“三環(huán)自主”課堂模式下學(xué)生生物科學(xué)思維的培養(yǎng)

福建省福安市第二中學(xué) 林惠蓮

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，社會(huì)對生物學(xué)科也提出了新的要求。新課改理念指出，要在課堂教學(xué)中落實(shí)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

一、生物學(xué)科教學(xué)存在的問題

傳統(tǒng)的生物教學(xué)中，教師忽視了學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，在教學(xué)中存在著以下的問題：一是教師教學(xué)未能與實(shí)際學(xué)情緊密結(jié)合，學(xué)生在生物學(xué)科學(xué)習(xí)中感受不到與生活實(shí)際的關(guān)聯(lián)，缺乏良好的課堂學(xué)習(xí)習(xí)慣和興趣，教師教學(xué)模式過于陳舊、內(nèi)容枯燥，無法形成良好的課堂氛圍；二是課堂教學(xué)忽視了模型構(gòu)建活動(dòng)，教師課堂講解重點(diǎn)在于理論講解，不重視生物模型建構(gòu)，導(dǎo)致學(xué)生對生物模型理解存在著一定偏差，課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量不高；三是課堂實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容較少，教師在課堂活動(dòng)中與學(xué)生之間互動(dòng)頻率低，課堂教學(xué)缺乏實(shí)踐探究過程，學(xué)生無法認(rèn)識(shí)和理解教材內(nèi)容，感受不到知識(shí)內(nèi)容的形成過程，缺乏對生物知識(shí)形成過程的探究；四是學(xué)生缺乏對所學(xué)內(nèi)容的批判性思維，大多數(shù)高中生習(xí)慣于吸收和接納教師講解的內(nèi)容，不愿意進(jìn)一步思考和質(zhì)疑課堂教學(xué)內(nèi)容，缺乏對生物知識(shí)的質(zhì)疑意識(shí)，無法形成科學(xué)思維能力。針對上述問題，本文提出了“三環(huán)自主”課堂教學(xué)模式，注重以學(xué)生為主體開展自主、合作和探究教學(xué)，旨在讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中掌握教材內(nèi)容、發(fā)展生物科學(xué)思維。

二、“三環(huán)自主”課堂模式概述

本文中的“三環(huán)自主”課堂模式契合建構(gòu)主義理論，主張學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)和認(rèn)知的主體，教師則是意義建構(gòu)的促進(jìn)者。該教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)并與他人進(jìn)行互動(dòng)交流的過程，并立足真實(shí)情境開發(fā)設(shè)計(jì)問題資源，以學(xué)生為中心，激發(fā)興趣，也是獨(dú)立思考、合作交流、評價(jià)反饋的過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。

“三環(huán)自主”課堂模式分為先學(xué)、后教和練習(xí)三個(gè)環(huán)節(jié)，通過“三環(huán)自主”學(xué)習(xí)模式，學(xué)生要達(dá)成以下目標(biāo)：（1）先學(xué)環(huán)節(jié)要獨(dú)立嘗試解決現(xiàn)有發(fā)展區(qū)問題，提出最近發(fā)展區(qū)問題；（2）后教環(huán)節(jié)要對嘗試學(xué)習(xí)獲得提高性和深刻性的認(rèn)識(shí)，解決未知和未解決的問題，生成并探索有意義的新問題；（3）練習(xí)環(huán)節(jié)要能夠?qū)⒅R(shí)轉(zhuǎn)化為技能，對知識(shí)進(jìn)行拓展或應(yīng)用，鞏固并活化所學(xué)知識(shí)。

三、“三環(huán)自主”課堂模式下學(xué)生生物科學(xué)思維的培養(yǎng)策略

（一）結(jié)合實(shí)際學(xué)情發(fā)展思維

在傳統(tǒng)高中生物學(xué)科教學(xué)中，大多數(shù)生物教師習(xí)慣于結(jié)合教材進(jìn)行講解，無法體現(xiàn)出學(xué)生的課堂主體地位，不符合新課改要求，整個(gè)教學(xué)過程顯得枯燥，這在一定程度上阻礙了學(xué)生科學(xué)思維的形成。針對這一問題，生物教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際學(xué)情，探討優(yōu)化課堂教學(xué)的方式，以“三環(huán)自主”課堂模式幫助學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生生物科學(xué)思維的發(fā)展。

生物學(xué)科教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合實(shí)際學(xué)情確定本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)，提供給學(xué)生進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)的資源活動(dòng)，并結(jié)合學(xué)生課堂表現(xiàn)來發(fā)散學(xué)生的科學(xué)思維，促使其感受知識(shí)形成過程，完善思維品質(zhì)。備課過程中，教師要仔細(xì)研讀生物課程標(biāo)準(zhǔn)，了解學(xué)生已有知識(shí)基礎(chǔ)，在教學(xué)中設(shè)置梯度問題，引導(dǎo)學(xué)生探討知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，構(gòu)建生物學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。例如，育種方式以生物可遺傳變異為基礎(chǔ)，教師認(rèn)真分析教學(xué)大綱和了解班級實(shí)際學(xué)情，在課堂中讓學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)到任何一種可遺傳變異都會(huì)帶來育種方式的改變，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建育種原理、方法和過程等知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的課堂教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中發(fā)展生物科學(xué)思維。

（二）進(jìn)行模型構(gòu)建教學(xué)

生物學(xué)模型是基于事實(shí)基礎(chǔ)對生物體的規(guī)律性描述，要求總結(jié)和概括生物學(xué)規(guī)則，以有效發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)科思維能力。高中生物學(xué)科教學(xué)中，學(xué)科內(nèi)容與生活有著密切聯(lián)系，如果教材知識(shí)與學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)不能緊密結(jié)合，教學(xué)就無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，無法有效培養(yǎng)生物學(xué)科思維能力。教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)從生活經(jīng)驗(yàn)入手，注重課堂體驗(yàn)性學(xué)習(xí)，創(chuàng)新模型構(gòu)建教學(xué)模式，引發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的共鳴。

模型是對問題進(jìn)行分析后以簡化、理想形式再現(xiàn)原型結(jié)構(gòu)和功能，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生為主體，給他們提供主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，幫助其發(fā)展生物模型構(gòu)建能力。在講解“分泌蛋白的合成和運(yùn)輸”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生在課下要以小組形式提前制作分泌蛋白模型，課堂上分別展示生物模型，其他小組進(jìn)行評價(jià)和指正。討論過程中，有的小組指出某個(gè)模型中分泌蛋白表示始終一致，并提出優(yōu)化思路，即改變分泌蛋白被加工位置顏色。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，教師提出問題，蛋白的合成和運(yùn)輸過程有著動(dòng)態(tài)性，教師要思考如何在教學(xué)中展示這一特性。班級學(xué)生進(jìn)行分析討論，思考并提出如何在分泌蛋白運(yùn)動(dòng)中體現(xiàn)動(dòng)態(tài)性的思路。本次學(xué)習(xí)中，教師在課堂上扮演著“組織者”角色，給學(xué)生提供了展示才華的舞臺(tái)，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提出改進(jìn)方法，幫助其在深度理解生物知識(shí)的同時(shí)發(fā)展模型建構(gòu)能力。

（三）注重活動(dòng)探究實(shí)踐

科學(xué)思維是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，學(xué)生需要在學(xué)習(xí)中具備較強(qiáng)的邏輯推理能力才能探究得到學(xué)科內(nèi)容，進(jìn)而進(jìn)行深入思考，在探究實(shí)踐中形成思維能力?！叭h(huán)自主”教學(xué)模式以課堂活動(dòng)探究實(shí)踐為主線，開展以學(xué)生為主體的自主教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主建構(gòu)學(xué)習(xí)，有利于促進(jìn)其科學(xué)思維能力的形成和發(fā)展。生物課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生只有學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到激發(fā)，才能在課堂活動(dòng)探究中具有主動(dòng)性，更好地參與課堂學(xué)習(xí)，從而達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。

在講解“摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生結(jié)合教師給出的實(shí)驗(yàn)圖解判斷果蠅紅白眼的顯隱性，進(jìn)行探究學(xué)習(xí)后得到具有白眼性狀是雄果蠅而非雌果蠅的結(jié)論。結(jié)合上述內(nèi)容，教師繼續(xù)提出問題，即摩爾根發(fā)現(xiàn)雄果蠅的白眼性狀是具有普遍性還是單獨(dú)個(gè)例？如果具有普遍性，和哪種因素有關(guān)？班級學(xué)生閱讀后發(fā)現(xiàn)多次實(shí)驗(yàn)中都有白眼性狀，這就表明此并非單獨(dú)現(xiàn)象。結(jié)合以往學(xué)過的生物知識(shí)，學(xué)生推斷猜測此與性別有關(guān)的染色體相關(guān)（X 或Y 染色體）。結(jié)合上述猜測，學(xué)生進(jìn)行自主探究，根據(jù)“孟德爾分離定律”進(jìn)行分析，進(jìn)而推理得到眼色基因位于X 染色體上的結(jié)論。學(xué)習(xí)過程中，生物教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行分析和討論，在推理基礎(chǔ)上進(jìn)行猜測、分析后進(jìn)行演繹推理得到結(jié)論，以此發(fā)展學(xué)生的科學(xué)推理思維能力。

（四）重視歸納與推理能力

生命觀念的形成需要重要概念與大概念的構(gòu)建支撐，而重要概念和大概念的形成離不開科學(xué)思維，生物學(xué)科科學(xué)思維的形成要求具備歸納與推理能力。建立思維導(dǎo)圖能夠促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展，提升學(xué)生生物知識(shí)的綜合運(yùn)用和遷移能力。思維導(dǎo)圖是把所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)的一種重要方法，能幫助學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)科知識(shí)體系?？茖W(xué)思維可以幫助高中生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納推理，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與科學(xué)思維的發(fā)展。課堂教學(xué)中，教師要把思維導(dǎo)圖應(yīng)用于課堂教學(xué)活動(dòng)，結(jié)合概念圖等引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯思考，提升學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)。

發(fā)展科學(xué)思維能力，學(xué)生要在教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)教材圖形和內(nèi)容，直觀形象地掌握知識(shí)。生物學(xué)習(xí)中，學(xué)生結(jié)合生物學(xué)科知識(shí)特點(diǎn)，以類比和聯(lián)系的方式構(gòu)建生物知識(shí)體系，制作思維導(dǎo)圖顯化出知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，有利于促進(jìn)科學(xué)思維的形成。講解“免疫調(diào)節(jié)”時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察免疫過程圖，通過識(shí)圖式學(xué)習(xí)構(gòu)建細(xì)胞免疫與體液免疫概念，借助板書形式建立知識(shí)框架結(jié)構(gòu)，以思維導(dǎo)圖形式系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)出學(xué)科核心概念內(nèi)容。以推理形式讓高中生對知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化和生活，從而在整體上對知識(shí)進(jìn)行把握。

（五）培養(yǎng)生物批判性思維

批判性思維有利于對已有學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)疑，推動(dòng)科學(xué)探究能力的發(fā)展。生物學(xué)科課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生對課堂所學(xué)內(nèi)容提出質(zhì)疑，留時(shí)間供學(xué)生進(jìn)行深入思考，鍛煉批判性思維，能使每個(gè)人充分學(xué)習(xí)生物知識(shí)，從中體會(huì)到科學(xué)探究的樂趣，發(fā)展科學(xué)思維。

在講解“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健敝R(shí)點(diǎn)的過程中，教師為學(xué)生展示了一部分資料，即水通道蛋白是一種位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，其作用是控制水分子的進(jìn)出。了解多媒體設(shè)備上的內(nèi)容后，部分學(xué)生思考后提出質(zhì)疑，即水進(jìn)出細(xì)胞方式是自由擴(kuò)散，在此過程中不需要蛋白。結(jié)合學(xué)生疑問，教師沒有立即表態(tài)，而是引導(dǎo)更多人進(jìn)行思考，然后傾聽疑問，引導(dǎo)學(xué)生辨析問題，討論通道蛋白和載體蛋白的異同。在分析討論的過程中，班級學(xué)生提出疑問，即水通道蛋白是否還存在于其他生物膜上。結(jié)合這一疑問，教師把問題作為作業(yè)供學(xué)生在網(wǎng)上查閱資料，以期從中找到答案。生物教師在課堂教學(xué)中重視學(xué)生質(zhì)疑和批判思維的培養(yǎng)，以問題和知識(shí)帶動(dòng)課堂思考過程，有利于促進(jìn)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的發(fā)展。

總之，高中生物課堂教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，借助“三環(huán)自主”課堂模式激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展生物科學(xué)思維，讓每個(gè)學(xué)生都能在生物課堂中有所收獲，有效促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。