指向核心素养的初中生物学“理解课堂”的构建

姚 菲

(江苏省无锡市金星中学 无锡 214000)

1 高效学习“理解课堂”的构建原则

美国斯坦福大学教育学教授、美国当代教育改革分析家琳达·达林-哈蒙德在《高效学习： 我们所知道的理解性教学》一书中提出：“将科学课堂作为建立理解的场所”，需遵循四项教育原则： 科学可接近原则、思考可视化原则、合作性学习原则和反思性学习原则[1]。这四项教育原则在各个领域、课程设计中得到了广泛应用，已经被证明是能够形成概念转变、形成对科学概念和原则的深层次理解的。琳达·达林-哈蒙德认为： 按照“四项原则”构建的“理解课堂”的学与教，能够帮助每一位学生学会“有意义地学习”，促进深度理解，从而培养学生学科核心素养，实现高阶思维关键能力的发展。

2 “理解课堂”构建四项原则的案例

2.1 科学可接近原则，让学生卷入情境 科学可接近原则是通过整合进学生可以理解的主题和例子，并提供适当的知识作为支撑，使科学的学习与个人生活、先前经验具有一定的相关性[1]。通俗地讲，就是需要尊重学生的生物学前概念和生活经验，在课堂上创设情境，让学生沉浸其中，在概念的不断建立中，以知识应用在情境中的方式来理解主题[2]。

目前，生物学课堂教学的趋势已经不能满足于在“一头一尾”设置情境了，笔者经过学习多节省赛课、大市课的精彩课堂及自我的尝试探索，发觉现在较流行、也是学生最喜欢的形式是用一个情境串起整堂课每一个环节，也就是让学生在卷入式情境中不知不觉地主动发现问题、主动参与探究、主动解决问题，甚至能够主动迁移设计方案去解决他们未知的难题。

例如，在2018年江苏省初中生物优秀课评比中，无锡教师的一节“绿色植物与生物圈的水循环”就借鉴了当前中央财经频道的一档科学综艺类节目“是真的吗？”，她让学生组成“真相小分队”，配合道具、音响等，营造寻找科学真相的氛围，教师引导学生从“绿色植物是天然加湿器，每天能散发大量的水是真的吗？”“叶片表面有‘小孔’是真的吗？”和“植物蒸腾作用是一种浪费是真的吗？”，层层推进“剧情”。现场的学生整节课都沉浸在寻找真相的氛围中，并通过小组合作想方设法提出解决办法和实验方案去寻找真相，当全班纷纷举起“真的”“假的”牌子的时候，相信现场的教师也被带入了情境之中。

笔者也设计过一堂全情境代入的课“植物的生长发育——种子的结构”。在本节课中，笔者结合Smart交互式智能电子白板设置了各种类型的任务卡(图略)。在“未来教室”中，学生通过平板电脑进行小组合作活动和实验探究，交互式电子白板的即时性和互动性为小组的合作奠定了基础，使课堂真正活跃了起来，使探究氛围也浓烈了起来。一关又一关任务卡的“神秘”出现，吸引着学生朝着寻求真理的方向前进。

2.2 思考可视化原则，让学生思考投入 思考可视化原则是指利用模型、可视化及描述，并为学习者提供机会，从而使他们的观点转换为可视的形式[1]。琳达·达林-哈蒙德提出教师在平时的课堂中要有意识地培养学生思考投入，把学生的思考可视化，初中阶段更要把抽象思维具体化，而科普视频、Flash动画等，某种程度上辅助了学生的可视化思考，特别对微观世界的认识。但是这些都是教师提前准备好的第三方提供的教辅用具，还是不能较好地辅助学生把自己的思考逻辑、思考路径呈现出来。所以笔者结合苏科版生物学教材布置了多项个性化家庭作业。

例如，细胞模型(彩泥)、神经元细胞模型的制作；模拟呼吸运动学具、模拟气孔开闭学具和肾单位模拟尿液形成学具的制作；心脏结构绘本、血液循环路径绘本以及一系列思维导图的绘制；印痕化石、生态瓶和鸟巢的制作以及一些探究实验的观察等。

近几年来，伴随着信息化智慧校园的建设，特别是希沃授课助手、101教育PPT、 EZCast等系列交互设备进驻课堂，教师的一部手机就可将学生的小组讨论、实验操作和实验现象反应过程等同步投射到大屏幕，把学生的思维过程在课堂实时呈现，使思考可视化程度进一步得到了提高，加深学生对学习内容的理解。

2.3 合作性学习原则，让学生交互对话 合作性学习原则是指创造社会交互的机会，包括分享和评论各自的观点[1]，琳达·达林-哈蒙德还进一步提出可运用“基于项目的学习、基于问题的学习和基于设计的学习”三大策略开展小组合作学习。学生可在合作学习的过程中为完成共同的探究任务，有明确的分工，能积极承担共同完成任务的个人责任，还能积极的合作、沟通并建立起组员与组员之间的信任。

例如，“我国婚姻法明确规定，直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚”可以请合作小组进行微型课题的研究——对禁止近亲结婚的原因研究： 从遗传物质的认识到遗传学规律的研究；从国内外近亲结婚的历史研究到国内外关于禁止近亲结婚法律法规的整理；从家族遗传史调查到遗传病图谱的绘制。小组合作中，每位学生都有自己的一块分工，成为每块分工的“小专家”，然后将自己所研究、调查的部分分享给组员，每位学生对自己内容的负责，这是典型的“基于项目的学习”，是一种将合作和学习任务挂钩的一种学习策略和方法。

目前，“基于问题的学习”在初中生物学课堂运用最为广泛，就某一个问题展开探究，学生会想方设法为解决问题需要学习什么知识以及提出解决策略，“基于设计的学习”的要求高于前两项。目前，各类学校都在进行STEAM课程的开发和研究，这就是“基于设计的学习”的应用。如果在“理解课堂”的构建过程中完全打通了学生间交互对话，在教育“无痕”的影响下，学生的学科核心素养和关键能力的培养也能“自觉生长”。

2.4 反思性学习原则，让学生批判迁移 反思性学习能够很好地培养学生的批判性学习实践能力，如回顾、评论和思考自己掌握的知识，从而形成自己的观点和主张，这是一个质的飞跃。教师需要给学生提供反思和再思考的机会，这也是加深理解的重要方式[3]。很多教师和学生理解的反思是做作业、考试，然而这只是最传统的一种对符号的记忆和反思[4]。

例如，在上述“禁止近亲结婚的原因研究”微型课题的合作学习中，学生还被教师要求写日志，将包括解决问题、完成课题的持续经历和反思记录下来，特别是鼓励学生记录下新的观点和遇到的有趣的问题，并能够给出理由和解释，定期上交日志进行检查；同时，要以小组为单位每两周报告一次，提交3个问题的答案：“这两周你们小组的课题研究学到了什么？”“对这两周你们小组所做的工作有什么问题？”和“如果你是老师，你还会问你的小组成员什么问题？”

在微型课题结题的时候，教师还会进一步提出：“若发现胎儿患有某种遗传病时，他的父母该怎么做？”引导学生进一步参与到对有重大社会意义的科学问题的研究和辩论中，能够培养学生独立思考、推理能力和辩论表达能力等。

3 未来生物学“理解课堂”的构建

未来生物学“理解课堂”的构建，可依据“基于项目的学习、基于问题的学习和基于设计的学习”三大策略开展探究学习，即围绕重要概念进行专题探究学习，结合情境卷入，解决现实生活应用中的案例、难题和研究等，从而展开生物学知识的学习[1]。

例如，关于种子的萌发一节，按照平时的学习，学生会被要求记忆种子萌发的条件： 自身条件是有完整的活的胚，客观的条件是充足的空气、适量的水分和适宜的温度。每次学生都会掰着手指紧张的复述，特别对完整的活胚不能较好地理解。如果是生物学“理解课堂”上会提出这样的专题，来进行小组合作探究学习——请为你的家打造一个“阳台菜园”。“打造‘阳台菜园’都需要哪些设备？”“种子从哪里买，怎么挑选？”和“种子种下前后要怎么打理？”一系列的问题将会摆在小组成员面前，他们将分工合作完成此项专题任务。轮胎种植、水管种植、网格垃圾桶种植、种植季节选择、挑选饱满的种子下种、如何松土和浇水等都将成为学生要考虑的因素。甚至还要对“阳台菜园”进行美化设计、供水系统设计等。一系列实践操作下来，种子萌发的条件自然就理解了，学生会牢记在心。

“理解课堂”的构建对教师会提出更高的要求： 对重要概念与现实生活应用之间的关联如何转化成专题，如何推进专题探究转化成新知识的理解，如何把控小组合作的研究方向，如何把生物学科核心素养四个维度的培养贯穿到探究学习中和如何进行相应的评价等，这些都是教师要面临的问题。