高中生物教学中问题情境的创设与实践探析
2022-12-04福建省屏南县第一中学甘文斌
福建省屏南县第一中学 甘文斌
在新课改深入推进的背景下,核心素养教育对高中生物教学提出了更高的要求,教师必须紧密结合学生的实际和创新生物课教学的需要,加强教学情境的优化设计,组织、引领学生有效参与生物问题探究,深入探索创新学习,以促进学生质疑、探疑和释疑等综合能力的发展。教师在高中生物教学实践中,通过创设有效情境,指引学生深入探究问题,提高生物课问题教学的实效性,从而更好地培育学生的生物学科综合素养。
一、高中生物课堂创设问题情境的重要作用
(一)有助于激发学生探究生物问题的兴趣
学科知识总是需要借助特定的教学环境来呈现,教学情境可以激发学生内在学习动力。在高中生物课教学中,教师遵循学生的认知规律,全面把握他们的学习特点和发展需求等学情,巧设丰富贴切的问题情境,实施生物问题教学,能极大激发学生的探究兴趣和热情,引发学生探索求知的强烈欲望,增强课堂学习效果。尤其在生动活泼的学习情境中,学生能更好地融入生物学科学习,体验快乐的合作探究学习过程,获取精彩的生物知识,在问题互动交流中拓展问题思维能力。
(二)有助于提升生物课问题情境教学实效
教师把丰富的生物知识与鲜活的现实案例紧密融合,精心创设问题、巧妙呈现教学情境,不断完善问题探究教学,注重强化问题探究行动研究,使生物学科课堂成为饱含探究体验又富有情趣的学习园地,进而提升生物课探究教学的效率。在问题情境指引下,学生能积极转变学习方式,由以往被动机械的学习逐渐转向主动探究学习,在亲历问题探究活动中深入质疑、探疑,获得释疑,深入了解和分析生物知识、概念、原理和规律,在情境学习中引发更多的思维碰撞和情感共鸣,促进学科学习能力和素质的发展。
(三)有助于培育学生问题意识和探究素能
问题是思维探索的起点,也是情境教学的焦点和核心,问题意识是激励问题探索的重要驱动力。而思维活动一般划分成问题、观察、假定、推理、检验五个循序渐进的认识阶段。在高中生物课问题教学中,教师重视创设情境教学,能使学生在具体形象的情境中极大促进思维能力的发展。教师引导学生灵活地将所学生物知识应用到各种现实问题场景中,能使学生在情境转换和迁移中获得良好的生物学习实效,牢固掌握知识,增强问题意识,学会学以致用,进一步培育形成优秀的生物探究能力和创新思维等综合素养,进而为未来的成长和发展奠定坚实的基础。
二、高中生物课堂问题情境教学的实践路径
在高中生物课教学中,教师设计问题情境时必须根据课程教学目标、内容和教学要求,紧扣学生的知识基础、认知能力、学习习惯、爱好兴趣等基础学情,为学生设置具有针对性的问题探究情境,同时,要求所设的问题难度适宜、情境贴切真实生活、探究方向明确,使得学生能在经历探索生物问题过程中切实掌握生物知识和原理,能更好地满足学生探究学习的特点和规律。
(一)发掘教材资源,创设问题情境
高中生物教材蕴含着丰富的教育资源,为设计教学情境、实施问题教学提供了生动鲜活的素材。在高中生物课中,问题要在生成中得以解决,问题情境设计要讲求艺术性,注重生成性原则。教师可以利用学生认知的矛盾之处、质疑的关键之处、思维碰撞的焦点之处、灵感和情感交汇之处等,找准有利时机来巧设问题情境,同时细心观察课堂整体状况,留心学生的课堂表现,掌握学生的学习心理。
首先,教师要依托教材,把握教材知识结构,充分发掘利用教材中的文本内容、图例资源、演示实验和典型教学案例等,灵活设计问题情境,搭建问题支架,实施探究教学,激励学生带着问题深入探索生物知识和规律,激发生物学习兴趣。例如,从“分子与细胞”“遗传与进化”“稳态与环境”“生物技术实践”“生物科学与社会”“现代生物科技专题”各主题模块中挖掘出一系列的专题性问题教学资源,能更好地对接学生探索生物科学知识的需求,提升问题教学效率。其次,教师要充分利用教材辅助栏目中“科学家访谈”“科学前言”“科学史话”“科学家故事”“科学·技术·社会”等素材,巧设细节问题情境,将生物教材中专业抽象、理论论述强的内容转化成具体形象的、富有应用性特色和趣味性的问题场景,灵活呈现问题,激发学生探索生物知识的欲望。最后,教师要科学选用与课程教学配套的电子书、思维导图、动画演示、微课点拨、精讲精练等相关教学资源。在生物教学中,可以利用生物学科电子书,选取其中的文字、图片、音频、flash 动画和影像等丰富的电子教学资源,通过读取、复制、传输、超链接等操作,提升生物课问题情境的丰富性和生动性。还可以利用与教学内容相关的思维导图来设计问题情境,引导学生熟练把握各个学习专题的不同层级知识体系,帮助学生从整体上有效掌握生物学知识、概念和原理,培养学科逻辑思维能力。例如,教师联系教材中“细胞的物质输入和输出”“细胞膜的流动性”“分泌蛋白的分泌过程”“细胞有丝分裂”“基因重组”“遗传信息的转录和翻译”“神经调节和体液调节”等教学内容,可以精选一些flash动画资源来引入问题,让学生能在动画演播、问题情境烘托下细致观察生物生命现象,更直观地把握微观现象的动态过程,在交互性、可视化的探究环境中提高学生的参与积极性。
(二)巧联生活话题,活设问题情境
生物是一门富含生活意趣的学科,许多生物知识都源于现实生活。知识只有回归生活才能更好地体现其真正的价值。普通高中生物新课程标准中明确提出:“学生通过高中生物课程的学习,获得生物科学和技术的基础知识,了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用。”现代生物科技飞速发展,极大改变了社会生产生活,现实生产生活都与生物科学存在着密切联系。所以,在开展生物问题教学中,教师要联系现实生活实际,通过引入学生熟悉贴切的生活元素来设计问题情境,激起学生探索生物知识和原理的兴趣,更好地引发学生的认知冲突。
例如,在必修一“细胞中的糖类和脂质”教学中,教师先提问学生:“在生活中,你们都吃过哪些糖?”学生一个个踊跃回答道:“奶糖、棒棒糖、水果糖……”教师继续启发他们,“那么,你们吃的这些糖是什么味道啊?”学生纷纷回答说:“甜的。”学生都觉得老师提出这样的问题非常幼稚。此时,接着引导说道:“其实在生活中有很多东西都含糖,比如,课本的纸张、树上的树皮、制作馒头的面粉等,它们的基本成分都是糖,但糖并不甜,并且甜度非常低。”学生都觉得很意外,有的学生甚至还把手里的课本放到嘴边舔了舔,并说:“这纸张的确不会甜,但它的主要成分竟然是糖,简直不可思议啊。”于是,教师顺势引导学生进入了“糖类物质”主题学习。在此,教师利用学生惯常的生活认知和经验,注重融合生活化问题,设计问题情境,拉近了课堂学习与生物科学之间的距离,帮助学生克服了前概念认知中的肤浅认识,激起探索糖类知识的热情,奠定了良好的学习心理准备。又如,在教授“无机盐”知识时,教师设计问题:“为什么小孩和孕妇要及时补充钙、铁、锌等元素?如果缺乏这些元素会产生什么不利影响?”“为什么有些人重视补钙却还表现出缺钙的症状呢?”“为什么幼儿坚持多晒太阳能有效防止佝偻病的发生?”“为什么不宜在空腹时喝牛奶?”利用这样的问题串来引导学生透过身边的生活世界,关注生活化问题,分析解释生物问题,使学生轻松获得丰富的生物学知识和经验。可见,加强生物课问题教学与现实生活的紧密联系,巧妙设计问题情境,就能激励学生投入问题思索和探究,认识到生物科学知识的重要价值和意义。
(三)整合演示实验,精设问题情境
生物是一门以实验为基础的自然学科,实验是生物课教学的基本方式。借助生物实验的支持,精心设计问题教学情境,能让学生近距离地观察实验现象,为学生呈现亲临其境的问题场景,激活学习思维,激起问题意识,领略各种奇妙动人的生物实验现象,深入地探寻、解决问题。
教师要在新课导入、课中教学、结课总结等教学环节,灵活整合一些典型的生物演示实验案例,挖掘生物实验的教学价值和作用,预设一些生动有趣的实验问题;同时通过收集和利用与实验相关的微课、微视频、音频PPT 等数字化教学媒体,辅助问题情境教学,发挥数字化教学媒体的应用优势,增强学生的视觉冲击力,鼓励他们参与生物实验活动,探究生物问题。例如,在进行必修一“探究植物细胞的吸水和失水”探究实验时,教师适时利用多媒体为学生展示了导学问题:“这个实验运用了什么生物原理?采用哪些实验材料?主要有哪些实验步骤?具体应用了什么实验方法?”指引学生带着这些问题融入实验探究,这样就为获得良好的实验效果做好准备,也能进一步提升学生探索生物问题的实践能力。又如,在必修一“用高倍镜观察叶绿体和线粒体结构”实验中,教师先链接引入微课视频,先让学生认真观看,接着指导进行取材、制片、染色、观察等实验步骤。学生经过观察,发现叶绿体呈椭圆形,可随细胞质的流动而流动;叶绿体在弱光下以最大面积(长轴)转向光源,在强光下以最小面积(短轴)转向光源;利用显微镜观察,线粒体被染成蓝绿色。于是,教师顺势展播导出问题:(1)为什么不用植物细胞来观察线粒体?(2)如果观察发现染色不足,如何补色?这样,学生亲历了观看微课视频、观察演示实验过程,顺利得出问题答案:(1)植物线粒体相对较少,叶绿体颜色易掩盖线粒体被染成的蓝绿色;(2)只要在盖玻片的一侧滴加健那绿液,另一侧用吸水纸吸。由此,学生在实验和问题的引领下有效激活了探究思维,很好地达成了实验学习效果,学会在高倍显微镜下观察叶绿体和线粒体的结构,加深了对生物学知识的理解和感悟。借助演示实验教学和问题引领,学生积极参与实验操作,尽情感受生物实验问题的探究乐趣,有效巩固了所学的生物学概念和原理,提升了实验能力和探疑释疑能力。
(四)引用社会热点,巧设问题情境
现实社会中的时政新闻、热点事件、社会焦点话题往往能迅速吸引学生的注意力,都是创设生物课问题情境的有益资源。在教学中,教师应适时渗透生命教育、环保教育国情教育和社会责任教育,积极从现实社会中取材,精选一些具有教育价值的、真实可靠的新闻热点素材,来灵活设计问题情境,可以引领学生参与生物学科学习实践,帮助他们增进对生物学知识的认知和理解,进一步澄清生物学习中的错误认识,提升学习觉悟,培养形成良好的社会责任感。
例如,必修三“免疫系统”教学中涉及艾滋病等免疫缺陷病的有关知识,生活中许多人对免疫缺陷病缺乏应有的认识。在教学中,教师适时引入艾滋病这一典型的社会化热点话题,展示问题情境:某人对艾滋病这类疾病非常害怕。有一次他看到一个报道,说一个艾滋病患者曾经到他经常购物的超市买过东西,他很担心自己会被传染上。请问他有可能因此被传染上艾滋病吗?那么哪些行为可能导致传染艾滋病呢?在问题引导下,学生通过积极思考、合作收集和查阅网络信息资料,探求问题的正确答案,并在课堂上与同学们分享交流,学会了理性解释和正确判断,加深了对艾滋病这种免疫缺陷病的科学认识,增强了健康生活、关爱生命的良好意识。又如,教师可以结合食品安全、新冠肺炎疫情等新闻热点素材来设计问题教学情境,丰富课堂问题呈现形式,激起学生探索生物问题的共鸣,让学生能通过关注社会热点问题更好地接受生物知识,增强探析实际问题的能力和生物科学素养。所以,教师积极引用社会热点来设计问题情境,能引导学生积极开展研究性学习实践活动,广泛关注与生物科学相关的社会问题,参与讨论和交流,有效辨识迷信和伪科学,培育形成应有的学科关键能力和责任担当。
三、结语
在高中生物教学中,教师应始终结合学生的认知基础和生活经验,坚持从学生学情和生物课教学需要出发,加强问题教学研究,设计多样灵动的问题情境,优化问题探究流程,提升问题教学实效,引领学生深入思考、讨论问题、探索生物知识和规律,助力学生生命观念、理性思维、科学探究和社会责任等核心素养的有效培育,促进学生全面健康发展。