费曼学习法融入高中生物教学中的探究

2024-10-10 00:00黄云开陈学梅
中学教学参考·理科版 2024年9期

[摘 要]文章以“细胞中的糖类和脂质”一节课为例,通过课前准备、课堂教学、课后反馈三个阶段展示了费曼学习法在高中生物教学中的基本流程和具体应用,为一线生物教师在教学中融入费曼学习法提供了可参考的教学思路。

[关键词]费曼学习法;高中生物;糖类和脂类

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2024)26-0074-04

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》指出,学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力[1]。高中生物教学的最终目标是促进学生核心素养的全面发展,而这一目标的实现离不开学生主动且深度的学习过程。因此,笔者尝试将以深度学习为特点的费曼学习法引入高中生物教学中,并以“细胞中的糖类和脂质”一课为例,展示其在生物教学中的具体应用,旨在为一线教师提供一种可参考的教学思路,以更有效地促进学生核心素养的发展。

一、费曼学习法概述

费曼学习法是由1965年诺贝尔奖得主理查德·费曼基于其个人学习经验总结出的高效学习方法,其核心理念是“以教促学”[2],这与我国《礼记·学记》中倡导的“教学相长”不谋而合。费曼学习法的四个基本步骤分别是选择学习内容、自主学习、模拟讲授和简化类比(如图1)。

当学生使用费曼学习法进行深度学习时,首先需要选择一个合适的学习内容,该内容可以是概念、技能或方法。在确定学习内容后,学生需主动学习相关资料,如教材、教辅、学习视频等,理解并掌握该知识的要点。在完成自主学习后,学生应尝试将该内容教授给他人,并在教授过程中使用简洁明了的语言将知识阐述清晰,同时通过列举恰当的案例来增进听众理解。若在此过程中发现自己对知识的表述不准确、语言不清晰或无法解答听众提出的问题时,则需重新学习相关知识,直至能够准确地将知识传授给听众,确保他们掌握所学内容。

在传统的高中生物课堂中,学生的学习方式以教师讲、学生听为主。在这种学习方式下,学生仅是知识的被动接受者,知识在学生大脑中的信息留存率仅为20%[3]。这既不利于知识的长期记忆,也不利于学生核心素养的发展。而费曼学习法的四个基本步骤不仅体现了学生在教学过程中的主体地位,还能有效提高学生搜集资料、自主学习的能力。此外,相关研究也表明,采用“模拟讲授法”巩固的知识在学生大脑中的留存率高达90%[4]。因此,将费曼学习法引入高中生物课堂,不仅能够更好地帮助学生掌握知识,还能促进学生深度学习,提升学科核心素养。

二、基于费曼学习法的教学流程

基于费曼学习法的教学思路实质上是一种强调“生生合作,教学相长”的教学方式。结合王苗苗等人[5]在高中生物习题课上应用费曼学习法的实践经验和高中生物理论课的特点,笔者设计了基于费曼学习法的理论课教学基本流程(如图2)。

基于费曼学习法的教学流程分为课前准备、课堂教学和课后反馈三大部分。首先,在课前准备阶段,教师要深入分析教学内容,判断其是否适用于费曼学习法。在确定适合使用该方法后,根据学习内容和学生需要,对学生进行分组,同时将学习内容进行划分,由学生认领模拟讲授任务,并要求学生利用课余时间对讲授任务进行深度学习,以便在课堂上能够较好地完成模拟讲授。其次,在课堂教学阶段,教师要有效组织各小组轮流进行模拟讲授,并引导学生对讲授内容进行质疑和讨论,以达到深度学习的效果。在模拟讲授结束后,教师应引导各小组进行组间合作,共同解决模拟讲授过程中产生的问题。在课堂的后半部分,教师应对全班的表现进行集中评价和点拨,同时带领学生总结知识,以此查缺补漏。最后,在课后反馈阶段,教师应安排适当的测验来检验学生对知识的掌握程度,以便后续安排个性化的辅导。

三、在“细胞中的糖类和脂质”教学中应用费曼学习法

(一)课前准备阶段

1.学习内容分析

“细胞中的糖类和脂类”选自人教版高中生物必修1第2章第3节。学生对该内容的认识存在三大不足,一是不清楚糖类和脂质的定义和作用;二是不了解糖类和脂质的具体分类;三是不知道糖类和脂质之间是可以相互转化的。针对以上不足,教材使用了通俗易懂的语句对糖类和脂质进行了定义,同时列举了大量贴合学生生活经验的案例来介绍糖类和脂质的分类及作用,因此学生能够通过阅读教材和查阅资料纠正自身的前概念。此外,细胞中的糖类和脂质是两个相对独立的知识点,不存在强关联性,因而可以划分为两个部分供学生自主学习和模拟讲授。通过以上分析不难发现,本节内容既不存在复杂难懂的学习障碍,又便于分割学习内容,因此非常适合采用费曼学习法进行教学。

2.合理分组

现阶段,费曼学习法融入教学的基本模式主要建立在生生合作、教学相长的原则之上,因此需要根据学习内容对学生进行合理分组。在进行学习内容分析时,将本节课分为“细胞中的糖类”和“细胞中的脂类”两部分。为了避免出现小组过多,教师难以兼顾的现象,本节课采取四人一组的分组形式,并在每组内选定一位领导力较强、有责任感的小组长,负责协助教师分配任务、把控组内成员模拟讲授的时间以及组织成员开展讨论交流等活动。组长可以由小组成员推举,也可以由教师直接任命。

3.任务认领与自主学习

教师完成分组后,向各组发布可供选择的讲授任务,即“细胞中的糖类”(两人)和“细胞中的脂质”(两人),并要求各组成员在认领任务后填写模拟讲授任务单(如图3)。任务单在本节课结束后由小组长收齐并上交。

每位学生在课余时间利用教材、习题册及课外资料等,对需要模拟讲授的任务进行自主学习,并深刻理解相关知识点。他们可以通过自我讲授的方式来检验自己对知识的掌握程度,在此过程中也需要将遇到的难以理解或陈述不清的部分进行重新学习。此外,教师应鼓励学生将重要的知识点、易错点记录下来,如糖类与脂质的定义、作用及分类等,以便在正式的模拟讲授时能够有效帮助同伴理解和掌握有关糖类与脂质的知识。

(二)课堂教学阶段

1.模拟讲授,教学相长

在模拟讲授开始前,教师应向学生明确模拟讲授的基本要求:第一,讲授的内容不能出现知识性错误,同时也要避免知识点的多讲和漏讲;第二,要求学生采用脱稿或半脱稿的方式讲授;第三,讲授过程中要做到语言流畅、用词准确、思路清晰;第四,注意把握讲授的时长,严禁超时;第五,鼓励学生在教材案例的基础上,再多举一些教材以外的案例,以加深对知识的理解。

随后,各组根据模拟讲授任务单,由组员依次进行模拟讲授。当同伴进行模拟讲授时,其他成员须认真听讲,并对讲授者的表现做出评价,将评价结果填写在任务单中。评价的主要内容包括语言是否流畅,用词是否准确,讲授是否具有逻辑性,受众能否理解讲授者所要传达的知识点等。同时,也要对照教材,评价讲授者对糖类和脂质的定义、分类、作用等内容的讲解是否全面准确,所举案例是否贴切等。

每位成员模拟讲授结束后,组员可以提出自己的疑问,并在小组内讨论。例如,当有组员提问“纤维素是植物细胞壁的主要成分,还有什么物质也能构成细胞壁?”时,小组长可以组织成员就该问题进行讨论释疑,最终得出“肽聚糖也能构成细胞壁”这一结论。若出现小组内无法解决的问题,则可以将该问题记录下来,填写在模拟讲授任务单上的“未解问题”一栏中,等待组间互动或集中点拨时解决。

在上述环节中,为了防止部分学生出现消极懈怠情绪,同时提高教师对课堂动向的掌握程度,教师应走近学生,到各组中去观察学生讲授和讨论的情况,并适时给予必要的指导和帮助。

2.未解问题,组间互动

组内模拟讲授结束后,教师引导各组将本组内尚未解决的问题在全班范围内进分享,并鼓励组与组之间互助合作,共同探讨并解决彼此提出的问题。例如,A组提出“为什么红糖、白糖都是蔗糖,颜色却不一样?”的疑问时,教师可以先给各组一些思考时间,而后邀请能够从生产工艺角度解释该问题的小组进行回答。同时,在小组合作解决问题时,教师应认真观察互助答疑的过程,关注问题是否得到有效解决,并适时地加以引导。

3.收集问题,集中点拨

学生经过组间讨论后,可能仍存在部分需要教师点拨的问题,此时教师需要收集好相关信息,并进行集中点拨。为了提高集中点拨的效率,教师最好能够提前掌握需要点拨的问题,而这些问题的来源一般分为两种,一是教师根据丰富的教学经验,能够准确地预判学生在本节课的学习中可能遇见的共性问题,教师可以提前为这类问题做准备。例如,学生在认识常见的单糖时,可能会对核糖和脱氧核糖感到好奇,而这些内容要在本章第5节“核酸是遗传信息的携带者”中才会学到,因此教师可以引导学生翻阅教材对相关知识做浅要了解。二是教师在观察组内讲授、组间互助的过程中发现的问题以及学生在最后提交的未解问题,这类问题往往是生成性的,需要教师能恰当地运用教育机智来妥善解决。例如,有学生在学习糖类和脂质的组成元素时,会存在疑问:糖类和大部分脂质都由C、H、O元素构成,那么它们之间的具体差别是什么呢?对此,教师可以板书葡萄糖(C6H12O6)和脂肪(C57H110O6)的结构简式,引导学生观察,最后归纳出脂肪分子中氧的含量远低于糖类,而氢的含量相对较高。

集中点拨除了要解决学生的疑问,还要帮助学生建立知识间的联系,引导学生完成教材中的思考题。例如,虽然每位学生都讲授细胞中糖类和脂质的定义、分类和作用,但并不涉及糖类和脂质之间的关系,此时,教师就需要在集中点拨时引导学生思考:“北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶,为什么身体还会发福?”而后通过资料分析,得出糖类和脂质其实是可以相互转化的观点,由此沟通糖类和脂质之间的联系。

(三)课后反馈阶段

经过模拟讲授、小组讨论和集中答疑后,学生通常都能够掌握糖类和脂质的定义、具体分类和作用。但是学生对该知识是否已理解透彻,能否运用该知识解决问题仍是较难判断的,因此教师需要准备练习题来检测学生的掌握程度。在课堂的最后环节,要求学生完成教材内“练习与应用”中的题目或者要求学生绘制本节课的概念图,以此检测学生对概念的掌握程度。根据以上测验的结果以及每位学生上交的模拟讲授任务单,教师可以安排学生之间一对一的个性辅导。例如,B同学对糖类的分类还不太清楚,C同学对脂质的作用不理解,则可以安排这两位同学在课后相互指导,由此二次强化生生之间的合作学习,达到教学相长的效果。

四、教学建议

基于费曼学习法的教学想要取得良好的教学效果,离不开教师和学生的共同努力,因此在应用费曼学习法时需要注意以下几点:

首先,要认真判断学习内容是否适合用费曼学习法。判断标准主要有三个:一是学习内容为学生较为熟悉的,且学生已具备一定的基础知识;二是学习内容贴近学生生活,学生具有较高学习兴趣;三是虽然学习内容较为复杂,但学生对该内容具有较强的学习能力。符合上述三个标准之一的均可以采用费曼学习法。

其次,要激发学生使用费曼学习法进行学习的动机。教师可以开展“最优讲授者”的评选活动,在每次课堂模拟讲授中要求每组推选1名“最佳讲授者”并给予奖励,以此激发学生的上进心,促进学生交流成长。

再次,要合理安排模拟讲授的顺序。如在“细胞中的糖类和脂质”这一节课中,若采取“糖类→糖类→脂质→脂质”的讲授顺序,学生会因持续接受相同的知识点而产生学习疲劳。相比之下,采用“糖类→脂质→糖类→脂质”的讲授顺序,不仅能有效地缓解学生的学习疲劳,还能在学生将要遗忘学习内容时,给予适当的强化,从而提高学生对知识的保持效果。

最后,要鼓励学生采取多元化的讲授形式。教师应引导学生脱离教材的束缚,尝试采用绘制概念图或思维导图的形式来进行模拟授课,由此促进知识的结构化,加深模拟讲授者自身和听众对知识的理解。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准:2017年版2020年修订[M].北京:人民教育出版社,2020.

[2] 王珏.“费曼学习法”教学原理分析及应用[J].广西职业技术学院学报,2020(4):98-102,115.

[3][4] 贾春杨.以“学习金字塔”理论引领“做中学”[J].北京教育(普教版),2015(2):73.

[5] 王苗苗,季梦琪.基于“费曼技巧”的高中生物学习题课教学实践研究[J].理科考试研究,2023(11):61-62.

(责任编辑 罗 艳)