以核心知识为学习支架构建思维图示化工具的实践研究

高伟

摘 要：在高中生物教学中，应用构建主义理论，将核心知识与思维图示化工具有机结合，能有效渗透“自主、合作、探究”的课程理念和契合高考“能力立意”的要求。以图示形式使核心知识直观呈现，并用少量的文字阐释其中蕴含的生物学意义，为学生的高效学习提供了很好的“蓝图”。这既达到了建构教学工具的目的，又使师生共同体验了思维图示化的构建过程，有助于培养学生的构建分析、归纳与概括、演绎与推理等理性思维能力。

关键词：核心知识;构建;工具;实践研究

一、实践研究的现实意义

（一）主动适应国家课程改革的要求

《普通高中生物学课程标准》明确指出：“学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模……”说明建构思维图示化工具在高中生物学中的重要地位和在培养学生理性思维过程中的重要意义。

（二）主动适应对高考能力立意的要求

主动适应高考“能力立意”的命题特点，渗透“能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容”的能力要求。说明图表在生物教学中的重要地位，是构建思维图示化工具的媒介，是承接核心知识的载体。

（三）主动适应学科教学的要求

高中生物学核心知识中图表比重高，类型多，分布广，考查要求高，学生掌握运用难度大。为此，我们基于学生学业水平的发展和教师专业水平的提高，以核心知识为学习支架，以构建思维图示化工具为目标，以教学策略为抓手，开展了以核心知识为学习支架构建思维图示化工具教学策略研究，以期推动生物课堂教学改革，提升学生核心素养。

二、实践研究的出发基点

（一）推动校本化课堂教学改革

研究团队紧扣课程标准和考试大纲，依托核心知识，以网络图、坐标图、结构图、概念图、流程图、表格、实验操作图、装置图等图表作为媒介，组织“师生双边”“生生互動”的教学活动，构建思维图示化工具，在构建过程中使用合适的教学策略，尝试课堂教学改革，构建高效学习模式，提升教研能力。

（二）为教师的教和学生的学提供有力的工具

对教师而言，电子版清晰完整的图表，去了网上查找资料的大量时间，纸质版可用作便携式教案和工具书;对学生而言，呈现的考试大纲明确了学习要求，模块、单元结构网络图说明了核心知识点及之间的内在联系，核心知识梳理再现了主要的学习内容。思维图示化工具与同类工具相比较，具有集约、明了、系统、全面等特点，并为学生的后续学习提供了范本和思维发散的空间。

三、实践研究的主要过程

第一步：成立小组，制定研究的技术路线图

研究伊始，我们就制定了技术路线图，对将来研究工作和在未来要达到的目标形成共识，共享信息，激发想法，细化研究工作，提高了准确性和效率。

第二步：明确分工，梳理高中生物核心知识

2014年9月，开始着手编写《高中生物核心知识图表手册》。整理总结高中生物核心知识的数量、分布、内容、类型等;收集高中生物教学中应用的图表，包括类型、分布、联系、生物学意义。与此同时，大家边教学边总结有效的构建思维图示化工具教学策略。

将核心知识与构建思维图示化工具教学策略两个方面有机融合渗透，总体设计，根据教学进度编写，分期印发给学生，全年级使用。及时收集反馈意见并收集新素材，随时修改完善。

梳理时以核心知识为着力点，不拘泥于课本体例，合理划分为八个单元，体现“考什么，怎么考，学什么，怎么学”的编写理念。突出“思维图示化”，以网络图、流程图、坐标图、结构图、概念图、表格、实验操作图、装置图等形式集约呈现知识，学科特点和知识脉络一目了然;突出“核心”，着眼于核心知识的“透析”、比较、转换、归纳和总结等，侧重于主干知识的整合和梳理，并非课本知识的简单罗列和再现;突出“系统”，体现完整性、全面性、连贯性等特点，以小专题形式串联和并联，教案式、笔记式的编排，把更多的精力和出发点投入到方便教师的使用和提高学生的学习效率上。

第三步：及时跟进，全面开展构建思维图示化工具的实践研究

就图示分析归纳，做专题研究，找共性，找差异，找表现方式……思考教师如何构建？思考学生如何构建？思考如何在课堂教学中构建……

主要关注课堂教学中的渗透、学生学习过程性中的练习、学生应用中的作业三个角度。主要关注概念图、网络图、结构图、过程图、坐标图、实验图、表格七个维度。主要关注构建过程、解读、应用三个基点。

有了上述共识，分工合作，全面实践在课堂教学中构建思维化图示工具的教学策略，注重教学各个教学环节中的有效渗透，包括备课、上课、练习、作业等;包括情境导入、提问、师生互动等。侧重于学生构建思维图示化过程的练习;侧重于学生应用思维图示化的作业;侧重于对思维图示化工具的检测及跟踪，分析学生学业水平的动态发展。

（一）构建思维图示化的课堂教学

教学策略的实施过程中采用小组合作、同桌学习共同体、教师主导、学生自主、师生互动等多种教学活动图说高中生物核心知识，应用师说、生说、师生说等手段，激发学生的学习兴趣和热情，不断积累成功的案例，写出反思总结。

根据图示的特点分类构建，即：构建网络图的知识点要素，内在的联系;构建坐标图的起点、交点、最小点、最大点、拐点、终点等代表的生物学意义;构建结构图的组分、各组分的化学成分和功能、整体与组分的关系;构建概念图的要点、代表的模型;构建过程图的正向、逆向、整体;构建表格的纵向、横向、图形转换;构建实验操作图的设计、步骤、要点、注意事项、结果、结论;构建装置图的器材、安装、操作等。

总之，有了上述的构建过程，学生对高中生物核心知识有了深入的理解和掌握，就能应用熟悉的、已知的知识去解决实际问题和实验中的困难，也就能形成多层次、多角度、多形式的思维能力。

（二）构建思维图示化工具的过程练习

构建图示的学习过程正是通过一系列的分析、判断、综合、推理等逻辑思维的依据，来揭示生命现象和生命规律、本质、意义。

1.通过分析、归纳、总结，对教材中的核心知识点进行分类。能够通过图示过程掌握容易的内容，让学生通过草图的形式来进行训练，学生通过训练掌握图表中的内容。在学生绘制图表的过程中，要给予足够的时间和空间，培养学生分析问题和解决问题的能力，在学生分析、归纳的基础上再给予恰当的点拨。

2.对学生难以理解的知识点，不易通过绘制图示来解决。教师引导学生绘制图表或出示现成的图表，穿插在活动过程中，帮助学生理解、突破难点。

3.有些核心知识点的突破需要经过归纳、总结之后才能形成图示的内容，一般在讲授之后让学生自行绘制。这样便于学生进行对比，并对前面所讲内容起补充、说明作用，使前后知识相互呼应，加强学科内综合的能力。

（三）构建思维图示化工具的应用作业

1.作业内容的选取。研究中每道图示化工具应用性作业在内容选取上都是以教学目标为基准、以教材内容为主线进行设计，紧扣教材知识点，联系学生实际，适当增加能巩固提高学生对课堂知识理解程度的相关训练。

2.作业类型的设计。依据考查知识点的特征，实践研究中设计的图示作业主要有结构图、流程图、知识网络图、曲线坐标图、概念图、实验装置图等。

设计的图示化作业科学、合理、适度，在一定程度上反映出了学生的真实水平，也映衬出学生在某些知识点上存在的问题和不足。例：核心和主干知识应重点突破;对高频考点和易错点需反复强调以加强巩固;需加强学生对曲线坐标图类题的作答能力等。

第四步：及时分析，检测构建思维图示化的成效

1.通过分析发现，大部分学生对思维图示化工具在生活中经常使用，但缺乏系统的培养和训练，学生的思维图示化能力有较大的提升空间。

2.说明从思维图示化工具教学策略实施以来培养措施合理可行，培养目标合理清晰，培养思路正确得当。

3.学生的学业水平明显提高，总体成绩有较大的发展变化，参照平时教学中的课堂气氛、课堂效率、问题回答、解题能力等方面均有明显的提高。

第五步：及时巩固，总结构建思维图示化工具的有效教学策略

1.备课环节。根据教学的核心知识，应用建构主义理论，备图示类型，备构建图示的工具，备图示的构建过程，备图示的生物学意义，备构建图示的练习，备构建图示的作业，备构建图示的课堂活动……

实践证明，教师的精心预设，是以核心知识为学习支架构建思维图示化工具教学策略实施的保障。

2.課堂教学环节。根据学生的学情，采用教师指导下的构建，采用师生共同构建，采用学生自主构建，采用板书构建，采用徒手构建，采用多媒体构建，采用学生叙述性构建，采用生生合作构建……

实践证明，教师的精心组织，是以核心知识为学习支架构建思维图示化工具教学策略实施的主体。

3.课后环节。根据练习的需要，布置构建思维图示化工具过程性练习，练习概念图、网络图、结构图、过程图、坐标图、实验图、表格七个维度的构建，并做评比或点评，选出精品，张贴或投影，强化引领或示范，也可以要求学生再次构建……编制构建思维图示化工具应用性作业，注重类型、核心知识;注重同类或相似问题的解决，注重思维能力的训练，注重构建能力的培养，注重概念的构建和生理过程的构建;注重图示化工具的应用，注重构建图示的解读……

实践证明，教师的精心选材，是以核心知识为学习支架构建思维图示化工具教学策略实施的基点。

四、实践研究的成效总结

（一）有效促进了教师的专业成长

通过实践研究，加快了教师的专业成长，更加关注构建思维图示化工具，有利于将先进的教育思想内化为自己的教育教学理念，转变为自己的教育行为。

（二）有效促进了课堂的教学改革

在课堂教学中，学生参与课堂活动的深度、广度得到了提升，主体地位得到了较好体现，启发式、探究式、自主合作等学习方式在教学活动中得到体现。

（三）有效促进了学生的思维发展

研究过程中一方面使学生主动参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中获取知识;另一方面培养学生归纳与概括、演绎与推理、逆向思维等方面的理性思维习惯。在思维层面上，学生的能力有了显著的变化，由不熟悉到熟悉，由应用少到多应用，由不自觉到习惯化。

（四）有效提高了学生的学业水平

学生学习生物学科的兴趣被激发，课堂氛围浓厚，学生思维活跃，积极发表自己的见解，小组合作探究顺畅，探究性活动能有效开展，回答问题踊跃，准确率高，构建思维图示化工具应用课时作业质量提升。从目前看来，应用构建思维图示化工具解决问题已成为学生的主动行为和自觉要求。

通过多年的实践研究，构建思维图示化工具教学策略已在我校生物学科教学中常态化应用，得到广泛认可，效果显著。经过实践检验，对于实现培养目标、提高教学水平和教育质量效果显著，产生了广泛而积极的影响。无论是学生的核心素养、学业水平，还是研究教师的思想认识、业务水平，均有较大幅度的提高。

我们经过实践走出了一条成功的促进学生发展之路，证明教师在平凡的教书育人过程中，既可以成为学生成长的引领者和指导者，又可以成为教育教学的实践者和研究者。

编辑 鲁翠红