激发思维 促进理解

胡官霞

[摘   要]以《细胞增殖》一节为例探讨在知识教学中实施有效设问、构建模型、应用移动技术等策略，以促进学生实现个人理解和知识创生，形成素养。

[关键词]知识教学;素养; 思维;细胞增殖

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2018）35-0074-02

素养是个体面对复杂问题情境时能够灵活调动所学知识、技能、态度，做出明智、创造性的判断、反思，并成功解决问题的高级能力。传统知识教学是一种基于授受关系的知识教学，将知识学习与生活情境、个人经验、探究活动等分离，更注重识记和技能训练。知识学习的价值应当在于激发和培育各种类型和各种水平的思维和素养，而传授、训练意义上的知识积累只能满足应试要求并不能在复杂的情境中有效迁移和应用，因而并不必然带来素养的发展。基于这一认知，知识教学应当与复杂多变的情境紧密结合。在教学实践中可从两个方面入手，一是知识教学联系生活情境;二是将学科知识转化为待验证的假设或要探究的问题情境。学生在情境中解决问题，产生个人理解，在此基础上才能获得可以灵活迁移与应用的知识，同时形成素养。

《细胞增殖》一课的重难点为理解有丝分裂的过程。传统知识教学的流程是先播放视频或动画展示有丝分裂的过程，使学生获得感性认识，再总结各分裂时期的特点，让学生对有丝分裂的相关知识加以识记。这种浅表化的学习与学生已有认知结构关联较弱，难以促进学生进行知识迁移与应用。本文以《细胞增殖》一节的教学为例，简要阐述在知识教学中如何通过有效设问、建构模型、应用移动技术等策略，激活惰性知识，并促进学生强化知识理解和形成素养。

一、有效设问，激发思维，催生初步理解

将学科知识转变成待探究的问题情境，需要进行有效设问。设问若要“有效”，则需要具备以下几个要素：（1）能激发学生思维，不沦为教材知识的填空;（2）能针对认知难点，聚焦核心问题或核心概念;（3）能基于学情，设置合理的难度、梯度;（4）有清晰的逻辑脉络，能训练学生的科学思维。

在本课例中，教师需要引导学生探究“有丝分裂过程中染色体如何实现平均分配？”这一核心问题。学生在生物必修1《细胞的结构和功能》中已学过染色体与DNA，对两者的关系也有初步的了解。对此，教师可先抛出问题：（1）DNA是细胞的遗传物质，有丝分裂过程中亲代细胞与分裂后形成的子代细胞相比，核DNA数目是否改变？（2）实现染色体平均分配是否只需要保证子代细胞染色体数目相等？（3）细丝状松散的染色质与短棒状的染色体相比，哪种形态更有利于平均分配？（4）染色体的平均分配（位置移动）需要破除哪些结构的阻碍，又需要哪些结构的辅助？围绕问题（1）可以得出“细胞在有丝分裂前后遗传物质不变”的结论，从而对有丝分裂遗传物质的变化形成整体认识。通过问题（2）可让学生进一步了解染色体的平均分配：不仅数目需要“平均”，形态上也要基本“平均”。通过问题（3）和（4）可让学生从逻辑上将染色体形态变化、核膜核仁周期性变化与遗传物质的平均分配相联系。

问题串的设计应当激发学生思维，引导学生采用科学思维方法，在建构概念的同时形成“细胞结构的变化与功能相适应”的生命观念。

问题串的设计应具有梯度，对于较难的问题，教师可列举相应的科学事实或下发相关资料（见表1）为学生提供更多的信息支持，以训练学生提取信息、综合分析的能力。学生在解决问题的过程中形成了个人理解，虽然这种理解并不一定准确，但它是新知识生成的前提。学生只有通过尝试解决新问题，并将后续结果与前有的知识资源建立起联系，形成稳定的认知结构，才有可能形成素养。教师应鼓励学生以小组合作的形式进行问题讨论，这样，在小组内组员间个人理解的分享与思维的碰撞会促进他们形成一些新的理解。

二、构建模型，促进理解的反思与深化，生成知识

模型构建是科学思维的高阶表现，要求学生将习得的抽象思维用模型的形式呈现出来。本课例构建的是有丝分裂过程的物理模型。设问环节使学生从逻辑上对有丝分裂过程有了初步的理解，这种理解可能存在模糊与偏差之处。设置“如何构建模型模拟有丝分裂过程中染色体的平均分配？”这一更复杂的问题情境，既要求学生实践个人理解，又是对学生已有认知的挑战。

建模环节同样采用小组合作的形式，通过团队协作、合作探究的方式将社会交往实践融于知识教学。在建模过程中，組员之间可能会产生认知冲突，需要学生运用科学思维从相关资料中寻求支持和解决方案。从这个角度来说，设问环节生成的个人理解在某种程度上避免了建模活动变成教材图例的生搬硬套。寻找、提取、分析信息，并不断实践与反思，这正是真实情境中解决问题的必经之路。

本课例的建模活动可设计如下：利用毛绒条模拟染色体在有丝分裂各时期形态和行为的变化，贴在细胞的相应位置，细胞中的其他必要结构可用铅笔绘出，并结合模型归纳和总结有丝分裂各时期的特点。

建模完成后，每个小组展示模型（如图1）并对有丝分裂的过程加以演示和说明。学生通过互评互学进一步更新知识，强化个人理解，在厘清模糊认知后建构出有丝分裂每个时期的具体图景，即对有丝分裂的过程有清晰、准确、动态的认知，亦即意味着知识的生成。这种知识不是通过听讲被动获得的，而是从模糊的初步理解出发，通过实践与反思逐渐深化、主动转化而来的。这一过程既是主动创生知识的过程，也是形成素养的过程。在整个建模环节中，“细胞结构的变化与功能相适应”这一生命观念是建模活动的指导思想，运用批判性思维等科学思维构建有丝分裂过程的物理模型是这一生命观念的具体实现。

三、应用移动技术，实现课堂生成的实时反馈与交互

问题情境下的知识教学通常以小组合作的形式组织学生进行探究活动，允许学生在解决问题时不断试错。因而，教师需要对学生的个人理解及时反馈、纠错。仅依靠投影仪、高扫仪等静态设备显然满足不了这一要求。手机、平板等智能移动终端结合相应的移动技术可使学习过程和学习成果的呈现更加实时化、动态化和共享化，实现教学的交互性。

本课例使用的移动技术软件是“希沃授课助手”，该软件的应用可以实现移动终端与电脑（及智能平板）之间多个平台互联互动。组织小组活动时，教师可用手机拍下不同小组的活动情况并实时投影，滑动照片可同时展示多个小组的思维成果，促进组间互评。通过比较和追问启发学生反思与纠错，引导学生进行批判性思维，提升思维品质。

传统的课堂建模活动只能在评价环节展示活动结果，不能反映活动过程中的错误。应用移动技术可以对活动过程中的典型错误进行录制或直播，教师加以设问和引导，以实现全班范围的实时指导。在模型评价环节，学生在座位上即可通过手机同屏直播，对模型的各个部分加以指示和说明，非常省时便捷。

在着力培育素养的知识教学中，教师将更多地扮演提问者、信息资料的下发者等角色，学生则成为信息提取者、知识结构的搭建者。移动技术的应用使课堂学习材料更丰富，学习过程变得可追溯，学习结果的呈现方式更实时、多元，教与学交互性也更强。

培育素养的知识教学应当是学生在学科问题情境中的探究性实践，而非知识的识记与训练。只有被个人理解了的知识才能被灵活地迁移和运用，才能使个体具备解决新的、复杂的问题的能力，即具备素养。在教学中，利用有效设问创设学科问题情境催生个人理解，通过科学建模促进个人理解的实践与反思并将个人理解转化为知识，同时应用移动技术促进师生的信息交互，从而让知识教学与素养培育不再割裂，让培养核心素养真正落实到课堂。

[   参   考   文   獻   ]

[1]  张良.论素养本位的知识教学：从“惰性知识”到“有活力的知识”[J].课程·教材·教法，2018（3）：50-55.

[2]  王功，齐光可，曾彩红.移动教学环境的建构[J].教育现代化， 2015（10）：78-82.

（责任编辑 黄春香）