代红春 甘 甜

（1.乌鲁木齐实验学校 新疆乌鲁木齐 830026）

（2.乌鲁木齐八一中学 新疆乌鲁木齐 830002）

内容聚焦大概念是《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）的基本理念。学生如何能够深刻理解和应用重要的生物学概念并发展生物学学科核心素养呢？《课程标准》中建议：教师一方面需要向学生提供丰富的、有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑。另一方面，教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实，而是要通过对事实的抽象概括，建立生物学概念，并以此形成生命观念，为学生在新情境下解决问题奠定基础。布鲁纳曾提出学生在概念形成过程中的第一步就是要带着问题意识观察具体事实，通过组织片段知识，形成假设并进行逻辑推理，最终上升到概念并转化为将抽象化了的概念应用到情境中的能力。下文以“细胞中的糖类”为例，选择学生熟悉的乡土资源设置情境，基于情境设计问题引导学生建构概念，并运用概念解决问题，形成“设置情境——设计问题——解决问题——问题延伸”的教学模式进行课堂教学。问题教学模式的设计框架如图1所示。

图1 问题教学模式的设计框架

1 教材分析和设计思路

课程资源不仅能影响教师的教学设计，也能够影响学生的学习过程，是课程目标能否有效达成的重要因素。《课程标准》建议“教师应充分利用学生的生活资源，丰富教学情境，使生物学课程的学习与生活实际形成紧密联系，加深学生对生物学课程价值的理解”。“细胞中的糖类和脂类”是人教版2019年版高中教材《必修1·分子与细胞》第二章第三节的内容。本节内容概念多抽象，学生对于糖类、脂质有一定理解，但前概念模糊，故教师设置情境时应结合学生熟悉的乡土资源，通过设问了解学生前概念，并在此基础上引导学生进行探究。细胞中糖类种类很多，教师可以引导学生根据碳原子的数目、糖的还原性、主要分布部位、糖的不同功能进行区分。不同糖类既有相同又有不同之处，因而课堂教学要在复杂中凸显主干，抽象中穿插具体。本节课选择了尼勒克蜂蜜、若羌红枣、新疆褐牛牛奶、小白杏等乡土资源，帮助学生认识不同种类的糖。教师结合学生熟悉但又了解不深入的乡土资源营造学习场域，不仅能为概念构建提供丰富的、有代表性的事实，而且能在学生思维的最近发展区有效延展拓宽思维。

课堂教学离不开问题，问题是学习的方向，也是解决问题的动力。怎样科学地设计问题呢？立足学生生活、富有启发性与思考性、难度适宜、具有一定的开放性与反馈性是问题设计的原则。基于课程标准的内容要求、学业质量标准和学生核心素养的培养要求，糖类的种类和作用是本节课的核心内容。由于糖类的种类很多，不同种类糖的功能也有差异，因而学习糖的种类和作用时，教师还要结合具体的糖类引导学生分析，针对具体糖类的特征结合学生的认知困惑设置学习问题才能帮助学生精准认知，合理发展相关素养。本节课的问题设置具体分析见表1。

表1 课堂问题设置与分析

这些问题可以帮助学生认识不同种类的糖，知道分类的具体原因以及怎么区分不同种类的糖，同时引导学生思考糖类与健康的关系，培养学生利用所学内容指导生活实践的意识与能力。问题是打开思维的大门，也是通往核心素养的阶梯。教师通过设计问题，使学生在情境所创设的场域中直面问题，在思考、分析中不断碰撞思维，从而更新认识、发展思维、分析问题、解决问题。

2 教学目标

①通过新疆特产了解糖类的种类和作用，阐明糖类既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。

②从结构与功能相适应的视角解释，糖类参与细胞的结构是细胞执行各项生命活动的物质基础，知道糖类是细胞内的主要能源物质。

③通过资料分析，培养获取信息、综合处理信息、归纳与概括能力。

④以尼勒克蜂蜜、若羌红枣、新疆褐牛牛奶、小白杏为载体，了解家乡特产，关注糖类对健康的影响，形成健康饮食的观念，提升社会责任。

3 教学过程

3.1 展示新疆著名特产——引出问题

生活是教学的重要源泉，让知识生活化，有利于激发学生的学习兴趣。教师向学生展示新疆的著名特产尼勒克黑蜂蜜、库车小白杏、若羌红枣、新疆褐牛牛奶，并向学生提问：为何这些特产能这么出名？学生普遍认为它们更甜，营养物质更丰富。教师追问：是什么物质使它们更甜的？你知道这种物质的组成吗？这种物质所有的种类都甜吗？

设计意图：这些乡土资源离学生生活很近，学生很熟悉。教师以它为载体能够唤醒学生的生活经验，激发学生的学习兴趣。且这些乡土资源与本节知识点的契合度高，能够贯穿学生学习始终，既是学生学科学习的起点，又是凝练学科知识的良好载体。

3.2 提出知识性问题——精准认知

学科知识类问题属于微观问题，是关于“是什么”“为什么”的问题。这个问题是学生学习首先要解决的问题。教师要积极引导学生将获得的信息简洁、准确、直观转换成可以理解的更深层次的知识与思维，才能高质量地解决该问题。课堂上，教师提问：白糖、冰糖、红糖都是糖，蜂蜜是不是糖？如果是，为什么蜂蜜比白糖、冰糖、葡萄糖贵?教师结合学生认知盲区设置悬念，引发学生的探究热情，并出示尼勒克蜂蜜的图片，提出疑问：我们常吃尼勒克蜂蜜，你们知道蜂蜜的形成过程吗？黑蜂蜜里到底有哪些成分？教师在学生回答完蜂蜜的形成过程后，呈现PPT展示采自尼勒克8个样点的尼勒克新疆黑蜂蜂蜜成分（图2）。

图2 尼勒克8个样点蜂蜜的成分分析示意图

教师创设乡土资源情境1：尼勒克新疆黑蜂蜂蜜中淀粉酶活性成分最高达到37%，果糖和葡萄糖最高达73.1%，含水量为18%左右。提问：①黑蜂蜜中的果糖是什么？口感如何？有哪些用途？②葡萄糖是什么？细胞能够吸收的糖是什么？③什么是单糖？什么是二糖？④葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原糖，你能从结构上分析它们具有还原性的原因吗?⑤ 我们口腔中含有唾液淀粉酶，它的作用是什么？⑥蜂蜜中也含有淀粉酶，说明什么？我们怎样判断蜂蜜的品质呢？由于高一的学生尚未学习有机化学，较难理解相关内容。教师根据学生反馈，适时补充果糖、葡萄糖、蔗糖的结构式，帮助学生从分子组成上了解糖类、单糖、二糖、还原糖、非还原糖的概念，并从结构层面就糖类是否含有游离的醛基和酮基拓展还原糖和非还原糖的显色原理。在此基础上，教师进一步引导学生从口腔淀粉酶的消化功能联想到黑蜂蜜含有较强的消化酶活性，进而引出蜂蜜易消化吸收的特点。学生在教师引导的基础上，归纳蜂蜜品质辨析的方法。

设计意图：蜂蜜是常见的食品。很多人认为蜂蜜不是糖类。那究竟蜂蜜是不是糖类，怎么辨析？要解决这个问题，需明确蜂蜜的成分以及具体的成分是否是糖。结合情境，教师设置相关知识性问题帮助学生捋清主线，了解区分糖类的不同标准。关于糖类的主要功能，教师则引入“血糖”概念，铺垫糖类是能源物质。教师帮助学生从结构、分子式、水解程度上了解糖类的概念、特点和组成，引导学生在相同中寻找差异，初步感受糖类的结构与功能密切相关。

3.3 设置分析性问题——深化思维

分析性问题可以促进学生全面深入地分析学科知识，深入思考挖掘生活现象背后的生物学内涵。为深化认识，驱动学生思维进阶，教师进一步质疑：有没有我们认为不是糖，但其实是糖的例子呢？在充分调动学生好奇心后，教师追问：①淀粉和纤维素都不甜，它们是糖吗？②淀粉是一类什么样的物质呢？它的分子式是（C6H1005）n，它由什么组成？③该如何区分直链淀粉和支链淀粉？④怎样通过化学试剂鉴定直链淀粉和支链淀粉？学生通过阅读资料，结合教师提供的支链淀粉、直链淀粉结构图，提炼信息解决以上问题。接着，教师呈现乡土资源情境2：若羌红枣和哈密红枣的纤维素含量测定数据（图3）。若羌红枣总纤维素含量13%，其中可溶性纤维素为4%，不溶性纤维素为9%；哈密红枣总纤维素含量为14%，可溶性纤维素为2%，不溶性纤维素为12%。学生分组讨论以下问题：①和淀粉同属于多糖的还有纤维素，它由什么组成？②怎么区分淀粉和纤维素？它们的功能相同吗？③人不能消化纤维素，其他动物能不能消化纤维素呢？它们能消化纤维素的原因是什么？④自然界的纤维素很多，动物利用纤维素的方法对我们利用纤维素有什么启发呢？

图3 新疆两种红枣的纤维素含量示意图

设计意图：对纤维素的教学设计中，教师选择了生活中常见的红枣作为实例进行分析。若羌红枣和哈密红枣的纤维素含量直观显示了纤维素的分布，令学生印象深刻。根据韦伯的知识深度模型，学生通过资料和问题引导获取知识，通过解答教师的提问应用知识和分析知识。随着分析性的问题深度从小白杏为何甜、蜂蜜品质如何鉴定递增到纤维素如何利用，学生思维的深度和广度也随之递增。这不仅巩固、深化了学生对糖的种类和功能的认知，还促进学生深度思考，培养了学生高质量分析问题、解决问题的能力。

3.4 思考反思性问题——问题延伸

分析性问题侧重于促进学生深度思考和知识迁移，反思性问题则聚焦于如何促进学生深入探索与反思关系与结果背后隐藏的原因，强调研究现象、解决问题、策略性的思考。教材在介绍糖类时，特别注意引导学生关注生活，关注自身健康。教师提出问题：糖类的知识在生活中有哪些重要的应用呢？新疆的乳制品非常有名，且品种很多。结合教材，教师选择了乡土资源新疆褐牛牛奶进行乳糖、半乳糖内容的教学与拓展。首先，学生分享新疆有名的酸奶、驴乳、马奶酒等奶制品及其制作方法。接着，教师提供拓展资料供学生阅读，创设乡土资源情境3：新疆褐牛牛奶成分、克鲁维酵母中半乳糖苷酶的作用及影响因素。并提出问题：①牛奶中有一丝丝甜味，说明什么？②有些同学喝牛奶会拉肚子，为什么？③如何缓解乳糖不耐受？乳糖不耐受的个体可以喝哪些乳制品呢？④回忆本节课学习的所有糖类，有哪些糖可能出现在酸奶中，为什么？⑤我们如何在家做酸奶？小组对问题进行合作探讨，教师引导学生回答并总结整节课内容，鼓励学生多思考生活中糖类相关的问题，鼓励学生回家动手自己制作酸奶。

设计意图：本环节从生活现象“乳糖不耐受”及其产生原因入手，贴近学生日常生活。教师提供新疆黄牛牛奶成分表、克鲁维酵母的作用及影响因素等资料，能够辅助学生了解乳糖的组成、乳糖与半乳糖的关系，进而分析乳糖不耐受的原因。学生通过研究现象、分析原因，提出可行的解决方案并进行实践。

4 教学反思

布鲁纳认为：学习者在一定的问题情境中，经历对学习材料的亲身体验和发展过程，才是学习者最有价值的体验。问题教学模式要求教师精确定位学生的学习目标，创设有吸引力的问题场域，设计发人深思的问题，帮助学生用所学内容解读生活现象，指导生活实践，提高学生知识迁移和学以致用的能力。