运用问题解决教学策略培养学生生物学科核心素养的实践探索

文/广州市番禺区实验中学 黄春燕

笔者尝试在高中生物教学中运用问题解决教学策略将课堂划分为不同的教学环节，每个环节的教学均按照“在情境中提出问题——在活动中解决问题——在应用中评价问题”3 个步骤进行设计，而每个问题又都包含一条“线”和一条“链”，线与线、线与链以及链与链都存在逻辑关联。通过来源于真实生活的情境提出值得学生讨论的问题，与学生已有概念造成一定的冲突性激发学生探究与讨论的兴趣，调动学生在解决问题的过程中找到新知识的“生长点”，并建构科学的思维模型应用到新问题的解决中，从而培养学生的问题意识和思辨能力，促进其学科核心素养的发展。

一、运用问题解决教学策略在《神经系统的分级调节》一节的实践

1.教材分析与教学设计。《神经系统的分级调节》是人教版选择性必修1 第2 章神经调节的第4 节内容，主要包括神经中枢对躯体运动的调节和对内脏活动的调节，这两者既有相同之处也有不同之点，因此教材将两部分内容分开讨论。大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系是学习的难点，教材通过实验和资料分析来帮助学生训练思维。用概念图或流程图构建神经系统对躯体运动的分级调节过程和神经系统对内脏活动的分级调节过程是本节的重点，在教学过程中通过情境分析和逻辑推理来突破。文中预防眼外伤的旁栏、脑卒等资料的分析对学生的健康生活具有指导性作用。

2.核心素养培养目标。（1）生命观念——通过了解大脑皮层的结构，建立其结构和功能相适应的观点，同时掌握大脑皮层第一运动区的特点。（2）科学思维——构建模型加深理解神经系统对躯体运动和内脏活动是如何进行分级调节的；逆向思维分析自主神经系统如果完全不自主或者绝对自主对机体稳态调控的影响，培养推理和逻辑分析能力。（3）社会责任——通过战士可以训练到长时间不眨眼，帮助学生建立人类可以通过训练培养坚持不懈、吃苦耐劳等优良品质。

3.教学实施过程

环节一：创设情境导入，激发学生思考与兴趣。情境线：多媒体展示缩手反射和医院体检指尖采血的图片。问题链：①不小心被针扎后缩手需要哪些条件？②针扎后产生痛觉是反射吗？为什么？③体检指尖抽血时你感觉到痛却不缩手，为什么？活动线：引导学生复习回顾反射弧的结构基础和完成反射的条件，分析情境中不同情况下缩手反射的神经中枢与反射弧的差异。方法链：总结出“在大脑中也存在控制缩手反射的中枢”的结论。形式线：分析回答教材第31 页的问题探讨，分析眨眼反射的神经调节。方式链：生生评价与教师评价结合。设计意图：通过贴近生活的实例入手，复习回顾反射与反射弧的相关知识，结合问题探讨激发学习的兴趣和求知欲，引入新问题。思政教育：通过战士可以训练到长时间不眨眼，帮助学生建立人类可以通过训练培养坚持不懈、吃苦耐劳等优良品质的思想。

环节二：探析情境，构建神经系统对躯体运动的分级调节模型。情境线：资料1 老年人的脑卒现象，资料2 大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图。问题链：①在资料1 中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤，为什么不能运动呢？这说明大脑与脊髓之间有什么关系？②躯体各部分的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域？③它们的位置有什么特点？④怎么解释各代表区与躯体各部分大小比例不相符合？活动线：分组观察人脑的结构模型；观察课本和PPT 展示的大脑皮层中央前回与各部位躯体运动关系图解，描述大脑皮层与躯体运动的关系。方法链：归纳大脑皮层与躯体运动的关系。形式线：构建躯体运动的分级调节模型。方式链：组间互评与教师评价结合。设计意图：通过识图与信息提取，引导学生总结中央前回控制躯体运动的特点，帮助学生对神经系统的分级调节从感性认识上升到理性认识。思政教育：通过脑卒的现象分析，引导学生关注家人健康，关爱老人，掌握疾病预防的知识，倡导健康生活方式。

环节三：再探情境，构建神经系统对排尿反射的分级调节模型。情境线：自主学习资料。问题链：①婴幼儿和一些老年人需要使用纸尿裤的原因分别是什么？②成年人憋尿和主动排尿的反射弧？③“吓尿”是怎么回事？活动线：阅读排尿反射具体过程，通过典型例题分析神经系统对排尿反射的分级调节。方法链：指导学生对比躯体运动的分级调节模型，引旧推新，构建神经系统对排尿反射的分级调节模型。形式线：学生思考回答教材第35 页的“思考·讨论”，理顺婴儿尿床的排尿反射和特殊情况下成人主动排尿的控制过程，自主构建神经系统对排尿反射的分级调节模型并与小组交流。方式链：小组间互相评价所建构的模型，师生共同总结。设计意图：引导学生通过阅读资料提取信息，理顺排尿反射的反射弧。思政教育：通过排尿反射的分析，引导学生不要长期憋尿，珍爱生命，健康生活。

环节四：情境拓展，构建神经系统对内脏活动的分级调节模型。情境线：女排运动员在发球时，一般会先长吸一口气，然后聚精会神、屏住呼吸将球打出；在抢球时，加速奔跑，此时呼吸和心跳也加快。在这个过程中大脑皮层有没有参与呼吸和心跳的调节？问题链：①脑干和下丘脑在内脏活动中有什么作用？②自主神经系统是完全自主的吗？③如果内脏神经系统绝对自主或者不自主，机体的调控技能可能发生哪些改变？活动线：以女排运动员在比赛中呼吸和心跳的调节构建神经系统对内脏活动的分级调节模型。方法链：指导学生通过批判性思维分析回答教材第36 页“拓展应用”。形式线：通过对比教学法，引导学生从排尿反射的例子扩展到呼吸、心率和胃肠蠕动等生活实例，由点及面帮助学生理解人体基本生命活动依赖神经系统各中枢的调节。方式链：生生评价与教师评价相结合。设计意图：形成正确的生命观念。思政教育：形成珍爱生命，坚持运动，养成健康生活方式的习惯。

环节五：总结归纳神经系统分级调节的意义。活动线：比较大脑对躯体运动调节与对内脏活动调节的特点，完成知识梳理与评价。方法链：指导学生自主构建本节内容的知识网络，理顺知识之间的关联。设计意图：引导学生以结构与功能相适应的角度来理解大脑皮层的结构与功能，以系统观来构建神经系统分级调节的模型。

二、教学反思

基于问题解决策略的教学是以学生为中心，以素养为本，以问题的激发-探究-归纳-总结来将知识再发现、再创造的过程。本节课立足课程标准，以贴近生活的实例入手，指导学生通过实例的延展，结合模型的迁移和理解的升级，达到由点及面地理解模型并利用模型解决实际问题，提升了学生自主学习能力和科学思维素养。