高中生物“作出假設(shè)”技能訓(xùn)練案例的展示策略

江夢(mèng)欣+尤寧+胡薇

摘 要 以案例教學(xué)法開(kāi)展的高中生物“作出假設(shè)”技能訓(xùn)練中，案例展示是首要環(huán)節(jié)。本文在案例教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，從引發(fā)知覺(jué)學(xué)習(xí)、降低認(rèn)知負(fù)荷、推動(dòng)信息整合三個(gè)方面，總結(jié)了通過(guò)案例展示幫助學(xué)生體驗(yàn)“作出假設(shè)”思維程序的有效策略。

關(guān)鍵詞：案例展示；作出假設(shè)；技能訓(xùn)練；案例教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91

案例教學(xué)過(guò)程主要包括案例展示、分析討論、總結(jié)評(píng)價(jià)三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。知識(shí)可視化觀點(diǎn)認(rèn)為，恰當(dāng)?shù)耐獠恳曈X(jué)表征能夠幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)正確的知識(shí)內(nèi)部心理表征，因此，作為案例教學(xué)的第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，案例展示決定著學(xué)習(xí)者能否從案例中準(zhǔn)確提取出核心內(nèi)容——“作出假設(shè)”技能的程序性知識(shí)，為建構(gòu)相關(guān)的內(nèi)部心理表征奠定基礎(chǔ)[1]。

1 “作出假設(shè)”的基本流程

第一階段：獲取大量客觀事實(shí)，提出假設(shè)的基本觀念。通過(guò)觀察或?qū)嶒?yàn)獲取大量客觀事實(shí)后，利用分析、綜合、抽象、概括等邏輯方法得出事實(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵，進(jìn)而提出假設(shè)的基本觀念。

第二階段：形成假設(shè)的具體內(nèi)容。以事實(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵和相關(guān)的科學(xué)原理為依據(jù)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?，形成假設(shè)的具體內(nèi)容，又或者，以推理出的新判斷為依據(jù)，通過(guò)直覺(jué)、靈感、頓悟等非邏輯思維進(jìn)行大膽的想象，最終形成假設(shè)的具體內(nèi)容。

第三階段：驗(yàn)證并完善假設(shè)。假設(shè)是否正確，還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)與觀察結(jié)果來(lái)驗(yàn)證。同時(shí)，新結(jié)果也將補(bǔ)充完善原假設(shè)。

2 “作出假設(shè)”技能訓(xùn)練案例的展示策略

程序性知識(shí)是技能的核心，因此，案例展示要以學(xué)生能自主、準(zhǔn)確地獲取程序性知識(shí)為主要目標(biāo)。

2.1 引導(dǎo)視覺(jué)注意，引發(fā)知覺(jué)學(xué)習(xí)

視覺(jué)注意是一種帶有強(qiáng)烈主觀性的選擇行為，只有引起學(xué)生對(duì)信息的選擇性注意才有可能引發(fā)進(jìn)一步的信息加工。教師要想引導(dǎo)學(xué)生自主獲取程序性知識(shí)，必然要先引起學(xué)生對(duì)案例中的關(guān)鍵信息（如事實(shí)依據(jù)、推論等）的有意注意。

2.1.1 利用信息的動(dòng)態(tài)變化

人的眼睛總是善于捕捉動(dòng)態(tài)的事物，尤其是當(dāng)周?chē)钠渌挛锞幱陟o態(tài)之時(shí)，有“變化”的事物能第一時(shí)間吸引觀察者的注意。因此，案例的展示應(yīng)靈活運(yùn)用多媒體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在靜態(tài)畫(huà)面中動(dòng)態(tài)展示關(guān)鍵信息。

2.1.2 利用信息的物理特征

靜態(tài)的事物，可以通過(guò)改變其顏色、大小、強(qiáng)度來(lái)予以強(qiáng)化，并弱化另一些信息，以擴(kuò)大關(guān)鍵信息與其它信息間的區(qū)別[2]。此外，信息周?chē)牧艨湛梢酝癸@該信息的地位層級(jí)，空白越多，則信息越重要，也更能引起注意。

2.1.3 利用信息的呈現(xiàn)節(jié)奏

教師在運(yùn)用多媒體技術(shù)展示結(jié)合案例講解時(shí)，節(jié)奏的控制能有效地突出重點(diǎn)，不論是教學(xué)課件的展映進(jìn)度，還是教師語(yǔ)調(diào)的抑揚(yáng)頓挫。

2.2 信息情境化，降低認(rèn)知負(fù)荷

案例是將“作出假設(shè)”的思維邏輯蘊(yùn)含于故事情境中的經(jīng)典實(shí)例，展示案例之時(shí)，教師要再現(xiàn)故事情境，使學(xué)生置身其中“換位思考”，從中提取“作出假設(shè)”技能的程序性知識(shí)，并予以概括和遷移。但連貫且信息豐富的故事情境負(fù)載量大，極易導(dǎo)致認(rèn)知負(fù)荷。苗士偉認(rèn)為，情境化與降低認(rèn)知負(fù)荷看似是“魚(yú)”和“熊掌”不可兼得，但實(shí)際上，教師可通過(guò)設(shè)計(jì)合理的呈現(xiàn)方式，恰當(dāng)重組信息來(lái)實(shí)現(xiàn)二者間的平衡。

2.2.1 分塊呈現(xiàn)

大腦的工作記憶對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和加工的容量是有限的，因此，教師應(yīng)將案例合理地劃分為若干信息塊，分塊展示，以保證信息加工的高效持久。如“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”這一案例，可被劃分為“細(xì)胞膜組分的探索”和“細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索”兩個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行展示。如“細(xì)胞膜組分的探索”模塊，可形成如下三個(gè)思維導(dǎo)航：① 獲取客觀事實(shí)：展示歐文頓物質(zhì)通透性實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果——脂溶性的物質(zhì)更容易透過(guò)細(xì)胞膜；② 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚赫故練W文頓以通透性實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相似相溶原理為依據(jù)，推測(cè)細(xì)胞膜的組分含有脂質(zhì)；③驗(yàn)證并完善假設(shè)：展示20世紀(jì)初化學(xué)分析技術(shù)鑒定結(jié)果——細(xì)胞膜的成分主要有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。需要注意的是，分塊導(dǎo)航元件和思維導(dǎo)航元件各自的外形、格式和位置等都應(yīng)保持一致，否則將反過(guò)來(lái)擾亂學(xué)生思考[3]。

2.2.2 形象化與抽象化相結(jié)合

雙重編碼理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)材料同時(shí)通過(guò)言語(yǔ)和視覺(jué)兩個(gè)通道輸入大腦，記憶會(huì)更加容易，且大腦對(duì)形象材料的記憶速度和記憶效果勝過(guò)語(yǔ)義材料?？梢?jiàn)，形象化信息比文字信息更容易被識(shí)別，也更容易被記憶。因而，在案例展示時(shí)，教師要充分利用多媒體技術(shù)，通過(guò)圖片、視頻等形象化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的雙通道輸入。

然而，過(guò)于形象的表達(dá)也可能帶來(lái)許多的冗余信息，使人抓不住要點(diǎn)。因此，在形象化的基礎(chǔ)上還要適當(dāng)?shù)爻橄蠡蕹哂嘈畔?，?qiáng)調(diào)本質(zhì)。如展示歐文頓物質(zhì)通透性實(shí)驗(yàn)結(jié)果——溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，可以利用圖片形象地將其表達(dá)出來(lái)（見(jiàn)圖1），從中可見(jiàn)，代表“不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)”的圓形圖案被設(shè)置為藍(lán)色，而代表“溶于脂質(zhì)的物質(zhì)”的圓形圖案以及磷脂分子被設(shè)置為相似的黃色，以暗示它們?cè)诨瘜W(xué)性質(zhì)上的相似，可與推理時(shí)的依據(jù)“相似相溶原理”相呼應(yīng)，這樣直觀形象的表達(dá)，讓學(xué)生一眼就能體會(huì)其中的含義，簡(jiǎn)單易懂。

2.3 啟發(fā)聯(lián)想，推動(dòng)信息整合

推理與想象是“作出假設(shè)”技能最關(guān)鍵的兩項(xiàng)技能要素。教師要注意在教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生將新接收的信息與已有知識(shí)進(jìn)行整合，從而作出推理或想象。在展示該部分內(nèi)容時(shí)，應(yīng)做到既不過(guò)于直白，又不晦澀難懂。

2.3.1 巧用暗示，建立思維聯(lián)系

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评聿皇侵饔^的臆斷，教師要引導(dǎo)學(xué)生有依據(jù)地進(jìn)行邏輯推理。因此，在展示案例時(shí)，教師要注重啟發(fā)性，通過(guò)暗示，指引學(xué)生建立思維聯(lián)系。如在展示歐文頓依據(jù)物質(zhì)通透性實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相似相溶原理推測(cè)出細(xì)胞膜的組分中含有脂質(zhì)時(shí)，利用“油脂易溶于四氯化碳卻不溶于水”的圖片啟發(fā)學(xué)生依據(jù)“相似相溶原理”作出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评?。較之直截了當(dāng)?shù)馗嬷獙W(xué)生用“相似相溶原理”進(jìn)行推理，前者更注重學(xué)生主動(dòng)思考，避免思維活動(dòng)流于形式。

2.3.2集合線索，模擬思維過(guò)程

大膽想象不是憑空的猜測(cè)，是以客觀事實(shí)為依據(jù)，以邏輯推理為基礎(chǔ)，充分利用非邏輯思維如直覺(jué)、靈感、頓悟、聯(lián)想等所作出的有根據(jù)的猜想。因而，在展示科學(xué)家大膽想象的思維過(guò)程時(shí)，可以將思維線索放在一起展示，幫助學(xué)生整合腦海中的信息，推進(jìn)思維進(jìn)程。如在展示羅伯特森大膽想象出生物膜結(jié)構(gòu)的單位膜模型時(shí)，可以在幻燈片上展示圖2的畫(huà)面。研究顯示，人的左腦主要負(fù)責(zé)邏輯推理，右腦主要負(fù)責(zé)直覺(jué)想象，因此，在畫(huà)面設(shè)計(jì)時(shí)，將進(jìn)行邏輯推理的幾條線索放在羅伯特森大腦左側(cè)的淺紅色氣泡框內(nèi)，而將猜想的內(nèi)容放在其大腦右側(cè)的淺藍(lán)色氣泡框內(nèi)，并按照思維程序展映。如此展示，生動(dòng)有趣，既形象直觀地還原了科學(xué)家的思維過(guò)程，又訓(xùn)練了學(xué)生整合信息、大膽想象的思維技能。

“案例展示”環(huán)節(jié)是將內(nèi)隱的思維技能外顯化的過(guò)程，學(xué)生可從案例中體驗(yàn)到“作出假設(shè)”的思維程序。教師要想進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生將探究技能內(nèi)化，形成“作出假設(shè)”的思維邏輯，還需要在“分析討論”環(huán)節(jié)，利用有針對(duì)性的思考題引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論梳理思維程序；進(jìn)而，在“總結(jié)評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生將腦海中內(nèi)隱的思維程序以外顯的表格等形式系統(tǒng)地表達(dá)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)探究技能的概括與遷移。此外，教師還應(yīng)循序漸進(jìn)地開(kāi)展系列主題訓(xùn)練，從而達(dá)到強(qiáng)化與鞏固技能的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]張慶林，楊春燕.假設(shè)檢驗(yàn)思維策略的發(fā)展研究[J].心理科學(xué)，1998（1）：13-16.

[2]吳成軍， 郝鳳霞.教會(huì)學(xué)生基本的探究技能[J].中學(xué)生物教學(xué)，2015（9）：4-7.

[3]吳成軍.“假設(shè)-演繹法”在遺傳定律教學(xué)中的實(shí)踐和應(yīng)用[J].生物學(xué)教學(xué)，2007，32（2）：37-39.