也能有效设置，顺利开展探究。

教学分析：面对现实生活中的生物学现象，能通过过现象的思考发现问题、提出质疑，并转化成有效的科学探究问题，是科学探究的成功起始。教师对问题的辨析、修正，不仅能有效确保探究的落实及展开，而且能提升学生尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法解决实际问题的能力。

3 实施探究，提升核心素养

有效的问题是探究的指向，科学合理的计划是探究的根本保障，而探究的实施则是学生科学探究能力发展的重要手段。计划的制定需要小组成员通过个人思考和集体讨论，根据查获的资料信息，针对提出的问题，多次修订、完善。计划的实施则需根据计划，组织实施，记录实验数据，并进行分析、总结和交流。

教学设计：教师通过提供相关的器材、用具及不同的食物，并提出以下问题：

①你怎样设计实验来验证食物的气味、颜色对蚂蚁觅食的影响？

②统计觅食不同食物蚂蚁的数量，你得出什么结论？教师引导学生分组展开探究。各小组针对自己提出的问题，选择教师提供的器具，设计试验计划，并根据计划方案实施探究活动。

教学分析：学生根据提出的问题和教师提供的器具，通过小组交流、合作，设计实验方案、实施探究。方案的形成是学生对现象、问题思考后的具体表现。学生在制定计划中逐步发展科学思维，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题。小组探究不仅是对计划操作性、科学性的验证，而且能促进学生实践动手能力。通过实践反馈，完善计划，使学生思维逻辑性、科学探究能力进一步得到发展。通过活动实施，学生观察、记录、结果交流与讨论能力得到提升，学生团队合作及创新能力得到发展。

4 善用细节，认知观念责任

科学探究的价值不该仅限于探究的实施过程.只关注学生问题意识的激发、科学思维的发展和探究能力的提升，教师更应引导学生注重细节的处理，关注探究结束后器具的整理和实验材料的处置，认知生命观念和社会责任。

教学设计：在探究活动结束后，教师通过醒目的字体“别抛弃我”和蚂蚁图片，提醒学生认真对待生命，学会正确处理实验器具，完善实验探究。

教学分析：实验器具的整理不仅是对实验步骤的实施，更能向学生传达一种做事要严谨、完善的态度。蚂蚁虽小，也有生命，需要尊重，生命观念的形成和对生命的尊重、敬畏，应该落实到这些细微处。有害和带危险性、伤害性（如破碎玻璃）废弃物的处理一定要合理、合法，避免造成对环境的污染和对他人造成伤害，让学生形成正确的生态保护意识和社会责任意识。

科学探究是学生生物学课程中重要的学习内容，是学生积极主动的获取生物学知识、领悟科学研究方法的重要途径，是学生乐于并善于团队合作、勇于创新等素养萌发的土壤。教师要善于利用有效资源，创设相关问题情境，引导学生发现问题、提出问题，并辅助学生形成科学有效的探究问题，展开科学探究，培养思维方式和探究能力，形成生命观念和社会责任意识，促进生物学学科核心素养的发展。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部定.普通高中生物学课程标准（2017年版）[s].北京：北京师范大学出版社.2018： 4-5.

[2]赵新波.运用心理学知识提高数学课堂教学效率[J].语数外学习.2012，（6）：24.