论新课标背景下高中生物学教学中问题情境的创设

2022-11-16石琦红

名师在线 2022年27期

文/石琦红

引言

情境创设法是高中生物学教学中的重点教学方法之一。教师可结合本堂课的教学目标设计相关的场景，在特定的场景中结合一定的情绪体验，帮助他们理解相应的内容。这种方式可以将所学知识与具体的情境结合在一起，对学生产生影响。因此，学生理解教师创设的情境，并在情境中获得学习感悟这一步骤十分重要。

一、新课标背景下高中生物学教学中问题情境的创设意义

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）明确指出，在高中教育阶段主要培养学生的生物学学科核心素养、在教学过程中面向全体学生的发展需求、在探究性学习的过程中培养学生自主学习能力、注重与社会的联系等四个方面的相关能力。为了达到《课程标准》的要求，教师要改变过去灌输式的教学方法，帮助学生明确学习目标，从学生的综合能力和核心素养着手，让学生在学科内容的学习过程中实现自我成长[1]。

（一）提高生物学学科核心素养

教师在高中生物学教学中应用问题情境创设法，可以让学生在思考问题和探索问题的过程中不断应用所学生物学相关知识，在知识学习和思考的过程中更好地掌握所学内容，加深印象，同时为今后的发展和进一步学习打下良好基础。

（二）实现因材施教

问题情境教学法的最大意义在于能够充分调动每个学生的学习积极性，让他们在学习的过程中不断通过分析问题去反思自己过去的学习经历，在反思的过程中实现自身能力的提升。无论学生此前的学习能力是强还是弱，其都能在思考问题的过程中有所收获，并学会通过不断发问来验证自己的想法是否正确，在今后能以正确、发展的眼光看待遇到的问题，为今后的健康成长打下基础[2]。

（三）培养学习探究能力

问题情境教学法即教师通过提出问题的方式引导学生进行思考。学生在思考的过程中，为了能够正确地回答问题，需要分析问题条件和难点，抓住事物的关键点，在获取知识和思考的过程中激发学习兴趣，使自身实践能力和信息处理能力得到有效提升，为探究精神的培养打下良好基础。

（四）所学内容结合生活

高中生物学内容关联性较强，学习难度较大，教师在这一过程中可以利用现实生活的场景将多个知识点通过问题的方式有机结合在一起，让学生在现实生活中进行思考，利用所学知识内容解决实际问题，在有效提升知识水平的同时为后续进入社会做好准备[3]。

二、新课标背景下高中生物学教学中问题情境创设策略

（一）结合实验教学创设问题情境，引导主动思考

生物学学科相关知识是人们在长期的生产生活中的经验性知识总结，本身与生活实际有较强的关联性。同时，实验这一形式本身是理论知识与实践知识相互结合的产物，对学生的观察力、想象力、动手能力和理论知识都提出了一定的要求，且实验教学这种形式本身具有直观性。在实验的过程中，教师可以引导学生结合实验结果和过程，对相关步骤进行反思，在反思的过程中探究问题，通过这种方式让他们的生物学学科核心素养和学习探究能力得到有效提升[4]。

在结合实验创设问题情境的过程中，教师可以从实验本身出发，根据实验过程中出现的现象或失败的实验结果提出问题，引导学生对问题展开思考，并通过实际动手操作的方式对整个实验过程进行重现。在这一过程中，教师可以运用小组合作谈论法，将学生分为不同的实验小组，让学生在小组活动过程中思考哪些问题的出现可能导致实验失败。实验成功的小组可以将自己的实验过程与教师的实验过程进行对比，在对比中思考两次实验步骤基本相同，但实验结果不同的原因可能是由哪些变量引起的，通过这种方式使他们探索知识的能力得到提升。

以人教版高中生物学必修1“分子与细胞”第一章“走进细胞”为例，在教学过程中为了让学生对细胞的外形和构造有更加直观的体验，在实验正式开始之前，教师需要先提出问题：“同学们，大家觉得植物细胞和动物细胞在外形构造上会不会存在差别？即便是在同一个生物身上，不同位置的细胞是否存在差别呢？”教师引导学生结合所学知识和生活中观察到的情况进行讨论，讨论结束后可以安排学生尝试取样，从洋葱表皮和自己的上颌口腔内各取一部分细胞进行分组观察，在观察的过程中将植物细胞与动物细胞进行比较。在条件充足的实验室，教师可以指导学生制作其他动物细胞临时装片并进行观察，在观察的过程中让学生对细胞的形态有直观的认识，并在对比的过程中明确问题结果——即便同为动物细胞，其外形上依然存在较大差异。这一实验具有较强的操作性，在实验结束后，有些小组的实验结果可能成功，有些可能会失败。教师可以让失败的小组反思实验中哪些因素导致实验结果失败，在反思过程中使其能力得到提升。

（二）制造知识认知冲突，激发探索欲望

教师在创设问题情境的过程中，应结合当前学生的知识水平和知识构成，通过提问的方式对其原有形成的知识内容提出不同意见和看法，对学生原有的思维认知产生冲击，激发他们的学习兴趣，让他们对所学知识重新思考。教师在这个过程中可以引导学生借助信息技术和互联网工具查找相关知识，也可以让学生通过实验的方式对教师提出的问题进行探究。如果课堂时间较为有限，所需要学习的知识内容较为复杂，教师可以主动对相关知识内容进行讲解，帮助学生解决问题，起到事半功倍的教学效果[5]。

以人教版高中生物学必修1“分子与细胞”第五章“细胞的能量供应和利用”为例，在教学过程中为了让学生更加理解细胞的无氧呼吸这一概念，教师可以通过问题情境创设法，在授课过程中利用生物学知识挑战学生的常识，通过这种方式让他们对无氧呼吸这一过程有更加深刻的理解。“同学们，大家看所有的动物基本都有呼吸系统，即便是植物在不进行光合作用的情况下也是需要吸收氧气维持生存的，大家说是不是所有的生物都需要氧气才能生存下去呢？”在学生做出肯定的回答后，教师可以结合生物细胞内的线粒体进行说明，线粒体广泛分布在动植物细胞中，而线粒体本身就是有氧呼吸的场所，也是细胞产生能量的必要结构。教师在这个过程中，可先以细菌进行举例：“一部分细菌本身具备厌氧性，它们不通过有氧呼吸的方式产生能量进行生存，而是在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳并释放能量。”教师还可以结合破伤风细菌的生存条件进行举例说明：“大家知道吗？破伤风是由生锈的铁器切伤人体导致的疾病，而实际上这种细菌本身更多的是在穿刺性伤口中出现，需要伤口本身较深且外部闭合的环境才能繁殖，这种就是典型的厌氧细菌。”通过这种方式，教师可以有效完成知识的导入，在激发学生学习兴趣的同时，让学生对原有知识线粒体的作用等内容进行复习，在此基础上引出无氧呼吸相关知识。在课程的最后，教师可以结合稻田换水松土、生活中酿酒等常识进行说明，帮助他们完成对所学知识的记忆，使其学习兴趣和探究能力得到充分提升。

（三）结合生活实际创设问题情境，激发学习兴趣

生物学家在研究过程中，通过生活实际经验对相关生物学理论进行研究和总结。因此，教师在创设问题情境的过程中，可以从生活环境出发，将学生的目光导向生活中存在的生物学知识，通过提问的方式引导学生对其中涉及的生物学相关知识进行分析和思考，通过这种方式激发他们的学习兴趣，使其在今后的生活中利用所学生物学知识对生活中的问题进行分析和思考，完成知识的有效应用，为其生物学学科核心素养的提升打下良好基础[6]。

以人教版高中生物学必修1“分子与细胞”第五章“细胞的能量供应和利用”为例，教师在教学过程中可以利用信息技术播放酿酒的相关视频，并对视频中相关的工序进行逐步分析。例如，在酿酒过程中需要通气和密封，教师可以根据这一现象提问：“大家说一说，为什么要先通气，再密封呢？这样操作的好处有哪些？”在这个过程中，教师可以适当指点学生利用酵母菌的呼吸作用对问题进行分析，让学生结合所学知识了解酵母在无氧条件下会将糖分通过无氧呼吸分解成酒精和二氧化碳，这也解释了密封的原因。之后，教师可以结合具体条件进一步提问学生：“同学们，你们说通气和密封这一过程中什么东西发生了变化呢？”结合问题帮助学生认识到解决问题的关键因素，使其意识到通气和密封行为产生的主要影响是氧气的进入，酵母产生酒精需要无氧呼吸，而通气是让氧气进入酵母的生存环境中。结合这一思路，教师可引导学生思考酵母菌在有氧呼吸中起到的作用并得出结论，即在有氧呼吸的情况下酵母菌能大量繁殖，而通气的主要目的就是帮助酵母菌繁殖，为后续生成更多酒精做准备。教师在这一过程中可以通过创设问题情境的方式，引导学生思考如何将所学知识应用到生活中，如“大家说酵母菌在有氧呼吸中会产生二氧化碳和水，在无氧呼吸过程中会产生酒精和二氧化碳。那么，除了酒精之外，我们还能在哪些方面对酵母菌的作用进行利用呢？”通过这种方式让学生将所学知识内容重新应用到生活实际中，使学生的生物学素养得到充分提升。

（四）结合趣味话题创设问题情境，培养思维探究能力

生物学本身的知识学习较复杂，学习过程较僵化。为了避免这一问题，同时为生物学知识的学习营造良好的学习氛围，教师可以结合一些趣味性的主题，创设问题情境，通过这种方式帮助学生更深刻地理解和认识所学的生物学知识[7]。

以人教版高中生物学必修1“分子与细胞”第三章“细胞的基本结构”为例，这一章节的内容主要讲植物细胞和动物细胞的细胞内部组成部分和这些组成部分在细胞内部所起的作用。这些细胞结构彼此之间相互沟通、相互合作，共同完成生存任务。因此，教师在授课过程中可以就这一特点创设相关问题情境，“同学们是否注意到，这些细胞结构彼此之间为完成任务都会相互沟通。大家说一说，这一过程与生活中的哪些情景相似呢？”教师在这一过程中可以适当举例，引导学生进行想象。例如，将植物细胞的各部分结构比喻成大型飞机的研发部门，研发部门的围墙和密码门可以是细胞壁，主要为了防止外来侵害；而细胞膜控制物质进出，就像研发部门的安全保卫人员，对人员的具体信息进行二次审核，控制人员和物质的流动。植物细胞中存在线粒体和叶绿体，线粒体是有氧呼吸作用的场所，可以将有机物与氧气结合，生成能量的同时产生二氧化碳和水，叶绿体是光合作用的必要结构，可以吸收热量并将其转化为淀粉等能量物质，这两部分就像是研发中心自带的发电系统，细胞核就像是研发办公室，用于总体管理调控。在此基础上，教师可以引导学生提出其他意见，如将细胞比喻成鸡蛋或水果，以此提升他们的思维探究能力和想象力。