指向问题解决能力的网络学习空间教学模式应用——以生物学科“基因指导蛋白质的合成”教学为例

董芝芳 郑丽对

（漳州市第二中学，福建 漳州 363000）

教育部考试中心构建了“一核四层四翼”的高考评价体系，将必备知识、关键能力、学科素养和核心价值作为考查目标，确定了新高考生物科考查的主要能力：理解能力、实验探究能力、问题解决能力和创新能力。［1］创新能力的培养立足于学生的问题意识和问题解决能力，问题解决能力涵盖理解、分析、推理、实践、反思和表达等六要素。［2］

新高考注重对学生能力和素养的考查，加大了对学生在信息时代下的阅读能力、获取信息能力和思辨能力的考查，重视学生问题解决能力的培养。［3］但传统的教学方式无法满足学生能力和素养的发展需求，因此运用现代化信息技术手段改变教学模式，更好地调动学生问题解决的积极性势在必行。

一、指向问题解决能力的网络学习空间教学模式构建

（一）网络学习空间的内涵及特征

网络学习空间是集学习环境、资源供给、教学模式、评价方式、创新模式为一体，有效帮助师生创建良好的教与学的新型教学模式，满足师生间、生生间、师师间的交互，实现资源的获取与推送、教学、评价和辅导等项目。［4］图1 展现了网络学习空间涵盖教学体系中的六大模块。教师可在网络学习空间建立一套属于自己的教学资源，实现教育资源的共享；学生利用网络学习空间，可以查阅教师推送的视频、课件、课堂记录等文件，直接在云端与教师进行互动，利用网络学习空间进行错题整理、社区学习、主题讨论等。

图1 基于网络学习空间的教学体系框架

在高中生物教学中运用网络学习空间存在优势：第一，教师可以建立自己的网络资源空间，随时调取本地或网络资源；第二，解决了翻转课堂存在的最大问题，即学生如何观看微课、完成作业以及教师如何监测学生网络作业的完成等细节；第三，高考考查的不再是简单的知识点，更多的是植根于问题情境下的能力。教师可设置与课题相关的问题情境，将课堂的讨论拓展至课外，师生可直接在平台互动，提升问题解决能力。

（二）问题解决能力的内涵及表征

问题解决能力是学生在一定的情境下，利用已有知识，理解、辨别、提出解决问题的意见或实施方案，并能调整改进方案的高级思维能力，是学生实现深度学习的有效途径之一。［5］杨滨、汪基德（2018）参考了PISA 评价框架的能力体系，结合影响发展能力的因素，确定学生解决问题能力的六项子能力（见图2）。［6］

图2 问题解决能力的六项子能力

问题解决能力过程涵盖理解、分析、推理、实践、反思和表达等要素。［7］其思维过程如下：学生利用所给情境信息，感悟问题情境背后考查的学科内容；在此基础上通过辨析区别问题情境的变量和因变量，提出针对问题的假设；紧接着用不同的方法转换问题的表述形式；随即作出决策，系统分析或设计，提供，解决方案，完成问题解决；反思是提升学生综合素质的重要途径，学生完成问题解决后，引导学生依据问题解决思路，审视问题情境、提出的假设和开展实践的过程，寻找不足，寻求改进。问题解决方法的交流存在口头表述和书面表达，通过对他人交流问题解决的理解、过程，以提升自身的表达能力。［7］

（三）网络学习空间DPSC 教学模式的构建

基于上述分析，在高中生物教学中运用网络学习空间能够有效引发学生解决问题的能力（Develop Problem Solving Capability）（以下简称DPSC 教学模式）。在研究网络学习空间DPSC 教学模式一文中，笔者参考杨滨博士的研究，尝试构建基于网络学习空间的DPSC 教学模式，并将该教学模式引入到高中生物概念教学中（见图3）。

如图3，该教学模式能够帮助教师在教学过程中将引发学生解决问题的能力融汇在每一个教学环节：第一，在确定本节课程主题后，教师进行有目的的备课，准备资料，设置系列相关问题情境，上传资源至网络学习空间；第二，在课前指导学生进入空间学习、理解、制定问题解决方案，监测、评价学生学习情况；第三，在课堂上提供案例指导，根据一系列学生活动重构问题解决的方案；最后，引导学生再现学习过程，进行经验交流，作好学习反思。

图3 网络学习空间下的DPSC 教学模式［2］

二、基于网络学习空间的DPSC 教学模式操作流程

以《基因指导蛋白质的合成》中“转录”的学习为例，从理解问题、描述问题、展示问题、解决问题、反思解决方案、交流解决方案六个阶段展开学习。［6］基于学前准备、任务驱动式学习和过程性评价三个维度具体阐述基于网络学习空间DPSC 教学模式操作策略。

（一）登录空间，发放评价量表，做好学前准备

学生集中到计算机教室利用教师注册好的账号登录网络学习空间，学习网络空间的应用；在此基础上，引导学生做好分组以及组内分工；发布学习评价量表，指导学生学会评价量表的使用，评价学生在问题解决过程中的种种表现（见表2）。

表2 课堂评价量表

（二）任务驱动问题，建构解决问题的方案

任务作为驱动问题解决的核心步骤，其设计和实施将影响生物课堂教学的质量。教师应根据学情特点设计问题，预设学生任务，确定难度适中的层次性任务，帮助学生构建问题解决的方案。

根据教师提供的学习材料，学生基于网络学习空间展开小组讨论。如在面对“DNA 是如何将遗传信息传递给RNA？”一问时，首先，学生进入问题情境，根据教师提供的资料信息得出基本结论，即DNA是通过转录传递遗传信息；其次，小组讨论利用工具表征“转录”过程，再根据教师提供的实物材料小组合作构建出转录的物理模型；最后，在此基础上，通过该模型模拟转录的过程，了解转录的内涵和具体过程。在此过程中，学生在网络学习空间可以自由地讨论，将自己的观点上传到网络学习空间，极大地激发学习兴趣。

（三）反思交流问题，重构解决方案

在方案实施过程中，各小组利用网络学习空间进行研讨，教师巡视各组的讨论情况，加以辅导，帮助学生理清疑问所在。当方案完成并实施后，学生分别在网络学习空间中利用平板拍照功能，将物理模型的演示课程以视频的形式呈现，在课堂中展示小组学习成果，并以口头或文字的方式阐述本组解决问题方案的实施过程以及过程中出现的问题和改进措施。最后小组学生针对各小组的解决方案在网络学习空间进行互评，由教师作总结点评。

三、总结

在教学中借助信息技术的使用能提升问题解决能力的培养，促进学生的深度学习。［8］网络学习空间的应用是一项新的尝试，改变了传统的教学方式。与传统教学相比，网络学习空间下的教学更注重学生的主观能动性和问题解决能力的培养。

现今在教学中应用较为广泛的信息技术有希沃、人人通、101PPT 等，能帮助教师发挥教学的最大价值。但不可否认的是，教师的教学仍然面临巨大的挑战：第一，要创建属于自己的网络资源，做到随调随取，让自己的资源多样化。尽管网络资源不少，但需要教师从中筛选、加工成适于自身教学环境的有效资源；第二，信息技术的与课堂的有效融合，除了教师本身要有坚实的专业基础外，需要通过多种途径提升自身的业务水平；第三，信息技术融合的实现可以让学生在移动终端直接上课、完成作业等，但如何科学合理地安排学习时间也是教育改革过程中需要考虑的问题。