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问题驱动教学在高中生物教学中的运用策略探究

2024-12-15李昭榕

考试周刊 2024年46期
关键词:运用探究问题驱动高中生物

摘"要:问题驱动教学是一种以学生为中心、以问题为核心的教学模式,通过设计启发性、引导性的问题,激发学生主动探索生物知识,培养学生以问题为核心的深度思考、自主学习和综合思考能力。问题驱动教学相对传统教学模式而言,更注重学生的主体性和互动性,以创造主动探究的学习氛围为目的。实践研究表明,该教学法在显著提高教学效果和学生学习成绩的同时,还能有效激发学生的学习兴趣,促进其在高中生物教学中的学习动力。文章进一步分析高中生物教学面临的问题驱动教学的挑战和应对策略,为促进生物教育质量的不断提高提供了新的思路和借鉴。

关键词:问题驱动;高中生物;教学策略;运用探究

中图分类号:G633.91"""文献标识码:A"""文章编号:1673-8918(2024)46-0133-04

作者简介:李昭榕(1993~),女,汉族,福建泉州人,晋江市内坑中学,研究方向:高中生物教育。

在当今教育改革的大背景下,为提高教学质量、提高学生学习效果,探索创新教学模式已成为教育领域的重要课题,问题驱动教学正逐步被广泛关注。尤其是在高中生物教学中,问题驱动教学因其课程内容丰富,理论与实践紧密结合,应用潜力更大。教师要在教学实践中为学生提供高质量的教学体验,需要深刻理解问题驱动教学的核心理念及其在高中生物教学中的独特价值。这意味着教师在帮助学生提升生物学科核心素养的同时,要通过巧妙设计问题,启发学生主动思考,进而推动学生提高学习效率。

一、问题驱动教学在高中生物教学中的重要性

(一)问题驱动教学定义

问题驱动教学是一种教学模式,即以学生为本、以问题为核心的教学模式,是注重通过启发性、导向性问题的设计,促使学生对知识的探究和学习更加主动,培养学生深入思考和综合思考的能力,从而激发学生的学习兴趣。在这种教学模式下,教师在学生学习过程中既是传统的知识传授者,又是引导者和合作者,与学生一起探讨问题,共同解决问题。由于高中生物教学对实验性和探究性要求较高,所以问题驱动教学在生物教学中显得尤为重要。作为一门具有较强实验性和探究性学科的生物学科,需要学生有深入的思考问题能力和独立学习的本领。问题驱动教学是以提出有挑战性和具有启发性的问题为基础,引导学生积极主动地思考问题并加以探究的一种授课方式,既能激发学生的学习兴趣和学习热情,又可以使学生在解题过程中体会到学习过程中的愉悦与成就感,从而进一步提高学生学习的自觉性和主动性。因此,高中生物教师在教学中要充分认识问题驱动教学的重要性,积极运用这种教学模式进行教学,通过精心设计问题来引导学生进行生物知识的主动探求,以培养学生生物学科核心素养为目的,从而为学生的学业有成与兴趣爱好得到充分的发展打下坚实的基础。因此,问题驱动的教学模式是促进学生主动学习的有效途径。

(二)问题驱动教学对高中生物的教学意义

问题驱动教学通过三个过程,即“提出问题—分析问题—解决问题”来激发学生的兴趣和主动性,从而促进教学效果的提高。问题驱动教学对学生能较好地认识生物知识有一定的帮助。学生针对具体问题的研讨使自己对生物概念原理有较深入的了解与认识,并增强记忆。此外,问题驱动教学能促使学生有主动思考与自主学习的意识,因此,在实施问题驱动教学和培养学生创新能力与解题能力的同时,对学生的科学探究能力进行一定的训练。学生在解题过程中,要培养实验技能和科学探究精神,需要运用科学的方法进行实验设计,收集资料,分析资料。这种能力不仅对学生的学业发展意义重大,而且对学生今后的职业生涯也将起到积极的作用。最后,问题驱动教学还可以加强教师与学生之间的互动,在课堂上营造一个良好的氛围。教师在讨论问题的过程中,需要与学生进行深入的交流与探讨,既能及时了解学生的学习情况,又能根据学生的反馈情况,调整教学策略,使教学更贴近学生实际需求,做到有的放矢。综上所述,问题驱动教学不仅可以帮助学生更好地理解和掌握生物知识,而且在高中生物教学中,对增强学生科学探究、加强师生互动的能力也是非常重要的。

二、问题驱动教学在高中生物教学中的现状分析

近年来,随着教育改革的推进,采用问题驱动教学法的高中生物教师越来越多。但这种教学方式在实际运用中,执行起来并不统一。一方面,一些教师通过设计富有挑战性、探究性的问题,能够成功地激发学生学习的兴趣和主动性。在这些课堂上,学生可以积极参与讨论,思维活跃,既对生物学的核心概念有了深刻的理解,又对科学探究、解决问题有很好的培养。在高中生物教学中,这些成功的案例都证明了问题驱动教学大有可为。另一方面,有些教师可能因为经验不足或对教学方法理解不到位,导致问题设计得不够准确,无法有效地引导学生深入探究。同时,部分学生由于习惯了传统的授课方式,可能会出现不适应问题驱动授课的情况,从而影响授课效果。另外,问题驱动教学的实施还受到了教学资源、学校配套等方面的一定影响,部分学校可能因问题驱动教学向纵深发展,缺少必要的教学设备和实验设备。总的来说,高中生物教学虽然已经应用了问题驱动教学,但面临的挑战和困难还是有的。教师要发挥这一教学方式的优势,教学能力还需要不断提高,学校也要提供相应的支持,提供相应的资源。

三、问题驱动教学在高中生物教学中的运用策略

(一)精心设计问题,激发学生探究欲望

设计有挑战性也有启发性的问题能够有效地激发学生的兴趣,进而引发学生的好奇心和探究欲,这是结合生物学科的特点和学生的实际水平,保证问题的科学性和深度,同时保证能激发学生的思考。好的问题除了引导学生对生物学知识有深入的认识外,还能培养学生的思维能力,激发学生的学习兴趣和学习动力。所以,教师在备课的时候需要精心设计问题,以问题为引导,让学生在探究的过程中主动建构知识,从而更好地认识和掌握生物知识。

以高中生物课程中关于“遗传信息的携带者——核酸”这一章节为例。教师首先可以提出问题,吸引学生的探究欲望,如“我们知道DNA是遗传信息的携带者,那么DNA是如何储存和传递这些遗传信息的呢?”这个问题引导学生深入探究DNA的结构和功能,理解其如何通过特定的碱基配对规则来编码生物体的遗传信息。接着,教师可以提问“为什么DNA能够作为生命的基础物质,而其他分子却不能?”通过这个问题,教师可以引导学生比较DNA与其他生物分子的特性,进一步理解DNA作为遗传物质的独特性和优越性。在课程最后阶段,教师可以向学生提出总结性的问题“如果我们想要通过改变生物的遗传信息来创造新的生物特性,你认为我们应该如何操作?”这个问题则更加开放和前沿,旨在激发学生的想象力和创新思维,将所学知识与现代生物技术相结合,探究基因编辑等前沿科技的可能性。

(二)引导学生提出问题,培养自主学习能力

传统的教学中,学生对知识的接受往往是比较被动的,但是在问题驱动的授课方式下,教师鼓励学生积极主动地思考问题并提出自己的疑问。通过指导学生提出问题,教师既能够了解学生在学习过程中所遇到的困惑和难点,又能够针对性地给学生以帮助和指导。另外,在学生提问的过程中,使学生逐步学会如何发现问题和分析问题,并能够尝试独立地解决问题,对学生自主学习能力的培养起到了很大的促进作用。

例如,在学习“细胞呼吸”这一内容时,在这一章节中,教师可以首先介绍细胞呼吸的基本概念,然后鼓励学生自主阅读课本内容,并提出自己的疑问。比如,学生可能会提出以下问题:“为什么细胞呼吸对生命活动如此重要?”“细胞呼吸过程中产生的能量是如何被细胞利用的?”“有氧呼吸和无氧呼吸有什么区别,它们各自的生理意义是什么?”教师可以进一步引导学生通过查找相关资料来解答这些问题。在这个过程中,学生不仅深入理解了细胞呼吸的相关知识,还学会了如何自主发现问题、提出问题,并多方寻找答案,从而锻炼学生独立学习的本领。学生就不再是一个被动接受知识的容器,而变成了一个学习者,主动探究知识,主动解决问题。学生在做题、解题的过程中,既加深对生物知识的理解,又锻炼自主思考问题、解决问题的本领,为未来的学习和生活打下了坚实的基础。

(三)小组合作,共同解决问题

在小组合作中学生可以在相互沟通和交流的基础上进行共同探讨和解决问题。这不仅促进了学生间的相互沟通与协作,也使学生加深了对问题的认识与分析能力。在小组合作中,每个学生都能够各展所长,群策群力寻找解决问题的最佳途径,也能锻炼学生团队协作精神,从而为今后的社会生活与工作打下基础。

教师在进行“生态系统的能量流动”这一章节的教学中,教师可组织学生进行小组合作,对生态系统中的能量流动问题进行讨论。比如,教师可以设定一个具体的生态系统场景,如森林、湖泊或草原,并让学生分组讨论该生态系统中能量的来源、流动路径以及能量在各个营养级之间的分配情况。每个小组内的学生可以分工合作,有的负责查找和整理相关资料,有的负责绘制能量流动图,还有的负责准备口头报告。在小组讨论的过程中,学生可以互相交流、辩论,共同解决遇到的问题。比如,在探讨能量传递效率时,小组成员可能会发现不同营养级之间的能量传递效率存在差异。这时学生可以进一步探讨影响传递效率的因素,以及如何优化生态系统的能量流动。最终,每个小组可以将自己的研究成果进行展示和分享,其他小组可以提出问题和建议,进一步促进全班学生的交流和思考。

(四)结合实例,让问题更具现实意义

教师通过结合现实生活中的生物理论和具体事例,设计更能引起学生共鸣、更能激发学生学习兴趣、更贴近学生生活体验的问题。如通过对当前环境污染问题的讨论,引导学生探究环境污染对生物多样性的影响,既使学生对生物学的实际应用有更直观的认识,又培养学生关注社会问题的能力,并可以运用所学知识解决实际问题。

例如,在“人类遗传病”这一章的学习中,教师可先介绍与人类遗传病相关的一些与其相关的现实条件,如一些常见的遗传疾病、红绿色盲、血友病等,并介绍这些遗传病在全球或本地区的发病率、遗传方式以及对患者和家庭的影响。接下来,教师可以结合课本中关于遗传病的内容,提出具有现实意义的问题,如“为什么某些遗传病在特定地区或族群中的发病率较高?”“如果你是一名遗传咨询师,如何向一个担心孩子可能遗传某种疾病的家庭提供建议?”“现代医疗技术如何帮助诊断和预防遗传病?”学生可以通过小组讨论、查找资料和案例分析等方式,探究这些问题的答案。教师可以提供相关的数据、图表和案例,帮助学生更好地理解遗传病的现实影响。

(五)利用实验验证,深化问题探究

生物学科具有较强的实验性,可以帮助学生通过实验验证进一步探究问题、解决问题,更直观地理解生物现象及其原理。学生在实验过程中,既锻炼了学生的实验技能,又加深了学生对问题的认识和理解,既观察了实验现象,又收集分析了数据,达到了亲身参与的目的。学生通过实验验证,在培养科学精神和探究能力的同时,能够将理论知识与实际操作相结合,对生物学的奥秘进行更深入的探究。

例如,在进行“光合作用”的实验学习中,教师可以提出问题:“光合作用中产生的氧气究竟来自水还是二氧化碳?”这个问题旨在引导学生通过实验来验证光合作用的原料和产物。为了回答这个问题,教师可以引导学生设计实验。教师可以利用同位素标记法,分别标记水中的氧和二氧化碳中的氧,然后观察光合作用后产生的氧气中同位素的情况。在教师的指导下,学生可以进行实验操作,观察并记录实验结果。通过实验,学生可以直观地看到光合作用中氧气的来源。实验结束后,教师可以引导学生对实验结果进行分析和讨论。通过对比实验前后的数据变化,学生可以得出结论:光合作用中产生的氧气主要来自水。这一结论不仅验证了之前的假设,还深化了学生对光合作用过程的理解。最后,教师可以对实验进行总结,并引导学生思考如何进一步优化实验方案,以及实验结果在现实生活中的应用意义。比如,了解光合作用的机制有助于我们更好地理解植物的生长过程,为农业生产提供科学依据。

(六)及时反馈,调整问题难度与教学策略

教师在教学活动中应密切注意学生的反应和学习成果,根据学生的掌握情况及时对问题的难度和授课方式做出相应调整。如果学生对某一问题不能有效解答或出现较大困惑时,应适时降低问题难度或改变授课方式,使学生对知识有更好认识与把握。同时,对学习进度较快、掌握情况良好的学生,教师可以适当增加问题难度,以满足学生的学习需求。通过及时反馈和调整,教师可以确保教学内容更加贴近学生的实际水平,从而提升教学效果。

在“有丝分裂”这一章内容的学习中,在开始学习“有丝分裂”时,教师可能首先提出基础问题,如:“什么是有丝分裂?”“有丝分裂的各个阶段有什么特点?”并配以简单的图示进行说明。此时,教学策略重点在于帮助学生建立基础概念。在初步了解后,教师通过课堂小测验或学生提问等方式收集反馈。若发现学生对有丝分裂的基本过程理解不够深入,教师可以调整教学策略,增加互动环节,如使用动画或模型来演示有丝分裂的各个阶段。当学生掌握了基础知识后,教师可以提高问题的难度,如:“有丝分裂过程中染色体数目和DNA含量是如何变化的?”“为什么有丝分裂对生物体的生长和修复至关重要?”这些问题需要学生综合运用所学知识进行分析。在课程结束时,教师根据每个学生的表现提供个性化的反馈和建议,确保每个学生都能根据自己的节奏和能力掌握有丝分裂的核心概念。

四、结论

在增强学生主动学习能力、科学探究精神、解决问题能力等方面,通过对高中生物教学中问题驱动教学方法的深入探究,不难发现这一教学方法的显著成效。问题驱动教学培养学生的创新思维和动手能力,同时以学生为中心,通过问题的引导和解决,加深学生对生物知识的理解。随着教育改革的不断深化,相信问题驱动教学将在高中生物教学中发挥更加重要的作用。未来,期待更多的教育工作者能够积极探索和实践这一教学方法,不断优化和完善教学策略,以更好地激发学生的学习兴趣和潜能,为培养新时代的科学素养人才贡献力量。

参考文献:

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