例談問題解決法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

例談問題解決法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用問題解決法是在教師有計劃、有步驟的指導(dǎo)下，通過設(shè)置一系列的問題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷運(yùn)用解決問題的行為方式和科學(xué)的事實、理由去解決問題，獲得問題的答案進(jìn)而形成系統(tǒng)的知識的方法。問題解決法一般包括五個教學(xué)環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)問題情境、提供科學(xué)事實、探求解決方法、得出科學(xué)結(jié)論、應(yīng)用新知解題。[1]在新課程改革的過程中，教育理念發(fā)生了改變，為適應(yīng)新的課程標(biāo)準(zhǔn)，教師的教學(xué)方法也隨之發(fā)生改變。筆者在參與新課程改革的過程中，在教學(xué)中使用問題教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，積累了一定的教學(xué)實踐經(jīng)驗。本文利用案例說明問題解決法在生物教學(xué)中的應(yīng)用。一、案例下面以人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》第二章第二節(jié)《生命活動的承擔(dān)者——蛋白質(zhì)》為例，呈現(xiàn)利用問題解決法進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的主要過程。引入：通過上節(jié)課學(xué)習(xí)，我們了解到組成細(xì)胞的化合物中有機(jī)化合物含量最多的是蛋白質(zhì)，這和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能有密切關(guān)系。設(shè)計意圖：此引入起到承前啟后的作用。問題1：你能夠說出多少種富含蛋白質(zhì)的食品？問題解決：教師指導(dǎo)學(xué)生觀察課本中富含蛋白質(zhì)的食物的圖片，然后閱讀問題探討中的文字，回答討論中的第一個問題。設(shè)計意圖：此問題和學(xué)生的生活密切相關(guān)，具有調(diào)動全體學(xué)生積極性的作用。問題2：你知道蛋白質(zhì)在生命活動中的主要作用有哪些？問題解決：此問題的解決涉及蛋白質(zhì)的功能，教師先讓學(xué)生思考后回答，然后讓學(xué)生閱讀課本上的文字補(bǔ)充，最后總結(jié)為“一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”。設(shè)計意圖：此結(jié)論作為研究氨基酸內(nèi)容的伏筆。問題3：蛋白質(zhì)的功能很多，我們知道結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)該相適應(yīng)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)怎樣？問題解決：引出氨基酸及其種類的內(nèi)容。氨基酸的種類由學(xué)生閱讀課本中相關(guān)文字得出。氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由學(xué)生觀察課本中思考與討論的四種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)得出。在此基礎(chǔ)上觀察課本中由氨基酸形成蛋白質(zhì)的示意圖，引出脫水縮合的過程，脫水縮合過程是本節(jié)課的難點(diǎn)，可以用動畫輔助教學(xué)，以方便學(xué)生理解。問題4：N個氨基酸脫水縮合，形成1（或M）條多肽鏈脫出水的個數(shù)、形成的肽鍵的個數(shù)？問題解決：教師選擇合適習(xí)題加以鞏固學(xué)生對蛋白質(zhì)形成過程的掌握。問題3、4的設(shè)計意圖：突破本節(jié)課難點(diǎn)，掌握蛋白質(zhì)形成的過程。問題5：蛋白質(zhì)多樣性的原因是什么？問題解決：因此時學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)排列組合的知識，故蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因需要教師舉簡單的數(shù)學(xué)實例便于學(xué)生理解。設(shè)計意圖：便于學(xué)生對蛋白質(zhì)多樣性的理解。在以上五個問題達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的同時，教師讓學(xué)生總結(jié)，布置課后練習(xí)鞏固。二、問題解決法的應(yīng)用1.達(dá)成教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法選擇的層次性問題解決法一般包括創(chuàng)設(shè)問題情境、提供科學(xué)事實、探求解決方法、得出科學(xué)結(jié)論、應(yīng)用新知解題五個教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)的過程中，此環(huán)節(jié)可以是整個教學(xué)設(shè)計的全過程，也可以是一個個小問題的學(xué)習(xí)的過程。對于蛋白質(zhì)這部分內(nèi)容，整個教學(xué)設(shè)計是圍繞為什么蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者此內(nèi)容而開展的。在此問題下主要包含兩個方面的問題：蛋白質(zhì)的功能和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，此問題又被分解為若干小的問題。對于問題的解決，因好奇而開始，到問題解決終止。在氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程中，雖然借助于多媒體展示脫水縮合的過程，但是通過學(xué)生觀察、討論，最后還是要描述此形成過程，多媒體手段的應(yīng)用在于幫助學(xué)生更形象、更直觀、更感性地理解此形成過程，此過程利用現(xiàn)代技術(shù)手段，利用觀察法、講述法進(jìn)行教學(xué)。所以教無定法，要立足于學(xué)生的實際，根據(jù)自己所擁有的教學(xué)資源、學(xué)生的實際選擇合適的教學(xué)手段解決問題是選擇教學(xué)方法的依據(jù)。2.問題情境創(chuàng)設(shè)的多樣性在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的影響下，形成了支架式教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)問題情境起到建構(gòu)“支架”的作用。教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時要關(guān)注學(xué)生的知識廣度和深度，密切聯(lián)系學(xué)生的生活實際，以此種情景吸引學(xué)生注意力，并從中提出問題，起到為引入新學(xué)習(xí)內(nèi)容搭好支架的作用。課本中的問題情境非常豐富。如章首頁、問題探討、本節(jié)聚焦、資料分析、思考與討論、科學(xué)史等內(nèi)容，在教學(xué)中，以問題（任務(wù)）驅(qū)動，引導(dǎo)自主、探究、合作式的學(xué)習(xí)，是基本的策略和方式。教師選擇性加以利用，合理布局，定會取得好效果。在蛋白質(zhì)內(nèi)容學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)氨基酸的結(jié)構(gòu)時教師可以讓學(xué)生觀察甘氨酸、纈氨酸、丙氨酸、亮氨酸的結(jié)構(gòu)總結(jié)而出，解決此問題的情境圖片來自于課本。教師也可以根據(jù)需要自己創(chuàng)設(shè)一些新的情境。在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，教師自己創(chuàng)設(shè)情境搭設(shè)支架進(jìn)行蛋白質(zhì)到氨基酸的過渡，教師創(chuàng)設(shè)的問題情境是讓學(xué)生回憶初中學(xué)習(xí)的消化和吸收的內(nèi)容，說明蛋白質(zhì)必須經(jīng)過消化的過程形成氨基酸之后才能被吸收，氨基酸是形成蛋白質(zhì)的基本單位。從而非常自然地過渡到氨基酸內(nèi)容的學(xué)習(xí)上來。3.提出問題的層次性問題解決法，因問題提出進(jìn)入學(xué)習(xí)，因問題解決而完成教學(xué)任務(wù)。提出問題需要層次性，太難，學(xué)生難以回答；太容易，不易于激起學(xué)生學(xué)習(xí)新內(nèi)容的探究意識。設(shè)計問題應(yīng)該難易結(jié)合，環(huán)環(huán)相扣。引起學(xué)生思維沖突，達(dá)到實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的目的。前文案例的問題1“你能夠說出多少種富含蛋白質(zhì)的食品？”學(xué)生都能回答，此問題好像沒有提問價值。此問題設(shè)置的目的是密切聯(lián)系學(xué)生生活。教師的指導(dǎo)作用可以表現(xiàn)在更深層次上。通過師生交流，發(fā)現(xiàn)學(xué)生回答語序凌亂，沒有對列舉的食品分類，教師可以指導(dǎo)學(xué)生回答得更有條理一些，如此可以使一個簡單的問題滲透嚴(yán)密的思維過程，體現(xiàn)教師的指導(dǎo)作用。問題2“你知道蛋白質(zhì)在生命活動中的主要作用有哪些？”此問題深入一些，需要學(xué)生思考并結(jié)合閱讀課本中的資料才能有相對全面的認(rèn)識。而問題3“蛋白質(zhì)的功能很多，我們知道結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)該相適應(yīng)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)怎樣？”此問題學(xué)生是無法立刻回答的，通過由此引出氨基酸及其種類的內(nèi)容、蛋白質(zhì)形成的過程的內(nèi)容的學(xué)習(xí)，才能對此問題有清晰的認(rèn)識，這是更深層次的問題。4.探求解決方法的多樣性問題結(jié)論的獲取，總是基于一些事實，此事實的獲得可以通過多種渠道獲得。氨基酸種類的得出可以根據(jù)課本上與生活的聯(lián)系中的相關(guān)文字。氨基酸的結(jié)構(gòu)基于課本上對實例氨基酸結(jié)構(gòu)的觀察和分析上。蛋白質(zhì)形成的過程通過對課本中圖示的觀察，借助于動畫展示得出。蛋白質(zhì)的多樣性通過問題和探討中簡單實例的計算得出。蛋白質(zhì)分子與雙縮脲試劑的顏色反應(yīng)通過實驗探究得出。血紅蛋白觀察和獲得可以通過凝膠色譜法提取。通過學(xué)生閱讀相關(guān)文字、實驗探究、觀察圖片和模型等措施使提出的問題得到解決，從而得出科學(xué)結(jié)論。5.應(yīng)用新知解題的層次性應(yīng)用新知解題涉及對所學(xué)知識、方法、能力的鞏固、遷移問題。原則是用好課本中的自我評價的資料，在此基礎(chǔ)上適量增加教師選擇的習(xí)題。新課程標(biāo)準(zhǔn)課本中習(xí)題的設(shè)置包括每節(jié)后的練習(xí)和每章之后的自我檢測題，這是自我評價的重要內(nèi)容。人教版在每節(jié)后的練習(xí)，包括基礎(chǔ)題和拓展題，后者有一定難度，既有思維拓展，也有知識應(yīng)用，還有某些科學(xué)探究技能的訓(xùn)練等。每章之后，有較豐富的、多形式的自我檢測，包括概念檢測（含判斷題、選擇題和畫概念圖）、知識遷移、技能應(yīng)用、思維拓展四類。學(xué)生可以通過檢測，了解自己的水平，發(fā)現(xiàn)問題，促進(jìn)反思，進(jìn)一步提高。自我評價的工作使學(xué)生逐步養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提升自主學(xué)習(xí)的能力。教師可結(jié)合學(xué)生情況，加以指導(dǎo)，對內(nèi)容予以增刪，以養(yǎng)成學(xué)生及時總結(jié)、練習(xí)和自我測評的好習(xí)慣。實施問題解決教學(xué)的關(guān)鍵