基于生物學(xué)概念建構(gòu)的問題鏈創(chuàng)設(shè)研究
——基于問題與問題之間關(guān)系的創(chuàng)設(shè)

胡蕙蕙 張 鋒

（1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福建福州 350108）

（2.福建省普通教育教學(xué)研究室 福建福州 350003）

高中生物學(xué)教學(xué)是圍繞必修課程中的4個大概念和選修課程中的6個大概念展開的。大概念是建立學(xué)生生命觀念的教學(xué)框架；基于大概念，課程標(biāo)準(zhǔn)中還依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)科邏輯展現(xiàn)了大概念下的重要概念；重要概念包含了許多支撐上位概念的次位概念。概念的建構(gòu)是一個由淺入深、由簡到繁的過程，這就要求教師從大概念的視野下引導(dǎo)學(xué)生以次位概念為基礎(chǔ)建構(gòu)大概念，最終形成生命觀念，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

問題鏈能提前呈現(xiàn)學(xué)生概念建構(gòu)的過程，引導(dǎo)學(xué)生感受概念建構(gòu)過程，是揭示概念內(nèi)部邏輯關(guān)系的重要方法。教師創(chuàng)設(shè)問題鏈的過程是教師以學(xué)生為本，尊重學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的備課過程。創(chuàng)設(shè)具有邏輯關(guān)系的問題鏈可以幫助學(xué)生感受概念形成的過程和概念各部分的邏輯關(guān)系。問題鏈便于深挖概念的本質(zhì)屬性，使學(xué)生掌握科學(xué)的概念。教師可設(shè)計(jì)遞進(jìn)式問題鏈和平行式問題鏈進(jìn)行教學(xué)。

1 遞進(jìn)式問題鏈

學(xué)生對概念的建構(gòu)是一個從感性到理性、從表面到深層、從書本到實(shí)踐的過程。次位概念是生物學(xué)概念教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，是學(xué)生掌握重要概念的支撐，是學(xué)生形成生命觀念的磚瓦。次位概念在概念教學(xué)中的重要作用要求教師應(yīng)幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)、深層次、有實(shí)踐力的概念。遞進(jìn)式問題鏈?zhǔn)腔趩栴}之間的遞進(jìn)關(guān)系創(chuàng)設(shè)的一連串具有邏輯關(guān)聯(lián)、能呈現(xiàn)概念內(nèi)部關(guān)系的邏輯遞進(jìn)問題，是幫助學(xué)生建構(gòu)深層次概念的重要方法。遞進(jìn)式問題鏈的創(chuàng)設(shè)模式一般為：情境性問題→自習(xí)性問題→探究性問題→應(yīng)用性問題→延伸性問題。

以“概念2.3.3：描述正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過程”為例，創(chuàng)設(shè)遞進(jìn)式問題鏈。

（1）創(chuàng)設(shè)情境式問題。學(xué)生對衰老和死亡有不少錯誤的前概念，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為衰老和死亡只有負(fù)面影響。教師以“細(xì)胞衰老是細(xì)胞自主的腫瘤抑制機(jī)制”和“細(xì)胞利用自噬作用吞噬組織癌前病變細(xì)胞，阻止病變細(xì)胞發(fā)展為癌細(xì)胞”這兩個前沿的科學(xué)研究課題為背景，設(shè)置問題：細(xì)胞的衰老和死亡對生命活動的正常進(jìn)行有什么作用？通過這個情景式的問題引起學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；情境中展示的研究體現(xiàn)了細(xì)胞的衰老和死亡對生物體具有不可或缺的作用，從而讓學(xué)生初步感知細(xì)胞衰老和死亡是自然的生理過程。

（2）創(chuàng)設(shè)自習(xí)性問題。學(xué)生初步感知概念后，教師設(shè)置目的在于獲取概念相關(guān)知識的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，獲取信息：細(xì)胞衰老的特征和原因是是什么？細(xì)胞死亡的類型有哪些？細(xì)胞衰老死亡與個體衰老死亡之間的關(guān)系是什么？細(xì)胞衰老死亡的意義是什么？這些問題旨在引導(dǎo)學(xué)生有的放矢地自主學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生獲取、篩選、整合信息的能力。

（3）創(chuàng)設(shè)探究性問題。學(xué)生獲得相關(guān)知識后，教師可挖掘概念的內(nèi)涵和本質(zhì)屬性，據(jù)此設(shè)計(jì)一系列探究性活動和問題，使學(xué)生在解決問題的過程中深層地建構(gòu)概念。例如，探究細(xì)胞衰老的特征，教師可通過呈現(xiàn)老年人皺縮的皮膚或老年斑圖片、老年人健康護(hù)理的視頻等直觀素材，引導(dǎo)學(xué)生思考：個體衰老具有什么特征？根據(jù)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，個體衰老的根本原因是什么？從結(jié)構(gòu)和功能觀的角度思考，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化？探究細(xì)胞衰老的特征這一環(huán)節(jié)的難點(diǎn)是突破學(xué)生從個體到細(xì)胞的認(rèn)識困難，在直觀的情境中，運(yùn)用探究式問題，引導(dǎo)學(xué)生從細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位這一觀念著手，將細(xì)胞衰老與個體衰老進(jìn)行類比推理，得出細(xì)胞衰老的特征。

（4）創(chuàng)設(shè)應(yīng)用性問題。學(xué)生成功建構(gòu)概念的表現(xiàn)在于正確運(yùn)用概念。教師設(shè)計(jì)應(yīng)用性問題不僅幫助學(xué)生運(yùn)用概念，也是教師評價學(xué)生概念建構(gòu)情況的工具。例如，教師以“刺激細(xì)胞自噬的方法，腫瘤細(xì)胞也具有保護(hù)性自噬”為背景，引導(dǎo)學(xué)生思考：如何理解自噬是一把雙刃劍？許多刺激可以引起細(xì)胞的自噬，如針灸、推拿、按摩、運(yùn)動等，這對預(yù)防和治療阿爾茲海默癥有什么啟發(fā)？概念建構(gòu)后，學(xué)生認(rèn)識到細(xì)胞的衰老和死亡對生物體的作用機(jī)理后，教師引導(dǎo)學(xué)生由此解釋自噬作用的兩面性，利用增強(qiáng)正常細(xì)胞的自噬作用預(yù)防阿爾茲海默癥這一實(shí)際的應(yīng)用性問題既體現(xiàn)了學(xué)生對細(xì)胞程序性死亡這一機(jī)制的運(yùn)用，又滲透了健康生活，愛護(hù)老年人的社會責(zé)任。

（5）創(chuàng)設(shè)延伸性問題。教師創(chuàng)設(shè)延伸性問題有助于鼓勵學(xué)生不懈追求知識，拓展學(xué)生的課外探究能力。例如，教師可以布置學(xué)生課后查閱文獻(xiàn)，總結(jié)現(xiàn)有的細(xì)胞衰老機(jī)制學(xué)說和細(xì)胞死亡機(jī)制學(xué)說。生物學(xué)的進(jìn)步日新月異，概念的建構(gòu)要隨著科學(xué)發(fā)展而重新打破再建，創(chuàng)設(shè)延伸性問題的目的不在于學(xué)生是否找到答案，而在于學(xué)生是否用具體行動解決問題。

這一遞進(jìn)式問題鏈教學(xué)模式從情境性問題到探究性問題體現(xiàn)了學(xué)生從感性到理性建構(gòu)概念；從自習(xí)性問題到探究性問題體現(xiàn)了學(xué)生從表面到深層建構(gòu)概念；從自習(xí)性問題到應(yīng)用性問題體現(xiàn)了學(xué)生從書本到實(shí)踐建構(gòu)概念。

2 平行式問題鏈

生物學(xué)的重要概念大多由幾個平行的次位概念支撐建構(gòu)而成。次位概念的建構(gòu)過程具有相似性。根據(jù)次位概念間相似的特點(diǎn)，教師可對某一次位概念創(chuàng)設(shè)問題鏈（將教師創(chuàng)設(shè)的問題鏈稱為模板問題鏈），同時教給學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)問題鏈的方法，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)模板問題鏈創(chuàng)設(shè)其他平行次位概念的問題鏈，自主建構(gòu)平行概念。接著，教師校正補(bǔ)充學(xué)生創(chuàng)設(shè)的問題鏈，最后創(chuàng)設(shè)整合式問題鏈，將平行概念有機(jī)整合起來，建構(gòu)重要概念。建構(gòu)其他平行概念的過程反映了學(xué)生對概念的掌握程度，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和有效性。平行式問題鏈的創(chuàng)設(shè)模式一般為：創(chuàng)設(shè)模板問題鏈（師）→自主創(chuàng)設(shè)平行概念問題鏈（生）→評價問題鏈（師生）→校正補(bǔ)充問題鏈（師生）→整合式問題鏈（師）。

以重要概念“3.3由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的”為例，創(chuàng)設(shè)平行式問題鏈。

（1）教師創(chuàng)設(shè)模板問題鏈。教師根據(jù)遞進(jìn)式問題鏈的創(chuàng)設(shè)方法，挖掘基因突變的相關(guān)內(nèi)容。例如，在基因突變這個概念中，教師設(shè)計(jì)的問題鏈?zhǔn)桥c基因突變發(fā)生的實(shí)例、原因、類型、基因突變改變生物性狀的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、意義等方面相關(guān)的問題。該問題鏈具有代表性，而基因重組和染色體變異這兩個概念與基因突變屬于平行的概念，所以該問題鏈可以作為接下來學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)問題鏈的模板。

（2）學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)平行概念的問題鏈。學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)問題鏈的過程是自學(xué)發(fā)現(xiàn)問題、自主創(chuàng)設(shè)問題、自學(xué)解決問題的三重過程，對發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維具有重要作用。教師以模板問題鏈為例，教給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題鏈的方法及要遵循的原則，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)模板問題鏈，創(chuàng)設(shè)染色體變異、基因重組這兩個概念的問題鏈。在此過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)設(shè)具有邏輯性的問題，也要尊重和鼓勵學(xué)生創(chuàng)新的思維，提出具有開放性、創(chuàng)新性的問題。例如，對染色體變異這一概念的學(xué)習(xí)，學(xué)生有不同的思路。從大量染色體變異的生物學(xué)事實(shí)歸納總結(jié)出染色體變異的類型、原理、特點(diǎn)、意義等或根據(jù)染色體變異的相關(guān)知識對生物學(xué)事實(shí)進(jìn)行解析，這兩種思路學(xué)習(xí)染色體變異都是可行的。教師要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，提高解決問題的有效性，尋找解決問題的多種思路，避免模板對學(xué)生思維的禁錮。

（3）師生共同評價問題鏈。教師評價問題鏈可幫助教師了解學(xué)生的思維過程、自主學(xué)習(xí)能力、表達(dá)能力、學(xué)科素養(yǎng)等；學(xué)生自我評價可以加強(qiáng)學(xué)生元認(rèn)知的過程，有助于對自學(xué)過程進(jìn)行反思。例如，設(shè)計(jì)評價表對學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)的問題鏈進(jìn)行評價（表1）。

表1 學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)問題鏈評價表

（4）師生校正補(bǔ)充問題鏈。學(xué)生根據(jù)自主創(chuàng)設(shè)問題鏈的評價，對問題鏈的創(chuàng)設(shè)過程進(jìn)行反思、修正。這一過程是學(xué)生對自學(xué)過程的元認(rèn)知過程。教師指導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充完善漏缺知識、校正問題鏈的邏輯性、發(fā)散學(xué)生創(chuàng)新思維、修正錯誤術(shù)語。

（5）教師設(shè)置整合式問題將平行關(guān)系的次位概念升華成重要概念。整合式問題是次位概念上升到重要概念的重要途徑。通過整合式問題鏈，學(xué)生將具有平行關(guān)系的次位概念進(jìn)行歸納總結(jié)、對比整合，形成重要概念。例如，教師可設(shè)計(jì)異同點(diǎn)辨析表格作為整合式問題，將基因突變、基因重組、染色體變異三個平行概念的異同點(diǎn)整合于表格中（表2）。通過對三者的歸納總結(jié)，學(xué)生可以得出基因突變、基因重組、染色體變異的共同點(diǎn)是三者都能使生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，是具有遺傳作用的變異。

在進(jìn)行具有平行關(guān)系的次位概念的教學(xué)中，由學(xué)生自主創(chuàng)設(shè)平行概念的問題鏈，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主發(fā)現(xiàn)問題、自主表述問題的能力。通過評價學(xué)生創(chuàng)設(shè)的問題鏈，教師可以了解學(xué)生的思維過程，方便教師因材施教。

表2 基因突變、基因重組、染色體變異異同表