季雁雁

【摘? 要】文章旨在探討高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力的關(guān)鍵策略，針對激發(fā)學(xué)生的好奇心、創(chuàng)設(shè)真實情境挖掘?qū)W生潛能、設(shè)計遞進(jìn)式問題驅(qū)動學(xué)習(xí)、鼓勵學(xué)生小組合作、及時進(jìn)行反饋與評價等五個方面的教學(xué)策略，文章提供了一系列可行的方法，以幫助高中生更好地發(fā)展其生物學(xué)領(lǐng)域的問題解決技能。這些策略旨在提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、批判性思維和實踐能力，為他們未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)生涯奠定堅實的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué);問題解決;能力培養(yǎng)

高中生物學(xué)教育的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，使他們能夠理解和應(yīng)對生物學(xué)領(lǐng)域的復(fù)雜挑戰(zhàn)。問題解決能力不僅是學(xué)術(shù)成功的關(guān)鍵，還是未來職業(yè)和生活中的重要技能。因此，如何在高中生物學(xué)教學(xué)中有效地培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力成為一個重要的課題。

一、激發(fā)學(xué)生的好奇心

好奇心是學(xué)習(xí)的動力源，能夠促使學(xué)生積極參與課程、主動思考和主動探索，從而鍛煉培養(yǎng)其問題解決能力。

引起學(xué)生的疑問是激發(fā)好奇心的第一步。教師可以運用問題驅(qū)動的方法，在課堂上基于直觀的案例，如圖片、視頻等，提出引人入勝的問題，激發(fā)學(xué)生的思考和好奇心。以“細(xì)胞分化”內(nèi)容為例，課堂上直接展示人體內(nèi)的各種典型的細(xì)胞圖片，順勢提出問題：“人是由一個細(xì)胞——受精卵發(fā)育而成，期間經(jīng)過多次有絲分裂，那么為什么來自同一個細(xì)胞的增殖后代能形成多種形態(tài)，且能發(fā)揮不同功能呢？”這個問題基于學(xué)生有了有絲分裂的知識基礎(chǔ)，知道有絲分裂的結(jié)果是產(chǎn)生與親代細(xì)胞遺傳信息一致的子代細(xì)胞，而遺傳信息能影響著生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)功能等表現(xiàn)，這就讓學(xué)生好奇這個過程究竟發(fā)生了什么而導(dǎo)致這個現(xiàn)象的產(chǎn)生。

其次，有了好奇心才能激發(fā)探索欲望。強(qiáng)烈的探索欲望能極大地鼓勵學(xué)生主動參與知識的獲取過程。在激起學(xué)生好奇增殖產(chǎn)生的遺傳信息相同的細(xì)胞為何能形成形態(tài)結(jié)構(gòu)功能各異的不同細(xì)胞后，教師則可以進(jìn)一步鋪墊并引導(dǎo)學(xué)生思考并提出問題。從結(jié)構(gòu)和功能觀出發(fā)，提示學(xué)生聯(lián)系必修1第二第三章的知識，蛋白質(zhì)含量占細(xì)胞干重50%以上，蛋白質(zhì)在細(xì)胞中承擔(dān)多方面的功能，如構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)、運輸物質(zhì)，催化等，從而建立起細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能差異的直接原因在于細(xì)胞中的蛋白質(zhì)種類含量有差異這一認(rèn)知。至此，學(xué)生就自然會提出諸如此類的問題：有沒有切實證據(jù)證實這一想法？蛋白質(zhì)差異又是怎樣造成的？這些又與遺傳物質(zhì)有什么聯(lián)系？這時，教師可以直接給予不同組織細(xì)胞的相關(guān)資料，而此時的學(xué)生會有迫切解決問題的心情進(jìn)行閱讀分析，從而深刻理解細(xì)胞分化的實質(zhì)——基因的選擇性表達(dá)。

再次，適當(dāng)提出挑戰(zhàn)性任務(wù)。布置挑戰(zhàn)性任務(wù)可以激發(fā)學(xué)生更深入探索問題的斗志，督促學(xué)生通過積極思考、查閱資料、尋找解決方案，并在此過程中積累經(jīng)驗。比如，教師讓學(xué)生從生活中較為常見的現(xiàn)象中尋找能佐證分化后的細(xì)胞遺傳信息未發(fā)生改變的例子。思考科學(xué)家們是如何檢測細(xì)胞中是否含有某種蛋白質(zhì)的？基因是如何表達(dá)的？基因表達(dá)是如何受到調(diào)控，在細(xì)胞中是如何選擇性表達(dá)的？學(xué)生能提出扦插嫁接等方面的例子，這可以引出對細(xì)胞全能性的學(xué)習(xí)。而基因表達(dá)方面的問題在當(dāng)時的學(xué)習(xí)階段中不能給予全面的解答，但是這可以給學(xué)生的學(xué)習(xí)種下一個種子，伴隨后續(xù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生自然會把這些知識聯(lián)系起來，建立起自己的知識大樹。

最后，釋放興趣和熱情。教師的興趣和熱情也是激發(fā)學(xué)生好奇心的關(guān)鍵因素之一。通過分享生物學(xué)中令人著迷的發(fā)現(xiàn)、實驗或案例，教師能夠傳遞對生物學(xué)知識的熱愛，激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)的興趣。

二、創(chuàng)設(shè)真實情境挖掘?qū)W生潛能

問題解決需要落到實際，在真實情境中能有效地激勵學(xué)生主動思考并探索，體驗運用所學(xué)知識解決問題過程有助于激發(fā)學(xué)生能力。學(xué)以致用可以讓學(xué)生體會知識的力量，而不僅是書本上枯燥的文字，并且通過實踐可以有效挖掘?qū)W生潛能，很多想法往往是在實踐中迸發(fā)出的，在真正遇到困難時會督促大腦運作起來，為解決問題絞勁腦汁想盡辦法。通過實踐還會不斷發(fā)現(xiàn)新的問題，當(dāng)學(xué)生一一克服困難最終問題得以解決時，可以獲得極大的成就感，這有利于增強(qiáng)學(xué)生信心、增加學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。

在學(xué)習(xí)“調(diào)查種群密度的方法”這一內(nèi)容時，教師可帶領(lǐng)學(xué)生調(diào)查校園中的某些植物的種群密度，實踐中學(xué)生自然會思考如何統(tǒng)計其總數(shù)。校園中的香樟、桂樹等，學(xué)生一般會想到進(jìn)行逐一的計數(shù)，而對教師指定的某種數(shù)量眾多的草本植物，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)短時間內(nèi)無法數(shù)清，則有學(xué)生會想到以局部來代表全部，這就是樣方法的思想。樣方法具體實施時，學(xué)生能真實體會書本文字描述的狀況，如單子葉植物的統(tǒng)計較為困難，草叢中的跳蝻確實可以使用樣方法統(tǒng)計等，同時還會陸續(xù)遇到問題，如樣方需要選擇多大面積、壓線的個體如何計數(shù)等，以此作為契機(jī)還能誘發(fā)學(xué)生思考動物的調(diào)查方法，為標(biāo)記重捕法的學(xué)習(xí)做鋪墊。最后，同學(xué)之間通過交流，總結(jié)得失，獲得解決此類問題的能力和方法。

三、設(shè)計遞進(jìn)式問題驅(qū)動學(xué)習(xí)

利用問題驅(qū)動學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體、以問題為核心規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題進(jìn)行思考分析，尋求答案，制訂解決方案，這種學(xué)習(xí)方式能提高學(xué)生參與度，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有助于深化對生物學(xué)知識的理解，能有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、綜合分析和解決問題的能力。這要求教師要精心設(shè)計相關(guān)問題，依據(jù)學(xué)生思維的梯度，層層推進(jìn)，從淺入深，從表象到本質(zhì)，鍛煉學(xué)生思維能力，培養(yǎng)問題解決能力。

例如在學(xué)習(xí)光合作用過程之后，提出問題“有哪些環(huán)境因素會影響光合作用的進(jìn)行？”引導(dǎo)學(xué)生通過光合作用的原料、條件等方面進(jìn)行分析，認(rèn)識到CO2濃度、光照強(qiáng)度、溫度等是影響光合作用的主要環(huán)境因素。針對光照，可以進(jìn)一步可以提問，是否光照越強(qiáng)越好，光照強(qiáng)度增強(qiáng)光合作用會一直增強(qiáng)嗎？從木桶效應(yīng)出發(fā)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出光照強(qiáng)度增加到一定后，由于受其他因素的限制，光合作用不能繼續(xù)證明這一結(jié)論。接著結(jié)合書本課后練習(xí)中的“午休現(xiàn)象”提問？這時，學(xué)生能接前面的思路繼續(xù)展開思考，夏季中午陽光強(qiáng)烈，溫度也較高，這些常見的影響因素排除后，就剩下CO2濃度，教師通過補(bǔ)充植物吸收CO2的途徑，協(xié)助學(xué)生在氣孔導(dǎo)度角度著手解釋“午休現(xiàn)象”的出現(xiàn)。對學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，還能再進(jìn)一步提出問題，自然界中有不少植物是生活在常年光照強(qiáng)烈、氣溫較高且較為干旱的環(huán)境中，那么它們是如何應(yīng)對的呢？從而引出植物中的C4途徑及CAM途徑，當(dāng)然，這個內(nèi)容在新授課中可作為課后任務(wù)，讓學(xué)生通過查閱資料作簡要了解。最后，讓學(xué)生就提高植物光合效率方面提出一些切實有效的措施。

通過合理的設(shè)置問題、層層遞進(jìn)的方式促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行思考分析，這樣形成的知識不是教師直接灌輸給學(xué)生的，而是隨著逐步解決問題的過程自然生成的，這才是真正的學(xué)習(xí)。

四、鼓勵學(xué)生小組合作

培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，學(xué)習(xí)能力是一個方面，溝通合作能力也是其中重要一環(huán)。鼓勵學(xué)生小組合作是培養(yǎng)學(xué)生溝通合作能力的一個重要策略，能有效地發(fā)掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生的合作意識和團(tuán)隊精神，能集思廣益博采眾長為問題解決提供更豐富更具創(chuàng)新性的方案。

首先，小組合作可以促進(jìn)學(xué)生之間的知識分享和協(xié)作。在解決實際問題時往往需要多角度的思考和分析，通過組建小組，每個學(xué)生可以貢獻(xiàn)自己的觀點和對問題的理解，從而合力解決問題。例如，在學(xué)習(xí)“群落的主要類型”一節(jié)時，將學(xué)生分組，每組負(fù)責(zé)一個群落類型，查找相關(guān)資料，了解群落的物種組成，與當(dāng)?shù)丨h(huán)境之間的適應(yīng)等，在課堂上和其他小組分享對這個群落的認(rèn)識。這樣的合作方式不僅提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，還讓學(xué)生學(xué)會傾聽和尊重他人的觀點。其次，小組合作能培養(yǎng)學(xué)生的溝通技能。通過與其他學(xué)生討論、辯論和協(xié)商，能夠提高口頭和書面表達(dá)能力。比如要求學(xué)生合作完成實驗后撰寫實驗報告，并在小組內(nèi)部進(jìn)行評審和修改。這不僅有助于改進(jìn)實驗技巧，還提高了科學(xué)寫作和溝通的能力。最后，小組合作能夠增強(qiáng)學(xué)生的自信心，與同齡人一起工作并取得成功時，他們會更有信心面對生物學(xué)的挑戰(zhàn)。當(dāng)學(xué)生通過合作自行成功解決一個復(fù)雜的生物學(xué)問題時，會獲得成就感，這將鼓勵他們更加積極地參與問題解決。例如在開設(shè)的校本課程上，安排學(xué)生把學(xué)校中的各種綠化植物進(jìn)行掛牌，學(xué)生自行分工，完成查閱植物資料、設(shè)計掛牌、構(gòu)思標(biāo)語等各項任務(wù)，最終完成后不僅得到好評，而且每次看到自己做出的成果，學(xué)生心中總能油然升起驕傲感，并且對學(xué)習(xí)生物學(xué)、對自己的能力產(chǎn)生認(rèn)同感。

五、及時進(jìn)行反饋與評價

首先，提供及時的反饋可以幫助學(xué)生了解自己在解決問題過程中的表現(xiàn)，還能及時進(jìn)行調(diào)整。在嘗試解決生物學(xué)問題時，學(xué)生需要知道方法是否正確是否需要改進(jìn)及如何改進(jìn)。有了教師及時的指導(dǎo)，能幫助學(xué)生提高問題解決的效率和準(zhǔn)確性。例如，在探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響實驗課上，學(xué)生先分組設(shè)計相關(guān)方案提交教師，教師評價操作可行性，并提出問題。學(xué)生的方案能考慮到通過改變自變量進(jìn)行對照實驗，比如改變光照強(qiáng)度、CO2濃度，但往往會忽視如何定量的改變光照強(qiáng)度、CO2濃度，以及學(xué)生也能確定以光合作用強(qiáng)度作為因變量但未能有效的提供具體的觀測指標(biāo)。這些問題都需要教師及時指出并協(xié)助學(xué)生進(jìn)行完善。

其次，及時的反饋還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。學(xué)生在得到認(rèn)可和鼓勵時，會更有動力繼續(xù)努力解決更復(fù)雜的問題。在學(xué)習(xí)細(xì)胞融合技術(shù)時，有學(xué)生提出是否能將動植物細(xì)胞進(jìn)行融合，這個創(chuàng)新的想法就很值得表揚及鼓勵，教師通過介紹浙大科研團(tuán)隊的成果——將菠菜細(xì)胞的類囊體植入哺乳動物細(xì)胞中，可以讓學(xué)生得到極大的鼓舞，原來自己的想法與科學(xué)家是如此相似。此外，及時評價可以幫助教師調(diào)整教學(xué)策略。通過觀察學(xué)生在問題解決活動中的表現(xiàn)，教師可以了解哪些方面需要更多的支持和指導(dǎo)，從而調(diào)整教學(xué)材料或方法，以更好地滿足學(xué)生的需求。最后，及時反饋和評價有助于學(xué)生建立自我監(jiān)控和自我調(diào)整的能力。當(dāng)他們習(xí)慣性地接受反饋并根據(jù)反饋進(jìn)行改進(jìn)時，他們可以逐漸變得更加獨立和自信。

六、結(jié)束語

高中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力是一項重要任務(wù)。本文提出了一系列教學(xué)策略，包括激發(fā)學(xué)生的好奇心、創(chuàng)設(shè)真實情境挖掘?qū)W生潛能、設(shè)計遞進(jìn)式問題驅(qū)動學(xué)習(xí)、鼓勵學(xué)生小組合作、及時進(jìn)行反饋與評價。通過采用這些策略，可以幫助學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)他們解決問題的技能，為他們未來的學(xué)術(shù)和職業(yè)成功打下堅實的基礎(chǔ)。

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