问题系统与生物教学

    杨佳丽

    摘要：随着新课程改革的不断推进，新目标要求教师的教学设计单位由原来的孤立的课时转变为系统的单元，并以问题为中心培养学生解决问题的能力。问题系统指向问题的中观特征，将“四何”类问题，即“是何”“为何”“如何”“若何”作为问题系统元素，依照具体原则和过程设计问题系统，提高生物教学质量，促进学生有效学习。文章以“生物和生物圈”单元教学为例，得到“四何”类问题系统。

    关键词：生物教学；“四何”类问题；问题系统

    一、引言

    在知识经济和信息化时代，我国新课程改革的要点是培养学生终身发展和社会发展的必备品格和关键能力，要求课堂从原来“以教师为中心”转变为“以学生为中心”的教学模式，回归学习的本质，回归对于问题的探求。由此，教育界掀起了一阵以问题为中心的教学设计的浪潮。

    笔者在4MAT教学模式提出“四何”问题分类法的基础上，以单元为基本单位建构问题系统。在系统中，各个问题之间相互作用，涌现出问题系统的特征：整体性、层次性、从属性。

    整体性是指问题系统内部各个问题之间的相互制约性。

    层次性是指问题系统内部各个问题之间具有一定的层次性，问题的不同层次之间或不同层次的问题之间是相互交叉、重叠、相互渗透的。

    从属性表现为核心问题与周边问题的主从关系。在生物学中，一般基于基本概念和基本原理形成核心问题，其余问题则为事实性问题、教师引导性问题，以及学生部分课堂问题。

    二、问题系统的设计

    教师设计问题系统的原则是以单元为一个设计单位。一方面，整体性特征要求教师要从整体上把握问题之间的关系，避免仅从问题的某个侧面出发，用系统的部分功能代替整体功能；另一方面，研究者在核心素养体系下设计出新的课程标准，并以此为基础建立了课程目标、内容标准与学业质量标准的素养目标体系。

    新目标要求教师的教学设计单位从“一个一个知识点”转向“在什么情境下运用什么知识解决什么问题或完成何种任务”。这样一个教学设计单位，用课程的话语来说，就是单元。教师基于一个学习单元，建构生物教学问题系统。系统中的元素是各种类型问题，利用4MAT教学模式，将问题分为四类，即“是何”“如何”“若何”“为何”，各个问题之间具有联系，形成完整的知识结构。

    教師设计问题系统的基本过程是：首先，明确单元内各课时的关系，形成单元结构。“生物和生物圈”单元的结构层次是“生物—生物与环境的关系—生态系统—生物圈”。其次，教师需要清楚问题系统的核心问题，“生物与生物圈”单元的核心问题是：什么是生物圈？然后根据教学目标、教学内容设计每个课时的问题，并将课时问题依据“四何”问题类型进行分类。最后，教师将各课时的问题汇总，形成单元问题系统。问题系统是大脑中的图式，教师需要将其可视化，所以需要利用思维导图、概念图等形式的工具，将形成的问题结构显现的表达出来。

    1.“是何”指向基本事实

    在生物教学中，“是何”类问题，一方面，作为课堂的导入问题，激发学生的学习兴趣；另一方面，使学生了解基本概念、基本原理的事实层面的信息，使学生深入学习知识。

    例如，“生物的特征”这节课对概念理解的要求较低，主要通过事例让学生明白生物与非生物的特征，侧重设计“是何”类问题，引发学生的思考。

    2.“为何”指向生物学中的基本规律、原理

    “为何”类问题，是根据基本事实和学生的生活经验所提出的问题。此类问题在于引起学生的认知冲突，使学生在事实的基础上推理、分析、归纳，探究生物现象和生物规律背后的逻辑性，即为什么会出现这样的现象，以培养学生的逻辑思维。

    例如，在“生物与环境关系”这节课中，学生应该掌握“生物具有适应环境的形态特征和生理功能”这一概念。结合学生的生活实际，设计“为何”类问题，使学生从表象到实质，得到生物对环境适应的意义是生存。

    3.“如何”指向基本途径、方法和状态

    第一单元“生物和生物圈”设置的“如何”类问题，并不是询问学生如何操作，即操作主体不是学生，而是“生态系统”“生物”“环境”等生物学名词。对于此类型的问题，学生从不同方面进行解答，可以培养学生多角度、多层面思考问题的能力。

    例如，“生物与环境的关系”这节课中提到环境与生物之间相互影响、相互依存。学生学习的重点是生态因素如何影响生物生活，反过来生物又如何影响环境，它们之间是如何进行“操作”的。

    又如，“生物圈是最大的生态系统”这节课，重点是让学生明白各种类型的生态系统之间如何相互关联，构成一个统一的整体——生物圈。此类问题能够使学生不仅知其然，更知其所以然。

    4.“若何”指向生物现象改变后产生的新结果

    “若何”类问题的引导词一般是假如、如果。此类型问题需要学生运用全面的知识进行思考。通过假设某种情境，学生推测在这种现象下会产生什么结果，所假设的情况是符合学生认知规律和贴近学生生活经验的。

    例如，“生物与环境组成生态系统”这节课中的生态系统的自动调节能力。通过情境设计，提出问题，使学生明白生态系统通过自动调节维持相对稳定的状态，基于教学内容形成“四何”类单元问题系统。

    三、总结与反思

    问题系统与生物教学的结合呈现出不同的特点，分别从教师和学生的角度进行探讨。

    1.教师角度

    从教师的角度来讲，运用系统思想设计教学，便于教师管控课堂，以及进行有效的教学反思，不断提升教师的教学能力。现代教学越来越把教学过程视为一个系统，系统中的各个因素都可能影响学生获得知识、收获成就。上课前，教师在头脑中应该有一个整体预设的问题框架，而不是混乱的各个孤立的问题；上课时，教师可以根据问题系统的设计，有条不紊地进行教学，也可以对于学生提出的生成性问题及时反应并有效解决，不至于手忙脚乱，打乱课堂的节奏；课后，教师可以继续完善问题系统，提高课堂质量，这也是一种有效的教学反思方法。

    2.学生角度

    从学生的角度来看，教师运用问题系统，可以帮助学生从生物学基本事实的层面，走向基本原理、基本概念的层面，最终走向知识背后蕴含的价值观层面。初中生思维主要向抽象逻辑的方向发展，但是该思维的发展仍然需要感性经验和直观形象的支持。教师首先提出“是何”类问题，此类问题的目的是激发学生的学习动机，然后教师提出其余类型的问题，引导学生在感性的基础上进行逻辑分析。其中，“若何”类问题有助于学生发散思维。例如，在教学“生物会对环境产生影响”的概念时，教师提问：假如人类没有环境保护意识，不断增加海洋垃圾的数量，那么会发生什么情况呢？学生根据假设的情境发散思维，设想人类可能会食用微塑料，有毒物质通过食物链和食物网，有可能最终进入最高营养级别——人类体内。实践是检验真理的唯一标准。问题系统还需要不断实践、检验、完善，帮助教师提高生物教学质量，促使学生达到有效学习的目的。

    参考文献：

    [1]张掌然.问题的哲学研究[M].北京：人民出版社，2005.

    [2]崔允漷.新课标新高考如何建构“新教学”[N].中国教育报，2019-8-29（6）.