摘 要 “提出問題”是科學(xué)探究的核心要素，是目前的“問題解決型”課堂教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)闡述了問題產(chǎn)生的途徑，在此基礎(chǔ)上分析歸納了影響學(xué)生“提出問題”的因素，進(jìn)而有針對(duì)性地提出了構(gòu)建“問題提出型”課堂教學(xué)的策略。

關(guān)鍵詞 高中生物 問題提出 教學(xué)策略 生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

“問題提出型”課堂教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生提出問題為主的，不同于傳統(tǒng)的以學(xué)生解決問題為主的“問題解決型”課堂教學(xué)?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》要求培養(yǎng)學(xué)生“通過觀察或從現(xiàn)實(shí)生活中提出與生物學(xué)相關(guān)的、可以探究的問題”的能力。但在目前的生物學(xué)課堂教學(xué)中，教師比較注重設(shè)置高質(zhì)量的問題或問題串驅(qū)動(dòng)學(xué)生開展探究性教學(xué)，而忽視如何引導(dǎo)學(xué)生提出問題?，F(xiàn)在的課堂一般是教師問得精彩，學(xué)生討論得熱烈，圓滿地解決了教師提出的問題。其實(shí)，教師都明白“提出問題”比“解決問題”更重要，問題的提出是科學(xué)的起點(diǎn)，是知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，是學(xué)生主動(dòng)求知的開端。培養(yǎng)學(xué)生“提出問題”的能力能促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的生成與建構(gòu)，是培養(yǎng)學(xué)生核心科學(xué)素養(yǎng)重要內(nèi)容?！皢栴}解決型”課堂教學(xué)形成的原因在于教師不了解問題產(chǎn)生的途徑，不清楚學(xué)生“提出問題”的能力構(gòu)成要素，從而影響了教師對(duì)課堂教學(xué)策略的選擇，因而難以開展“問題提出型”課堂教學(xué)。

1 問題產(chǎn)生的途徑

1.1 解釋自然現(xiàn)象過程中與已有認(rèn)知圖式的矛盾

用已有的認(rèn)知圖式解釋自然現(xiàn)象的過程中產(chǎn)生的矛盾是思維與現(xiàn)實(shí)的碰撞，容易產(chǎn)生問題的火花。例如，由于細(xì)胞在高滲環(huán)境中失水，在低滲環(huán)境中吸水，因此，人們一直認(rèn)為水分子通過細(xì)胞膜是自由擴(kuò)散的。但在后來的研究中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，磷脂構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架，而水分子與脂質(zhì)不溶，理應(yīng)很難通過脂溶性的磷脂雙分子層，這就造成了已有的認(rèn)知圖式（脂雙層的細(xì)胞膜骨架）難以解釋自然現(xiàn)象（水分子易于通過細(xì)胞膜）。于是，問題產(chǎn)生了：“水分子究竟是如何通過細(xì)胞膜的？”這才有了阿格雷對(duì)水通道蛋白的發(fā)現(xiàn)。在用已有認(rèn)知圖式解釋自然現(xiàn)象的過程中，教師應(yīng)要求學(xué)生有理性分析的思維、實(shí)事求是的態(tài)度，敢于質(zhì)疑已有觀點(diǎn)，否則問題會(huì)被忽視。

1.2 對(duì)自然現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐現(xiàn)象的“尋根問底”

很多科學(xué)發(fā)現(xiàn)都源于對(duì)自然現(xiàn)象的“尋根問底”?？茖W(xué)家對(duì)生命現(xiàn)象的探索往往會(huì)從三個(gè)層面上提出問題：① “是什么”，這是對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象的描述，用來闡明一個(gè)生物學(xué)事實(shí)或描述一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；② “怎么樣”，這是實(shí)驗(yàn)操作階段，通過人為的改變實(shí)驗(yàn)條件，預(yù)期或證實(shí)生物學(xué)現(xiàn)象；③ “為什么”，是生物學(xué)原理的探索階段，是對(duì)生命本質(zhì)的思考，科學(xué)家通常通過提出假設(shè)來解釋生物學(xué)現(xiàn)象，然后用實(shí)驗(yàn)論證解釋的正確與否。

例如在“生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)”中，科學(xué)家通過“什么是向光性”“單側(cè)光怎樣引起植物向光彎曲生長(zhǎng)”“單側(cè)光為什么會(huì)引起植物向光彎曲生長(zhǎng)”3個(gè)問題闡明了植物的向光性及其原理。然后再進(jìn)一步通過“生長(zhǎng)素是什么”“生長(zhǎng)素是怎樣促進(jìn)植物生長(zhǎng)的”“為什么生長(zhǎng)素能促進(jìn)植物生長(zhǎng)”探索了生長(zhǎng)素的作用機(jī)理。由此可以看出，“是什么”“怎么樣”和“為什么”的3個(gè)問題在探索生命現(xiàn)象的過程中可以不斷往復(fù)循環(huán)，推動(dòng)科學(xué)研究不斷逼近生命本質(zhì)。

1.3 從科研文獻(xiàn)資料中獲取

1.3.1 科研文獻(xiàn)資料中陳述的問題

在科研文獻(xiàn)資料中遺留著大量未解決的問題。因此，通過閱讀前人的研究，可以知道很多未知的東西。例如艾弗里研究了格里菲思的肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，提出了格里菲思未解決的問題——轉(zhuǎn)化因子是什么。生物學(xué)文獻(xiàn)資料中存在著大量的理論模型與假說，這些往往是問題的來源。

1.3.2 對(duì)科研文獻(xiàn)資料的歸納和分析

通過對(duì)科研文獻(xiàn)資料進(jìn)行列表分析、知識(shí)框架圖的構(gòu)建等，可以提出一些有價(jià)值的科學(xué)問題。如在學(xué)習(xí)了“自由組合定律”后，分析孟德爾的假設(shè)，學(xué)生知道，孟德爾闡述的是控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因互不干擾、獨(dú)立分配時(shí)的遺傳現(xiàn)象，即意味著這兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，且兩對(duì)等位基因之間不存在相互作用。據(jù)此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生列表分析兩對(duì)等位基因之間存在各種關(guān)系時(shí)的遺傳情況，從而提出有價(jià)值的問題（表1）。

1.3.3 對(duì)科研文獻(xiàn)資料的質(zhì)疑

科學(xué)問題來自于懷疑精神。對(duì)已有的生物學(xué)知識(shí)和觀點(diǎn)的質(zhì)疑推動(dòng)著科學(xué)不斷地在糾錯(cuò)中成長(zhǎng)完善。如在對(duì)“遺傳物質(zhì)是什么”的探索過程中，在20世紀(jì)20年代，基于人們對(duì)蛋白質(zhì)的認(rèn)識(shí)水平，人們認(rèn)為：蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。到了30年代，開始有少數(shù)科學(xué)家對(duì)此表示懷疑，認(rèn)為DNA是遺傳物質(zhì)。于是，科學(xué)家開始尋找DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)。

1.4 來自于人際間的知識(shí)交流

科學(xué)問題可以在人際間的知識(shí)交流中產(chǎn)生。通過交流，會(huì)不斷地受到啟發(fā)，從而提出自己獨(dú)特的見解。例如科學(xué)家在研究了常染色體上的基因的遺傳方式后，同樣可以受到啟發(fā)產(chǎn)生問題：“如果這對(duì)等位基因在性染色體上，會(huì)出現(xiàn)什么樣的遺傳現(xiàn)象？”

1.5 來自于社會(huì)、生活的需求

科學(xué)的發(fā)現(xiàn)與研究離不開社會(huì)的需要，知識(shí)是在解決現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問題過程中產(chǎn)生與生長(zhǎng)的。例如屠呦呦對(duì)瘧疾的研究；對(duì)酶的研究最初也起源于19世紀(jì)50年代法國葡萄酒變酸的問題。

2 影響學(xué)生“提出問題”的因素

2.1 學(xué)生的動(dòng)力因素

興趣和求知欲是學(xué)習(xí)的心理動(dòng)機(jī)，支配著學(xué)生不斷提出問題、探索新知、探索真理。高中生對(duì)生物學(xué)習(xí)的興趣發(fā)展大致有四個(gè)層面：

① 直覺興趣，他們對(duì)呈現(xiàn)出來的生命現(xiàn)象或生物學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（包括演示實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)）充滿好奇；

② 操作興趣，他們會(huì)對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象動(dòng)手操作，用以驗(yàn)證或探究，大部分學(xué)生一上實(shí)驗(yàn)課就情緒高漲；

③ 因果認(rèn)識(shí)的興趣，他們不僅僅滿足于實(shí)驗(yàn)操作，而傾向于對(duì)生命現(xiàn)象原因或機(jī)理的探索，渴望理解生命本質(zhì)；

④ 概括認(rèn)識(shí)的興趣，受個(gè)別生命現(xiàn)象的因果聯(lián)系的啟發(fā)，去探索其他的生命現(xiàn)象，總結(jié)歸納包容性更大的一般性規(guī)律。

因此，在生物學(xué)教學(xué)中，教師要遵循學(xué)生興趣發(fā)展的層次來設(shè)計(jì)教學(xué)。首先，教師要從從學(xué)生的直接興趣入手，從認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象本身的興趣開始，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心；然后，讓學(xué)生動(dòng)手操作來體驗(yàn)生物學(xué)現(xiàn)象的形成過程，即調(diào)動(dòng)學(xué)生的操作興趣，誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生探究生命現(xiàn)象形成原因的欲望，也就是因果認(rèn)識(shí)的興趣；最終，使學(xué)生在好奇心和求知欲的驅(qū)使下，能夠積極主動(dòng)地提出問題并探求問題的解決。

2.2 學(xué)生“提出問題”的能力結(jié)構(gòu)

學(xué)生“提出問題”的能力結(jié)構(gòu)主要包括學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知技能與思維策略三方面。學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)是“提出問題”的前提。這里的知識(shí)結(jié)構(gòu)包括學(xué)生已掌握的生物學(xué)知識(shí)（包括生物學(xué)概念、原理、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)、生產(chǎn)生活實(shí)踐知識(shí)等）與其他的學(xué)科知識(shí)。問題來源于學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與生命現(xiàn)象之間的矛盾，驅(qū)動(dòng)著學(xué)生由已知知識(shí)向未知知識(shí)的探究。豐富的知識(shí)能引發(fā)學(xué)生從不同的角度去分析生命現(xiàn)象，有利于問題的提出。例如“水通道蛋白”的發(fā)現(xiàn)中，如果學(xué)生利用化學(xué)學(xué)科相關(guān)的知識(shí)，分析水分子進(jìn)出細(xì)胞膜的生命現(xiàn)象，就能提出“水分子是如何通過細(xì)胞膜”的問題。

認(rèn)知技能包括觀察技能、實(shí)驗(yàn)操作技能。生命科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，生命本質(zhì)的探索離不開實(shí)驗(yàn)與觀察。因此，在生命科學(xué)領(lǐng)域中，實(shí)驗(yàn)觀察是提出問題的最重要、最基本的一種途徑。觀察和實(shí)驗(yàn)技能是最基本的認(rèn)知技能。

思維策略是對(duì)信息進(jìn)行加工的思維方法，可促使學(xué)生通過觀察、分析具體的生物學(xué)情境，檢索并提取已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，選擇一定的思維方法去思考問題。例如，學(xué)生在學(xué)完以DNA作為遺傳物質(zhì)的生物體內(nèi)的遺傳信息的傳遞后，通過列表分析，選擇類比的思維，提出“在以RNA作為遺傳物質(zhì)的生物體內(nèi)遺傳信息是如何傳遞”的問題（表2）。

2.3 學(xué)生的情感、態(tài)度與價(jià)值觀

科學(xué)源于生產(chǎn)、生活實(shí)踐，又應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐。這要求學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì)、關(guān)愛他人。只有這樣，學(xué)生才具有使命感、社會(huì)責(zé)任感，才會(huì)關(guān)注社會(huì)生活中的生活學(xué)問題。只有具有強(qiáng)烈的使命感和社會(huì)責(zé)任感，學(xué)生才會(huì)實(shí)事求是，勇于質(zhì)疑。通過關(guān)注困撓人類的瘧疾，才有了青蒿素的發(fā)現(xiàn)與提?。魂P(guān)注“惡苗病”，才有了赤霉素的發(fā)現(xiàn)。

學(xué)生“提出問題”的能力是能通過學(xué)習(xí)活動(dòng)中培養(yǎng)起來的。因此，教師的課堂組織策略、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略的選擇，及對(duì)學(xué)生所提問題的評(píng)價(jià)等都會(huì)影響學(xué)生“提出問題”的能力的發(fā)展。具體關(guān)系總結(jié)如圖1所示。

3 構(gòu)建“問題提出型”課堂教學(xué)的策略

3.1 創(chuàng)設(shè)和諧教學(xué)氛圍，精心保護(hù)學(xué)生的好奇心

美國心理學(xué)家羅克斯認(rèn)為：“成功的教學(xué)依賴于一種真誠的尊重和信任的師生關(guān)系，依賴于一種和諧安全的課堂氣氛?！币虼耍谡n堂教學(xué)的組織策略上，教師必須要?jiǎng)?chuàng)設(shè)和諧民主的教學(xué)氛圍，使學(xué)生敢于展現(xiàn)自我。在這種氛圍下，學(xué)生的好奇心才會(huì)被點(diǎn)燃。例如將雙縮脲試劑放入蛋白質(zhì)溶液中呈現(xiàn)紫色，學(xué)生會(huì)好奇：為什么會(huì)呈現(xiàn)紫色？

3.2 強(qiáng)調(diào)問題意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的提問動(dòng)機(jī)

通過對(duì)科學(xué)家“提出問題”的歷史事件進(jìn)行教學(xué)編輯，讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)始于問題，問題的提出促成了知識(shí)的生成與建構(gòu)，從而使學(xué)生樹立問題意識(shí)，明確提出問題的重要性。例如，科學(xué)家在利用噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料證明了DNA是遺傳物質(zhì)后，美國學(xué)者庫蘭特對(duì)RNA病毒的遺傳物質(zhì)產(chǎn)生了疑問，最終利用煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn)證明了在RNA病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)的論點(diǎn)。又如科學(xué)家在揭示酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)后，切赫和奧特曼產(chǎn)生了疑問：“是不是所有的酶都是蛋白質(zhì)？”最終通過實(shí)驗(yàn)完善了對(duì)酶的化學(xué)本質(zhì)的定義。

3.3 關(guān)注知識(shí)結(jié)構(gòu)的開放性，促使學(xué)生問題的生成

“提出問題”的能力與知識(shí)結(jié)構(gòu)的合理建構(gòu)有關(guān)。教師習(xí)慣于向?qū)W生展示封閉式的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，這不利于學(xué)生問題的生成。在生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)系統(tǒng)化和概括化，特別應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起有序而開放的知識(shí)結(jié)構(gòu)，促使學(xué)生提出問題。例如在學(xué)習(xí)了“生物體中的遺傳信息流，克里克歸納出了中心法則，并對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)充”這些內(nèi)容后，教師可以讓學(xué)生進(jìn)一步完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，如在中心法則的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充DNA、RNA、蛋白質(zhì)等的功能，并借鑒克里克對(duì)中心法則的補(bǔ)充引導(dǎo)學(xué)生提出下列問題：① DNA和RNA均能復(fù)制，蛋白質(zhì)在某些情況下能不能復(fù)制？② 蛋白質(zhì)能調(diào)控DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯，那么RNA能否調(diào)控DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄與翻譯？③ 有些蛋白質(zhì)和RNA能作為催化劑，有些DNA是否也能起催化作用？這樣從而建立起開放型的中心法則的知識(shí)結(jié)構(gòu)（圖2）。

3.4 注重思維方法的教學(xué)，使學(xué)生善于“提出問題”

有了良好的學(xué)習(xí)氛圍、強(qiáng)烈的提問動(dòng)機(jī)與有序開放的知識(shí)結(jié)構(gòu)后，學(xué)生可能仍然提不出問題，仍然無法從已知走向未知，究其原因是沒有掌握“提出問題”的思維方法。因此，在生物學(xué)教學(xué)中滲透“提出問題”的思維方法是極其重要的。“提出問題”的思維方法有很多：逆向思維法、類比聯(lián)想法、追因索果法、條件改變法、比較歸納法等等。下面就在“提出問題”過程中最普遍的重要思維方法作簡(jiǎn)單介紹。

3.4.1 逆向思維法

從生物學(xué)問題的相反方面進(jìn)行思考與探索，從而提出問題的一種質(zhì)疑方法。例如孟德爾研究“分離定律”，研究的是“顆粒遺傳”，提出了體細(xì)胞中存在的兩個(gè)等位基因是各自獨(dú)立、互不混雜的。學(xué)完“分離定律”后，教師可以讓學(xué)生解釋自然界中的生命現(xiàn)象：紅花與白花雜交，其后代開出粉紅色的花。從而誘導(dǎo)學(xué)生從分離定律的對(duì)立面思考，進(jìn)而提出問題：如果這對(duì)等位基因是相互作用的，可不可以解釋這種遺傳現(xiàn)象？

3.4.2 類比聯(lián)想法

通過類比聯(lián)想也是生物科學(xué)研究中常用的“提出問題”的思維方法。它是根據(jù)兩種事物在某些特征上的相似性，作出相似的假設(shè)。例如受“植物是由細(xì)胞構(gòu)成”的啟發(fā)提出“動(dòng)物是不是也由細(xì)胞構(gòu)成”的問題；根據(jù)噬菌體（DNA病毒）的遺傳物質(zhì)是DNA，提出“煙草花葉病毒（RNA病毒）的遺傳物質(zhì)是不是RNA”的問題。

3.4.3 追因索果法

教師利用學(xué)生的好奇心與求知欲，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行“是什么”“怎么樣”和“為什么”的提問，從而不斷促進(jìn)學(xué)生對(duì)生命本質(zhì)的思考，使學(xué)生不斷生成和建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。例如光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)家是緊緊圍繞著以下問題展開研究的：植物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的物質(zhì)是什么，從哪里來？如果沒有光，植物的生長(zhǎng)將會(huì)怎么樣？為什么植物的生長(zhǎng)需要光照？……

3.5 合理評(píng)價(jià)，激勵(lì)學(xué)生提出可以探究的科學(xué)問題

教師需要“善待”學(xué)生提出的問題，應(yīng)該對(duì)學(xué)生敢于提出問題及時(shí)給以肯定，強(qiáng)化他們的提問動(dòng)機(jī)。評(píng)價(jià)問題的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：① 問題提出的知識(shí)結(jié)構(gòu)的綜合性（單一知識(shí)、單一學(xué)科知識(shí)？多學(xué)科知識(shí)？）；② 問題的深刻性（屬于感知水平？操作水平？指向生命機(jī)理？知識(shí)或技能應(yīng)用水平？）；③ 問題表述的明確性與具體性。當(dāng)然，學(xué)生提出問題時(shí)采用的思維方法也可以用于評(píng)價(jià)問題的價(jià)值。再讓學(xué)生對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自評(píng)、他評(píng)等，使學(xué)生學(xué)會(huì)提出“可以探究的科學(xué)問題”！

4 總結(jié)

由于教育的綜合性，教師在選擇某一材料展開教學(xué)時(shí)，可以從不同的側(cè)面來培養(yǎng)學(xué)生“提出問題”的能力。例如教師在利用科學(xué)發(fā)現(xiàn)史進(jìn)行教學(xué)時(shí)，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，又可以進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知技能、思維方法等“提出問題”的能力結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)，還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感、態(tài)度與價(jià)值觀的養(yǎng)成教育。

培養(yǎng)學(xué)生“提出問題”的能力，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，使生物學(xué)教學(xué)由“問題解決型”走向“問題提出型”是當(dāng)今教育的需求！

參考文獻(xiàn)：

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