例談高中生物探究教學(xué)過程中模型建構(gòu)的有效性

郭鳳英

摘要：高中生物新課改推崇以探究為主的課堂活動，使學(xué)生體驗探究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，強調(diào)探究意識，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。有效的探究教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要途徑。但是目前的探究教學(xué)狀況不容樂觀，存在著很多問題，最終導(dǎo)致探究教學(xué)效果低下，直接影響三維教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。在這樣的背景下研究探究的有效性具有重要的現(xiàn)實意義和價值。

關(guān)鍵詞：高中生物；探究教學(xué)；模型建構(gòu)；有效性

一、高中生物探究教學(xué)的有效性的理論根據(jù)

1.建構(gòu)主義

建構(gòu)主義理論最早是由瑞士最著名的認(rèn)知心理學(xué)家皮亞杰提出的。他主張知識不是學(xué)習(xí)者被動接受的而是主動獲得的。教學(xué)是學(xué)生在教師引導(dǎo)下積極建構(gòu)知識的過程。建構(gòu)主義理論的內(nèi)容很豐富，其核心可以概括為：以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。[1]

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點主要包含以下幾點：

（1）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。（2）建構(gòu)主義還認(rèn)為，學(xué)生不是空著腦袋進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)的，在他們進(jìn)入課堂之前已經(jīng)具備一定的知識經(jīng)驗，有了自己的看法。（3）建構(gòu)主義強調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用的同時關(guān)注教師的指導(dǎo)作用，教師是意義建構(gòu)的引導(dǎo)者、協(xié)作者，不是知識的灌輸者和傳授者。所以建構(gòu)主義要求教師應(yīng)做到：能夠創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的問題情境，幫助學(xué)生形成強烈的自主學(xué)習(xí)動機。

2. 有效教學(xué)

有效教學(xué)就是在符合時代和個體積極價值建構(gòu)的前提下，在單位時間內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)活動的質(zhì)和量實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。同時，通過一定時段的教學(xué)后，學(xué)生取得較為明顯的具體的進(jìn)步和發(fā)展。其核心是教學(xué)的效益。有效教學(xué)理念的提出目的在于提高教師的工作效益。有效教學(xué)關(guān)注教學(xué)過程的有效性和教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的有效性。研究者認(rèn)為，有效教學(xué)過程要具備下列特征：有效講授，有效提問，有效傾聽，有效激勵。[2]

在新課改條件下，有效教學(xué)的內(nèi)涵可以被具體化，即有效教學(xué)是一種教學(xué)理念，是為了提高教師工作效益，強化過程評價和目標(biāo)管理的一種現(xiàn)代教學(xué)理念，這種理念主要包括以下內(nèi)容：①有效教學(xué)關(guān)注學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展；②有效教學(xué)關(guān)注教學(xué)效益，要求教師有時間與效益觀念；③有效教學(xué)更多地關(guān)注可測性或量化；④有效教學(xué)需要教師具備一種反思意識；⑤有效教學(xué)也是一種策略，即教師為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)或教學(xué)意圖而采用的一系列具體的解決問題的行為方式。[3]

二、精心設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，以模型建構(gòu)，提高探究教學(xué)有效性

以人教版高中生物必修一中《生物膜的流動鑲嵌模型》的設(shè)計為例，提高探究教學(xué)有效性

1.演示現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“創(chuàng)設(shè)情境”是有效開展教學(xué)活動的基礎(chǔ)。教師可以通過呈現(xiàn)科學(xué)史、科學(xué)故事，演示科學(xué)現(xiàn)象等方式來創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課，把學(xué)生引入情境后提出問題，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在本節(jié)中，教師通過視頻或圖片等手段演示植物細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，并創(chuàng)設(shè)情境：如果讓你制作一個真核細(xì)胞膜的模型，材料有塑料袋、普通布和彈力布，根據(jù)細(xì)胞膜具有選擇透過性和流動性的特點，分析用哪種材料做細(xì)胞膜，更適于體現(xiàn)細(xì)胞膜的上述特點？為什么？……讓學(xué)生置身于真實的情境之中，引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點。

2.引出觀點，啟發(fā)學(xué)習(xí)，激起學(xué)生的探究欲望

提出問題后，教師可結(jié)合科學(xué)探究過程中的經(jīng)典事件或爭論焦點給學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和提示，啟發(fā)學(xué)生針對問題提出自己的觀點和解釋。并引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：①細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是怎樣的，為何具有流動性和選擇透過性？②要研究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，先要弄清其化學(xué)成分。用什么方法探究細(xì)胞膜的化學(xué)成分？③若要具有流動性和選擇透過性，細(xì)胞膜中的化學(xué)成分如何排布？通過以上層層深入的問題引導(dǎo)學(xué)生展開討論，提出自己的假設(shè)或解釋，引起學(xué)生的探究欲望。

3.學(xué)習(xí)歷史，演繹科學(xué)探究，感受科學(xué)研究的過程

教師可利用多媒體，呈現(xiàn)科學(xué)家的探究過程，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析實驗過程和結(jié)論，感受科學(xué)研究的過程與方法，體會其繼承性、合作性、修正性與發(fā)展性。教師在呈現(xiàn)科學(xué)史時應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)家探究的思維和過程。

4.小組合作，設(shè)計實驗，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法

教師組織學(xué)生小組合作設(shè)計實驗或構(gòu)建模型，驗證自己提出的假設(shè)。通過自己設(shè)計實驗或構(gòu)建模型，體驗科學(xué)探究的方法。在講授生物膜的流動鑲嵌模型時，教師可結(jié)合科學(xué)史料，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型，并繪制出細(xì)胞膜中磷脂、蛋白質(zhì)的排布方式，學(xué)習(xí)模型構(gòu)建法在科學(xué)研究中的運用。

5.呈現(xiàn)科學(xué)觀念，實踐檢驗，構(gòu)建科學(xué)的概念

通過對生物科學(xué)史的演繹和學(xué)生設(shè)計實驗體驗科學(xué)研究這一過程，自然引出科學(xué)的觀念以及對此進(jìn)行實踐檢驗的案例，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變原有觀念，為其構(gòu)建正確的科學(xué)概念提供思想基礎(chǔ)。例如，教師通過課件展示細(xì)胞生長、細(xì)胞分泌蛋白、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象證明細(xì)胞膜的流動性，并呈現(xiàn)流動鑲嵌模型，促使學(xué)生在頭腦中形成對這一模型的直觀認(rèn)識。

6.總結(jié)評價，鞏固深化，理解科學(xué)探究的本質(zhì)

教師可梳理細(xì)胞膜流動鑲嵌模型的提出過程，引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)探究的本質(zhì)，認(rèn)識科學(xué)探究過程是不斷變化不斷完善的。在評價學(xué)習(xí)效果時，可啟發(fā)學(xué)生闡述流動鑲嵌模型的內(nèi)容或構(gòu)建有關(guān)生物膜的概念圖，并談?wù)剬W(xué)習(xí)這段生物學(xué)史的感悟，評價其學(xué)習(xí)效果，建構(gòu)整體化、系統(tǒng)化的知識。在課程結(jié)束時可提出問題：生物膜的流動鑲嵌模型是否完美無缺？給課堂留白，引發(fā)學(xué)生勇于對科學(xué)知識產(chǎn)生質(zhì)疑和思考，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維能力。

三、啟示與思考

通過細(xì)化教學(xué)過程的設(shè)計，可以促使學(xué)生主動建構(gòu)知識，加深其對科學(xué)本質(zhì)的理解，同時受到科學(xué)方法、科學(xué)精神及科學(xué)態(tài)度方面的啟迪，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)精神，促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的提高。

教師應(yīng)注意將生物學(xué)史與生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)有機融合，而不是單純地講授科學(xué)故事或追溯科學(xué)史，沖淡課堂教學(xué)的主要內(nèi)容。在引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)史得出科學(xué)結(jié)論過程中應(yīng)加強對科學(xué)思維的關(guān)注，避免將知識直接拋給學(xué)生，把科學(xué)家的探究過程轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生解決問題、形成科學(xué)概念的過程。

參考文獻(xiàn)：

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