基于培养科学思维的问题创设——以“神经调节和体液调节的关系”为例

刘丹妮

(广东省揭阳华侨高级中学 揭阳 522000)

《普通高中生物学课程标准(2017年版)》指出生物学课程期待学生主动地参与学习过程，习得生物学知识，并养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。如何指导学生运用科学的思维方法主动参与学习，逐步发展理性思维，成为教师应该深入研究的重要问题。“神经调节和体液调节的关系”是人教版选择性必修1第3章第3节内容，是对神经和激素调节关系的总结，综合性较高。笔者以本节课堂教学为例，浅谈如何通过创设问题这一策略来培养学生良好的思维能力。

1 “特殊到一般”思维

学科核心概念、结论都有较高的理论性和综合性，例如“神经调节和体液调节的比较”，教材以表格形式高度概括，仅靠识记，不能很好理解应用。教学中可以利用一些典型的、特殊的事例进行问题创设，引导学生对信息进行提取，概括出相同或不同属性，然后归纳整理形成较系统的一般性规律。

教师提供资料： ①某人不小心手碰到仙人掌上，手立刻缩回，随后很快又恢复到正常状态；②吃完饭后半小时，血糖升高，过一段时间后，随着胰岛素的作用，血糖浓度回落到正常水平。另外，又如甲状腺激素可以促进细胞的新陈代谢，而且几乎可以作用于体内所有细胞。

问题设计： ①对上述两则资料涉及的例子从速度、作用途径、作用时间等方面进行比较？②两则资料涉及到的调节方式分别是什么？③尝试用表格或其他形式对两种调节方式进行比较归纳？

以实例进行过程性资料分析，学生可主动参与知识构建，从特殊事件到一般规律的归纳、总结过程，这种有意识的引导可以影响学生的思维迁移，把养成的思维习惯应用到生活和自然的探索，把普通的零碎现象系统化、规律化和再应用，从“特殊”到“一般”再应用到“个别”，不断促进思维品质的发展。

2 “点—面—点”思维

“体温调节实例”内容较为抽象且涉及的知识面广，受思维发展限制，遇到较为复杂知识时，学生学习信心下降，学习动机减弱，教学效率自然低下，教师可充分发挥主导作用，及时调整教学策略，采用“点—面—点”式思维针对内容进行问题创设，把内容拆分成很多小知识点进行问题分析，引导学生形成系统的知识面。在此基础上，帮助学生进一步发现问题缺失的部分，提出更高层次的没有分析到位的各知识点。具体操作如下：

请学生阅读教材58页实例一图解和文字，交流讨论以下问题： ①人体体温要保持相对恒定，对产热量和散热量有什么要求？②机体主要通过什么途径产生热量、散失热量？③寒冷时，产热结构和散热结构发生什么变化？④在炎热环境中主要是增加散热量，相应结构会产生什么变化？⑤寒冷条件下直接参与产热的激素有哪两种？具体发挥什么作用？⑥人体的体温调节涉及到哪些调节方式？是如何进行调节？

上述小问题的解决，化大为小，化复杂为简单，学生学好该内容的信心也会增强，在此基础上，进一步引导学生进行总结，尝试构建体温调节过程知识框架(图1)，并对学生成果进行展示和评价。

完成框架构建后，针对学生归纳总结的成果，进一步提出相应的小问题，引导小组进行交流讨论： ①分别描述出寒冷和炎热环境下的反射弧？②上述过程体液调节主要体现在哪些方面？③在寒冷条件下，人体耗氧情况，体内酶的活性和尿液的排放量将如何改变？④人体体温在任何情况下是否一定保持恒定不变，如果不是，举出相关例子。⑤变温动物体温能够与人体一样维持恒定吗？如果不能，又将如何改变？

这样从小问题出发，到形成一定框架，再进一步分析更高层次的问题，可以帮助学生突破重难点，对于学生科学思维的训练也起到很大作用，生活中遇到有挑战性的复杂问题，也可以采用这种思维模式，逐步分析，化难为易；总结归纳，初步把握；再深入探究，理解应用。

图1 体温调节过程知识框架

3 “逆向”思维

逆向思维属于发散型思维的范畴，是一种创造性的求异思维，是开拓创新人才的必备思维品质。从心理学角度讲，学生存在思维定势，如果能引导学生用逆向思维去分析问题，从结论往前推，一步步寻找问题的答案，也许会使问题简单化，“水盐平衡调节”教学过程可采用逆向思维，教材给出的调节过程如图2所示。

图2 水盐平衡调节示意图

从“尿量”出发，引导学生思考：“主要是哪个环节决定尿液排放量多少？”(取决于肾小管和集合管对水的重吸收。)后再提出问题：“肾小管、集合管对水的重吸收主要受到哪种激素的调节？如何调节？”引出抗利尿激素的作用；再往前推，让学生回顾：“抗利尿激素在哪个结构合成、释放？”明确该激素的来源，同时强调易错点；此基础上，给定情境，联系生活分析“食物过咸，内环境理化性质如何改变，此时机体如何恢复稳态？”

最后，鼓励学生尝试从最后一个问题出发，把上述问题形成较系统的框架，然后与教材给出的示意图作对比，进行修正并作相关补充。

比起直接讲授，学生主动获取知识会有成就感，每个环节的理解更清晰到位，且对逆向思维的培养也起到潜移默化的影响。

4 小结

教学中落实学科素养，科学思维的培养是重要的一个内容，而问题的创设则是一个较为重要的培养途径。教师如何在吃透教材的基础上，联系学生实际，把知识点融于有目的创设的问题思考和分析上，是需要不断深思和探究的教学问题。