高中生物教学中创设问题情境的策略研究

宣雯雯　陈根稳　张玉明

关键词：生物教学；问题情境；创设方法

文章编号：1003-7586（2024）01-0088-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

问题情境是指教师有目的、有意识地创设具有思考性、思辨性、启迪性的情境，通过问题的组合与串联，激起学生强烈的学习期待，满腔热情地投入知识的学习中。有效地设置问题情境，可以充分发展学生的个性，发展其思维能力，激发想象力和创造潜能。因此，创设富有情趣和思维力度的问题情境，是开启生物课堂真实、高效的重要手段，也是新课改能否真正实施的一个重要标志。高中生物教学中，可以从以下方面有效创设问题情境，提高教学质量，落实核心素养。

1利用教材内容，创设问题情境

教材中有很多的素材，可作为教师创设问题情境的原材料。如走进实验室、思考·讨论、边做边学、科学·技术·社会、批判性思维、知识链接、教材图表、练习与应用等。教师可以利用这些教材内容，设置一系列问题，建构问题情境，让学生有目的地去探索、思考，从而激发学生的学习兴趣，引导学生进行自主学习，大大提高教学效果。

在学习“酶的特性”时，教师结合教材内容“酶的专一性实验”相关实验过程，可以设计这样一系列问题：为什么两支试管所加物质的量要相等？为什么两支试管要在37℃下保温？两支试管分别有什么现象？进一步说明酶具有什么特性？在这个实验中，如果两支试管都出现了砖红色沉淀，可能是什么原因？能否将该实验中用的斐林试剂换成碘液？在这些设置的问题情境中，学生可以沿着正确的方向进行探究，得出正确的结论。

在学习“检测生物组织中的蛋白质”时，以教材内容“边做边学”为情境，设计这样一系列问题：双缩脲试剂和斐林试剂在组成上有什么区别？使用方法上又有什么区别？双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是什么？为什么要先加双缩脲试剂A液，再滴加双缩脲试剂B液4滴？如果双缩脲试剂B液滴加过多会对结果造成什么影响？双缩脲试剂和双缩脲含义相同吗？最后一个问题学生往往认为二者是一样的，其实双缩脲是一种化学物质，由2分子尿素脱去氨形成，双缩脲中含有肽键，可以用双缩脲试剂进行鉴定。在这些问题情境的引导下，学生對所学习的知识有了更加深入和清晰的理解。

在学习“探索遗传物质——噬菌体侵染细菌的实验”时，介绍完噬菌体的结构，以教材内容“T2噬菌体侵染大肠杆菌”图示过程为情境，设计这样一系列问题：如何标记噬菌体？实验中搅拌和离心的作用分别是什么？上清液和沉淀物中主要有哪些物质和结构？两组实验相互对照说明什么？为什么35S标记的一组最后沉淀物会有少量放射性？为什么32P标记的一组最后上清液会有少量放射性？为什么这个实验比艾弗里的实验更加具有说服力？这个实验能不能证明蛋白质不是遗传物质？艾弗里的实验能不能证明蛋白质不是遗传物质？最后一个问题，引起了学生激烈的讨论，经过一番讨论后，学生得出结论：艾弗里的实验通过相互对照可以证明蛋白质不是遗传物质；而噬菌体侵染细菌的实验，由于蛋白质外壳始终没有进入大肠杆菌，所以不能说明蛋白质的作用，也就不能证明蛋白质不是遗传物质。在这样的情境下，学生进行了激烈的讨论，对教材内容有了更深层次的理解，同时也培养了学生的科学思维，符合核心素养要求。

一系列的问题由易到难、由浅入深、相互呼应、前后衔接，紧紧围绕教学内容而展开，引导学生一步步地深入分析、思考、讨论与交流。这样处理教材，使学生不仅掌握了知识的来龙去脉，更提高了学生的思维与表达能力，提高了教学的有效性。教师要从教材中充分选择素材创设问题情境，还应当学会从其他版本的教材中挖掘素材，用于课堂教学中的问题情境创设。

2利用认知冲突，创设问题情境

教师在教学过程中，要善于抓住学生已有知识经验与新知识之间的矛盾，即学生的认知冲突，有针对性地提出系列问题，创设问题情境，帮助学生改变已有的不完善的认知结构，建立新的完备的知识体系。

在“光合作用的影响因素”的教学中，教师讲解了光照强度、温度对光合速率的影响之后，展示了图1。

学生原有的认知是光照越强，光合作用越强。但为何中午时光照最强，曲线EF段下降却变得平缓？对于学生的这一认知冲突，教师进一步创设问题情境：在密闭玻璃罩内，为什么24小时内二氧化碳浓度会发生此变化？曲线上升和下降说明光合速率和呼吸速率的大小是什么关系？植物何时开始进行光合作用，何时结束？24小时后，植物增重了吗？何时植物最重？带着这些问题，学生进行了深度思考，最终得出“曲线EF段下降平缓”的原因是：植物的自我保护机制使其部分气孔关闭，防止散失过多水分，这样一来，吸收的二氧化碳就少了，光合作用变慢了，曲线EF段便下降平缓了。

在“渗透装置”的教学中，教师以课件展示实验装置：在长颈漏斗内装入蔗糖溶液后，用一层半透膜密封在漏斗口外，然后将此漏斗倒置于盛有清水的烧杯中，实验开始时漏斗管内外的液面相平，一段时间以后，漏斗内的液面会升高，直到停止。此时教师提出问题：当漏斗内液面不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相等吗？学生的答案为：相等。此时教师提醒：烧杯中此时还是清水，而漏斗内仍然是蔗糖溶液，浓度相等吗？学生的答案为：不相等。教师问：但是此时已经达到渗透平衡了，为什么半透膜两侧的浓度还是不相等呢？在此，学生产生了强烈的认知冲突，教师进一步引导，创设问题情境：你们有没有考虑到外界环境因素的影响呢？引导学生讨论压强、重力等因素的影响。教师最后总结：上升的水柱产生了向下的静水压，阻止一部分水分子继续上升。学生的思维在“山重水复疑无路”时，又有了“柳暗花明又一村”的感觉。有了认知冲突，学生就会形成强烈的探求欲望，从而顺利进入新知识的学习。

在“植物组织培养技术”的教学中，教学进行到外植体的“脱分化”时，教师引导学生回想细胞分化的其中一个特点是不可逆性，那么为什么这里细胞分化又可逆了呢？学生原有的认知结构不能同化新的知识。利用学生的认知冲突，教师创设问题情境：细胞分化的实质是什么？植物组织培养进行的条件是什么？启发学生进一步思考，自行解决认知冲突。部分学生暂时未能解决认知冲突，教师可以组织学生之间相互讨论，在学生讨论过程中，学生的表达能力、思辨能力也都能得到训练，这不失为较好的处理策略。最终学生得出答案：植物组织培养是把“离体”的细胞、组织或器官培养成完整植株，离体状态下细胞是可以脱分化的，而在生物体内细胞的分化是不可逆的，细胞分化的实质是基因在不同时间、不同空间的选择性表达。

通过这样的方法，在教学内容与学生的原有认知结构之间制造“矛盾”，从而促使学生主动去思考、去探索，进而有效掌握知识。引导学生从两种不同角度分析问题的过程，实际上也是提高学生分析与推理能力的过程。

3激发学生兴趣，创设问题情境

高中生正处于心理发展的重要阶段，对外界信息比较敏感，有着强烈的好奇心，对未知事物有着强烈的探索欲和求知欲，因此高中生物教师要创设新颖生动的问题情境，充分利用学生的好奇心，引导学生积极主动地寻找答案，寻找解决问题的办法，这样才能提高对学生的吸引力，引起学生的关注。除此以外，在日常的学习生活中，学生会针对所学内容提出一些值得探究的问题，这些问题常常也是学生最感兴趣、最有意愿探究的内容。生物教师要及时抓住学生的这些问题，设置有针对性的情境，通过提问甚至追问的方式，进一步激发学生的求知欲，拓展学生的思路，促进学生更加积极主动地开展探究活动。

事实证明，学生对标本、挂图、模型等直观教具有很大的兴趣，对录像、电视、幻灯片、投影、电脑等现代化教学手段辅助教学更感兴趣。因此，教师实现教学手段现代化，能更好地提高学生听课的注意力，使学生由被动接受知识转为主动探究知识。在“DNA结构”教学时，教师可以将班级学生分成几个小组，给每个小组准备一定量的磷酸、脱氧核糖、含氮碱基等模型材料，调动学生的积极性，教师进一步创设问题情境：你们能否利用这些材料构建DNA的基本组成单位——脱氧核苷酸模型？能不能尝试进一步构建DNA分子的双螺旋结构模型呢？从你们构建的模型中，你们发现DNA结构具有哪些特点？在学生动手操作后，请学生上台展示、说明，其他学生再进行补充完善。在此基础上，教师可进一步进行投影、在黑板作图，这样的教学方法使本来抽象的DNA结构变得直观可见，达到模型诱导、投影感知、板图巩固的教学目标，实现微观知识宏观讲、抽象内容具体教、静态图形动态板。在教师和学生有声有色、有条有理的“展示→讲解→板图”的学习过程中，学生顺利完成“认识→合作→思考→记忆→巩固”这一掌握知识的过程。

生物学是以实验为基础的科学。动手实验能培养学生的观察、创新、思维分析等能力，激发学生学习兴趣，许多学生正是因为喜爱实验才热爱生物学的。实验除了形象、生动、真实、直观之外，还是一项目的性十分明确的操作活动。它对培养学生认识和理解生物学概念起着无可替代的作用。在“提取和分离叶绿体中的光合色素”教学时，教师可创设以下问题情境：如果没有二氧化硅，可以用什么替代？最后的实验结果说明哪种色素在层析液中的溶解度最高？实验中如果将无水乙醇换成清水，能提取到色素吗？为什么有些同学得到的色素条带颜色比较浅？在这些问题的引导下，学生会进一步思考、讨论，还可以动手做实验加以验证。实验体现了活动情境，使学生在认知上产生了一种满足感，为形成稳定的学习兴趣奠定基础。在此基础上，学生产生的学习兴趣和愿望能够转化为一种热爱科学的素质和志向，从而引导学生更深入地探究。

4联系生活实际，创设问题情境

新课改的核心理念是以生为本，回归生活，强调教学内容与学生现实生活的联系，关注学生的生活实践，创设生活化问题情境，引领学生在生活体验中发现问题、提出问题。生物教材中有许多内容与日常生活是密切相联的。把课本知识和生活实际联系起来，把学生带入一个真实的问题情境中进行探究，将所学理论知识与实际生活相联系，不仅使学生容易理解所学知识，也能激发学生的探究积极性，学以致用。

在学习“传统发酵技术和产品”时，结合生活中经常食用的酸奶、泡菜、果酒、果醋、腐乳等，教师展示其照片，创设真实的生活情境，设计如下问题：制作酸奶、泡菜、果酒、果醋、腐乳等分别与哪些微生物的发酵有关？这些微生物发酵的原理是什么？你能用化学反应方程式表示吗？在发酵过程中，为什么要注意无菌操作？有哪些无菌操作？家庭发酵与工业生产发酵有哪些区别？是否能画出简易的工业发酵图？学生在思考这些问题时，会深刻地感受到自己所学习的知识和生活、生产实际是紧密联系的，进一步激发了学生的求知欲。教师则进一步引导学生在实验室中利用常见的工具、材料，亲手制作酸奶、果酒、泡菜等。在制作的过程中，学生也会发现存在的一些问题，从而进一步去优化实验的材料、工具等，达到更好的效果，这样就很自然地将书本知识真实呈现出来，学以致用。此学习的过程，提高了学生的科学探究意识，符合核心素养要求。

“关注人类遗传病”这节内容与实际生活密切联系，在学习时，教师可通过视频、图片等展示人类遗传病的类型、症状等，还可以让学生列举出身边遗传病的例子，创设真实的生活情境，激发学生学习的兴趣。在此基础上，进一步引导学生思考：什么是遗传病？遗传病都是先天性的吗？你可以对遗传病进行简单的分类吗？为什么要对遗传病进行监测？如何预防人类遗传病的发生？在调查遗传病的发病率和遗传方式时，有哪些注意点？通过这些层层递进的问题，一步步引导学生去学习、思考，揭开人类遗传病的神秘面纱。教师还可进一步引导学生在生活体验中发现问题、提出问题，进行更深层次的思考，提高学生科学探究的能力。在遗传病的调查实验过程中，学生也会调查到很多有遗传病的家庭，可以给这些家庭提供一些生育方面、生活方面的建议，提高社会责任意识，这样的学习真正将核心素养落到实处。

在学习“细胞癌变”时，教师可以提前让学生搜集有关癌症的资料，学生在展示了自主学习成果后，教师进一步激发学生思考，创设问题情境：引起细胞发生癌变的内因和外因分别是什么？癌细胞具有哪些特征？原癌基因和抑癌基因发生突变，一定会导致癌症吗？目前癌症的治疗方法主要有哪些？我们可以通过哪些健康的生活方式，降低癌症的发生率呢？疾病是与我们日常生活密切相关的，癌症这一疾病困扰着许多家庭。学生课前搜集相关资料，课上积极思考讨论、探究合作，课后进一步进行案例分析调查，这一系列过程培养了学生生命观念、科学思维能力，体现了核心素养的内涵。

综上所述，高中生物教学提倡在情境中解决问题，教师要学会创设情境，调动学生思维的参与，激发其内驱力，促使学生真正进入学习状态中，达到掌握知识、训练思维和提高实践探究能力的目的。实践得出结论：创设问题情境能较好地激发和滿足学生的探究欲望，对改善学生原有的认知结构，学习新知内容，培养学生的思维和能力产生积极的作用。