以“活动资源包”推动学生思维进阶的路径*

摘要：形式多样的学习活动是生物学科落实“教学过程重实践”理念的重要载体。“活动资源包”具有实践性、指导性、自主性和生成性等特点，是指导学生开展学习活动的“说明书”。在教学实践中，教师可以通过创设情境体验“活动资源包”、设计实验操作“活动资源包”、整合模型建构“活动资源包”、搭建图式建構“活动资源包”等策略，创构学习模式，推动学生思维进阶。

关键词：活动资源包；高中生物教学；思维进阶；核心素养

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2024）02-0092-05

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》的基本理念之一是“教学过程重实践”：“学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律。”[1]精心设计和有效组织观察、实验、模拟、分析、讨论等各种学习活动是落实课标理念的重要内容。但是，实际教学过程中，往往存在教师对实践活动重视不足、活动指导不到位，学生学习积极性不高、科学思维发展受限等问题[2]。为此，笔者创造性地开发了“活动资源包”这一教学载体，帮助学生在自主体验、合作学习的过程中思路更加清晰、步骤更加明确、操作更加科学。

一、“活动资源包”的内涵释义

教学范畴的资源包是指根据学科具体内容以及不同学情而创构的系统性资源，可分为教学资源包和学习资源包两类。前者主要包括教师制作整合的教案、课件、微课、实验、试题等，后者包括导学案、微视频和课后作业等。笔者开发的“活动资源包”特指一整套用于指导各类学习活动的资源，其中不仅包含活动本身的情境性素材，如视频、图片、相关社会科技资料等，也包含用具、实物、生活用品等真实性材料，并配以具体的原理、方法、步骤等详细说明。有的资源包甚至包含已经制作完成的各类模型，事先进行的实验结果以及具有启发性质的各类拓展问题等。

生物学科的“活动资源包”具有广义上的学科资源包形态，并根据活动形式的不同分为不同类型，如情境活动资源包、实验活动资源包、调查活动资源包、模型建构活动资源包、模拟实验活动资源包等。每一类型又可以采取有针对性的教学策略，以实现形成生命观念、培养关键能力和养成必备品格的目的。整合“活动资源包”的过程不仅要发挥教师的主导作用，更要凸显学生的主体作用，引导学生集思广益开发实验材料、设计活动方案、展示活动成果，张扬学生的学习个性，释放学生的动手天性，培养学生的创造心性。

二、生物“活动资源包”在教学中的价值认定

（一）坚实的实践性：破解“纸上得来”的难题

传统的课堂教学通常以讲授法为主，以知识的获取为主要任务，实践类活动开展较少，学生直观体验的机会不多。“活动资源包”一般是针对观察、实验、实践、建模等活动设计的，学生在真实自然环境中认识各种生物，在实验材料的选择与使用中观察直观实验现象，在实践调研中联系生产生活，在组装拼接模型中深化对生物结构特点的理解。与书本间接经验相比，这些直接经验更能促进智慧的碰撞，激发学生释放潜能。

（二）规范的指导性：化解“泛泛而谈”的问题

实验活动的开展需要教师做好详细的准备，同时对可能遇到的问题加以指导，这就需要教师具备良好的教学素养，但实际情况是教师自身的业务能力有待提高。笔者开发的“活动资源包”与“实验报告单”“学习任务单”异曲同工，都具有科学规范的指导性，避免学生走弯路；同时又具有“产品说明书”的操作功效，引发学生从低阶思维向高阶思维转变、从浅层学习走向深度学习，避免只讲理论不讲操作、只泛泛而谈没有明确任务等问题。

（三）普遍的自主性：走出“被动学习”的惰圈

课堂教学缺乏新颖的情境、有趣的活动、直观的体验，仅仅依靠单一的教学形式不能充分激发学生的自主性。事实上，教师更希望看到这样的场景：各个小组在任务驱动下各自开展学习活动，有的学生主讲如何做，有的学生认真观察，有的学生动手操作，还有的学生对出现的问题阐述自己的观点，等等。教师扮演的是观众和助手的角色，只有学生需要帮助的时候才上前，或操作示范或解答问题。“活动资源包”这一小小的教学载体，可以实现学生由被动学习转向主动学习的愿景。

（四）动态的生成性：走向“深度思维”的层域

学生只有在亲历活动时，才能够充分调动身体的各种感官，运用科学的思维方法，将活动所呈现的现象和结论“说”出来，以科学的思维分析，以理性的逻辑总结，进而由现象渗透到本质，由形象转化为抽象，形成对事物本质的认知。即使在同一学习任务下，学生自主开发设计的活动方案也会有所不同，由相同预设条件生成的结论也必然是动态的、变化的。由此可见，“活动资源包”不仅是一种学习工具，而且是一种学习形式，更是助推学生思维深度发展的教学手段。

三、基于“活动资源包”的高中生物思维进阶路径

（一）情境体验“活动资源包”：重塑思维进阶的原点

“情境是指一个人在进行某种活动时所处的社会环境，是人们社会行为产生的具体条件。”[3]教学情境主要包括生活情境、问题情境、虚拟情境等。

1.以境入情：创设生活情境资源包

情境教学是指在教学过程中，从学生的实际生活和熟悉的事物出发，创设与教学内容相关联的情境，激发学生的思维，实现知识的建构和情感的体验[4]。吴举宏认为：情境教学有助于学生情感与认知的融合，促进课堂从封闭走向开放，让生产、生活和科学实践的源头活水浸润课堂，打造一个生机勃勃的教学世界[5]30。真实的生活情境能够唤起情感的内驱力，以境激情，以情启智。

例如，教师在教学《细胞是生命活动的基本单位》时，首先，利用“问题探讨”引入生活境脉，制作微型纪录片“伴竹而生”，展现秦岭地区冷箭竹和大熊猫的生存环境和生活状态，画面感和现实感扑面而来，使学生仿佛置身于秦岭之中。其次，以冷箭竹和大熊猫为例，引导学生观察植物和动物的生命系统结构层次。最后，借助教材大幅图片总结生命系统这一大概念。同一情境贯穿整节课，可以整合成条理清晰、层次分明的“活动资源包”，促进学生持续学习。

2.以问促学：形成问题情境资源包

首先，要精准把握教材核心内容和核心目标。其次，要正确地把握核心问题的结构和组织形式。在设计核心问题时，要以一个或几个具有一定包摄性的事实、概念或原理为核心内容，提出具有一定逻辑联系的问题组，让学生自主分析问题、解决问题[6]。最后，在分析和解决问题的过程中，组织和形成结构化的知识。

例如，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，初学者需要了解噬菌体结构、繁殖方式、同位素标记技术等知识。教师可以设计问题串资源包引导学生自主学习：T2噬菌体属于哪一类生物？主要组成成分是什么？T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程是怎样的？新噬菌体的成分怎样合成？实验中标记什么元素可以把DNA和蛋白质分开？如何单独获得只有35S或32P标记的T2噬菌体？一系列富含层次性、思维性的问题，促进学生提升理性思维，进行深度学习。

（二）实验操作“活动资源包”：拨动思维进阶的实弦

实验活动是生物课程的重要组成部分，对学生的认知发展、方法习得、能力进阶以及思维表达等起着重要作用，对发展学科核心素养具有不可替代的作用。

1.格物致知：开发观察实验资源包

观察实验是“格物致知”的一种路径，具有激发学生学习兴趣、转变学生学习方式、培养学生创新能力等多重教育功能。生物观察实验可以是形态结构观察，如观察洋葱根尖细胞有丝分裂中染色体的形态；可以是实验现象观察，如观察还原糖与斐林试剂混合时的颜色变化等。

例如，在《细胞膜的结构和功能》的教学中，教师课前准备鸡蛋、解剖针、镊子等材料，课堂上各小组根据观察实验“活动资源包”的说明，通过看一看、摸一摸、试一试等方法，观察鸡蛋黄前后的形态变化。活动完毕，师生共同交流观察到的现象。接着，教师提出问题：鸡蛋黄在培养皿中为何不向四处散开？为什么煮熟的鸡蛋中，蛋黄都是圆形的？学生在直观观察的基础上真实感受细胞膜的存在，使细胞膜这一结构从微观世界中走出来。

2.习得方法：设计探究实验资源包

探究是主动学习的核心，探究性学习能够有效地促进学生转变学习方式[5]41。探究实验是科学家对新事物、新现象进行研究的方法。教学中的探究实验一般是在教师知道答案而学生不知道答案的情况下开展的一种认知活动，是探究性学习的主要形式，重在引导学生明晰变量、设计对照实验以及分析实验结果。

例如，《比较过氧化氢在不同条件下的分解》实验资源包主要包括以下内容：首先，学生自主阅读了解实验原理、材料、方法等内容，梳理主要操作步骤。接着，观看实验操作视频，并利用教师提供的实验材料设计并开展实验，观察记录实验现象。最后，各小组汇报实验情况，针对问题共同探讨，形成完整的实验报告单。实践发现，大部分学生都能基于资源包顺利完成实验。

（三）模型建构“活动资源包”：泛起思维进阶的涟漪

建模是生物教学中的重要“科学方法”之一。模型一般包括实物模型、理论模型、数学模型等。

1.直观呈现：挖掘实物模型资源包

实物模型可以分为自然实物模型和人造实物模型，前者主要是指自然界中生物的特征或生命现象，后者是指使用非生物材料模仿原型制作的各种模具。学生在建模过程中动脑、动手、动眼，较为直观地感知有关结构或生理过程。因此，建模即思维塑造的过程，也是创造性思维跨越式进阶的过程。

例如，学习细胞膜的结构时，教师首先指导学生阅读科学家对磷脂分子特点的发现过程，接着提出问题：你能拼出磷脂分子在水中的排布方式吗？学生利用磁铁片剪出一个个磷脂分子，在白板上自由拼贴，初步建构模型。师生共同对建构的模型进行评价和修正，并结合科学家关于细胞膜结构的假说和发现过程，完善形成更加科学合理的细胞膜流动镶嵌模型（如图1）。

2.抽象概括：整合理论模型资源包

理论模型主要包括结构模式图、生理过程示意图等图像模型。图像模型具有抽象概括、蕴含着大量信息、重点突出等特点，能够帮助学生化解学习难点，通过图像识记或再现生物学现象、概念和方法。读图、识图、绘图过程是由浅入深的再构过程，教学中教师可以借助教材原图，也可以将文字叙述转化成图形，甚至对相关图形进行修改和整合，最大化发挥图像模型的作用。

例如，减数分裂具有微观性、动态性、过程性等特点，考验学生的直觉思维和空间想象能力，成为学生学习的难点。教师在教學本部分内容时，可通过两种方式进行强化。一是购买精美的减数分裂贴纸，让学生按照要求选择、粘贴不同形态的染色体，在潜移默化中反复辨别、巩固染色体各个时期的特点。二是指导学生绘制染色体各个时期的图示及数量变化的坐标图，邀请部分学生上台展示和讲解。学生自主建构“活动资源包”，充分体现了想象、思维和审美的差异性。

3.总结规律：归纳数学模型资源包

数学模型是指借助数学符号、曲线、公式等对知识的本质进行抽象概括的虚拟化思维模型。建构数学模型，学生通过函数模型寻找动态规律、通过曲线模型展示数据特征、通过概率模型预测事物的发展，需要有严密的思维。当然，数学模型蕴含着规律性、概括性、迁移性、实用性等特征，建构时教师要尽量提供具体情境或案例，帮助学生在渐进中归纳总结。

生物教学中数学模型主要包括坐标图模型和函数模型等，前者分为曲线图、直方图等类型，后者主要涉及概率计算内容。例如，光合作用与呼吸作用的强度在一天中的不同时段是不同的，教师可以借助曲线图（如图2），引导学生分析光合作用各个时段、各个时间点的特点。

（四）图式建构“活动资源包”：牵动生命观念的脉络

皮亚杰认为，在与外部环境相互作用的过程中，儿童逐步建构起关于外部世界的知识[7]，并在同化、顺应和平衡三个过程的影响下，发展自身的认知结构。建构主义学习理论认为：学习是在原有认知图式基础上，将新的经验逐渐整合、内化的过程。

1.时空重现：梳理科学史实资源包

科学史通常以科学故事的形式编排，具有较强的可读性，让学生在有趣的故事情节中了解科学家是如何开展研究的，体悟知识的发生发展过程，完成对概念、原理、规律的建构，同时关注科学方法和科学精神的重要性。教师在科学史教学时应当关注情境中的关键问题，引导学生主动思考，养成优秀思维品质。高中生物教材中穿插设计了大量的科学史材料，教师应当厘清史料脉络，挖掘重要思考点，引导启发学生重走科学家之路，重温经典科学实验。

例如，关于探究“转化因子是什么”的问题，人教版与苏教版教材分别介绍了艾弗里不同时期的实验。教师可将三个实验串联起来，分别辅以关键的思考题，形成一个系统的科学史“活动资源包”。学生研读、思考、评判三个实验的异同点、优缺点，大量的思维活动贯穿始终，创造性、批判性思维进阶发展。

2.逻辑演绎：设计概念建构资源包

建构概念图要经历草拟、分析、比较、联结、归纳等步骤，促进师生知识结构的整合，呈现出思维的过程和结果，是辅助学习的重要工具。

讲授新课时，教师首先借助概念图进行总结，重要内容留白，让学生进行补充，这有助于学生归纳能力的提升。然后引导学生根据概念图中的关键词进行解释，说出相关的具体内容。如关于光反应和暗反应的内容，重在分析两种反应发生的时间、条件、相互联系等，可引导学生在阅读文字材料的基础上，逐渐形成概念图，使抽象复杂的生理过程变得清晰明了（如图3）。

“活动资源包”是笔者在多年生物教学实践基础上提出的一种学习载体，是对学习资料解构、材料创构、认知再构过程的一种辅助手段，种类丰富、形式多样、材料宽泛，具有实践性、开发性、动态性、借鉴性、系统性等特点，是促进学生科学思维能力提升的创新路径。

参考文献：

[1]中華人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：3-5.

[2]翟小梅.实验教学资源包的设计及其运用[J].生物学教学，2022（4）：72-73.

[3]王文静.中外情境教育的发展与比较[M]//顾明远.李吉林和情境教育学派研究.北京：教育科学出版社，2011：413.

[4]崔平.高中课堂创设历史情境的策略应用探究[D].上海：华东师范大学，2011：1.

[5]吴举宏.从三维目标到核心素养：给生物教师的101条新建议[M].南京：南京师范大学出版社，2019.

[6]陈丹.学生惰性知识的形成机制及其改进策略[D].成都：四川师范大学，2013：7.

[7]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007：182.

责任编辑：殷伟

*本文获2023 年江苏省“师陶杯”教育科研论文评选特等奖。

收稿日期：2023-12-08

作者简介：翟小梅，江苏省东海高级中学，连云港市港城名师。