聂金梅
教师教学要有清晰的思维主线,抓住思维主线就等于抓住了思维运动的轨迹,就能引导学生对知识进行深层次的理解与建构,进而引发学生深度学习。尤其是复习课,其涉及的内容不再是局限于某一章节的知识,如果我们能在确定若干个核心概念的前提下,引导学生充分联系相关知识,建构知识网络,对知识进行深层次的理解与应用,那么学生就迈向了深度学习。下面笔者以苏科版生物八年级上册“人体内物质的运输——血液循环”复习课为例,谈抓住思维主线,引导学生深度学习的一些实践探索。
一、思维主线的确立
单元复习课的思维主线是以单元内容为依托,遵循学生的认知发展规律和思维特点,从整体解读的角度确立一条清晰、简洁的线索,将单元内的主要学习内容串联起来,环环相扣,层层推进,使学习过程自然、流畅,水到渠成。
1.思维主线形成的知识基础。
思维主线形成的知识基础就是确立核心概念。本章的核心概念是物质运输,物质的运输要依靠循环系统来完成。在循环系统中,血液是物质运输的载体,血液在心脏和血管组成的管道中循环流动,与外部不断进行着物质交换,实现了各种物质的运输,所以物質运输贯穿于人体整个循环系统。通过这一核心概念,人的心脏、血管、血液、血液循环等重要概念也紧密联系成了一个统一的整体。
2.思维主线确立的思维基础。
学生对该部分知识的认识基础相对扎实(中考重点),但他们在很大程度上依然是点状思维,没有达到链状思维形式(比如学生知道心脏四腔的位置名称,也能说出三种血管的类型,但是不能把心脏和血管有机联系在一起),更没有整体思考的结果。因此,教师要理清知识的来龙去脉,形成思维主线,引领学生将头脑中零散且点状分布的知识通过思维主线加工处理成知识网络结构,进而形成整体思维。
3.思维主线确立的活动基础。
思维主线确立之后,教师要创设一系列情境让思维主线不断地聚拢相关知识。通过上节课“人体对营养物质的吸收”的复习,学生已经知道了营养物质被消化吸收后,进入小肠的毛细血管,这样就和循环系统连接上了。确立思维主线:跟随营养物质的脚步去血液循环系统里一探究竟。
随着思维主线的逐步推进,教师设计了问题,包括社会生产、生活等各种不同的情境,引导学生积极参与,主动学习。在积极动手、动脑、动眼、动口等活动中,学生将头脑中零散的单点知识通过思维主线聚拢在一起,构建知识网络结构。
二、思维主线的呈现
1.思维主线的内容。
有了以上基础,自然而然就能确立循环系统的复习主线为营养物质的行进路线。如第一站是血管,跟随血液流动来到第二站心脏,经过肺部毛细血管以后,血液中气体成分发生变化,进入第三站血液,在经过全身毛细血管后,营养物质神秘消失,通过寻找,回顾血液循环途径及血液成分变化(第四站)。最后,拓展思考分解营养物质的氧气从哪里来以及分解之后的废物如何排出,将人体的消化、呼吸、循环和泌尿四大系统联系成一个有机的整体。这样的思维主线能够促进学生不由自主地实践运用(例如循环系统的主体知识构建之后,学生会想:血液能运输养料和废物,血液中氧气从哪里来的?细胞产生的CO2、尿素等废物通过哪些方式排出体外?)。
2.思维主线的呈现。
以“我们每天吃的营养物质到哪儿去了”为情境问题引入对血液循环系统的复习,然后引导学生追随营养物质的脚步去循环系统里一探究竟:第一站——小肠内毛细血管。笔者通过创设宽松的学习氛围,激发学生的学习兴趣,将血管部分的复习内容以填空的形式提前分发,学生利用课余时间通过阅读课本独立自主地回顾基本概念、原理、相关术语,为课堂上合作探究奠定理论基础,也为拓展训练留下充足的时间。
【活动1】情境历练:旅途中有惊喜也有意外,如果你遇到以下三种情况(如图1),应该在哪止血,为什么?
笔者通过“情境救护”环节,营造真实或可能的情境生活案例,激发学生好奇心。学生会不由自主地对三种血管的功能和血流速度进行区分,利用已有的生物学知识和原理对相关的生活实践进行思考,分析并解决实际问题,培养科学思维的能力。
三、思维主线呈现的价值和意义
1.思维主线对教的促进。
要设计出一条清晰的思维主线引领整个单元复习课,就要求教师有较高的思想站位、知识站位和能力站位。首先,教师要深入钻研课程标准,领悟课标要求。其次,教师要熟练地掌握教学内容,理清各学习板块之间的逻辑关系,合理安排教学内容。最后,教师还要充分了解学生已有的学科知识、关键能力、生活经验、学科观念、思维习惯、学习特点、认知盲区等。这样才能设计出一条符合学生学习规律,吸引学生积极主动参与的、清晰明了的思维主线。沿着思维主线,各种有关联的问题也依次有梯度地展开,层层深入,环环相扣,持续激发学生的学习兴趣。
跟随着营养物质,我们从小肠的毛细血管来到了第二站——心脏,在对心脏部分的自主学习进行校验之后,引导学生进行探究。
【活动2】①取一只新鲜的猪心脏做灌流实验。如果将水从猪心脏的主动脉灌入,应该观察到的实验现象是水从下列哪种血管内流出?
A. 肺静脉 B. 主动脉 C. 肺动脉 D. 下腔静脉
②将血液在心脏和血管里的流动方向补充完整(如图2):
教师引导学生在理解心脏结构的基础上进一步深入思考血液在心脏之间的流向。通过分析完成血液在心脏和血管中的流向,把前面复习的血管和心脏知识巧妙地对接起来,构建出血液循环的总体框架。
2.思维主线对学的促进。
思维主线为学生提供了一条超乎他们想象的学习线索,随着思维主线的推进,会出现多个不断变化的动态学习情境。学生在这些情境中不断地发现问题,利用已有的知识分析和解决问题,充分践行深度学习理论。除此之外,在这种思维主线引领下的情境体验,能大大激发学生的学习兴趣,让学生拥有学有所成的获得感。
【活动3】营养物质经过肺部毛细血管后,同行人员(气体)发生了变化,由此联想到运输营养物质的载体(旅游大巴)是血液,此时进入复习第三站——血液。经过对血液内容的自主学习交流之后,出示合作探究的议题:
中国足球队在备战世界杯亚洲区预选赛时,在众多条件优越的地点中,最终选择了云南昆明作为集训地,最主要的原因是什么?你认为在昆明集训对运动员的体能变化有什么影响?
设计意图:因为昆明属于高海拔地区,氧气浓度相对较低,可以促进人体内血红蛋白或红细胞数量增加,从而提高供氧能力。教师引导学生从社会生活实践的层面探讨对知识的理解和掌握,运用所学知识阐释社会生活议题,强化学科知识之间的联系,培养学生的知识迁移应用能力,为继续学习和走向社会打下认知和实践的基礎。
四、思维主线与深度学习的关系
1.思维主线对深度学习的促进作用。
社会高速发展,技术迭代进步,在人工智能时代,学生的学习从以倾听、记忆、模仿和练习为主的复制性学习,转变为以实践、体验、理解和迁移为典型特征的深度学习。在思维主线的带领下,学生将感悟的新内容与原有的知识建立关联,在学习实践和应用中达到更深层次的理解,主动建构个人知识体系。学生胸有成竹地面对陌生且复杂的真实问题时,就能创造性地分析,较快地形成解决思路,迅速地进行决策,快速地整合资源,解决问题。这是深度学习学科育人的追求。
经过全身毛细血管后,血液中的营养物质神秘消失,通过寻找营养物质,回顾血液循环路线(体循环和肺循环),学生进一步思考营养物质到底哪去了;再讨论营养物质的去向,理解血液中成分的变化。学生在对血液循环途径和血液变化的自主学习部分校验之后,呈现的讨论交流如下:
小明在医院静脉注射青霉素之后,感到嘴里很苦,而且尿液中也有青霉素的气味,请问:青霉素经过哪些途径到达味蕾?又经过哪些途径出现在尿液里?
设计意图:真实的生活情景再现使得学生自发地把所学知识与生活实际联系起来,运用学过的人体内的血液循环途径分析青霉素到达味蕾、尿液的过程,沿着思维主线层层推进,将浅层知识理解后迁移应用,培养知识运用能力,实现深度学习。
2.深度学习对思维主线的确立的促进作用。
未来社会需要的是有批判精神、创新意识和独立思考的能力并能够创造美好生活的人,单靠机械记忆一些碎片化的知识是远远达不到培养未来人才的要求,必须靠深度学习来实现。这就要求教师在进行单元复习课教学时,不能简单地罗列知识点或者进行题海战术,而是要高瞻远瞩地设计一条清晰的思维主线。在思维主线的带领下,学生将头脑中呆板无序的知识融会贯通,举一反三,知一会十,培养了积极的学习态度和联想创造能力。
随着思维主线的深入开展,学生头脑中已经建立了营养物质能被血液循环运输的概念,这时学生就会不由自主地想到:“血液能运输其他物质吗?例如氧气、二氧化碳、尿素等。”“血液里的氧气从哪里来?运到哪里去?”“血液里的废物会被运输到哪里排出体外?”
学生小组合作或者独立思考这些疑问,以血液循环为纽带进行拓展联系,将人体的消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统有机地整合起来,既培养了学生的发散思维能力和知识的汇聚整合能力,同时让学生体验到人的身体是一个时刻在进行着各种有序生命活动的、相互联系的统一整体。通过树立最基本的生命科学观念,让学生实现真正意义上的深度学习。
3.思维主线与深度学习之间的关系。
思维主线好比一个树干,学生头脑中的前概念知识就像细枝末叶,深度学习恰似狂风骤雨,树干把细枝末叶有机地联系成一个统一的整体(如图3),经历各种风吹雨打,更加乐观顽强地生活。所以说思维主线是通向深度学习的必经之路、智慧之路。深度学习是思维主线不变的初心和终极目标。
总之,深度学习的情境不仅能大大激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,还能培养学生可持续发展的学习能力,提升其科学思维的水平,渗透生物学科核心素养,从而真正实现快乐、高效的复习课课堂教学。