植物学教学中问题情境创设的创新策略研究_李杰.pdf

2023 年 3 期农业教育智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture植物学教学中问题情境创设的创新策略研究李杰，黄学文*，刘琼（呼伦贝尔学院 生命科学学院，内蒙古 呼伦贝尔 021008）植物学作为师范院校和农林院校生物科学、农学等专业开设的专业基础课，是很多后续课程的先修课程，如植物生理学、生态学、耕作学和种子学等，所以植物学的课程地位十分重要。植物学教学内容中涉及的概念和专业术语非常多，加之教学计划学时压缩等问题，如何在有限的时间内通过师生互动和协作来达到高效的学习成果是每位植物学任课教师希望解决的问题。创设问题情境就是在课堂教学中引入形象生动的过程情境或引人入胜的问题情境，为提高课堂学习效率创设的良好学习气氛，从而提高学生分析问题解决问题的能力，以确保教学任务的完成1。美国教育学家J.S.布鲁纳认为，“在教学中教师应注意创设问题情境，激发学生的学习动机，以问题为思维中心，造成强烈的问题意识，实现学生自觉地有意识地发现、提出和解决问题、促进思维能力的扩展”。问题是促进学生进行探究的动力，能激励学生积极地去思考。因此，在教学中教师要通过创设一定的问题情境，引起学生的认知冲突，激发起学生的学习兴趣，从而提高学生的自主学习能力1。美国的莫里斯 L 比格指出：“教学是以 我不知道 的导言方式或者有问题的情境，即学生面对着他们不能解答的问题的情境开始的”2-3。所以在教学过程中问题情境创设的方式和时机显得尤为重要。而在高校植物学课程教学中关于问题情境方面的研究报道甚少4-5，问题情境教学法在植物学教学中系统地应用过程和方式方法的讨论更是缺少。本文在分析植物学教学中问题情境创设的问题和探讨高校植物学教学时问题情境创设所遵循原则的基础上，具体说明在植物学的各教学环节中问题情境创设的创新策略，既有利于构建系统的知识网络，激发学生的学习兴趣和求知欲望，也有利于引导学生有效思考，培养学生的思维能力和创新能力，既传授了知识又融入了各种课程思政元素，达到高效利用课堂的目的，取得事半功倍的教学效果。1植物学教学过程中问题情境创设存在的问题1.1任课教师创设问题情境的意识不足一部分教师只注重课堂教学内容的讲授，不考虑学基金项目：内蒙古教育厅哲学社会科学研究专项（ZSZX21291）；内蒙古教育厅十四五教育规划课题（NGJGH2021391，NGJGH2021418）第一作者简介：李杰（1982-），女，硕士，副教授。研究方向为植物学教学及教改。*通信作者：黄学文（1966-），男，硕士，教授。研究方向为植物学教学及教改。摘要：为有利于构建系统的知识网络，激发学生的学习兴趣和求知欲望，引导学生有效思考、培养学生的思维能力和创新能力，在分析植物学教学中问题情境创设问题和探讨高校植物学教学时问题情境创设所遵循原则的基础上，具体说明在植物学的各教学环节中问题情境创设的创新策略，以期达到既传授知识又融入课程思政元素的高效利用课堂的目的。关键词：问题情境；植物学；教学环节；课程思政；创新策略中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2096-9902（2023）03-0106-04Abstract:In order to help to build a systematic knowledge network,stimulate students interest in learning and thirst forknowledge,guide students to think effectively and cultivate their thinking ability and innovative ability,this paper analyzes theproblems in the creation of problem situations in Botany teaching and discusses the principles followed in the creation of problemsituations in Botany teaching in colleges and universities.Besides,this paper concretely explains the innovative strategies for thecreation of problem situations in various teaching procedures of Botany,in order to make efficient use of the classroom as aneffective settingby achievingthe purposes of both imparting knowledge and involving ideological and political elements in the course.Keywords:problem situation;Botany;teaching procedure;ideological and political education in the course;innovative strategyDOI：10.20028/j.zhnydk.2023.03.026106-2023 年 3 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture农业教育生对知识点的接受程度。提出问题也只是在新课讲授之前的复习环节机械性地提出问题，学生也只是被动地回答，死记硬背应付了事。1.2问题情境表面化在教学中创设问题情境时对问题情境的深度和广度都有较高要求，需要授课教师对将要设置的情境内容、形式及目的和意义进行深度地挖掘，否则就会出现“问题情境表面化”的现象6。有些任课教师创设问题情境时很随意，不注重问题的层次和挑战性，千篇一律、没有难度。对于这样的问题，很多时候学生不需要深入思考，甚至没有一点深度，这样的问题情境起不到锻炼学生独立思维能力、激发学生学习积极性和主动性的作用，是无效的。所以有问题无情境，有情境无问题的问题情境都应该摒弃。1.3教师不尊重个体差异传统的教学模式下，大部分任课教师会忽视学生个体差异，“一刀切”可能会加剧差生的自卑与厌学心理，同时会压抑成绩好的学生的潜力。所以任课教师要关注学生的认知和能力差异，创设问题情境时需要考虑不同水平学生之间的个体差异，通过设置不同层次的问题情境满足不同层次学生的学习需求，促进全体学生共同进步。2问题情境创设遵循的基本原则2.1科学性科学性指提出的问题既要符合学科特点，又要符合社会和生活实际；不违反事实，不“闭门造车”、臆造杜撰，更不能出现科学性错误。例如：提出的问题“为什么草莓的种子长在果实的外面而不是内部呢？”本身这个问题就包含了一个错误的表达，即草莓表面生长的颗粒是果实而并非种子。所以创设问题情境或者提出问题时首先要体现科学性。2.2趣味性托尔斯泰曾说过，任何成功的教学并不需要强制，而是激发学生的学习兴趣。趣味性的问题情境对学生具有很强的吸引力，容易激发起学生强烈的学习欲望，具有引导学生自主思考，开发学生思维，培养学生发现、分析、解答问题的能力的作用7。在植物学课堂教学过程中可以利用一些学生感兴趣的问题情境载体，像古诗词、民间谚语、汉语成语等来创设问题情境8，学生在愉快的氛围中学习，提升学习兴趣，从而更积极主动地探求知识。2.3层次性同一年级的学生知识基础不尽相同，学习能力和思维能力也有所差异。在提出问题时要考虑不同学生个体的差异性，不同层次的学生设置不同难度的问题。对于学力较好的学生可以从问题中感到挑战，一般的学生受到激励，学习困难的学生也能尝到成功的喜悦，即让每名学生都学有所得，最大限度地调动学生的学习积极性，使其充满自信心。另外，对于问题的内容层次也应承上启下、前呼后应、环环相扣，体现知识的内在联系9。2.4针对性教学过程中，不是问题越多越好，而是要“对症下药”地提出问题，即需要在适当的时机，针对教学内容中重难点和易错点或者容易忽略的内容进行问题情境的创设，问题的难易程度要把握好，问题太容易达不到效果，问题太难可能会令学生失去自信心。2.5挑战性大学生不同于中学生，大学生具备中学生物学知识储备和一定的分析问题的能力，所以在创设问题情境时要注意问题的难度，不能太浅显，否则不能锻炼学生的思维能力，也不能调动学生的求知欲和好奇心，也就达不到预设的教学目标。所以要创设具有一定难度和挑战性的问题情境，这样才能进一步锻炼学生的思维能力，学生才能在探究过程中学到更多的知识，对于学到的知识印象也会更加深刻。3问题情境创设的创新策略3.1预习环节针对教学内容中的难点部分可以提前 1 周左右在上次课结束之前以问题形式将下节课涉及的内容布置给学生。例如关于茎的次生结构一节课，本节课是整章的难点内容，教师可以通过图片展示设置情境并提出问题：有一句俗语说，老树不怕中控，但是怕剥皮，其中包含了哪些植物学知识？学生可以通过查阅资料或通读教材的方式解决问题，在此过程中，学生对于茎的次生结构、年轮、心材、边材、硬树皮和软树皮等概念都能很好地把握。3.2新课导入环节课堂导入是一节课的开始，高质量的课堂导入效果能够为植物学教师在构建高效课堂的过程中提供助力10。3.2.1以古诗词创设情境，为新课埋下伏笔涉及植物学知识的古诗词有很多，例如清代诗人袁107-2023 年 3 期农业教育智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture枚的小诗 苔，诗中说“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开”，课堂讲授新课以问题开始：“从诗中我们能得到苔藓的哪些特点呢？”以古诗词创设情境，既能提升学生的文学素养，也能借此古诗呼吁学生学习苔藓的不屈不挠、努力绽放青春的自信精神，如此既巧妙地融入了课程思政，还为新课设下了埋伏，事半功倍。3.2.2以成语和俗语创设情境，学生印象深刻例如“铁树开花”。铁树又叫苏铁，一种常绿乔木，原产自热带，不常开花，尤其在我国北方地区，铁树开花难得一见。但是在南方还是比较常见的。此成语在讲授苏铁纲之前导入新课时运用，以此来激发学生的学习兴趣，加深印象。3.2.3以常见的生活实际创设情境关于茎的结构一直是植物学教学的重点内容，针对不同类群植物茎结构的差异学生很容易混淆。在讲授禾本科茎的结构特点时，联系生活实际，提出问题“禾本科植物具有重要的经济价值，高粱、玉米、甘蔗等均为禾本科植物。吃甘蔗时，剥掉的 皮 从结构上看包括哪些部分呢？被吃掉的糖来自于哪一种组织呢？吐掉的细丝又来自哪一部分结构呢？”通过这样的问题串来进行新课导入，引人入胜，学生在现实生活背景中学到了植物学的知识，更容易接受，也进一步落实了对学生情感、态度和价值观的教育。3.3新课讲授环节3.3.1以常见的自然现象为载体，突出教学重点讲到杨柳科植物的主要特征时，由常见的自然现象“杨柳飞絮”作为问题切入点，提出问题“杨树和柳树所有个体都会产生飞絮吗？飞絮是植物的哪一部分呢？”在接下来的学习过程中，学生会不由自主地跟着任课教师的思路走，关于杨柳科单性花、雌雄异株等特点能很好地理解和记忆。再例如，在讲解雌蕊的结构时，以奇怪的生物学现象为载体，例如“为什么花生的花开在地上，而果实却在土壤里呢？”以此创设趣味性问题情境说明雌蕊柄的概念11。3.3.2利用矛盾冲突，化解教学难点在讲解植物的繁殖一节内容时，针对繁殖方式中的无性生殖，创设这样的情境：无性繁殖通常指生活史中以产生无性别差异的孢子来繁衍后代的繁殖方式，可以提出这样一个问题“被子植物存在无性生殖过程吗？”后续在讲到雌雄蕊发育的过程时再利用这一问题就可以轻松将难点化解。成语：独木（不）成林。榕树具有发达的气生根，气生根经过多年的次生生长，外形和粗度均和树干相似，看起来像是很多树木在成群生长，事实上只是一个个体。因为涉及到的形态术语众多，被子植物各科属的主要区别和差异一直是学生学习的难点之一。在讲解菊科植物的代表属种时，可以利用向日葵和蒲公英外形上的明显差异设计矛盾冲突，并提出问题“估计大家不会把向日葵和蒲公英联系到一起，但是二者确实是来自同一个家族菊科，那为什么它们的 花 差别如此之大呢？菊科植物的花到底有哪些不寻常的特点呢？”一系列问题提出来，学生的好奇心会被激发，聚药雄蕊、连萼瘦果、舌状花及头状花序等概念也会进一步了解，教学难点自然不攻自破。3.3.3启发式提问，循序渐进启发式教学能激发学生“发现”的能力，促使学生不断从自身获得动力12。在教学过程中任课教师要善于利用启发式教学手段，让学生在教师的点拨下层层递进，顺利找到问题的答案，这样学生会有恍然大悟的感觉。例如关于被子植物的分类原则是植物学学习的难点之一，有大量的形态术语出现，原始和进化性状、初生和次生性状的比较，学生往往很难理解，此时通过恰当的问题情境，教师采用启发式教学手段，学生理解起来便会简单很多，可以通过先陈述一个事实同为种子植物，裸子植物的生活型几乎只有木本，而被子植物的生活型多种多样，除了有高达的乔木之外还有比较低矮的灌木，以及一二年生和多年生草本，这说明什么呢？木本和草本 2 个性状相比较，哪个是原始性状哪个是进化性状呢？在学生思考的过程中，任课教师进一步启发：裸子植物的种类很少，尤其在中国的北方，种类更是少之又少，为什么呢？通过这样的点拨，让学生带着问题去学习、带着目的去探究，激发学生的学习兴趣和动机，变“被动”为“主动”，变“苦学”为“乐学”，变“学会”为“会学”，既活跃了课堂气氛，也提升了教学效果。3.4知识点小结环节一个好的课堂小结能让学生更加系统地理解和掌握本节课的知识点，对本节课知识的理解更加深化，更充分明确本节课的知识点与本节、本章其他知识点的关联，从而起到画龙点睛、锦上添花的作用13。讲解完单子叶植物茎的结构一节内容时利用民间谚语创设问题情境“为什么说笋有多大竹有多粗？”由此108-2023 年 3 期智慧农业导刊Journal of Smart Agriculture农业教育进一步理解单子叶植物茎内无形成层，所以不能进行次生生长这一知识点。种子的萌发一节课，有一个学生容易混淆的知识点关于种子萌发时是胚根先生长还是胚芽先生长的问题。为了解决这一问题，可以创设一个问题情境：实物展示或者 PPT 观察图片，再提出问题“生活中吃的蔬菜类 豆芽 的主体部分真的是豆类的芽吗？”答案当然是否定的。通过这样的问题情境进行小结，学生对于知识点的记忆会非常深刻。3.5课下活动设计环节讲解茎的变态类型一节课时，通常以洋葱为例说明鳞茎的特征。布置课下活动时，可以创设情境：蒜和洋葱同属于百合科，且均具有鳞茎，但是二者外形并不相同。到底有何不同呢？食用的“蒜瓣”属于哪一部分结构呢？另外，和植物相关的俗语、成语有很多，例如三月茵陈四月蒿五月六月砍柴烧、节外生枝、本末倒置、一枝独秀、根深蒂固、本固枝荣、无心插柳柳成荫、顺藤摸瓜、斩草除根、藕断丝连、昙花一现、五谷不分、雨后春笋、空谷幽兰、桃三杏四梨五年等。在相应的教学内容结束后可以设置对应的思考题，让学生思考这些成语中所蕴含的植物学知识，以此达到巩固学习成果的目的。4结束语植物学课程知识点之间联系紧密，各章节形成一个有机整体，如学生某一章节知识点掌握不牢会直接影响整门课程的学习效果。而越来越多的大学生却缺乏问题意识、主动思考和自主学习的能力。任课教师在课堂教学中为学生创设相应的问题情境，能够调动学生对于未知学习内容的求知欲，点燃其好奇心，也能够使其在所营造的情境中进行知识的深入思考探究，构建高质量课堂的同时更有助于培养学生的核心素养。在实际的课堂教学中，任课教师应根据课程教学目标和教学内容来设计不同形式的问题情境，引导学生进行自主学习与合作探究，促进学生分析、解决问题及团结合作等能力的提升。问题情境“学起于思，思源于疑”。教育家布鲁巴克认为，最精湛的教育艺术遵循的最高准则是引导学生自己提出问题。因此，在教学中要鼓励学生大胆怀疑、发现问题，并围绕问题自主展开知识建构，是开发学生创新意识和创造潜能的必要前提14。所以在以后的教学中要引导学生自主提出问题，教师通过引导、建议和评价等方式让学生自行探究和解决问题，这样才能真正地将“以教师为中心”转变为“以学生为中心”。“学无定式，教无定法”。在植物学教学过程中，任课教师应根据不同的教学内容和学生的认知程度，遵循科学性、趣味性、层次性、针对性和挑战性的原则，执行不同的策略，激发学习的学习兴趣和求知欲望，并把这种兴趣和欲望融入到整个植物学教学活动过程中，最终取得最佳的教学效果。参考文献：1 李文哲.创设问题情境 引导学生自主学习J.科技视界，2012（29）：89.2 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