基于培養(yǎng)科學(xué)思維的問題創(chuàng)設(shè)
——以“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”為例

劉丹妮

(廣東省揭陽華僑高級中學(xué) 揭陽 522000)

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出生物學(xué)課程期待學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過程，習(xí)得生物學(xué)知識，并養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)的能力。如何指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的思維方法主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，逐步發(fā)展理性思維，成為教師應(yīng)該深入研究的重要問題?！吧窠?jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系”是人教版選擇性必修1第3章第3節(jié)內(nèi)容，是對神經(jīng)和激素調(diào)節(jié)關(guān)系的總結(jié)，綜合性較高。筆者以本節(jié)課堂教學(xué)為例，淺談如何通過創(chuàng)設(shè)問題這一策略來培養(yǎng)學(xué)生良好的思維能力。

1 “特殊到一般”思維

學(xué)科核心概念、結(jié)論都有較高的理論性和綜合性，例如“神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的比較”，教材以表格形式高度概括，僅靠識記，不能很好理解應(yīng)用。教學(xué)中可以利用一些典型的、特殊的事例進(jìn)行問題創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生對信息進(jìn)行提取，概括出相同或不同屬性，然后歸納整理形成較系統(tǒng)的一般性規(guī)律。

教師提供資料： ①某人不小心手碰到仙人掌上，手立刻縮回，隨后很快又恢復(fù)到正常狀態(tài)；②吃完飯后半小時(shí)，血糖升高，過一段時(shí)間后，隨著胰島素的作用，血糖濃度回落到正常水平。另外，又如甲狀腺激素可以促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，而且?guī)缀蹩梢宰饔糜隗w內(nèi)所有細(xì)胞。

問題設(shè)計(jì)： ①對上述兩則資料涉及的例子從速度、作用途徑、作用時(shí)間等方面進(jìn)行比較？②兩則資料涉及到的調(diào)節(jié)方式分別是什么？③嘗試用表格或其他形式對兩種調(diào)節(jié)方式進(jìn)行比較歸納？

以實(shí)例進(jìn)行過程性資料分析，學(xué)生可主動(dòng)參與知識構(gòu)建，從特殊事件到一般規(guī)律的歸納、總結(jié)過程，這種有意識的引導(dǎo)可以影響學(xué)生的思維遷移，把養(yǎng)成的思維習(xí)慣應(yīng)用到生活和自然的探索，把普通的零碎現(xiàn)象系統(tǒng)化、規(guī)律化和再應(yīng)用，從“特殊”到“一般”再應(yīng)用到“個(gè)別”，不斷促進(jìn)思維品質(zhì)的發(fā)展。

2 “點(diǎn)—面—點(diǎn)”思維

“體溫調(diào)節(jié)實(shí)例”內(nèi)容較為抽象且涉及的知識面廣，受思維發(fā)展限制，遇到較為復(fù)雜知識時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)信心下降，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)減弱，教學(xué)效率自然低下，教師可充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，采用“點(diǎn)—面—點(diǎn)”式思維針對內(nèi)容進(jìn)行問題創(chuàng)設(shè)，把內(nèi)容拆分成很多小知識點(diǎn)進(jìn)行問題分析，引導(dǎo)學(xué)生形成系統(tǒng)的知識面。在此基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題缺失的部分，提出更高層次的沒有分析到位的各知識點(diǎn)。具體操作如下：

請學(xué)生閱讀教材58頁實(shí)例一圖解和文字，交流討論以下問題： ①人體體溫要保持相對恒定，對產(chǎn)熱量和散熱量有什么要求？②機(jī)體主要通過什么途徑產(chǎn)生熱量、散失熱量？③寒冷時(shí)，產(chǎn)熱結(jié)構(gòu)和散熱結(jié)構(gòu)發(fā)生什么變化？④在炎熱環(huán)境中主要是增加散熱量，相應(yīng)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生什么變化？⑤寒冷條件下直接參與產(chǎn)熱的激素有哪兩種？具體發(fā)揮什么作用？⑥人體的體溫調(diào)節(jié)涉及到哪些調(diào)節(jié)方式？是如何進(jìn)行調(diào)節(jié)？

上述小問題的解決，化大為小，化復(fù)雜為簡單，學(xué)生學(xué)好該內(nèi)容的信心也會增強(qiáng)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，嘗試構(gòu)建體溫調(diào)節(jié)過程知識框架(圖1)，并對學(xué)生成果進(jìn)行展示和評價(jià)。

完成框架構(gòu)建后，針對學(xué)生歸納總結(jié)的成果，進(jìn)一步提出相應(yīng)的小問題，引導(dǎo)小組進(jìn)行交流討論： ①分別描述出寒冷和炎熱環(huán)境下的反射??？②上述過程體液調(diào)節(jié)主要體現(xiàn)在哪些方面？③在寒冷條件下，人體耗氧情況，體內(nèi)酶的活性和尿液的排放量將如何改變？④人體體溫在任何情況下是否一定保持恒定不變，如果不是，舉出相關(guān)例子。⑤變溫動(dòng)物體溫能夠與人體一樣維持恒定嗎？如果不能，又將如何改變？

這樣從小問題出發(fā)，到形成一定框架，再進(jìn)一步分析更高層次的問題，可以幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)，對于學(xué)生科學(xué)思維的訓(xùn)練也起到很大作用，生活中遇到有挑戰(zhàn)性的復(fù)雜問題，也可以采用這種思維模式，逐步分析，化難為易；總結(jié)歸納，初步把握；再深入探究，理解應(yīng)用。

圖1 體溫調(diào)節(jié)過程知識框架

3 “逆向”思維

逆向思維屬于發(fā)散型思維的范疇，是一種創(chuàng)造性的求異思維，是開拓創(chuàng)新人才的必備思維品質(zhì)。從心理學(xué)角度講，學(xué)生存在思維定勢，如果能引導(dǎo)學(xué)生用逆向思維去分析問題，從結(jié)論往前推，一步步尋找問題的答案，也許會使問題簡單化，“水鹽平衡調(diào)節(jié)”教學(xué)過程可采用逆向思維，教材給出的調(diào)節(jié)過程如圖2所示。

圖2 水鹽平衡調(diào)節(jié)示意圖

從“尿量”出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生思考：“主要是哪個(gè)環(huán)節(jié)決定尿液排放量多少？”(取決于腎小管和集合管對水的重吸收。)后再提出問題：“腎小管、集合管對水的重吸收主要受到哪種激素的調(diào)節(jié)？如何調(diào)節(jié)？”引出抗利尿激素的作用；再往前推，讓學(xué)生回顧：“抗利尿激素在哪個(gè)結(jié)構(gòu)合成、釋放？”明確該激素的來源，同時(shí)強(qiáng)調(diào)易錯(cuò)點(diǎn)；此基礎(chǔ)上，給定情境，聯(lián)系生活分析“食物過咸，內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)如何改變，此時(shí)機(jī)體如何恢復(fù)穩(wěn)態(tài)？”

最后，鼓勵(lì)學(xué)生嘗試從最后一個(gè)問題出發(fā)，把上述問題形成較系統(tǒng)的框架，然后與教材給出的示意圖作對比，進(jìn)行修正并作相關(guān)補(bǔ)充。

比起直接講授，學(xué)生主動(dòng)獲取知識會有成就感，每個(gè)環(huán)節(jié)的理解更清晰到位，且對逆向思維的培養(yǎng)也起到潛移默化的影響。

4 小結(jié)

教學(xué)中落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)，科學(xué)思維的培養(yǎng)是重要的一個(gè)內(nèi)容，而問題的創(chuàng)設(shè)則是一個(gè)較為重要的培養(yǎng)途徑。教師如何在吃透教材的基礎(chǔ)上，聯(lián)系學(xué)生實(shí)際，把知識點(diǎn)融于有目的創(chuàng)設(shè)的問題思考和分析上，是需要不斷深思和探究的教學(xué)問題。