“问题驱动”下的高中生物课堂教学

陈彩虹

【摘要】本文通过问题驱动，引导学生观察现象，提出问题，发现本质，究其原因，总结概念。再通过类比推理对概念进行扩展延伸，再通过层层设问，抽丝剥茧，让学生根据已有的知识去解决生物学问题的同时掌握新的知识点并运用于生活。

【關键词】高中生物;问题驱动;概念延伸;核心素养

生物学是一门研究并总结生命现象和生物活动规律的学科，根据课堂上创设的情境对现象进行归纳、总结得出概念以此来培养学生的科学思维，由多个科学思维构建的小概念逐渐形成大概念即生命观念，让学生发现问题，思考如何解决问题来提高科学探究能力，从而解决生物学问题（社会责任）。为了将上述生物学科素养贯穿于整个课堂教学，我们以问题为驱动来引起学生自主学习动力，再以提出问题、解决问题、总结概念和概念的延伸为主线，创造性的对教学内容深度加工，最后形成以“问题驱动——核心素养”为主题的高质量的课堂。

一、问题驱动在生物课堂教学的优势

细胞作为一个开放的系统，需要与外界环境进行物质交换，由于细胞本身比较小需借助显微镜才能观察物质是如何进出细胞的，我们可以通过看得到的现象猜测物质进出细胞的方式。所以本文结合问题驱动教学法进行教学设计，尝试根据知识的发生顺序和学生的认知规律，将知识点转化为问题串，通过课前预想学生可能存在的问题进行设计相关存在关联与逻辑的问题链，引导学生在课堂中自主学习和归纳，最后解决概念性的问题并形成概念的知识结构。

二、学生的知识背景分析

在学生的学习过程，应该强调学生的主动学习，而不是知识的转移和传递，更应该是基于原有的知识经验的生成来充实和丰富学生的知识和能力。因此，分析学生的已有知识背景是进行问题驱动教学设计的基本前提。在学习该课题之前，学生已经知道细胞是由细胞膜、细胞核、细胞质等结构构成，也知道细胞作为一个开放的生命系统，时刻与外界进行物质交换，通过水分子为例，来研究水分子是如何进出细胞从而总结细胞与外界环境进行物质交换的方式。为了吸引学生的注意力，可在课前让学生进行物理渗透装置完成水分子进出半透膜的实验并将其录制，在课上通过观察实验现象生成问题，解决问题，最后总结概念和概念的延伸，这样新的知识建构在已有的知识基础上，自行思考，使学生的知识及能力得到延伸和发展。

三、被动运输的教学目标和重难点分析

为了探究物质进出细胞的方式，我们以水分子为例，水分子是细胞内含量最多的一种化合物，研究水分子进出细胞从而得出被动运输的概念。由于水分子进出细胞比较抽象，学生不容易理解，所以水分子进出细胞是本节的重点以及难点。水分子进出细胞就类似渗透现象，通过让同学观察渗透现象得出渗透作用的本质，通过类比推理得出水分子是通过渗透作用进出动物细胞;由于植物细胞的结构较动物细胞多了细胞壁和液泡等结构，提出水分子是否也是通过渗透作用进出植物细胞问题，让学生尝试做出相应的假设，通过设计实验验证假设是否正确从而提高学生的科学探究能力。最后总结水分子是通过渗透作用进出动植物细胞，从而延伸出被动运输的概念。所以本节课的教学目标是要让学生明白由于细胞膜的结构决定控制物质进出这一个功能，从而体现了结构与功能相适应的生命观念;其次通过分析渗透现象，概括渗透作用的原理，根据自由扩散和协助扩散的模示图归纳出被动运输的两种形式的异同点来提升学生的科学思维能力;最后通过水分以渗透作用进出细胞，引导学生学以致用，分析和解决现实生活的问题，从而提升学生的社会责任。

四、驱动性问题的设计和实施

（一）创设情境 引入课题

播放课前学生录制的渗透装置演示水分子进出半透膜的视频，引导学生观察长颈漏斗的液面变化，通过观察漏斗上升现象，生成长颈漏斗液面为什么会升高问题，引导学生推测该现象是因为水分子通过半透膜从烧杯往漏斗扩散的结果;为了验证推测是否正确，尝试改变装置，如把半透膜改变成纱布（引导学生发现纱布孔径比玻璃纸大，可以允许各种分子自由出入），半透膜的两侧若改变成浓度相同的蔗糖溶液，是否还会出现长颈漏斗液面升高的现象吗？通过观察改变前后装置的现象，即引出渗透作用的概念，再通过概念延伸出发生渗透作用的原因是具有半透膜以及半透膜两侧存在浓度差。

（二）动植物细胞的吸水和失水

通过将动物细胞放在不同浓度的溶液类比成渗透装置这个假设，让学生判断假设是否正确，并思考动物细胞是以什么方式吸水和失水，观察红细胞置于清水，等渗的生理盐水和高浓度的生理盐水的现象，再进行类比之前渗透装置，总结出水分子是通过渗透作用进出动物细胞。

高等植物细胞由于具有细胞壁和中央大液泡等特别的结构，让学生思考水分子从植物细胞扩散出外界溶液需要经过哪些结构，从而引出原生质层的概念，通过已有的知识引导学生做出水分子是通过原生质层从植物细胞扩散到外界溶液的假设，为了验证自己的猜想是否正确，让学生动手制作洋葱外表皮的临时装片，并观察洋葱外表皮细胞置于蔗糖溶液和清水中的现象？根据现象设置以下问题串并让学生回答：整个过程细胞的大小有无变化、细胞的颜色变化，原生质层的位置变化等一系列问题串，在同学们解决问题的同时也掌握了植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原的原因，最后类比渗透装置总结水分子也是通过渗透作用进出植物细胞。

（三）总结被动运输

通过类比总结水分子通过渗透作用进出动植物细胞;进而延伸出像水分子等物质通过扩散进出细胞并不消耗能量的这种跨膜方式称为被动运输。结合教材图4-4自由扩散和协助扩散示意图，比较总结出被动运输两种形式异同点，对被动运输概念进行延伸。

五、讨论

问题驱动下的高中生物教学应将知识点转化为具有逻辑和递进关系的问题链，以问题为载体，去引导学生主动思考与探究从而获得生物学知识。同学们在解决问题的过程中收获知识点，通过发现问题、小组合作交流设计实验来锻炼学生的逻辑推理、总结归纳和协作交流的能力，升华到将生活中提炼的生物学原理最后应用于生活。

【本文系广州市教育科学规划课题2019年度课题“建构深度教学，在问题引领下发展学生核心素养的课堂教学研究”研究成果（课题编号：201912014）】

【参考文献】

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[3]. 范洪颖.问题驱动教学法在跨学科课程教学中的应用[J].高教学刊，2015（8）：33-34.

（责任编辑：伍静仪）