中学生物教学中的问题设计例谈

上课总免不了设问和提问。设问是搞好启发式教学的关键。好的问题能激发学生强烈的好奇心,活跃学生的思维,为整堂课的学习打下很好的情意和认知基础。然而在实际教学中,教师对问题的设计却不尽人意。常常是问题很随意,或很生硬,不能起到激发兴趣、启迪思维的效果。关于问题设计的原则,有关文献中已多有论述,本文不拟系统阐述,仅想通过一些具体教学内容的实例,谈谈怎样改进问题的设计,供老师们参考。

1.初中生物《只有一个细胞的生物体》一节

原设计:先让学生在显微镜下观察草履虫,又让学生观看草履虫的录像片,然后提出一串问题让学生回答:“草履虫的外形是怎样的?它看上去像什么?”“为什么叫草履虫?”“观察草履虫时为什么要放几丝棉花纤维?”“怎样区分草履虫的前端和后端?”“草履虫身体表面有什么?纤毛的用途是什么?”“草履虫有几个细胞核?”等等。这些问题确实是学生应该弄清楚的,但是,这样设问显得问题太散,学生陷于被动应付的状态,很难投入积极的思维和探究。可以考虑用一个核心问题来统领,使之构成一个有内在逻辑关系的问题串。因为学生在学这节课之前,已经学过多细胞生物体的结构层次,所以在上这节课时,应充分利用学生已有的知识和经验来设问,由浅入深,由表及里,由局部到整体,通过问题串将教学内容整合成一个有机的整体。

修改后的设计: “我们平时看到的生物都是由许多细胞构成的,它们有着从个体到器官、组织、细胞等结构层次。在自然界,有没有只有一个细胞的生物体呢?”呈现细菌、草履虫、衣藻等图片。“今天我们就来研究一种单细胞生物——草履虫。为什么叫这么一个奇怪的名字呢?在显微镜下看看它的外形就会明白”。让学生观察草履虫的外形。“看到了吧,草履虫在水里还很活跃呢!它生活得多么自由自在啊!大家想过没有,如果我们的身体上一个细胞或一块组织掉下来还能不能存活?是不是很快就会死掉?大家知道蜥蜴断尾的现象吧?蜥蜴甩掉的尾巴很快就一动不动了。人的手指如果被切断了,只有在极短的时间内送到医院才能接好。但是草履虫只有一个细胞,它为什么能够在自然环境中长时间存活呢?大家可以先联想一下,一个多细胞的动物,比如一条鱼,必须要具备怎样的结构和功能才能活下去?”让学生讨论、发言。“动物要生活就要吃东西,就要进行呼吸、排泄,还要能够趋利避害,能够运动。草履虫靠什么结构吃东西?它有专门的呼吸器官吗?怎样进行呼吸?怎样把体内的废物排出去?靠什么结构在水中自由地游动?要弄清这些问题,我们还需要对草履虫进行细致的观察。”把问题写在黑板上,让学生在显微镜下继续观察,通过观察说说对这些问题的解释或猜测,教师再进行归纳和补充。

从修改后的问题设计思路可以看出,一节课的问题设计首先要有整体构思,要以一两个核心问题将所有设问统领起来,使学生思维不断线,有利于学生积极思维,主动探究。本节课就是以“草履虫这样只有一个细胞的生物体,具有什么样的结构和功能使得它们能够在自然界独立生活?”作为核心问题的。第二,要充分利用学生已有的知识和经验,在此基础上引导学生通过类比、联想等思维过程,使学生的思考有明确的方向,即运用先行组织者策略,使学生将新内容与原有知识和经验建立有效的联系,为将新知识整合到原有知识结构中打下良好的基础。这样再引出真正要学生思考和探究的问题,就可以避免生硬地问。第三,提问的时机要适当。原设计是将提问放在观察之后,这样学生难以进行有目的地观察,而科学观察应该是有明确目的的。修改后的设计将提问放在详细观察之前,让学生带着问题去观察,能提高观察的目的性和有效性。 

2.高中生物《细胞的增殖》一节《有丝分裂》部分的问题设计 

案例和点评:下面是一位老师对本节课教学的问题设计,点评为笔者所加。

 

问题设计

点评

生物体内每时每刻都有许多细胞死亡。我们体内的细胞会不会越来越少?

这个问题思维含量不高,可自问自答。

大家能从生活中举例说明人体能不断产生新细胞吗?(学生回答:受伤后,伤口的愈合与新细胞的形成分不开)

这个设问好。注重联系学生的生活经验,给学生的思维空间很大,可培养学生的发散思维。

 

细胞增殖还具有哪些意义?

问题最好不这样问,不容易引起学生的兴趣。可改成:“还有哪些实例说明细胞增殖的重要性?”细胞增殖的重要意义需要教师在学生举例后进行归纳总结。

 

受伤后,伤口在愈合的过程中新产生的细胞与原来的细胞有差异吗?

这个设问很好。将抽象的问题具体化,利用了同学所举实例这个素材,保持了思维的连续性。也可以考虑把“细胞增殖的意义”放在讲完细胞细胞增殖后归纳,这样思维的连续性更好。

 

 

 

细胞在分裂过程中如何保持其遗传特性的稳定呢?(在学生讨论基础上,得出细胞在分裂过程中要进行遗传物质的复制然后平均分配,进而指出细胞增殖一般包括物质准备阶段和细胞分裂两个阶段)

这个问题是本节课的核心问题,提问的时机恰当、自然,前面已经作了充分的铺垫。问题的表述严谨、准确。有的老师将这个问题表述为“细胞在细胞分裂过程中怎样才能使形成的新细胞与老细胞一模一样呢?”似乎更通俗,但不严谨。

 

这个问题可能还是太大了,提出以后还应该分解成若干小问题,更好地引导学生思考。比如问“细胞通过细胞分裂一分为二,细胞核是不是也要一分为二?如果是简单的分成两半,每分裂一次细胞核中的遗传物质岂不是要减少一半?”等等。当然,设问的细化分解的程度还要视学生的水平而定。

指出细胞分裂有三种形式,并强调有丝分裂是本节学习的主要内容,通过课件展示植物细胞结构示意图。提问:(1)细胞的最外层是什么?

 

2)紧贴着细胞壁的这层结构是什么?

3)细胞膜以内的这些结构是什么?

4)细胞中央的这个球状体是什么?

5)把细胞核与细胞质分开的这一膜状结构是什么?

6)细胞核中这个球状结构是什么?

7)细胞核内的这些丝状物质又是什么?

8)染色质长丝高度螺旋、缩短变粗后又可以形成什么?

 

 

 

细胞分裂的三种形式在此处讲又打断了学生的思路,可放在有丝分裂讲完后再补充。直接说“下面以一个典型的植物细胞为例来看细胞是如何解决增殖过程中保持遗传特性稳定这一难题的”即可。

 

关于植物细胞的结构所提的这8个问题,目的主要是帮助学生复习植物细胞的结构,为学习有丝分裂扫清知识上的障碍。但是这样提问似嫌琐碎,不如不问。可以请一位同学上台指着图把植物细胞结构说一遍。那样效率更高。上课切忌满堂问。问得太多,学生会疲倦的。

这样一个细胞是怎样进行增殖的呢?(播放植物细胞有丝分裂的全程动态画面。

这个设问只是一句过渡的话,不是真正的提问。此时播放植物细胞有丝分裂的全程动态画面,使得整个分裂过程变得毫无悬念,不好。

刚才我们看到了,植物细胞的有丝分裂是个非常复杂的过程,为了更好地掌握它,我们有必要先学习一个新的概念——细胞周期。那么,什么是细胞周期呢?

关于细胞周期的提问有些生硬。这是硬造出来的问题,不是自然生成的问题。

 

其实可以接着学生前面讨论得出的“细胞增殖一般包括物质准备阶段和细胞分裂两个阶段”这句话来说,直接给出细胞周期的概念。

(结合图示讲述细胞周期的概念)从图上可以看出,一个细胞周期可以用一个圆来表示,那么是不是圆上的任何一点都可以作为细胞周期的起点呢?

 

这个设问可删,不利于思维的连贯。

(出示不同类型细胞的细胞周期持续时间比较表,指出不同类型细胞的细胞周期持续时间有长有短)大家仔细看一看,细胞周期在分裂间期和分裂期的时间分配是否平均?有什么规律?

上面已说以一个典型的植物细胞为例,此处不必再分析不同类型细胞的细胞周期比较表,以使教学节奏明快,尽量避免枝杈。这里可直接根据细胞周期示意图提问,让学生看图回答分裂间期和分裂期哪个时间长即可。

(在学生讨论后小结:分裂间期占用的时间远远多于分裂期占用的时间,说明分裂间期这一物质准备阶段的重要性。展示课件中有关分裂间期的变化,比较间期结束时与开始时的画面。演示放大的一条染色质长丝在间期开始时和结束时的比较画面)细胞核内的一条染色质长丝经过间期发生了什么变化?

 

这个设问适切,能起到引导学生仔细观察的作用。还可以让学生思考为什么这个时期染色体不再是高度螺旋形成的短粗的形态而是长长的细丝,使学生更好地理解这一时期的物质准备主要是复制出两份遗传物质。

(教师在学生回答基础上小结,引出染色单体的概念)染色体由哪几个部分构成?

问得不够准确,应改为:“染色体是由哪些物质构成的?” 

此问的取舍应视学生知识基础而定。

(讲述染色体复制包括DNA复制和蛋白质合成,分裂间期为分裂期准备了双份的DNA分子)那么,这双份的DNA分子是怎样平均分配到两个子细胞中去的呢?

 

 

这是一个非常关键的设问,问得很明确,语言也很精炼。还可问得更深入些,如“复制成的12条染色体,是不是只要两个子细胞各分到6条就行呢?还是说两个子细胞的染色体不仅数量相等,而且是完全相同的两份?)从不同角度多问两句,可以加深学生对这个问题重要性的认识,突出重点。

(指出分裂期包括前、中、后、末四个时期,播放分裂前期的动态画面,再出示前期结束时与间期结束时的比较画面)从间期到前期,细胞核中的染色质长丝发生了什么变化?

 

还可以补充问一下,如果间期的染色质丝不通过螺旋缠绕缩短变粗,还容易分成均等的两份吗?对现象理解了,就不用死记硬背了。

(小结前期的染色体变化特点,指出染色单体和姐妹染色单体的概念)除了染色质变成染色体之外,再看看核膜、核仁有什么变化?

 

此处设问可以考虑省略,老师简单地说一下即可,以突出重点。

(讲述核膜、核仁的变化,指出纺锤丝、纺锤体)纺锤体中的纺锤丝又有什么作用呢?

 

此问学生是难回答的,也可以由老师直接讲。

(播放细胞分裂中期的动态画面,然后出示中期与前期的对比画面)染色体是怎么运动的?其结果是什么?

可省略。教师用较生动的语言结合画面描述即可。

(小结:染色体是被连接在着丝点上的纺锤丝牵引着运动的,其结果是散乱地分布在纺锤体中的染色体的着丝点都有序地排列在细胞中央的赤道板上,为下一步的染色体分配做好了准备。播放分裂后期的动态画面,然后出示后期与中期静止的比较画面)细胞中的染色体是怎么分配的?

 

 

还可进一步问:“是不是保证了将来的每个子细胞都具有一套完整的染色体?”

(小结:略)经过后期,细胞基本完成了染色体的平均分配,但是还没有形成两个子代细胞。那么,怎样才能形成两个子代细胞呢?

高潮已过,此处已是舒缓的尾声,不提问也可(此时学生也累了)。看看画面,老师娓娓道来,语言中洋溢着成功的喜悦,一边酝酿情绪,为最后总结做准备。这里所说的成功,既有细胞完成复杂的增殖任务的成功,也有师生完成这节课教学任务的成功,当然是值得喜悦的。

(播放分裂末期的动态画面,然后出示与后期的对比画面)细胞分裂的末期,细胞内有哪些主要变化?

 

可不问。

(小结:略)两个子细胞是怎么分开的?

可不问,或自问自答。

(小结:略。让学生比较末期与前期的细胞变化。)通过比较可以得出什么结论?

 

这一问有必要,更好地体现细胞周期的含义。

 

总结:略。

建议:在总结有丝分裂的要点时,强调这四个时期是一个连续的过程。最后再将有丝分裂过程的动画片完整地放一遍,让学生一边看一边欣赏这个发生在细胞内的生命过程是何等神奇,何等美妙,以渗透生命教育的思想。

 

小结:这个问题设计案例有几个明显的优点。第一,较好地贯彻了启发式教学指导思想,设计了一个接一个的问题,试图以问题来驱动学生的学习过程。第二,将问题与学生的探究有机结合,在每一个教学环节都是先以问题启发学生思考,激发学生的好奇心,然后展示动画或图片让学生观察,再提问,让学生根据观察结果问答问题,这较好地体现了新课程倡导的探究性学习的理念。第三,有的设问很精到,抓住了要学习的重点,如“细胞在分裂过程中如何保持其遗传特性的稳定呢?”不足之处主要有三点。第一,问得太多,大大小小的知识点都设问,平均使用力量,核心问题不够突出。本节课的核心问题就是“细胞在分裂过程中如何保持其遗传特性的稳定呢?”应该在这个问题的设计上多花些功夫,让学生明白本节课主要就是探究这个问题。其他内容如核膜和核仁的变化、细胞板的形成等由老师直接讲述即可。本案例共设计了30个问题,实在是太多了,一路问下来,没有高潮没有低潮,全是“问——看——问”一个模式,学生到后来恐怕难以提起兴趣。第二,问题串的设计应该考虑学生思维的连贯性,这就需要问题之间逻辑上紧密衔接,不要让枝节问题打断。这对于教师创造性地使用教材提出了更高的要求。第三,有的设问欠考究。有时问得过于直接,缺少铺垫,显得突兀;有时失之抽象或笼统,需要将问题通俗化,或者加点包装;有时问题过大,需要再做些分解;有时问得过于简单,对学生的思维构不成任何挑战,不如不问。总体来说,这节课的问题设计是花了功夫的,问题串总体上是流畅的,经过雕琢会成为一个很好的问题设计范例。应当指出的是,这节内容在教材中是平铺直叙地讲述的,不少教师面对这样的教学内容不知如何引导学生进行探究性学习,原因主要是觉得很难设计出好的问题,从这个意义上说,这个问题设计的案例就具有远超出这节课本身的借鉴价值了。

限于篇幅,本文仅就这两个案例谈了问题设计的一些基本想法。针对不同类型和特点的教学内容,问题设计需要研究的问题还有很多,期待与大家继续交流。 

原载《中学生物教学》2008年第12合刊 


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