教育作為一項慢活，正在展現其積聚了15年課改力量的成果，這些變化發生的過程中，我們既看到了課改的驕人成果，也窺見了課改行進中隱藏的一些問題。如課改的理念深入人腦，卻未必入心；教學行為發生了形式的變化，卻未能體現教育理念的實質；學生有了自主學習的空間，卻未必有自主學習的思考力……在我們的初中生物學教學中同樣存在著亟待解決的問題，如何發現這些問題，并通過實踐研究尋求解決問題的方法，是我們深入推進課改的必然階梯。
一、生物學教學關鍵問題的內涵
生物學教學關鍵問題是生物學學科教學中體現學科本質、學科思想、學科方法，有助于學生掌握并運用學科核心思想、方法、核心能力解決問題，能夠有效提高教學品質的教學問題。它是基于學科觀點和學生視角，聚焦“教學”的問題。因此生物學教學關鍵問題的內涵包括：（1）揭示生物科學的本質，能幫助學生用來解釋事實和現象，理解、概括、推論生命世界并可遷移用于解決問題；（2）有利于學生自主構建概念，發展能力，感知學科思想；（3）有利于學生建構方法圖式；（4）可以用于組建更高階的生物學概念，并可能與其他學科概念結構建立聯系；（5）能夠促進教師專業發展；（6）對所有關鍵問題的解答綜合在一起可構建生物學科整體概念體系，體現自然科學的本質。
二、生物學教學關鍵問題的選擇依據
基于學生的學習需求和教師的教學現狀，以及《義務教育生物學課程標準（2011年版）》（下稱“課程標準”）的具體要求等因素，我們通過調查、訪談、文獻查閱等途徑提煉出一些初中生物教學關鍵問題，這些問題來源于教學實踐，同時這些問題的解決也會指導教學實踐。
（一）基于發展學生生物學素養的內在需求
課程標準中指出，“生物科學素養是指一個人參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”
基于發展學生生物科學素養的內在需求，我們在選擇教學關鍵問題時要充分考慮以下幾點：（1）是否有助于學生理解生物科學本質，領悟生物學科的思想方法；（2）是否有助于學生發展生物學科的基本能力；（3）是否有助于學生感悟生物科學態度與價值觀；（4）是否能夠為學生終身學習提供基本的生物學核心概念和科學探究能力。如“如何幫助學生理解人類通過科學探究的方式獲取知識、認識世界”這一關鍵問題的提出，是考慮到“科學探究”作為一種學習方式，不僅是學生學習的重要內容，更是學生主動獲取知識、領悟科學思想和科學探究方法的一種有效手段。學生通過經歷科學探究過程，體驗科學家進行科學探究的一般范式，觀察、感受、積累大量事實性知識；學習基于事實與邏輯理性認識生物世界，建構生物學概念體系的方法。因此，這個關鍵問題的提出充分考慮了發展學生生物科學素養的內在需求，關注學科基本思想方法的訓練，著眼于學生長遠發展和終身學習。
（二）基于提升教師專業化水平的現實需求
教師的專業發展，如教師對學科的理解，教師怎樣把自己擁有的學科知識轉化為學生易于理解的表征形式等，都將直接影響學生對學科本質的把握、對學科思想的領悟、對學科方法的習得等。只有促進教師專業發展，提升教師專業思想、專業知識、專業技能的水平，才能切實落實立德樹人的根本任務。
基于提升教師專業發展水平的需求，在選擇教學關鍵問題時要考慮此問題能否促進教師教育思想轉變、專業知識和專業技能發展。以“如何引導學生進行科學有效的生物學觀察”這一關鍵問題的提出為例。觀察是人類認識世界的重要手段。生物學是一門基于觀察的科學，觀察是學生獲取信息、建構生物學概念的基礎，要引導學生進行科學有效的觀察就需要教師自身必須具備觀察的意識、觀察的一般方法和基本技能。在教學時教師需要時刻提醒學生進行觀察，觀察課堂實驗、觀察生活、觀察世界，幫助學生養成觀察的意識。在觀察的過程中，教師自身首先要進行反復觀察、有序觀察、有目的的觀察、有思考的觀察，同時引導學生進行科學觀察，形成觀察的一般方法和技能。因此這個關鍵問題的解決不僅有助于學生掌握觀察的方法技能，同時也可以促進教師的專業發展。
（三）基于課程標準的宏觀統籌
學科課程標準是教材開發和教學實施的指導性綱要，因此教學關鍵問題的提煉在基于學生核心素養和教師專業化發展需求的同時，還需要以學科課程標準為依據。課程標準提出了生物學教學的10個一級主題和50個重要概念。這些概念是學生需要建構的生物學核心概念，因此，生物學教學關鍵問題的提煉，需依據課程標準，充分體現生物學教學關鍵問題的內涵和基本特點，對50個重要概念進行梳理、分類和提煉，每一個教學關鍵問題都對應傳遞一些重要概念。如“如何幫助學生理解細胞是生物體結構和功能的基本單位？”這一關鍵問題，需要傳遞的重要概念包括：細胞是生物體結構功能的基本單位；細胞能進行分裂、分化，以生成更多的不同種類的細胞用于生物體的生長、發育和生殖；一些生物由單細胞構成，一些生物由多細胞組成；多細胞生物體具有一定的結構層次，可包括細胞、組織、器官（系統）和生物個體。
三、生物學教學關鍵問題的選擇標準
教學關鍵問題最終落實于指導一線教師的教學實踐。因此，問題首先聚焦于教師應當如何通過教學活動呈現或引導學生觀察、探究生物學事實，以實現學科重要概念的傳遞等具體方面。其次，關鍵問題應能夠反映教學過程中的生物學科的學科本質、學科思想、學科方法，并通過對以上方面的學習促進學生生物科學素養的養成和能力的提升。再次，關鍵問題的解決目的在于促進教師的教學，幫助教師內化教育思想，提升教學品質，發展教師專業素養。因此，關鍵問題需從教學實踐出發，滿足能夠實施的基本條件。
基于以上標準，本研究確定了初中生物學科教學關鍵問題的篩選標準：（1）隸屬于生物學課程標準中的10個一級主題、50個重要概念；（2）能夠反映生物學教學關鍵問題的內涵；（3）是生物學教學中教師普遍感覺困惑難解的問題；（4）能夠促進教師專業發展的教學問題；（5）對所有關鍵問題的解決教學實例的綜合，是對初中生物學概念教學一次全面而系統的剖析。
四、解決生物學教學關鍵問題的教學建議
如何在教學實踐中攻克這些關鍵問題，需要對每一個教學關鍵問題從問題分析和問題解決兩個方面進行詳細解讀。教學關鍵問題分析主要是客觀描述關鍵問題是什么；此關鍵問題在整個學科教學中如何體現，如何貫通，對學科教學有何價值和意義；此關鍵問題對學生的學習和發展有何意義。教學關鍵問題解決是針對此教學關鍵問題在教學中的困難，如學生學習的困難、教師傳遞概念的困難等，提出突破這些困難的具體策略，先概括性地提出解決方法，再通過具體案例進行佐證。
（一）針對教學關鍵問題提出一些通識性的解決策略
對每一個關鍵問題，首先進行通識性的深入分析，可以讓教師明確此關鍵問題在生物學科中的地位、作用和結構層次，對學生發展學科素養的價值和意義，以及在解決教學關鍵問題中教師如何發揮指導、組織、引領的作用。其次，構建以教學關鍵問題為核心的相關概念圖，將每個教學關鍵問題所涉及的相關概念進行結構化、邏輯化，幫助教師整體、宏觀、結構性地認識每一個教學關鍵問題。如教學關鍵問題三：如何幫助學生理解細胞是生物體結構和功能的基本單位？第一，分析該關鍵問題，提出“細胞是生物體結構和功能的基本單位。……認識細胞是認識形形色色的生物體乃至整個生物圈的基礎，是學習和研究生物學的基礎。……學習細胞學相關知識，有利于學生認識生物體結構的統一性；了解微觀世界，豐富其認識世界的層次；了解科學、技術和社會三者之間的關系；并在學習過程中逐步建立系統與整體觀，結構與功能相適應等重要的生物學科思想。”第二，展示以該關鍵問題為核心的概念圖（圖1）。第三，提出解決該關鍵問題的一般策略：（1）通過繪制概念圖的方式幫助學生建構相關概念；（2）從學生日常生活入手，通過類比的方式，幫助學生建構“細胞是生物體生命活動（功能）的基本單位”的概念；（3）通過模型建構，促進學生對“細胞通過分裂而增殖”概念的理解。
（二）針對教學關鍵問題給出具體教學案例
針對解決教學關鍵問題提出的一些策略，我們提供了具體的教學案例進行例證。案例分為文本設計和教學視頻兩部分，文本設計為一節課的完整教學案例，其中有些案例是整體設計有特色，有些案例是某個環節設計顯新意，有些案例是某個課堂生成創精彩，每個教學案例都對本節課的重要概念從事實性知識、次位概念、重要概念三個層面進行了梳理，并畫出了以本節課為核心的相關概念結構圖。一些整體設計較有特色的案例會以視頻剪輯的方式，40分鐘的課例濃縮為10分鐘，形成與案例相配套的教學視頻，是案例的精簡版，可以讓每個觀課教師完整感受整節課的設計邏輯和整體結構；還有些課例是某些教學片段有特色，就節選一段視頻進行展示，每個課例的視頻都配備了說課、反思、點評環節，觀課教師在完整了解一個課例的同時，也可以選擇性地觀看某個重點片段。例如，“種子萌發的條件”（圖2）這一重要概念的建構，涉及5條主要的次位概念以及支撐次位概念理解的一些事實性知識。
五、結語
本項目研究自實施以來，歷經一年多時間，對四川省的生物教師專業發展和生物教育教學改革深化，尤其是初中生物學重要概念教學的推進，起到了顯著的作用。課題組成員的全程參與和深度研究，不僅使其個人專業知識、專業技能得到了提升，他們也將這些理念、知識、技能帶入自己的課堂，通過教研活動、教師培訓等直接影響本校的生物教育教學發展。參培的骨干教師感受到研究生物學教學關鍵問題的價值及意義，領悟到生物學教學關鍵問題的內涵和特征，感受到了生物學重要概念教學的本質，進而帶動了所在學校及地區的初中生物教育教學發展。
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