錢益鋒

摘要生物問題解決教學是以問題的設計和解決為核心的課堂教學模式，闡述構建了問題解決教學模型，并結合自己的教學實踐對該模式進行了初步的分析。

關鍵詞問題解決“問題解決”模式生物學教學

中圖分類號G633.91

文獻標識碼B

文件編號1003－7586(2012)01－0029－03

1“問題解決”教學模式

1.1“問題解決”教學與“常規(guī)”教學的異同

(1)教學過程不同：

一般公認的“常規(guī)”教學過程是：揭示課題、進行新課、鞏固練習、課堂作業(yè)、課堂小結。“問題解決”教學過程一般是：呈現(xiàn)情景、提出問題、分析問題、解決問題、問題延伸。

(2)選材不同：

常規(guī)的教學內容基本上來自教材。以教材為依托，教師對教學內容只是簡單地設計，是為了讓學生更好地掌握所講的新知識。“問題解決”教學的選材部分來自教材，而更大部分則來自教師的創(chuàng)新，這里教師的創(chuàng)意遠比常規(guī)教學突出。“問題解決”教學是把教材中的知識和生活中的生物知識有機結合起來的。這就要求教師更關注生活，更善于發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，這對教師的素質的要求更高。

(3)教學目標不同：

“常規(guī)”教學的目標主要是知識的傳授，增長知識，更多是結果性目標，教師從始至終控制整個教學進程。課堂教學中教師也會試圖通過“問題”來組織教學，但這些問題基本上是屬于封閉性的問題，封閉性問題對于學生掌握知識是有利的，但對于學生能力的形成來說其效能是有限的。“問題解決”的教學目標通常是綜合運用所學知識和方法來解決問題，提高能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力、合作精神，這里有結果性目標，但更重要的是過程性目標。

1.2基于“問題解決”的生物學習模型

“問題解決教學”模式的建構是問題解決教學中最為關鍵的環(huán)節(jié)。教師要改變自己早已習慣了的“滿堂灌”教法，建構具有生物特色的“問題解決”教學模型，進一步研究“問題解決”教學模式在生物教學中的應用，讓學生掌握解決問題的方法，培養(yǎng)有創(chuàng)造性的實際問題解決者。筆者在研究了多種“問題解決”教學模式及相關教育理論基礎上，結合自身的實踐，構建了基于問題解決的生物學習模型(圖1)。

上述模型主要分為五個部分：①創(chuàng)設情境，感知問題；②表征問題、生成新知；③深入問題、探求方案；④自主探究、問題解決；⑤交流評價，結論反思。

問題貫穿于整個教與學的過程，用一個處于中心位置的環(huán)狀的五邊形表示，這五個階段是不間斷的活動，即問題的解決并不是問題的終結，問題隨時可以產(chǎn)生并隨時可以展開，在解決已有問題的基礎上可以產(chǎn)生新的問題，并展開又一輪解決問題的循環(huán)。探究性學習是問題解決活動中最基本的問題解決方式，在解決問題的每一階段都或多或少含有探究性學習的成分，所以用緊貼著五邊形內壁的圓，表示探究性學習存在于解決問題的各個階段。知識的意義建構是問題解決學習發(fā)生的結果，在每個階段的探究性學習中都會發(fā)生知識的意義建構，即學生在每個階段都會學到相應的知識和技能。元認知之所以出現(xiàn)在此學習模型中，是基于這樣的考慮：在問題解決的各個階段，包括在探究性學習和意義建構過程中，都離不開元認知的控制，這是學生主動學習的必要條件，將影響著整個問題解決的探究過程，并會影響意義建構的最終結果。

1.3“問題解決”教學過程

第一階段：創(chuàng)設問題情境，感知問題。

基于“問題解決”的生物學習模式通過創(chuàng)設恰當?shù)膯栴}情境來促使學生發(fā)現(xiàn)問題，表征問題。問題情境應具有三個要素：未知的東西(學習目的，即存在一定的問題)；思維動機(想解決這個問題)；學生的知識能力水平(即覺察到問題但不知如何解決問題)。問題情境中的問題要符合如下要求：①開放性。結構不良的問題通常問題條件和解決問題的需要并不匹配，具有較復雜的特征，學生可以依據(jù)問題所依存的情境，對其中一些元素提出自己的界定或定義，不僅具有較強的解決問題的動機，對問題的理解和解決的方案都更具開放性。②情境化。問題能夠盡可能地聯(lián)系生活實際，這樣就可以激發(fā)學生的學習興趣。③合適性。問題的提出應該處于學生的“最近發(fā)展區(qū)”，使得學生能夠“跳一跳摘到果子”，這樣的問題既不會因為太簡單而不感興趣，也不會因為太難而失去繼續(xù)研究下去的信心。

問題情境的創(chuàng)設必須基于對學生和教材內容的全面分析。教師要分析學生已具備什么知識，不具備什么知識，希望學生通過問題學習到什么知識，即通過問題減少并消除學習目的和現(xiàn)有知識水平之間的差距。對于教材，一般來說，那些遷移能力強的知識點，那些含有科學思想和體現(xiàn)科學探究方法的知識點，在日常生活生產(chǎn)中有廣泛應用的知識點都可以設計在一定的問題情境之中，通過這些問題達到學習目的。在生物教學中，創(chuàng)設問題情境的途徑有很多，例如：①通過生物實驗創(chuàng)設問題情境；②結合生物史創(chuàng)設問題情境；③通過日常生活生產(chǎn)中的生物實際問題創(chuàng)設問題情境；④通過學生對某一問題的不同認識創(chuàng)設問題情境；⑤結合學生的認知缺陷創(chuàng)設問題情境。

例如，在“人類的遺傳病與優(yōu)生”一節(jié)的教學中，通過多媒體課件展示一方面地球超載，非洲難民望著骨瘦如柴的孩子和一些患有各種疾病的孩子，再配上環(huán)境污染的畫面，使學生在情景交融中體會到為什么會有這么多種的遺傳疾病，這些遺傳疾病怎么來的。有的學生看到這些畫面后會不由自主地問：怎么會有那么多疾病?又怎么會有那么多人患病?這些病會不會傳染?會不會遺傳?……這些問題能點燃學生求知欲的火把，并推動學生主動地思考，積極深入地研討本節(jié)內容，變被動學習為主動學習。精心設計問題情景，要求教師做到：營造的問題要有價值，要跟本節(jié)課密切聯(lián)系，要符合學生的認知規(guī)律。這樣創(chuàng)設的問題情景，可激發(fā)學生學習的興趣和動力，使學生從被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，并積極深入研究和探討相關內容，那么問題就會迎刃而解。

第二階段：表征問題，生成新知。

表征問題是指學生能夠識別出關鍵信息，正確理解問題，正確把握問題的含義。學生可以采用劃線、作標記等方法選擇出有用的信息，通過復述有用的信息達到理解問題的目的。問題表征是對問題本質的把握，是對問題的概括化和簡約化，從而在認知結構中清晰地呈現(xiàn)出問題的主干，使復雜的問題表述簡明化，明確問題的始態(tài)(已知條件)、終態(tài)(要達到的目的)、始態(tài)與終態(tài)之間的障礙。

遺傳學是學生存在問題比較多，心理上也相當畏懼的內容。當遇到遺傳問題時，首先要對遺傳問題及其附圖閱讀幾遍，先從整體到局部，再從局部到整體，即先對問題有一個大概的了解，然后再考察各個細節(jié)，最后，對問題建立起一幅比較清晰的圖像。通過一系列的活動，教師引導學生分析判斷遺傳問題中所描述的對象、現(xiàn)象、過程及其聯(lián)系，弄清問題中所涉及的量及其相關因素，全面系統(tǒng)地把握有關信息，在頭腦中形成該問題的整體的、動態(tài)的、形象的、清晰的圖景。這是有效的解決遺傳問題的基礎。

學生對問題的表征是否正確影響著整個問題解決的過程，所以教師可以通過強調問題的重要性、教給學生一定的注意策略和適當?shù)姆答伒却胧﹣泶龠M學生的選擇性注意，以利于學生正確表征問題。

第三階段：深入問題，探求方案。

在對生物問題有一個整體把握的基礎上，探索解決問題的有效方法和途徑，這是科學問題解決的關鍵。探求方案的主要過程就是利用抽象思維、形象思維、直覺思維等各種思維方法，充分調動大腦中的認知結構，對問題的求解進行直覺的洞察、深入的分析和豐富的聯(lián)想。問題解決的過程是一個信息加工的過程，這些信息來自兩個方面：一個是來自問題本身，通過明確問題而在大腦中形成清晰的問題圖景；二是來自解題者的認知結構，包括生物概念、生物規(guī)律、生物原則、生物方法、解決問題的技巧等，這些知識、方法、技巧等在大腦中發(fā)生相互聯(lián)結、相互作用，把同類知識和方法歸為一起，構成一個一個的知識單元即“知識組塊”，形成一定的認知結構。如果問題比較復雜，學生已有的認知結構不能對其同化，這就需要教師對問題進行分解，將總體目標分解為幾個子目標，將研究對象分為若干部分，將研究過程分為若干階段，并分析各個部分及各個階段的特點。同時調動原有的認知結構，對問題進行分類，確定它是哪一類問題，探求解決問題的方法和途徑。如果這樣還難以確定問題的類型，應對問題進行轉化和變換，直到找出適當?shù)慕鉀Q方法為止。

第四階段：自主探究，問題解決。

自主探究是展開解題思路、構思解題步驟、實施具體運算的過程，是解決生物問題的中心環(huán)節(jié)。對于具體的問題，用什么方法解決，要視具體情況而定。例如在學習了孟德爾的豌豆雜交試驗(二)以后，自由組合定律的實質是什么?發(fā)生在細胞分裂的什么時期?在學生閱讀教材、討論的基礎上，教師播放哺乳動物精子形成過程的課件，學生可以清楚地看到在減數(shù)第一次分裂后期，隨著同源染色體移向兩極，等位基因隨之分離，同時由于非同源染色體的自由組合，位于非同源染色體上的非等位基因完成了自由組合，僅用5min就看完了減數(shù)分裂的全過程，學生很快知道了自由組合規(guī)律的實質，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。筆者進一步追問：如果把“等位基因分離、非同源染色體上的非等位基因自由組合”改為“等位基因分離、非等位基因自由組合”是否正確?學生的思維馬上被激活，在教師的點撥下，借助圖形，學生知道了在同一條染色體上也存在非等位基因，一般不能發(fā)生自由組合，所以“非同源染色體”這幾個字不能省略。上述問題的圓滿解決既用了討論法，也有圖解法，還有多媒體輔助。問題多種多樣，方法千變萬化，教師可以根據(jù)問題的實際情況確定是獨立思考還是小組討論，是在課堂里完成還是放在課外完成。若這個問題本身容量不是很大，學生只需要經(jīng)過較短的時間的討論和研究就可以得到結果的就可以放在課內解決，如果這個問題本身知識的跨度比較大，學生難以在短時間內解決的也可以放在課外，讓學生們查閱資料、充分討論，最終解決問題。

第五階段：交流評價，結論反思。

解決問題并不是唯一的目的，它只是一個過程，學生將通過問題的解決獲得新的知識，同時也學會了該如何來分析問題和解決問題，此時教師需要做好學習的引導者，進一步促進學生進行探究和思考，發(fā)現(xiàn)學生在解決問題時的困難和障礙，并及時引導、分析、建議和幫助。通過小組交流或全班交流的方式，討論科學探究中所存在的問題、獲得的發(fā)現(xiàn)和改進建議，認真比較各人和各小組的探究和思維過程的優(yōu)缺點，使學生的思維更趨合理和嚴密。

現(xiàn)在的大部分高中學生不能有效地進行討論與反思。教師應該指導學生討論反思，并使學生形成善于反思的習慣。

例如，在解決遺傳學計算題時，對習題的反思可從多方面人手。

①解題過程的反思：即解題過程中，自己是否很好地理解了題意?弄清了題干和設問之間的內在聯(lián)系?較快地找到了解題的突破口?在解題過程中曾走過哪些彎路?犯過哪些錯誤?這些問題后來又是怎么改正的?

②解題方法、技能的反思：即解題所使用的方法、技能有沒有廣泛應用的價值?其理論和實踐的論據(jù)是什么?如果適當改變題目的條件或結論，問題將會出現(xiàn)如何變化?有什么規(guī)律?解決這個問題還可用哪些基本方法等等。

③題目立意的反思：通過完成解題，題目的立意是否達到了要求?解決這個問題有什么實際意義?還有哪些問題有待進一步解決?

④對學習環(huán)節(jié)的反思：在學習過程中如預習、上課、作業(yè)訂正、復習等，是否存在問題。例如，上課已經(jīng)示范過的解題技能，為什么不能較熟練的應用?曾經(jīng)解決過的某一類似問題，現(xiàn)在為何又難以完成?上次不能解決的問題為何現(xiàn)在還是不能夠解決?從中反映出自己的預習、聽課、作業(yè)訂正、復習等學習環(huán)節(jié)存在著哪些問題?如何設法改進?

《學記》中說：“學然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自強也?！比魏我粋€學生，不論其學習能力、起點如何，都有必要通過多種途徑對自己的學習進行反思。反思是認識過程中強化自我意識、進行自我監(jiān)控，自我調節(jié)的重要形式，經(jīng)常性的反思有助于問題解決能力的提高。

2“問題解決”教學實踐的體會

①觀念要轉變。“問題解決”教學是教師幫助學生學會自己思考，屬于開放性教學模式。因此，教師不應該總是像教練一樣以正確的示范方式來解決問題，而要學會扮演不同角色，既是示范者、顧問，又是辯論會主席、對話人，學生才是解決問題和推廣問題的主體。

②要注重不同教學方法的整合。問題解決教法并不能包打天下，要注意與其他的方法和途徑結合起來。

③教學形式、教學手段要多樣化，要充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術的作用。

④問題解決教學耗時多、教學進度較慢，學生能力存在差異，容易引發(fā)學生的兩極分化。