关于《细胞膜——系统的边界》一课的问题设置

2020-11-17徐茜

中学课程辅导·教学研究 2020年12期

关键词：问题设置问题意识高中生物

徐茜

摘要：本文根据《细胞膜——系统的边界》一课的教学实践，分析了现有生物课堂中师生“问题意识”的现状，通过一系列问题设置从而激发、培养学生的问题意识，实现了教学目标，渗透了生物学的学科素养。

关键词：高中生物；问题意识；问题设置

中图分类号：G633.91文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）06-0113

有效的教学活动不应停留在让学生记住一些生物学事实，而是要帮助学生掌握其重要的内涵和外延，为学生能够在新情境下解决新的问题奠定基础。问题驱动式的引导是相对有效的手段之一，能够激发学生的“问题意识”，而核心操作就是“问题设置”。

一、课堂教学中“问题意识”的现状分析

1.教学中“问题意识”存在的意义

问题意识在思维过程和科学判断中占有重要位置。问题意识就是在人们的实践活动中产生的一些难以解决的问题，由此引发怀疑、困惑、焦虑、探索的心理状态，这种心理又驱使发问者积极思维，不断提出问题，从而为解决新问题提供更加准确的途径与策略，使其思维得到长足的发展。

2.教师和学生“问题意识”的现状及成因分析

目前，高中课堂教学时，經常出现教师“满堂问”，学生个别回答。这是由于教师本身缺乏问题意识，进而使他们不能提出“有效问题”。这可能来自于自己学生时代“知识灌输”的惯性思维；也可能来自现代教育的功利化，让教师只注重知识“掌握的结果”，喜欢给学生“讲懂讲透”，不留“遗憾和死角”，殊不知这种“完美主义的行径”，没有给自己树立问题意识的机会。

学生的现状也不容乐观。一方面，学生的父母等在其生活中包办太多，没有给他们留下独立思考和解决问题的机会，由此形成的思维习惯，而导致其对教师的提问不感兴趣、懒得回答问题；一方面，学生为达到“提高分数”的最终目标，大部分时间用来锻炼自己“解题能力和技巧”，只有很少时间用于“探讨问题，深入思考问题”，从而让其失去了产生问题意识的时间和空间，也有可能是过分信任教材，或是畏惧教师的权威。

3.基于“问题意识”现状的解决措施

首先，社会、学校、家庭要给学生在生活、学习方面创造良好“独立解决问题”的空间和时间，给予他们解决问题和思考问题的机会；其次，教师要摒弃陈旧的教学思维、态度和方法，最大程度激发学生的对问题的兴趣。最为关键的就是，进行“科学而有效的问题设置”，用学过的知识解答未知的问题，用旧问题中解决新问题，使其思维得到长足的发展。

二、问题意识与问题设置

问题意识是问题设置的内在动力，而问题设置是问题意识的外在体现，问题设置解决了问题意识中的“矛盾”，如果问题设置精彩、精准，那么教学效率和成果就会优良。

1.问题设置的原则

问题设置要有趣味性，尽量激发学生的兴趣；问题的设计要有预设性，要让学生有获得“答案”的知识来源，或是教材或是生活经验；问题的设置要有有效性，不是简单的一问一答，照本宣科；问题的设置要有针对性、指向明确；问题的设置要有层次性有感性到理性、由浅入深；问题的设置要有强弱性，让大多数学生都有话可说；问题的设置要有开放性，从不同的角度设题，避免绝对和唯一。

2.问题设置的方法

通过长期的教学实践，总结出如下方法。（1）温故知新，设置问题；（2）创设情境，设置问题；（3）联系生活，设置问题；（4）承上启下，设置问题；（5）图文列表，设置问题；（6）重现科学探究史，设置问题。

3.问题设置的意义

教学过程应是师生互动的过程，作为启发式教学手段之一的问题设置则尤为重要。通过有趣的问题设置，可以活跃的课堂氛围，调动学生学习的积极性、主动性和主动性，激发学生学习兴趣；通过有效的问题设置，可以向学生渗透学科思维、培养学科素养；通过合理的问题设置，还可以给学生创造独立探究和不断创新的机会，增强他们的成就感。

三、以《细胞膜——系统的边界》为例的教学实践

笔者以《细胞膜——系统的边界》为例，通过具体的教学设计实施，浅谈在教学实践中课堂问题设置的重要性。

1.《细胞膜——系统的边界》一课的教材、学情分析

在前几个章节中已经学习过组成细胞的元素和化合物，本节课主要讲了细胞膜的成分和功能，它承接了前面学习的“细胞中元素化合物”，又是对生命系统最基本的单位——细胞的结构进一步的学习。本节课是第三章第一节“细胞的结构”开篇之课，具有着统领全章的重要作用，也为后续《生物膜的流动镶嵌模型》打下基础和铺垫。

学习者为高二年级学生，通过前几个章节的学习，他们已经了解了构成细胞的元素和化合物，具备相关的基础知识，但对这些物质的存在位置并不清楚。学生学习积极性高，但自主学习能力较差；具有一定观察动手能力，但是理解分析问题的能力较弱。

2.《细胞膜——系统的边界》一课的教学活动、问题设置及设计意图

知识的掌握需要通过问题设置激发问题意识，这一切必须以课堂活动作为载体。下面是本节课围绕每一个问题，设计的一系列问题串，所进行的课堂活动过程和问题设计意图的呈现。

（1）细胞由哪些结构组成

[课堂活动]

①构成细胞的化合物有哪些？

学生回答：水、无机盐、蛋白质

回答上述问题的同时，将事先准备好6种颜色的液体（模拟6种化合物）混合在一起，并且再次设问：

②将6种化合物混合在烧杯里就能构成“具有生物活性的细胞吗”？

③怎样才能构成一个具有生命活性的细胞呢？

[设计意图]

问题①温故知新，为细胞膜的组成成分埋下伏笔；问题②③课堂演示激发学生的兴趣，对比原有知识、启发学生新学知识，产生认知冲突，并引起思考，以便进一步引出本章的题目《细胞的结构》，构建总体知识框架，为下面的教学环节做铺垫。

（2）怎样获得细胞膜

[課堂活动]阅读教材相应的部分，再根据所学知识进行回答。

①自然界常见的有哪些种类的细胞？

学生回答的同时，同步展各种细胞的图片（动、植物细胞、细菌细胞）。

②你觉得哪一类细胞最适合制备细胞膜？为什么？

③如何利用红细胞获取细胞膜呢？用镊子撕取行吗？用针刺破行吗？应当用什么办法获取细胞膜？

④采集血液后，回来发现不能用了是为什么？怎样解决这个问题呢？

播放视频，制备细胞膜的全过程。

[设计意图]

问题①感受细胞膜的存在，尤其是细胞膜在细胞膜内的位置，增强学生的感性认识；问题②③展示了动、植物细胞和原核细胞的区别，既回忆巩固了前面章节的知识，又使学生体会实验材料的正确选择对于科学研究的重要性。拓展学生的知识面，增加学生对哺乳动物红细胞的了解。问题④联系生活，激发学生解决问题的兴趣，在学生已有知识背景下引发新的思考。

[课堂活动]模拟实验的开展

①如果让你用小纸盒、气球、粉笔头构建一个细胞模型，那么他们各代表什么结构？

②如果是“哺乳动物成熟的红细胞”，应该怎样改装呢？

如果你是科学家，怎样让红细胞（气球）涨破呢？

根据上两个问题的铺垫进行引导：③如果你是科学家你怎样利用手中“模拟性材料”得到细胞膜呢？

发出指令：④将第2步做好的模型，用打气筒向内充气，模拟红细胞吸水，观察现象并进行描述。

继续充气，直至气球爆裂，收集气球碎屑及其他物质，并说明这些物质代表哪些细胞结构？

[设计意图]问题①根据4.2.1构建“细胞的结构”，据导课部分构件的细胞的机构框架，加强学生的动手操作能力；问题②通过操作，对“哺乳动物成熟红细胞”结构特点进一步巩固，为后续模拟实验步骤做铺垫；问题③激发学生的兴趣，从而让学生大胆尝试；问题④通过此操作让学生在活动中体验，科学实验设计、研究过程协作和逻辑思维得到发展，更好地体验了“吸水胀破法”，再一步明确“胀破后的物质”就是“细胞膜和血红蛋白（细胞的内容物）”，巩固“红细胞结构组成特点”的同时，为后面“离心法”分离做铺垫。

（3）细胞膜的成分包括哪些物质

[课堂活动]展示资料“欧文顿的实验”以及“加蛋白酶细胞膜被破坏的实验”，让学生总结。

①细胞膜的成分包括什么？

②主要是指哪种脂质？动物和植物细胞中的脂质相同吗？

③还有哪些其他成分吗？

④通过以上成分总结出组成细胞膜相关的化学元素是什么？与哪些物质元素组成相同？

[设计意图]

问题①增强了学生阅读和概况能力，自己总结出细胞膜的成分是“脂质和蛋白质”，让学生理解掌握生物膜中磷脂和蛋白质的排布情况，为“生物膜的流动镶嵌模型”打下基础。

问题②③④是对问题①的补充和深化，以便于和前一章节“细胞中的元素和化合物”产生联系，让学生理解“元素和化合物”是构成细胞结构的基础。

[课堂活动]列图表进行比较变形虫、小鼠肝细胞、人的红细胞等三种细胞膜上的脂质、糖类、蛋白质的数量和种类，并进行设问

①哪一种细胞的细胞膜功能较复杂？

②通过图表显示，细胞膜功能复杂的原因是什么？