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摘 要 叙述高中生物教学中实施问题定向的探究性教学，力图促进学生的认知结构趋于合理化和系统化，并结合“染色体变异”新授课课例进行说明。
关键词 高中生物 问题定向 探究性教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 研究背景
对于“探究”这一术语的理解，研究者们提出了多种不同的看法。美国《国家科学教育标准》中的探究定义为：“科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。探究也指学生用以获取知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。”定义后句中的探究是指对教学中的探究，实则是对科学探究的探究。
我国古代的《礼记·中庸》的“博学之、审问之、慎思之、明辩之、笃行之”很好地体现了探究性教学的思想。教育家陶行知先生的“教学做合一”，更是充分体现了其创新教育与探究教育的思想。新课程改革倡导探究性学习，旨在引导学生主动参与探究过程，提高学生的创新和实践能力。而广大教师对于探究性学习经历了从认知到认同的升华过程，并在行动上开始实践，课堂呈现出勃勃生机。
2 问题定向的探究教学
问题是思维的起点，是学习的动力，是创新的基石。在生物学课堂中，学生在教师设置的情境中会产生许多想要探究的问题。但是有些问题在学生的头脑中与已有的知识之间只是形成一些模糊联系；有些问题在学生现有的知识水平下根本无法通过探究得出某些实质性的结论；有些问题根本就不值得去探究。因此在探究教学中，教师设置问题情境后，要想方设法引导、优化和集中学生的问题，使学生下一步要探究的问题定向化，也就是指让学生在全面分析问题情境的基础上提出需要解决的实质性问题，使这些问题明朗化。
生物学知识主要包括事实、概念和原理。基于问题定向的探究教学的内涵：在教师的组织引导下，学生主要采取自主学习以及小组合作的学习方式，将生物学中的核心概念、基本原理及生理过程、生物科学发展史作为基本探究内容，学生在讨论、质疑、总结归纳、表达、评价等过程中理解概念、规律等科学知识的产生、发展过程的教学活动。
3 策略应用
下面以“染色体变异”为例谈如何运用策略。染色体变异是人教版《必修2·遗传与变异》第五章第二节的内容，属于可遗传变异的三大来源之一。课程标准和教学指导用书的要求是：简述染色体结构变异和数目变异；说出染色体结构变异的基本类型，说出染色体数目的变异。教学重点是染色体的数目变异；教学难点是染色体组的概念，二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。笔者在教学中注意搭建教学的脚手架，通过设置一系列定向的问题情境，提供足够的感性材料，引导学生在演绎、归纳、类比等多元模式中感悟多种思维方式，引导学生在模型建构过程中主动参与概念的形成、分析、运用和辨析。
3.1 设计研究话题——锁定目标
教师展示21三体综合征和特纳氏综合征的相关资料，引导学生得出结论——细胞中个别染色体数目可以增加或减少。在此基础上，教师引导学生继续分析图片中两种草莓染色体数目的差异，鼓励学生提出困惑。学生在获得感性认识的基础上提出什么是染色体组。教师顺势告知染色体组是本节内容中的教学难点。
设计意图：学生通过分析两则资料，能感知到细胞中发生了个别染色体的增加或者减少。学生通过观察野生型和多倍体草莓的分裂图像，能感知多倍体细胞中染色体数目成倍增加，结合教材上的表述，自然而然提出困惑：“什么是染色体组？”这样旨在提高学生识图、析图的能力，培养学生自主提出问题的意识，同时使接下来要探究的问题明朗化。
3.2 建构物理模型——自设轨道
（1） 构建雌雄果蝇体细胞中染色体组成模型。
教师呈现“果蝇”的小资料，引导学生提炼关于其染色体组成的关键信息，并引导学生对照活动说明，采用小组合作的方式利用信封中的塑料片构建出雌雄果蝇体细胞中染色体组成的模型。一个学生小组在黑板上利用带有磁性的塑料片构建雌雄果蝇体细胞中染色体组成并汇报构建的理由。
（2） 构建果蝇精子、卵细胞中染色体组成模型。
教师引导各小组在此基础上继续构建果蝇产生的精、卵细胞中染色体组成模型，引导学生评价黑板上摆出的模型，将其与自己构建的模型进行比较并解释出现多样化的原因。
设计意图：建构模型的活动能够帮助学生认识果蝇体细胞中染色体组成。在此基础上，学生能比较准确地构建出果蝇精、卵细胞中染色体组成模型，有利于学习染色体组的概念。
（3） 形成染色体组的概念。
教师引导学生分析精、卵细胞中的染色体组成特点，告知学生精细胞和卵细胞中的染色体分别构成了果蝇的一个染色体组，同时演示减少或增加任意一条染色体后都不是一个染色体组，引导学生分析染色体组的特点进而构建概念。
设计意图：染色体组是本节内容的核心，如果学生直接阅读教材，很难理解其本质。通过设置两个定向的问题情境，学生首先能从果蝇精细胞、卵细胞中的染色体组成获得对染色体组的初步认识。再通过分析增加或减少一条染色体后均不符合染色体组的概念，学生能理解概念中“一个染色体组携带着控制果蝇生长发育，遗传变异的全部遗传信息”的内涵。
3.3 运用类比归纳，纵深推进
在学习染色体组概念的基础上，学生可以很轻松地说出果蝇体细胞中有2个染色体组。教师同时展示一则关于蜜蜂的资料，并告知果蝇、工蜂和蜂王都是二倍体生物，引导学生构建二倍体的概念。学生首先给出的理解是：“体细胞中有两个染色体组的个体就是二倍体”。教师评价及引导后，学生能体会到另一个关键点“由受精卵发育而来”。在充分理解二倍体概念的基础上，学生构建出三倍体、四倍体、多倍体的概念。
设计意图：学生往往认为含有两个染色体组的个体就是二倍体，这是他们对于二倍体的前科学概念。通过继续分析资料，学生完善“二倍体”的科学概念，理解概念的本质，并运用类比、归纳的思维方式构建出三倍体、多倍体概念。这样将学习的主动权教给学生，激发了学生的学习热情，锻炼了他们阅读资料提炼关键信息的能力，同时提升了他们归纳总结能力。
3.4 引发认知冲突，自主制导
教师呈现关于蜜蜂的第二则资料，并引导学生思考：“雄蜂体细胞中染色体和染色体组的数目分别是多少？”在此基础上，教师告知学生雄蜂是单倍体生物。教师继续呈现花药离体技术的图片和文字资料，引导学生构建单倍体概念。学生给出的概念是“由卵细胞或精子发育而来，体细胞中含有一个染色体组的个体为单倍体”。教师及时评价，肯定单倍体生物的来源，同时引导学生填写并分析表格，继续完善单倍体的概念。学生能意识到由卵细胞或精子发育而来，体细胞中不论有几个染色体组都为单倍体。在此基础上，学生自然能理解教材上给出的概念“含有本物种配子染色体数目的个体，为单倍体。”
设计意图：教材上单倍体的概念是从成因来定义的，极为抽象，易与其他概念相混淆。因此教师采用基于问题定向的概念形成方式组织教学，学生通过阅读、分析两则资料以及表格中豌豆、马铃薯、普通小麦形成的单倍体，在思考中产生认知冲突，激发探究欲望，步步深入，層层推理分析，最终形成单倍体概念，掌握概念的内涵和外延。
4 结语
基于问题定向的生物探究教学虽然还存在局限性，但是从实践来看，该模式能培养学生擅于思考、主动发现、自主学习的良好习惯，提高学生的各种能力，尤其是处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力。同时能促进教师积极改变教学思维，优化教学设计，有利于实现教学相长，提升教师自身素质。
关键词 高中生物 问题定向 探究性教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 研究背景
对于“探究”这一术语的理解，研究者们提出了多种不同的看法。美国《国家科学教育标准》中的探究定义为：“科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。探究也指学生用以获取知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。”定义后句中的探究是指对教学中的探究，实则是对科学探究的探究。
我国古代的《礼记·中庸》的“博学之、审问之、慎思之、明辩之、笃行之”很好地体现了探究性教学的思想。教育家陶行知先生的“教学做合一”，更是充分体现了其创新教育与探究教育的思想。新课程改革倡导探究性学习，旨在引导学生主动参与探究过程，提高学生的创新和实践能力。而广大教师对于探究性学习经历了从认知到认同的升华过程，并在行动上开始实践，课堂呈现出勃勃生机。
2 问题定向的探究教学
问题是思维的起点，是学习的动力，是创新的基石。在生物学课堂中，学生在教师设置的情境中会产生许多想要探究的问题。但是有些问题在学生的头脑中与已有的知识之间只是形成一些模糊联系；有些问题在学生现有的知识水平下根本无法通过探究得出某些实质性的结论；有些问题根本就不值得去探究。因此在探究教学中，教师设置问题情境后，要想方设法引导、优化和集中学生的问题，使学生下一步要探究的问题定向化，也就是指让学生在全面分析问题情境的基础上提出需要解决的实质性问题，使这些问题明朗化。
生物学知识主要包括事实、概念和原理。基于问题定向的探究教学的内涵：在教师的组织引导下，学生主要采取自主学习以及小组合作的学习方式，将生物学中的核心概念、基本原理及生理过程、生物科学发展史作为基本探究内容，学生在讨论、质疑、总结归纳、表达、评价等过程中理解概念、规律等科学知识的产生、发展过程的教学活动。
3 策略应用
下面以“染色体变异”为例谈如何运用策略。染色体变异是人教版《必修2·遗传与变异》第五章第二节的内容，属于可遗传变异的三大来源之一。课程标准和教学指导用书的要求是：简述染色体结构变异和数目变异；说出染色体结构变异的基本类型，说出染色体数目的变异。教学重点是染色体的数目变异；教学难点是染色体组的概念，二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。笔者在教学中注意搭建教学的脚手架，通过设置一系列定向的问题情境，提供足够的感性材料，引导学生在演绎、归纳、类比等多元模式中感悟多种思维方式，引导学生在模型建构过程中主动参与概念的形成、分析、运用和辨析。
3.1 设计研究话题——锁定目标
教师展示21三体综合征和特纳氏综合征的相关资料，引导学生得出结论——细胞中个别染色体数目可以增加或减少。在此基础上，教师引导学生继续分析图片中两种草莓染色体数目的差异，鼓励学生提出困惑。学生在获得感性认识的基础上提出什么是染色体组。教师顺势告知染色体组是本节内容中的教学难点。
设计意图：学生通过分析两则资料，能感知到细胞中发生了个别染色体的增加或者减少。学生通过观察野生型和多倍体草莓的分裂图像，能感知多倍体细胞中染色体数目成倍增加，结合教材上的表述，自然而然提出困惑：“什么是染色体组？”这样旨在提高学生识图、析图的能力，培养学生自主提出问题的意识，同时使接下来要探究的问题明朗化。
3.2 建构物理模型——自设轨道
（1） 构建雌雄果蝇体细胞中染色体组成模型。
教师呈现“果蝇”的小资料，引导学生提炼关于其染色体组成的关键信息，并引导学生对照活动说明，采用小组合作的方式利用信封中的塑料片构建出雌雄果蝇体细胞中染色体组成的模型。一个学生小组在黑板上利用带有磁性的塑料片构建雌雄果蝇体细胞中染色体组成并汇报构建的理由。
（2） 构建果蝇精子、卵细胞中染色体组成模型。
教师引导各小组在此基础上继续构建果蝇产生的精、卵细胞中染色体组成模型，引导学生评价黑板上摆出的模型，将其与自己构建的模型进行比较并解释出现多样化的原因。
设计意图：建构模型的活动能够帮助学生认识果蝇体细胞中染色体组成。在此基础上，学生能比较准确地构建出果蝇精、卵细胞中染色体组成模型，有利于学习染色体组的概念。
（3） 形成染色体组的概念。
教师引导学生分析精、卵细胞中的染色体组成特点，告知学生精细胞和卵细胞中的染色体分别构成了果蝇的一个染色体组，同时演示减少或增加任意一条染色体后都不是一个染色体组，引导学生分析染色体组的特点进而构建概念。
设计意图：染色体组是本节内容的核心，如果学生直接阅读教材，很难理解其本质。通过设置两个定向的问题情境，学生首先能从果蝇精细胞、卵细胞中的染色体组成获得对染色体组的初步认识。再通过分析增加或减少一条染色体后均不符合染色体组的概念，学生能理解概念中“一个染色体组携带着控制果蝇生长发育，遗传变异的全部遗传信息”的内涵。
3.3 运用类比归纳，纵深推进
在学习染色体组概念的基础上，学生可以很轻松地说出果蝇体细胞中有2个染色体组。教师同时展示一则关于蜜蜂的资料，并告知果蝇、工蜂和蜂王都是二倍体生物，引导学生构建二倍体的概念。学生首先给出的理解是：“体细胞中有两个染色体组的个体就是二倍体”。教师评价及引导后，学生能体会到另一个关键点“由受精卵发育而来”。在充分理解二倍体概念的基础上，学生构建出三倍体、四倍体、多倍体的概念。
设计意图：学生往往认为含有两个染色体组的个体就是二倍体，这是他们对于二倍体的前科学概念。通过继续分析资料，学生完善“二倍体”的科学概念，理解概念的本质，并运用类比、归纳的思维方式构建出三倍体、多倍体概念。这样将学习的主动权教给学生，激发了学生的学习热情，锻炼了他们阅读资料提炼关键信息的能力，同时提升了他们归纳总结能力。
3.4 引发认知冲突，自主制导
教师呈现关于蜜蜂的第二则资料，并引导学生思考：“雄蜂体细胞中染色体和染色体组的数目分别是多少？”在此基础上，教师告知学生雄蜂是单倍体生物。教师继续呈现花药离体技术的图片和文字资料，引导学生构建单倍体概念。学生给出的概念是“由卵细胞或精子发育而来，体细胞中含有一个染色体组的个体为单倍体”。教师及时评价，肯定单倍体生物的来源，同时引导学生填写并分析表格，继续完善单倍体的概念。学生能意识到由卵细胞或精子发育而来，体细胞中不论有几个染色体组都为单倍体。在此基础上，学生自然能理解教材上给出的概念“含有本物种配子染色体数目的个体，为单倍体。”
设计意图：教材上单倍体的概念是从成因来定义的，极为抽象，易与其他概念相混淆。因此教师采用基于问题定向的概念形成方式组织教学，学生通过阅读、分析两则资料以及表格中豌豆、马铃薯、普通小麦形成的单倍体，在思考中产生认知冲突，激发探究欲望，步步深入，層层推理分析，最终形成单倍体概念，掌握概念的内涵和外延。
4 结语
基于问题定向的生物探究教学虽然还存在局限性，但是从实践来看，该模式能培养学生擅于思考、主动发现、自主学习的良好习惯，提高学生的各种能力，尤其是处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力。同时能促进教师积极改变教学思维，优化教学设计，有利于实现教学相长，提升教师自身素质。