初中生物探究性学习问题情境创设初探
吴雅勤
【内容摘要】本文结合初中生物新课程教学实践案例，阐述了探究性学习问题情境创设的基本原则，并从巧妙开启，通过直观观察；设置悬疑，通过数据资料；形象直观，通过实验操作；潜移默化，通过过程体验；触类旁通，通过学科整合五个方面就探究性学习问题情境创设的基本策略作一探讨。
【关键词】初中生物 探究性学习 导入情境 创设
《义务教育生物课程标准》把“倡导探究性学习”作为课程三大基本理念之一，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、勤于动手、积极思考，培养学生创新精神和实践能力。在探究性学习的组织实施中，引导学生发现并提出问题是关键。据此，笔者结合新课程教学，就探究性学习问题情境的创设作了进行了持续的探索与实践。
一、探究性学习问题情境创设的基本原则
1.妙趣横生，具有吸引性
好奇心是驱动学生学习的内在动机之一。通过创设妙趣横生、形象生动、别具一格的问题情境，能吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，进而发挥学生自主学习的能动性，主动地发现、提出问题，积极地探究、解决问题。
2.循循善诱，具有启发性
培养学生的问题意识，需要教师的引导。通过创设富有启发性的问题情境，能有效激发学生的认知冲突，唤起学生的求知欲望，从而引导学生积极发现、提出问题，参与主动探究的学习活动。
3.由浅入深，具有渐进性
创设问题情境应遵循学生的认知发展规律，依据循序渐进的原则，通过精心创设环环紧扣的问题串，由浅入深，由易到难，引导学生渐入探究性学习的佳境。不同层次的问题串情境能满足不同层面学生的需求，在共同参与、合作探究的过程中，收获自信和成功的体验。
4.旁征博引，具有开放性
利用各种教学资源和教学手段，创设开放性的问题情境，有利于激发学生的思维，启迪学生的智慧，提供学生施展自己才能的平台，使学生在问题探究中擦出思维的火花，提高自己的生物科学素养和创新思维能力，为学生终身持续发展打下良好的基础。
二、探究性学习问题情境创设的基本策略
1.巧妙开启，通过直观观察创设问题情境
观察，是指细查事物的现象、动向，是科学探究的一种基本方法。地质学家李四光曾说：“观察是得到知识的一个首要步骤”，通过仔细观察才能发现问题。在生物教学中可以通过创设观察分析实物、模型和图片等教学情境，巧妙开启学生的求知欲，培养学生的思维能力。
案例1：“探究鱼类适于水中生活的特点”导入情境的创设。
按小组准备水缸和活的鲫鱼，虽然鲫鱼常出现在餐桌上，但很少有学生会认真观察。教师准备的实物激起了学生浓厚的探究兴趣，学生一边观察一边思考问题：鱼类为什么能在水中生活？鱼类在水中生活要解决哪些问题？通过观察学生发现：鱼类之所以能在水中生活，是因为能在水中游泳和呼吸水中氧气。教师这时趁势提出：请仔细观察鲫鱼是如何游泳的？如何呼吸的？这为接下来的探究性实验教学作了很好的氛围宣染和知识铺垫。
反思：直观观察能激发学生的学习情趣，能开启学生的感性认识，能强化学生的主体意识。教师创设的问题情境能有效引导学生认真观察，分析思考，全身心地投入到自主合作探究性学习中去。
2.设置悬疑，通过数据资料创设问题情境
现代心理学研究表明：没有认知冲突的学习过程，学生对所学的知识不会有深刻的体验，知识容易遗忘，较难形成学习能力。当教师提供的一些数据、资料与学生已有的经验不符时，就会引起学生的认知冲突，这种质疑就会驱动学生去了解事实的真相，寻找问题的答案。
案例2：“探究植物的蒸腾作用”的问题情境导入。
教师首先给学生看一组数据资料：1株玉米从幼苗到结实需要消耗204228g水，师问：这些水都用于哪里了？生答：用于光合作用了。教师解释：确实有部分水用于光合作用等生理过程，但只有250g。生又补充答：植物体内有水分。教师告诉学生：保留在植物体内的水只有1872g，并追问：剩下还有多少水？学生计算得出还有202106g，师问：这么多水用在哪儿了？这使学生产生了认知冲突，原以为很简单的问题，却没那么简单，答案究竟是什么，这激发了学生进一步探究真相的好奇心。在教师的引导下，一些学生很快想到植物吸收的水可能还会排到大气中，此时教师因势利导，提出了蒸腾作用的概念，然后和学生一起开始设计“探究植物的蒸腾作用”的实验方案。
反思：人的思维是从问题开始的，由认知冲突而产生的问题激发了学生探究的欲望，调动了学生学习的积极性和主动性，而主动学习才是有效、高效、长效学习的保证，问题情境导入既能启发思考，获得新知，又能提高后续探究性学习的效率。
3.形象直观，通过实验操作创设问题情境
生物学是一门以实验为基础的自然科学。杜威提出的“在做中学”的教育思想就是对实验教学重要性的充分肯定。学生在实验过程中动手动脑，既能激发学习兴趣，又能在操作活动中发现问题，提出问题，充分发挥了学生的主体作用。
案例3：“探究小肠是消化吸收的主要场所”的实验操作情境创设。
教师并没直接组织学生探究，而是和学生一起折起了纸：取一张长方形纸，像小时候折扇子一样来回折，但并不需要对折。再取一张长方形纸，剪成和折好的纸一样大小，然后让学生比较两张纸表面积的大小。学生很快发现把折迭的纸拉开后要比另一张纸大很多。在理解皱褶能大大增加表面积的作用后，再来学习小肠绒毛和皱襞的结构和作用，理解小肠是消化和吸收的主要场所，学生就很容易进行意义建构。
反思：实验操作能以其客观真实、形象直观的优点，引导学生自己发现问题，智慧地解决问题，促使学生理解知识，提高技能，体验科学探究的过程与方法，并从中升华情感态度价值观。
4.潜移默化，通过过程体验创设问题情境
通过观摩或再现科学研究的过程，让学生融入教学情境中体验学习过程与方法是生物有效教学的方式之一，也是实现三维课程目标的要求。学生是过程体验的主体，教师则是组织者、引导者和参与者。
案例4：“激素的调节作用”过程体验教学情境的创设。
单凭教材提供的“资料分析”让学生分析胰岛素的作用，得出激素调节的作用是有困难的。笔者把资料分析设计成科学研究过程中层层递进的三个实验，让学生当一回科学家，沿着科学家当年的足迹，体验科学发现的过程与方法。实验一：切除狗的胰腺后，狗的尿液中出现了葡萄糖。再将切除的胰腺移植到狗的腹部皮下，尿液中的葡萄糖消失。该实验证明了什么？学生很容易得出尿液中出现葡萄糖与胰腺有关的结论。实验二：结扎狗的胰管，致使胰腺细胞多数萎缩，此时狗的尿液中不出现葡萄糖。该实验说明了什么？学生很容易理解尿液中的葡萄糖与胰腺细胞无关，而与胰腺内部的胰岛细胞有关。实验三：给患糖尿病的狗注射健康狗的胰岛细胞提取液，狗的糖尿病症得到控制。该实验能得出什么结论？学生都能分析得出尿液中葡萄糖的控制与胰岛细胞提取液有关，而胰岛细胞提取液就包含有胰岛素，从而得出胰岛素有降低血液中葡萄糖的作用。
反思：通过层层递进的科学研究过程与方法的体验，化解了学习难点，增强了学习自信，强化了问题意识，还能从中学习到科学家的探究精神和科学方法，有利于学生创新精神的培养和在学习中学会学习。
5.触类旁通，通过学科整合创设问题情境
传统教学中各学科是独立的，生物新课标提出的生物综合性学习则强调学科间的联系与整合。笔者在实践中体会到，有时解释一个生物学现象用数理化知识更显得方便实用。
案例5：“探究正常细胞不能无限生长的原因”的数学思想整合。
学习细胞生长时，教师设问：正常细胞能无限生长吗？学生都说不可以，有学生还说可用反证法来分析，但都说不到点上。这时教师并没有直接说出原因，而是和学生一起做起了数学题。对于生物问题用数学方法来解答，学生既新奇又怀疑。教师提示学生把细胞模拟成正方体，通过测量不同边长正方体的表面积、体积及二者之比来思考该问题。学生通过计算得到表1的数据，很快分析得出：随着细胞的生长，细胞体积在逐渐增大，这时需要从外界吸收更多的营养物质，但由于表面积与体积之比反而会变小，就使得相对较少的表面积满足不了吸收营养物质的需求，因此细胞的生长就会受到限制，细胞也就不能无限生长。
反思：生物新教材中的“超链接”栏目，体现了各学科思想、方法和内容的相互渗透。生物学科与其他学科的整合，能优化生物课堂教学，提高教学的有效性，培养学生迁移知识、综合分析、解决问题的能力。
教学实践证明，通过创设探究性学习中的问题情境，能激发学生的学习兴趣，激活学生的主体意识，激起学生的主观能动，激励学生的创造潜能。自主、合作、探究性学习有利于提高生物学科的教学效益，发展师生的创新精神，所以，笔者会继续坚持不懈的探索与实践。
【参考文献】
[1] 刘绪菊. 启迪智慧——问题探究教学研究[M]. 济南：山东教育出版社，2007.
[2] 教育部. 义务教育生物课程标准[S]. 北京：北京师范大学出版社，2011.
（作者单位：江苏省苏州市昆山市第二中学）
【内容摘要】本文结合初中生物新课程教学实践案例，阐述了探究性学习问题情境创设的基本原则，并从巧妙开启，通过直观观察；设置悬疑，通过数据资料；形象直观，通过实验操作；潜移默化，通过过程体验；触类旁通，通过学科整合五个方面就探究性学习问题情境创设的基本策略作一探讨。
【关键词】初中生物 探究性学习 导入情境 创设
《义务教育生物课程标准》把“倡导探究性学习”作为课程三大基本理念之一，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、勤于动手、积极思考，培养学生创新精神和实践能力。在探究性学习的组织实施中，引导学生发现并提出问题是关键。据此，笔者结合新课程教学，就探究性学习问题情境的创设作了进行了持续的探索与实践。
一、探究性学习问题情境创设的基本原则
1.妙趣横生，具有吸引性
好奇心是驱动学生学习的内在动机之一。通过创设妙趣横生、形象生动、别具一格的问题情境，能吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，进而发挥学生自主学习的能动性，主动地发现、提出问题，积极地探究、解决问题。
2.循循善诱，具有启发性
培养学生的问题意识，需要教师的引导。通过创设富有启发性的问题情境，能有效激发学生的认知冲突，唤起学生的求知欲望，从而引导学生积极发现、提出问题，参与主动探究的学习活动。
3.由浅入深，具有渐进性
创设问题情境应遵循学生的认知发展规律，依据循序渐进的原则，通过精心创设环环紧扣的问题串，由浅入深，由易到难，引导学生渐入探究性学习的佳境。不同层次的问题串情境能满足不同层面学生的需求，在共同参与、合作探究的过程中，收获自信和成功的体验。
4.旁征博引，具有开放性
利用各种教学资源和教学手段，创设开放性的问题情境，有利于激发学生的思维，启迪学生的智慧，提供学生施展自己才能的平台，使学生在问题探究中擦出思维的火花，提高自己的生物科学素养和创新思维能力，为学生终身持续发展打下良好的基础。
二、探究性学习问题情境创设的基本策略
1.巧妙开启，通过直观观察创设问题情境
观察，是指细查事物的现象、动向，是科学探究的一种基本方法。地质学家李四光曾说：“观察是得到知识的一个首要步骤”，通过仔细观察才能发现问题。在生物教学中可以通过创设观察分析实物、模型和图片等教学情境，巧妙开启学生的求知欲，培养学生的思维能力。
案例1：“探究鱼类适于水中生活的特点”导入情境的创设。
按小组准备水缸和活的鲫鱼，虽然鲫鱼常出现在餐桌上，但很少有学生会认真观察。教师准备的实物激起了学生浓厚的探究兴趣，学生一边观察一边思考问题：鱼类为什么能在水中生活？鱼类在水中生活要解决哪些问题？通过观察学生发现：鱼类之所以能在水中生活，是因为能在水中游泳和呼吸水中氧气。教师这时趁势提出：请仔细观察鲫鱼是如何游泳的？如何呼吸的？这为接下来的探究性实验教学作了很好的氛围宣染和知识铺垫。
反思：直观观察能激发学生的学习情趣，能开启学生的感性认识，能强化学生的主体意识。教师创设的问题情境能有效引导学生认真观察，分析思考，全身心地投入到自主合作探究性学习中去。
2.设置悬疑，通过数据资料创设问题情境
现代心理学研究表明：没有认知冲突的学习过程，学生对所学的知识不会有深刻的体验，知识容易遗忘，较难形成学习能力。当教师提供的一些数据、资料与学生已有的经验不符时，就会引起学生的认知冲突，这种质疑就会驱动学生去了解事实的真相，寻找问题的答案。
案例2：“探究植物的蒸腾作用”的问题情境导入。
教师首先给学生看一组数据资料：1株玉米从幼苗到结实需要消耗204228g水，师问：这些水都用于哪里了？生答：用于光合作用了。教师解释：确实有部分水用于光合作用等生理过程，但只有250g。生又补充答：植物体内有水分。教师告诉学生：保留在植物体内的水只有1872g，并追问：剩下还有多少水？学生计算得出还有202106g，师问：这么多水用在哪儿了？这使学生产生了认知冲突，原以为很简单的问题，却没那么简单，答案究竟是什么，这激发了学生进一步探究真相的好奇心。在教师的引导下，一些学生很快想到植物吸收的水可能还会排到大气中，此时教师因势利导，提出了蒸腾作用的概念，然后和学生一起开始设计“探究植物的蒸腾作用”的实验方案。
反思：人的思维是从问题开始的，由认知冲突而产生的问题激发了学生探究的欲望，调动了学生学习的积极性和主动性，而主动学习才是有效、高效、长效学习的保证，问题情境导入既能启发思考，获得新知，又能提高后续探究性学习的效率。
3.形象直观，通过实验操作创设问题情境
生物学是一门以实验为基础的自然科学。杜威提出的“在做中学”的教育思想就是对实验教学重要性的充分肯定。学生在实验过程中动手动脑，既能激发学习兴趣，又能在操作活动中发现问题，提出问题，充分发挥了学生的主体作用。
案例3：“探究小肠是消化吸收的主要场所”的实验操作情境创设。
教师并没直接组织学生探究，而是和学生一起折起了纸：取一张长方形纸，像小时候折扇子一样来回折，但并不需要对折。再取一张长方形纸，剪成和折好的纸一样大小，然后让学生比较两张纸表面积的大小。学生很快发现把折迭的纸拉开后要比另一张纸大很多。在理解皱褶能大大增加表面积的作用后，再来学习小肠绒毛和皱襞的结构和作用，理解小肠是消化和吸收的主要场所，学生就很容易进行意义建构。
反思：实验操作能以其客观真实、形象直观的优点，引导学生自己发现问题，智慧地解决问题，促使学生理解知识，提高技能，体验科学探究的过程与方法，并从中升华情感态度价值观。
4.潜移默化，通过过程体验创设问题情境
通过观摩或再现科学研究的过程，让学生融入教学情境中体验学习过程与方法是生物有效教学的方式之一，也是实现三维课程目标的要求。学生是过程体验的主体，教师则是组织者、引导者和参与者。
案例4：“激素的调节作用”过程体验教学情境的创设。
单凭教材提供的“资料分析”让学生分析胰岛素的作用，得出激素调节的作用是有困难的。笔者把资料分析设计成科学研究过程中层层递进的三个实验，让学生当一回科学家，沿着科学家当年的足迹，体验科学发现的过程与方法。实验一：切除狗的胰腺后，狗的尿液中出现了葡萄糖。再将切除的胰腺移植到狗的腹部皮下，尿液中的葡萄糖消失。该实验证明了什么？学生很容易得出尿液中出现葡萄糖与胰腺有关的结论。实验二：结扎狗的胰管，致使胰腺细胞多数萎缩，此时狗的尿液中不出现葡萄糖。该实验说明了什么？学生很容易理解尿液中的葡萄糖与胰腺细胞无关，而与胰腺内部的胰岛细胞有关。实验三：给患糖尿病的狗注射健康狗的胰岛细胞提取液，狗的糖尿病症得到控制。该实验能得出什么结论？学生都能分析得出尿液中葡萄糖的控制与胰岛细胞提取液有关，而胰岛细胞提取液就包含有胰岛素，从而得出胰岛素有降低血液中葡萄糖的作用。
反思：通过层层递进的科学研究过程与方法的体验，化解了学习难点，增强了学习自信，强化了问题意识，还能从中学习到科学家的探究精神和科学方法，有利于学生创新精神的培养和在学习中学会学习。
5.触类旁通，通过学科整合创设问题情境
传统教学中各学科是独立的，生物新课标提出的生物综合性学习则强调学科间的联系与整合。笔者在实践中体会到，有时解释一个生物学现象用数理化知识更显得方便实用。
案例5：“探究正常细胞不能无限生长的原因”的数学思想整合。
学习细胞生长时，教师设问：正常细胞能无限生长吗？学生都说不可以，有学生还说可用反证法来分析，但都说不到点上。这时教师并没有直接说出原因，而是和学生一起做起了数学题。对于生物问题用数学方法来解答，学生既新奇又怀疑。教师提示学生把细胞模拟成正方体，通过测量不同边长正方体的表面积、体积及二者之比来思考该问题。学生通过计算得到表1的数据，很快分析得出：随着细胞的生长，细胞体积在逐渐增大，这时需要从外界吸收更多的营养物质，但由于表面积与体积之比反而会变小，就使得相对较少的表面积满足不了吸收营养物质的需求，因此细胞的生长就会受到限制，细胞也就不能无限生长。
反思：生物新教材中的“超链接”栏目，体现了各学科思想、方法和内容的相互渗透。生物学科与其他学科的整合，能优化生物课堂教学，提高教学的有效性，培养学生迁移知识、综合分析、解决问题的能力。
教学实践证明，通过创设探究性学习中的问题情境，能激发学生的学习兴趣，激活学生的主体意识，激起学生的主观能动，激励学生的创造潜能。自主、合作、探究性学习有利于提高生物学科的教学效益，发展师生的创新精神，所以，笔者会继续坚持不懈的探索与实践。
【参考文献】
[1] 刘绪菊. 启迪智慧——问题探究教学研究[M]. 济南：山东教育出版社，2007.
[2] 教育部. 义务教育生物课程标准[S]. 北京：北京师范大学出版社，2011.
（作者单位：江苏省苏州市昆山市第二中学）
