高中生物教学创设问题情境的路径探析

李 伟

（江苏省南通第一中学 江苏南通 226001）

学生学习和探究活动的发生和维持往往带有一定的意识倾向，与相应的情感相联系，因此落实学科核心素养的高中生物教学的各个环节应该是在激发学生认知需要和积极情感体验的情境中进行的，使学生善思乐学。创设问题情境就是教师结合教学目标和教学内容，重构教学要解决的关键问题，并在此基础上创设真实的、有价值和意义的问题情境，将学生由原有认知状态，带入一种新的问题情境中去，从而唤起学生积极思维，激发学生内驱力，使学生带着解决问题的迫切愿望进入学习和探究活动中。有效的问题情境有利于学生运用已有的生物学知识、证据和逻辑对问题进行思考和讨论，在理解问题、分析问题、解决问题的过程中掌握科学思维和科学探究的方法，提高从实践层面分析问题、解决问题的能力，从而形成独立解决现实生活中复杂问题的能力，有利于学生在解决真实情境的实际问题时逐步形成正确的价值观、必备品格和关键能力。教师在教学的整个过程，甚至在教学的每一个环节都应该高度关注问题情境的创设。下面就问题情境的创设进行一定的探析。

1 挖掘教材思维题材，创设问题情境

教材是课程实施的基本依据和载体，高中生物新教材提供了丰富的创设问题情境的素材。以2019年人教版高中生物学教材为例，教材中“问题探讨”“科学·技术·社会”“思考·讨论”“拓展应用”“探究·实践”“科学方法”“思维训练”“生物科技进展”“知识链接”“与社会的联系”“生物科学史话”等栏目等都蕴含着大量与教学内容密切联系和符合知识积累的逻辑顺序的素材。教师应对这些素材进行加工，结合知识的发生和发展过程，理顺知识之间的相互关联，创设问题情境，使学生带着问题阅读教材、进行实验、讨论问题，从而达到既深化知识又发展能力的目的。

例如，在“蛋白质是生命活动的主要承担者”一节中，教师可以利用“问题探讨”中的问题，创设蛋白质的组成单位以及基本单位如何构成蛋白质的问题情境，利用“思考·讨论”栏目中氨基酸的结构信息，创设氨基酸结构的共同特点及氨基酸名称与结构的对应关系等问题情境；利用“与社会的联系”的信息创设与氨基酸与健康生活的问题情境；利用教材图片1-12创设氨基酸如何构成蛋白质问题情境；利用教材图片2-8创设蛋白质功能问题情境。围绕蛋白质一系列问题的探讨和解决过程不仅以持续的驱动力促使学生主动构建知识，还有效地调动学生的积极思维，促进学生的生物学学科核心素养的养成。

2 基于生物实验探究，创设问题情境

在生物实验教学时，教师常常要求学生严格按照教材上的步骤去操作，会束缚学生的思维，会出现“学生动手时不用动脑，动脑时又不用动手，手脑分离”的状态。这种流于形式的生物实验只会把学生训练成流水线上的操作工。生物实验教学决不是用粉笔在黑板上的“做实验”，也不是电脑视频上的“看实验”，更不是报告册中“填实验”，而应该是为了每一个学生的发展，把学生看作具有生成潜能的主体，以生物实验为载体，促进学生应用科学方法亲自参与整个实验过程，从而学习从全方位、多角度发现问题和解决问题。这就要求教师创设问题情境，设计探究性生物实验，根据生物学科的特点、实验的具体内容，设计一些具有一定的研究价值、可行的又富有启发性的问题情境，使学生经常处于积极的思维之中，让实验成为思维的必然需要。例如，在“调查种群密度”的实验介绍前，可通过视频或资料激发学生急于知道某地区某种生物数量的情境。然后，学生自然就会思考有调查某地区某种生物数量的方法。再如，在“绿叶中色素的提取和分离”的实验中，教师可展示菠菜的绿叶和黄叶，引导学生思考讨论绿叶变黄的原因，促进学生比较绿叶和黄叶的色素种类与含量。这样，色素的提取和分离的方法成为一种思维的必然。

教师可以将验证性实验改为探究性实验、定性实验改成定量实验，以此创设问题情境，打开学生思维的大门，引导学生收集各种证据、基于证据进行分析推理以及建立解决复杂生物问题的思维框架。同时，在创设问题情境时，教师要注意紧密结合实验要求，使实验成为问题解决的需要。在学生开展探究时，教师要引导学生搜集信息，提出假设，并能结合证据进行分析推理，通过证据得出结论，从而落实新课程标准中科学探究和科学思维的核心素养培养目标。

3 联系实际生产生活，创设问题情境

课程标准要求能运用科学的观点、知识、思路和方法，探讨或解决现实生活中的某些问题。因此在生物学教学过程中，生命观念的建立、生命规律的探究需要学生在教师创设的问题情境，应用生物学知识解决具体问题应结合具体的实际情境。教师要注意紧密联系学生的生产、生活实际，提炼出有关问题，创设问题情境，激发起学生有意义学习，有利于学生真正理解和掌握知识本质，并能运用所掌握的知识解决生产、生活实际问题，形成生物学科核心素养。

教师展示距离教室被阴面较近和较远的两株同时栽种的长势相似的茶树多年后生长状况的照片，创设问题情境，引导学生探讨光合作用影响因素。再如，利用过氧化氢的储存条件（低温、避光、避免铁罐储存）创设问题情境，促进学生探讨影响过氧化氢分解的因素。又如，借鉴草场退化问题，创设过度放牧的问题情境，引导学生探讨能量流动问题。这样联系生产、生活实际，将会大大提高学生的学习兴趣和热情，促进学生思维的发展。

4 融合生物科学史，创设问题情境

生物科学史是一个个问题解决、一个个生命奥秘被发现的历史。生物科学史的内容在很大程度上反映了科学家的探究活动与方法，能够作为理解科学探究、掌握科学思维的范例。教师在教学中充分挖掘、利用生命科学史创设问题情境，不仅可以使教学不再局限于现成知识本身的静态结果，而且可以追溯到它的来源和动态演变的过程，使学生理解生物科学的动态产生过程，同时揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想。学生能通过过程式的学习，形成理解知识和运用知识的科学方法，激活创造力，逐步形成科学的世界观。例如，在细胞膜成分和结构的探索过程中，从1895年欧文顿对植物细胞膜通透性进行了上万次实验，到1925年人红细胞膜面积和其脂质单层分子面积关系的研究，再到细胞膜表面张力的研究，直至1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。前后近80年的时间，凝聚了几代科学家孜孜不倦的探索。他们探索中所遇到的问题都可以成为教师创设问题情境的素材，如细胞膜成分的推测，不同成分是如何构成细胞膜的。此外，教师还可结合磷脂分子特点，让学生尝试构建磷脂双分子层，从而促进学生构建流动镶嵌模型等。学生在重温生物膜结构和功能的探究历程中，感悟科学家发现问题、进行推理判断、提出假设进行验证的科学思维过程，激发兴趣，激活思维，使情感活动与认知活动相结合，体验知识发生、发展的过程，提高科学素养和创造性思维能力。

5 关注社会热点，创设问题情境

新课程强调教学内容要联系社会关注的与生物学有关的热点问题。在立足新课程标准教学要求的前提下，教师精选与生命科学相关的热点问题创设问题情境，有利于调动学生学习积极性，让学生体验生物学知识对解决社会热点问题的应用价值，培养学生的社会责任感。例如，教师可结合新冠疫情，从病毒的致病机理、核酸检测基本流程和原理、抗体检测的原理、疫苗的研制过程和发挥作用原理等生物学密切相关的问题设置问题情境，加强学生相关知识的理解和运用，引导学生学会辨别网上不科学的言论，培养学生的社会责任素养。再如，结合本地区生态保护或治理措施创设问题情境，运用种群、群落和生态系统的知识解决保护、治理和开发利用生态资源中的一些问题，形成生态意识，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。教师利用社会热点问题创设情境，加强对学生的科学引导，使学生体验知识价值，产生学习的渴望，培养学生分析问题和解决实际问题的能力，使他们理解学好生物学的重要意义，同时培养学生遇到社会热点问题独立思考、正确判断的能力。

此外，近年来，高考命题趋向于强化试题与社会实际、学生生活之间的联系，习题的情境化已成为命题的必然要求。因此，高中生物教学中问题情境的创设，有助于学生顺利理解、分析新情境中的问题，有效建立与已有知识的关联，实现知识的迁移应用。同时，恰当地利用问题情境教学是实现新课改目标，落实学科核心素养的重要途径。教师应该在教学实践中积极思考，合理运用。