基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的生物主題復(fù)習(xí)課設(shè)計(jì)與實(shí)踐
——以“人體的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”為例

毛青兵

（浙江省溫嶺市第六中學(xué)，浙江 溫嶺）

只要還存在著中考，一定還存在著針對(duì)如何中考的復(fù)習(xí)教學(xué)，如何復(fù)習(xí)的問(wèn)題也將繼續(xù)是個(gè)問(wèn)題。只是不同的時(shí)期，我們?cè)诓粩嗟貙ふ腋玫膹?fù)習(xí)教學(xué)方法。2011年7月，美國(guó)頒布了《K-12科學(xué)教育框架：實(shí)踐、跨領(lǐng)域概念和核心概念》，其內(nèi)容對(duì)美國(guó)科學(xué)教育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，其中最大的特色就是以“學(xué)習(xí)進(jìn)階”方式統(tǒng)整科學(xué)教育課程[1]。這說(shuō)明學(xué)習(xí)進(jìn)階是一種能指導(dǎo)科學(xué)教育的方法。學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在不同時(shí)期學(xué)習(xí)某一核心知識(shí)時(shí)思維所遵循連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑，一般呈現(xiàn)為圍繞核心知識(shí)展開(kāi)的由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的思維序列[2]。這種“連貫與序列”的要求，在內(nèi)容上容易于九年級(jí)復(fù)習(xí)中得到落實(shí)與體現(xiàn)，也更能體現(xiàn)整體進(jìn)階的要求。美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)（NRC）提出的科學(xué)教育框架將科學(xué)課程的三個(gè)維度——實(shí)踐、共通概念和核心概念進(jìn)行統(tǒng)整，將以往的科學(xué)課程線性、零散、互不相關(guān)的內(nèi)容系統(tǒng)串聯(lián)，并滲透STEM教育和科學(xué)本質(zhì)教育[3]。而將“實(shí)踐、共通概念和核心概念三維統(tǒng)整”，是中考命題中的基本層次要求，也是科學(xué)復(fù)習(xí)的水平層次要求。

綜上所述，從理論、內(nèi)容、測(cè)量角度分析，學(xué)習(xí)進(jìn)階適用于初中科學(xué)復(fù)習(xí)，并且能帶來(lái)新的境界。現(xiàn)以“人體的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”主題復(fù)習(xí)為例，嘗試用學(xué)習(xí)進(jìn)階理論優(yōu)化中考復(fù)習(xí)教學(xué)。

一、教學(xué)內(nèi)容分析與教學(xué)現(xiàn)狀

1.復(fù)習(xí)課教學(xué)內(nèi)容分析

“人體的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”是中考“生命科學(xué)”領(lǐng)域下的“生物體內(nèi)物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”主題下的子主題，包括“人體的消化”“人體的呼吸”“人體的血液和循環(huán)”以及“尿的形成和排出”。其中“人體的呼吸”呈現(xiàn)在浙教版科學(xué)八年級(jí)（下）第3章《空氣與生命》中，其他內(nèi)容呈現(xiàn)在浙教版科學(xué)九年級(jí)（上）第4章《代謝與平衡》中。浙教版初中科學(xué)教材通過(guò)融合生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球和空間科學(xué)各領(lǐng)域知識(shí)作為一個(gè)整體，采用主題形式編寫(xiě)章節(jié)的內(nèi)容。比如八年級(jí)下冊(cè)第三章《空氣與生命》是以“空氣與生命”為主題整合物質(zhì)科學(xué)的“空氣”和生命科學(xué)中“生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)?？荚囌f(shuō)明對(duì)考試內(nèi)容的編排則是按照“生命科學(xué)”“物質(zhì)科學(xué)”“地球和宇宙”等領(lǐng)域中相關(guān)內(nèi)容分塊編寫(xiě)考點(diǎn)，更多是關(guān)注單一學(xué)科間的相關(guān)聯(lián)系?？梢?jiàn)，教材編排和考試說(shuō)明編排存在明顯的差異。

2.復(fù)習(xí)課教學(xué)現(xiàn)狀分析

復(fù)習(xí)承載著“回顧和查漏、鞏固與發(fā)展”的獨(dú)特功能，而學(xué)生則認(rèn)為：復(fù)習(xí)課=習(xí)題課；復(fù)習(xí)課＝無(wú)趣課；復(fù)習(xí)課＝低效課，學(xué)生對(duì)復(fù)習(xí)課的不良體驗(yàn)，源于學(xué)生體驗(yàn)視角的基本矛盾長(zhǎng)時(shí)間得不到很好解決：（1）內(nèi)容多雜與有限教學(xué)時(shí)間的矛盾；（2）知識(shí)零散與知識(shí)結(jié)構(gòu)化之間的矛盾；（3）知識(shí)熟悉與學(xué)習(xí)倦怠之間的矛盾；（4）有限習(xí)題講評(píng)與無(wú)限習(xí)題訓(xùn)練之間的矛盾；（5）知識(shí)積累與能力活化之間的矛盾等。在具體表現(xiàn)上，陳鋒認(rèn)為初中科學(xué)復(fù)習(xí)課主要存在以下幾種現(xiàn)象：（1）“過(guò)度復(fù)習(xí)”普遍存在；（2）“過(guò)量操練”代替復(fù)習(xí)；（3）“拿來(lái)主義”十分盛行；（4）“記憶復(fù)習(xí)”依舊存在。再加上復(fù)習(xí)教學(xué)并未像新授課那樣受到足夠重視，從而導(dǎo)致復(fù)習(xí)效率低下[4]。

如何改變當(dāng)前復(fù)習(xí)課的教學(xué)現(xiàn)狀，這就需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，思考如何將教材內(nèi)容進(jìn)行重整，使學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)能在較短的時(shí)間內(nèi)從整體的視角將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)把教材內(nèi)容由“厚”變“薄”，在鞏固知識(shí)的同時(shí)增長(zhǎng)能力，應(yīng)對(duì)考試的同時(shí)提升自身的核心素養(yǎng)。

二、“人體的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”學(xué)習(xí)進(jìn)階分析

從一線教師操作層面上看，學(xué)習(xí)進(jìn)階研究所描述的關(guān)鍵詞，主要是：大概念或核心概念、知識(shí)進(jìn)階、認(rèn)知（思維、心理）進(jìn)階、進(jìn)階層級(jí)（水平層次）、學(xué)生表現(xiàn)（學(xué)生外顯的行為表現(xiàn)）、尋找典型學(xué)習(xí)路徑、體現(xiàn)課程和教學(xué)的影響。其核心是“階”的序列設(shè)計(jì)與使用。

1.進(jìn)階目標(biāo)

“人體的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”涉及“生物需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為此它們經(jīng)常需要依賴(lài)其他生物或與其他生物競(jìng)爭(zhēng)”的大概念，包含生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀三個(gè)維度。以中考考試說(shuō)明規(guī)定的考試內(nèi)容和考試要求為進(jìn)階目標(biāo)，如下表所示。

表 中考說(shuō)明相應(yīng)考試條目

從中考的試題呈現(xiàn)看，相關(guān)考點(diǎn)通過(guò)生理活動(dòng)示意圖被高度整合，學(xué)生在應(yīng)答時(shí)失分較多。如2017紹興卷29題：

如下圖是人體部分生理活動(dòng)示意圖，其中①代表生理過(guò)程，a、b分別代表一種氣體。據(jù)圖回答：

（1）水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖和膳食纖維中不能通過(guò)①過(guò)程進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的是____。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入血液后，最先到達(dá)心臟四腔中的____。

（2）a代表的物質(zhì)是____。

（3）排出的尿液中發(fā)現(xiàn)有葡萄糖，則可能是腎單位中的__發(fā)生了病變。

這類(lèi)題目是本主題內(nèi)容考查中的標(biāo)桿題型，融合考試的知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)以及知識(shí)間的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，相當(dāng)于“最高要求”，是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中努力要達(dá)到的目標(biāo)。

2.進(jìn)階起點(diǎn)

基于課前的檢測(cè)和談話(huà)，學(xué)生已有基礎(chǔ)知識(shí)：人體要進(jìn)行新陳代謝；人體的生命活動(dòng)需要能量；能量來(lái)源于食物。由此確定，“人體的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換”主題復(fù)習(xí)課是以“人體是一個(gè)統(tǒng)一的整體，人體的各個(gè)系統(tǒng)共同完成物質(zhì)的交換和能量的轉(zhuǎn)換”為進(jìn)階的起點(diǎn)。

三、主要教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

1.重現(xiàn)原有知識(shí)體系，自主建“階”

如何構(gòu)建從進(jìn)階起點(diǎn)到進(jìn)階目標(biāo)之間的“階”？不同基礎(chǔ)層面的學(xué)生所需要的“階”是不同的。為了讓每個(gè)層面的學(xué)生都能體驗(yàn)和構(gòu)建適合自身的“階”，在教學(xué)中設(shè)計(jì)了三種方案——基礎(chǔ)性、提高性和拓展性方案，讓學(xué)生自由選擇。同時(shí)老師提供進(jìn)階思維導(dǎo)圖范式，與他們交流，利于他們構(gòu)建核心知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)和查漏補(bǔ)缺。

方案A（基礎(chǔ)）：依據(jù)老師呈現(xiàn)的思維導(dǎo)圖（如上圖所示）進(jìn)行相關(guān)概念的填寫(xiě)。（略）

方案B（提高）：對(duì)老師的思維導(dǎo)圖進(jìn)行適合自己的修改和補(bǔ)充。（略）

方案C（拓展）：自行構(gòu)建本主題的知識(shí)結(jié)構(gòu)。例如嘗試流程圖、概念圖式或生物簡(jiǎn)圖等形式梳理知識(shí)，力圖梳理得新穎、全面和簡(jiǎn)明。

在此基礎(chǔ)上，全班交流、補(bǔ)充和完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，讓全體同學(xué)在交流和合作中有所收獲，同時(shí)鍛煉學(xué)生的歸納和發(fā)散等思維能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.典例檢測(cè)考點(diǎn)細(xì)解，逐級(jí)進(jìn)“階”

反饋練習(xí)的設(shè)計(jì)是按照考試說(shuō)明要求，對(duì)考試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行習(xí)題化解讀，在梳理知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行習(xí)題檢測(cè)，通過(guò)習(xí)題檢測(cè)使學(xué)生反思自己構(gòu)建的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行修正。在學(xué)生完成任務(wù)和實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)目標(biāo)后對(duì)學(xué)生進(jìn)行形成性評(píng)價(jià)，讓學(xué)生在理解知識(shí)的基礎(chǔ)上嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答新情境下的問(wèn)題，使學(xué)生在應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中不斷地發(fā)展和提高。

示例1：下圖為肺泡內(nèi)的氣體交換示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是（ A ）

A．過(guò)程 a、b、c、d 是通過(guò)人體的呼吸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的

B．甲內(nèi)流的是靜脈血，丙內(nèi)流的是動(dòng)脈血

C．與丙相比，甲內(nèi)的血液含有更豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

D．乙由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成，利于進(jìn)行物質(zhì)交換

示例2：人體內(nèi)某結(jié)構(gòu)的血流情況示意圖，如下圖。

B代表某結(jié)構(gòu)，A、C代表與其相連的血管，箭頭代表血流方向。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）若A代表動(dòng)脈，C代表全身含養(yǎng)料最豐富的部位，則B器官的名稱(chēng)是小腸。

（2）若血管C中氧氣的含量明顯高于血管A，則C中的血液流向心臟的左心房。

（3）若A、C內(nèi)均流著動(dòng)脈血，B表示腎臟內(nèi)的某一結(jié)構(gòu)，則在B處進(jìn)行的主要生理過(guò)程是濾過(guò)作用。

示例1圍繞“呼吸時(shí)氣體交換的場(chǎng)所和過(guò)程”這一考點(diǎn)考查學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀，示例2圍繞“模型”在知識(shí)性考試水平的理解水平（b）層次上考查學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等維度的生命觀。

3.由點(diǎn)到面融會(huì)貫通，拾階登頂

從單考點(diǎn)知識(shí)能熟練解答，再到多考點(diǎn)知識(shí)熟練應(yīng)答，學(xué)生圍繞整合物質(zhì)與能量觀、結(jié)構(gòu)和功能觀以及穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生物核心觀念，并建構(gòu)多個(gè)概念（消化、呼吸、泌尿、循環(huán)）間的交互關(guān)系，從整合角度調(diào)用相關(guān)知識(shí)對(duì)復(fù)雜（如2017紹興卷29題）等問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷和解答。

四、教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)

在對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階的分析以及完成教學(xué)設(shè)計(jì)以后，需要將預(yù)設(shè)置于實(shí)際的教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行驗(yàn)證。而課堂活動(dòng)是教學(xué)的重要組成部分，教師應(yīng)在活動(dòng)中推進(jìn)核心概念的構(gòu)建過(guò)程，教學(xué)過(guò)程圍繞核心活動(dòng)展開(kāi)，在活動(dòng)中尋找最優(yōu)化路徑。連續(xù)的課堂活動(dòng)是一種學(xué)習(xí)路徑，而每一個(gè)活動(dòng)就相當(dāng)于“踏腳點(diǎn)”。路徑為學(xué)生認(rèn)知發(fā)展提供支撐，但更重要的是找到學(xué)生每一次進(jìn)步的“踏腳點(diǎn)”，才能引導(dǎo)學(xué)生完善并發(fā)展原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，順利構(gòu)建有意義的認(rèn)知。學(xué)生在復(fù)習(xí)中存在的知識(shí)、認(rèn)知缺陷，幾乎是學(xué)生的一種“信念”，學(xué)習(xí)進(jìn)階中間水平層次的學(xué)習(xí)表現(xiàn)往往代表學(xué)生的迷思概念，再次糾正是比較困難的。活動(dòng)能不斷對(duì)這個(gè)“信念”提供證據(jù)以證實(shí)或證偽。在這個(gè)過(guò)程中，活動(dòng)設(shè)置必然要涉及認(rèn)識(shí)事物的工具、方法和途徑，如實(shí)驗(yàn)、探究、核心概念則可在這個(gè)過(guò)程中滲透和構(gòu)建。或利用學(xué)生在課堂中遇到的“瓶頸”，剖析其思維過(guò)程，并依此設(shè)計(jì)教學(xué)，突破對(duì)某一“階”的理解，促進(jìn)學(xué)生跨“階”。教學(xué)優(yōu)化的意義在于，教師選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，設(shè)置適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)，找出最適合學(xué)生進(jìn)階發(fā)展的捷徑，以利于學(xué)生在最短時(shí)間內(nèi)完成從認(rèn)知起點(diǎn)到終點(diǎn)的演進(jìn)，幫助學(xué)生完成概念的轉(zhuǎn)變。