[摘要] 聚焦先验境脉学习设计的教学有助于学生经验转化,深化学科育人价值。本文以课例研究的形式,阐述了采用知识衔接教学,构筑学段进阶境脉;真实情境关照,勾连生活经验境脉;理科属性回归,建构实验纵深境脉;概念诊断导引,回归学科思想境脉的生物学教学策略。聚焦先验境脉学习设计的教学应当着力显性化评价的先验认知诊断、纵深多维度探究的情境任务导引、强化前概念贯通的教学线索梳理。
[关键词] 学习境脉;先验经验;教学设计;中学生物学
先验境脉(情境脉络)是指在教学中,为持续性激发学生学习兴趣,提升他们的任务参与度,并将所需学习的内容与其先前经验相联系而创设的情境脉络。先验境脉的学习设计能够为学生提供延展性强、关联度高的情境,让他们伴随情境的深入进行任务探究。这将促使学生的先验知识和技能与所学内容、生活经验相关联,从而培养他们解决问题的能力,促进他们达成深层次的学习。创建先验情境脉络的重点是境脉的起点,需要勾连学生的已有经验。这些已有经验包括但不限于学生已经学习过的知识、学生的生活经验,或者学生显性暴露的概念等。以下具体探讨实践策略。
一、知识衔接教学,构筑学段进阶境脉
知识衔接教学是指在学习过程中,将学生已有的知识与新学习的知识有机衔接起来,形成一条连续的学习路径。这种教学方法旨在帮助学生巩固已有的知识基础,促进他们更好地理解和应用新知。为了有效地构筑学段进阶境脉,在具体教学中需要激活旧知识,即在引入新知识之前,通过复习和回顾初中学段的相关知识,激活学生的先前记忆。而在介绍新的所学内容时,教师可以通过对比或类比等教学方式促进学生建立起已有经验与新知识之间的桥梁。同时,构筑学段进阶境脉还需要为学生提供实践机会,如安排实验设计、案例分析或项目任务等活动,让学生将新知识应用到实际情境中。此外,为了确保境脉构筑与开展的流畅度,还需要在学习过程中及时给予学生总结与反馈。通过构筑生物学学段进阶境脉,学生逐步扩展和加深对生物学知识的理解,能够将不同学段的知识点联系起来,形成更完整的知识体系。这种教学方法有助于提高学生的综合能力和创新思维,培养他们在生物学领域的专业素养。
例如,“生物细胞结构及其功能”一课,可以先让学生回顾初中阶段所学的细胞基本知识,如细胞的组成、细胞膜和部分细胞器等,再以工厂、器械等各类系统的运转为情境,引导学生思考细胞结构与功能之间的联系,如工厂制作零件时如何协同工作等。之后,便进入境脉进阶阶段,提供相关类比案例和实验数据,引导学生深入了解细胞的各个部分及其功能,如线粒体、叶绿体、高尔基体等。接下来,让学生带着自己的思考,使用显微镜观察各种细胞并描述其结构,借由观察实验验证自己的思考。然后,借由工厂制作器械的特殊性,让学生带着情境的思考进行文献研究,了解细胞的特殊功能和适应性。最后,引导学生总结研究结果,并进行展示和分享;组织小组讨论,让学生深入思考细胞结构与功能之间的进一步关联,如细胞分化和细胞信号传导等。通过知识衔接的进阶境脉,学生可以在初高中学段的衔接深入中理解细胞结构与功能之间的关系。
二、真实情境关照,勾连生活经验境脉
通过真实情境关照和勾连生活经验境脉的教学策略,学生可以更加深入地理解和应用所学的知识。这种教学方法能够激发学生的学习兴趣,提高他们的主动参与和探究能力,培养他们观察、分析和解决问题的能力。同时,也使得学生能够将所学知识与实际生活中的情况相关联,增强知识的意义和实用性。在生物学教学中,通过将学习内容与真实情境相结合,勾连生活经验境脉,可以帮助学生更好地理解和应用所学的生物学知识。一方面,真实情境关照可以通过实地考察、观察实验、模拟活动等方式实现。通过亲身体验和观察,学生可以更加深入地理解生物学原理及其重要性。另一方面,在真实性情境关照的基础上,勾连生活经验境脉可以通过提问、分享个人经历、讨论实例等方式实现。这样的交流可以帮助学生将抽象的生物学概念与自己的生活经验联系起来,增强对知识的理解和记忆。
例如,在探索“生态系统中食物链及其能量流动”时,可以先演示一个真实的生态系统,如田地、森林或水域,引导学生观察这个生态系统中的生物群落,并提问他们关于食物链和能量流动的问题。紧接着,让学生溯源自己的日常饮食,并思考其中的食物链和能量流动。你的饮食中哪些食物属于第一级消费者?哪些属于第二级消费者?鼓励学生运用所学的生物学知识,分析食物链和能量转化在日常生活中的重要性和影响。之后,组织学生进行实地调查,选择一个特定的生态系统,如城市公园或湿地,要求学生观察并记录所选生态系统中的不同生物种类,并构建该生态系统的食物链。学生可以使用观察、采样和调查表等方法收集数据,并在课堂上分享和讨论他们的发现。这种教学方法也能够让学生意识到他们的个人行为对生态系统的影响,从而促进其环境保护和可持续发展意识的培养。
三、理科属性回归,建构实验纵深境脉
生物学的学习离不开实验。通过设计和进行实验,让学生亲自观察和探索生物现象,加深对生物学原理的理解和记忆。建构实验纵深境脉旨在提供更深入的实验探究经验,培养学生的科学思维和实验技能。举例而言,通过从简单的定性实验开始,逐步转化为定量实验,就可以建构实验纵深境脉。这种实验的境脉设计教学方式不仅能够提供可靠的数据支持,还可以培养学生的实验设计和数据分析能力,使他们更有创造力,成为扎实的生物学研究者。建构实验纵深境脉要求逐步拓展实验的深度和复杂度,以帮助学生逐步提升实验设计和分析能力。教师可以从简单的实验开始,逐渐引导学生进行更复杂的实验设计。首先引导学生进行简单的模拟实验,然后逐步增加实验条件和变量,让学生进行更深入的实验。而理科属性的回归恰恰需要通过实验的设计、验证与解析来巩固学科知识。
例如,“光合作用的影响因素”一课,教师可以延伸“探究不同浓度叶绿素对光合作用速率影响”的学习任务。教师先引入“不同绿色深度的植物光合作用是否一样”这个问题情境,让学生进行定量实验的探究。接着,准备一组植物叶片样本(需要选择同一种植物的叶片),确保它们相似且无损伤。再将叶片放置在不同浓度的叶绿素溶液中浸泡一段时间,让叶片吸收叶绿素,并使用没有叶绿素溶液的叶片作为对照。在相同的光照条件下,使用光合速率仪测量每个样本的光合作用速率。收集每个样本的光合作用速率数据,包括对照组和实验组的数据。绘制柱状图或折线图来比较不同浓度叶绿素溶液对光合作用速率的影响。根据初步实验结果,选择最具显著影响的叶绿素浓度范围进一步研究。设计更多的实验组,以增加样本量和结果的可靠性。为了进一步纵深境脉,也可以让学生考虑其他影响因素,如温度、光照等,并设计实验来探究这些因素。
四、概念诊断导引,回归学科思想境脉
概念诊断可以及时发现学生对概念理解的薄弱点、模糊点或错误点,并有针对性地进行学习导引。通过概念诊断导引,学生可以更深入地理解学科的核心概念和原则,并能够将这些概念应用到实际问题中,进而达成回归学科思想境脉的教学策略。首先,概念诊断导引是指通过诊断学生对关键概念的理解程度,来指导教学的具体方向。教师可以设计一系列评估工具,如概念测试、问答等,诊断学生对关键概念的掌握情况。基于学生的诊断结果,教师针对性地进行教学介入,强化学生的概念理解,比如设计一份概念测试,了解学生概念的理解情况,并根据诊断结果提供相应的教学支持和反馈。而回归学科思想境脉则需要教师将学科的核心思想与学生所遇到的实际问题或现实场景相结合。通过回归学科思想境脉,学生可以将所学的学科知识与实际问题相结合,提高自身的批判性思维和综合应用能力。
例如,在让学生探索“生物多样性与生态平衡之间的关系”时,可以先设计一个概念测试,涉及生物多样性、种群、生态位等概念的理解。分析学生的回答,了解他们对这些概念的理解程度和存在的困惑。之后,教师便可以引导学生思考以下问题:为什么生物多样性对生态平衡至关重要?它是如何维持和影响生态系统的?提供相关情境资料或实例,如生物多样性减少导致的生态失衡的案例研究。组织小组讨论,让学生分享自己对该问题的看法,并鼓励他们运用生物学的原理和思维方式进行分析与解决。然后,教师让学生选择周边地域具体的生态系统或生物群落进行调查和研究,要求学生分析该生态系统中的生物多样性情况,并评估与生态平衡的关系。学生可以选择进行实地考察、数据收集和分析,以及相关文献阅读,来支持自己的结论。最后,在总结与反思阶段,教师需要引导学生总结调查研究结果,并进行展示和分享。此时,教师应鼓励学生进行个人反思,思考自己对生物多样性和生态平衡的认识和看法是否有所深化。通过概念诊断导引和学科思想境脉的教学策略,学生可以从理解基本概念逐渐深化到领悟生物学的“稳态与平衡”思想。
五、教学反思
着力显性化评价的先验认知诊断。为了更好地导引情境的脉络、指导学生的学习,我们需要对学生的先验认知进行评价。通过显性化评价方法,如问卷调查、小测验等,能够帮助我们获取学生已有的知识、技能和理解的信息,以及他们在学习过程中可能存在的困惑或误解。基于显性化评价的结果,教师可以发现他们在某些概念上的共同困惑点,及时调整教学内容和方法。
纵深多维度探究的情境任务导引。设计纵深多维度的情境任务需要给学生提供开放性的问题或挑战,引导他们进行多维度的深入思考与探究。情境任务的导引将会激发学生的好奇心和求知欲,并帮助他们在解决问题的过程中不断习得新的知识和技能。纵深多维度的情境任务能够提高学生思维的深度和广度,并培养学生的合作能力和解决问题的能力,帮助他们具备更好的自主学习能力和创新精神。
强化前概念贯通的教学线索梳理。聚焦先验境脉的教学设计,需要强化前概念与所学内容之间的贯通关系,这意味着要将相关的前概念和后续概念有机地衔接起来。通过梳理教学线索,我们可以清晰地展示不同概念之间的联系和依赖关系。这样的线索可以包括前概念的回顾和复习、与后续概念的桥接、例子和应用情境的引入等。通过这些线索,学生可以更好地理解知识的发展脉络,并将其应用到实际问题中。
[本文系江苏省中小学教学研究第十四期立项课题“基于大概念的初高中生物学衔接教学的实践研究”(项目编号:2021JY14-L250)和江苏省中小学教研室第十四期重点自筹课题“基于真实问题情境的高中生物学深度学习的实践研究”(项目编号:2021JY14-ZB100)研究成果]
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冯文静 江苏省徐州市铜山中学,中学高级教师,江苏省教学名师。