一、选题背景与意义

（一）选题背景

随着教育改革的不断深入，高中生物教学越来越注重培养学生的核心素养和对核心概念的理解。核心概念是生物学知识体系的重要组成部分，它能够帮助学生构建完整的知识框架，提高对生物学知识的理解和应用能力。然而，在实际教学中，很多教师仍然采用传统的教学方法，注重知识的传授而忽视了学生对核心概念的深入理解。问题链教学作为一种有效的教学方法，能够引导学生通过思考一系列相关的问题，逐步深入理解核心概念，提高学习效果。

（二）选题意义

本课题的研究具有重要的理论和实践意义。在理论方面，通过对高中生物核心概念教学的问题链设计与应用的研究，能够丰富和完善问题链教学理论，为生物教学提供新的理论支持。在实践方面，本课题的研究成果能够为高中生物教师提供有效的教学策略和方法，提高生物教学质量，促进学生对核心概念的理解和掌握，培养学生的科学思维和探究能力。

二、研究目标与内容

（一）研究目标

1. 理论体系的系统构建：深入研究问题链教学的理论基础，结合高中生物学科特点，构建"概念-问题-思维"三位一体的教学理论框架。明确问题链设计在核心概念教学中的独特价值，为高中生物教学改革提供新的理论视角和研究范式。

2. 实践模式的创新开发：探索适合不同生物核心概念的问题链设计策略，开发"概念导入-深度探究-迁移应用"的阶梯式问题链模式。重点突破传统问题设计的碎片化倾向，构建具有逻辑性、系统性和发展性的问题链体系，实现从"知识问题"向"思维问题"的转变。

3. 教学效果的实证验证：通过严谨的教学实验，科学评估问题链教学对学生概念理解、科学思维、探究能力等方面的影响。建立多元化的评价机制，验证问题链教学在不同课型、不同学情下的适用性和有效性，为教学实践提供可靠依据。

4. 师生发展的促进提升：通过课题实施，促进教师问题设计能力和课堂引导能力的专业发展。同时培养学生的高阶思维能力，使其掌握科学的概念学习方法和问题解决策略，为终身学习奠定基础。

（二）研究内容

1. 核心概念的系统分析：依据课程标准，梳理高中生物教材中的核心概念体系（如细胞代谢、遗传规律、生态系统等）。采用概念图等工具分析概念间的层级关系和逻辑结构，明确各核心概念的教学重难点，为问题链设计提供精准的靶向定位。

2. 问题链设计的原理探究：研究问题链设计的基本原则：科学性（符合学科逻辑）、递进性（体现认知梯度）、开放性（激发多元思考）、关联性（形成概念网络）。探索基于概念发展脉络的"纵向问题链"和基于概念应用场景的"横向问题链"等设计方法，形成系统的问题设计策略库。

3. 教学模式的结构化构建：开发三种基本问题链模式：导入型问题链（通过生活情境引发概念冲突）、探究型问题链（引导概念的形成与理解）、应用型问题链（促进概念的迁移与拓展）。针对不同课型（新授课、复习课、实验课）设计差异化的实施路径，形成可操作的教学范式。

4. 课堂实践的实证研究：选取"光合作用"、"遗传规律"等典型核心概念开展教学实验。通过课堂观察、学生访谈、作品分析等方法，收集问题链教学的实施效果数据。重点关注学生在概念理解深度、思维参与度、问题解决能力等方面的变化，为模式优化提供依据。

5. 评价体系的科学设计：构建包含概念掌握度、思维发展度、探究参与度等多维评价指标。开发前测-后测工具包，采用概念图评价、论证能力测评等特色方法，全面评估教学效果。同时建立课堂问题观察量表，分析问题质量与学习效果的相关性。

6. 差异教学的策略研究：针对不同认知水平的学生，研究问题链的差异化设计策略。为学困生设计"脚手架式"问题链，通过问题分解降低认知负荷；为资优生开发"挑战性"问题链，拓展概念应用的深度和广度。探索个性化问题引导策略，实现因材施教。

7. 教师发展的支持体系：研究问题链教学对教师专业能力的新要求，开发包含问题设计、课堂引导、反馈评价等维度的培训课程。建立校本教研机制，通过课例研究、同课异构等活动，促进教师问题链教学能力的持续提升。

三、研究方法与步骤

（一）研究方法

1. 文献研究法 通过查阅国内外相关文献，了解问题链教学和高中生物核心概念教学的研究现状和发展趋势，为本课题的研究提供理论支持和参考。

2. 调查研究法 通过问卷调查、访谈等方式，了解高中生物教师在核心概念教学中存在的问题和需求，以及学生对核心概念的理解情况和学习需求，为问题链的设计和应用提供依据。

3. 行动研究法 在教学实践中，采用问题链教学方法进行教学，并不断反思和改进教学过程，总结经验教训，逐步完善问题链教学模式。

4. 案例分析法 选择典型的教学案例进行深入分析，探讨问题链教学在高中生物核心概念教学中的应用策略和效果，为其他教师提供借鉴和参考。

5. 实验研究法 在不同班级或学校进行对比实验，比较问题链教学和传统教学方法在高中生物核心概念教学中的效果差异，验证问题链教学的有效性和可行性。

（二）研究步骤

1. 准备阶段（第1-3个月）

· 组建研究团队，明确分工。

· 查阅相关文献，了解研究现状和趋势。

· 制定研究方案和工作计划。

2. 调查阶段（第4-10个月）

· 设计调查问卷和访谈提纲。

· 对高中生物教师和学生进行调查，了解教学现状和需求。

· 对调查结果进行统计和分析，撰写调查报告。

3. 设计阶段（第11-13个月）

· 根据调查结果和相关理论，确定问题链设计的原则和方法。

· 对高中生物核心概念进行梳理和分析，设计问题链。

· 构建高中生物核心概念教学中问题链模式。

4. 实施阶段（第14-22个月）

· 选择合适的教学内容和班级进行问题链教学实践。

· 观察和记录教学过程，收集教学数据和资料。

· 根据教学实践情况，及时调整和完善问题链设计和教学模式。

5. 总结阶段（第23-25个月）

· 对教学实践数据和资料进行整理和分析，总结问题链教学的经验和成果。

· 撰写研究报告和论文，对研究成果进行总结和推广。

四、预期成果与创新点

（一）预期成果

1. 理论成果体系化：将形成《高中生物核心概念教学问题链设计指南》，系统阐述问题链设计的理论基础、原则方法和实施策略。编制《高中生物核心概念问题链案例集》，覆盖必修模块的核心概念，每个案例包含问题链设计思路、实施建议和反思评价，为教师提供可直接参考的教学资源。

2. 实践模式多样化：开发三种典型的问题链教学模式：概念建构型问题链（侧重概念形成）、科学探究型问题链（侧重思维训练）、社会议题型问题链（侧重概念应用）。

3. 教师发展专业化：通过课题研究，将培养一支具有先进教学理念和问题设计能力的生物教师团队。开发《问题链教学能力评价标准》和《教师专业发展路径图》，帮助教师明确发展方向。

4. 学生成长可视化：编制《学生科学思维发展观察手册》，设计"概念理解-思维过程-探究能力"三维成长档案。开发系列思维工具（如概念图模板、科学论证表等），使学生的思维发展和能力提升得以显性化和可评价。

（二）创新点

1. 教学理念的创新突破：提出"以问题链为纽带，连接概念与思维"的教学理念，实现了从"知识传递"到"思维发展"的范式转变。首创"问题链-概念网-思维流"三位一体的教学模式，使核心概念教学与科学思维培养有机融合。

2. 问题设计的系统创新：开发"三阶九维"问题设计框架：基础阶（记忆、理解、应用）确保概念掌握，进阶层（分析、评价、创造）促进思维发展，拓展阶（迁移、创新、决策）强化实践能力。每个维度设计典型问题范例，形成系统的问题设计工具箱。

3. 评价方式的立体创新：构建"过程-结果-发展"三维评价体系：过程性评价关注思维参与度，结果性评价检测概念掌握度，发展性评价追踪能力成长度。创新采用"问题解决录像分析"、"思维过程口语报告"等评价方法，实现对学生学习的深度诊断。

4. 技术融合的前沿创新：探索人工智能在问题链设计中的应用，开发智能问题生成系统，可根据学生应答情况动态调整问题难度和类型。研究学习分析技术在教学评价中的运用，实现问题链效果的实时监测和精准反馈。

5. 资源建设的模式创新：创建"基础模板+个性定制"的资源开发模式，提供标准化的问题链设计模板，同时支持教师根据学情进行个性化调整。建设数字化资源共享平台，促进优质教学资源的共建共享。

6. 教师发展的机制创新：设计"理论学习-案例研讨-实战演练-反思提升"的教师培养闭环，通过工作坊、微格教学、同课异构等形式，促进教师问题设计能力的实质性提升。建立教师专业学习社群，形成持续发展的支持系统。

五、研究的可行性分析

（一）理论基础可行

本课题的研究以教育学、心理学等相关理论为基础，如建构主义学习理论、问题解决学习理论等，这些理论为问题链教学的设计和应用提供了坚实的理论支持。

（二）实践基础可行

在国内外已有一些关于问题链教学的研究和实践，为我们提供了宝贵的经验和借鉴。同时，本研究团队的成员具有丰富的教学经验和研究能力，能够保证课题研究的顺利进行。

（三）资源保障可行

学校为课题研究提供了丰富的图书资料、网络资源和教学设备，能够满足课题研究的需要。此外，学校还支持教师开展教学研究活动，为课题研究提供了良好的政策环境和保障。