基于“學(xué)習(xí)進階” 優(yōu)化教學(xué)設(shè)計
——以初中科學(xué)“根”的學(xué)習(xí)為例

□楊堯飛 胡夢翔

（1.寧?？h教育局教科室，浙江寧海 315600；2.寧?？h胡陳鄉(xiāng)初級中學(xué)，浙江寧海 315632）

學(xué)習(xí)進階理論是近年來教育界比較熱門的一個新研究方向，描述了學(xué)生在學(xué)習(xí)某一主題時所遵循的學(xué)習(xí)路徑，其中包含進階起點、進階終點、進階變量、中間水平等要素。進階起點是學(xué)生在學(xué)習(xí)前已有的認知和學(xué)情，進階終點是要求學(xué)生達到的水平，在起點與終點之間是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認知發(fā)展的逐層變化，包含多個進階變量。在實施過程中，教師遵循由淺入深、由現(xiàn)象到本質(zhì)、連續(xù)且螺旋上升的基本原則，引導(dǎo)學(xué)生基于腦海中的已有概念、經(jīng)驗遞進學(xué)習(xí)，各個擊破，最終達到進階終點。進階學(xué)習(xí)的路徑圖，可以直觀形象地整合成如圖1所示。

圖1 進階學(xué)習(xí)的路徑圖

因此，教師在備課時需要針對不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計清晰可循的學(xué)生思維走向圖，引導(dǎo)其對知識的理解不斷豐富、精致和深入。這種學(xué)習(xí)過程就像“爬山”，教師除了指引學(xué)生爬山的方向，還需幫助學(xué)生找到每一步的“腳踏點”，一步一步攀登知識高峰，建構(gòu)有意義的認知，最終實現(xiàn)教學(xué)目標。

初中科學(xué)“根”的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活較為貼近，其中根的形態(tài)、功能等概念學(xué)生已有所了解，但是這些知識是碎片化、純經(jīng)驗性或者錯誤的。比如學(xué)生前概念中已知直根系、須根系相關(guān)名詞并可以模糊描述，但此塊內(nèi)容的教學(xué)目標為建構(gòu)直根系、須根系形態(tài)模型并能準確區(qū)別兩者，相對比教學(xué)目標還存在一定差距。故本文從學(xué)習(xí)進階的視角出發(fā)對初中科學(xué)“根”一課規(guī)劃進階路徑，圍繞“根”的主題，根據(jù)目標分解，首先劃分5個進階變量。相當于5個知識板塊（或知識點），然后針對每個進階變量又設(shè)計風(fēng)格各異的學(xué)習(xí)路徑圖。具體的學(xué)習(xí)進階分解圖如圖2 所示。這樣的進階分解分散了教學(xué)難點，從而可以更好地描述學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的思維變化，幫助學(xué)生從最初的模糊理解到最終的科學(xué)理解。

圖2 根的學(xué)習(xí)進階分解圖

下面把“根”的學(xué)習(xí)分解成5個進階變量，即5個知識板塊，每個進階變量又分別設(shè)計多種學(xué)習(xí)路徑，循序漸進，予以落實。

一、進階變量1（知識板塊1）——“根的形態(tài)”學(xué)習(xí)路徑

進階起點：知道根的形態(tài)有直根系、須根系兩種類型，但對直根系、須根系的概念理解模糊。

學(xué)習(xí)水平1：大致能夠?qū)⒔處熖峁┑牟煌参锔鶕?jù)根系的特點進行分類，但無法區(qū)分其中一些易混淆的植物根系。

學(xué)習(xí)水平2：通過觀察、對比其他組的分類結(jié)果，進行分析、歸納，知道直根系、須根系的區(qū)別。

學(xué)習(xí)水平3：掌握直根系、須根系的概念，建構(gòu)根的形態(tài)模型。

進階終點：掌握直根系、須根系的概念，并知道兩者區(qū)別在于有無明顯的主根；建構(gòu)根的形態(tài)模型；培養(yǎng)觀察、比較、分析、協(xié)作和歸納等能力，并體會分類的學(xué)習(xí)方法。

【解析】此學(xué)習(xí)路徑中，教師提供多種植物根系讓學(xué)生進行區(qū)分，可以激活并檢測學(xué)生前概念，以便將前概念充分暴露出來。緊接著，選擇有代表性的分類結(jié)果進行投影，讓全班學(xué)生來分析、比較、歸納，利用學(xué)生的分類結(jié)果幫助有錯誤或者不完整前概念的學(xué)生進行糾正、完善，從“揪錯”到“糾錯”，再從“糾錯”到“究錯”，最終共同完成建構(gòu)“根的形態(tài)”模型。

二、進階變量2（知識板塊2）——“根尖的形態(tài)”學(xué)習(xí)路徑

進階起點：學(xué)生沒有根尖相關(guān)的前概念，對根尖一無所知。

學(xué)習(xí)水平1：通過觀察不同類型植物的根，發(fā)現(xiàn)最前端非常相似（教師有意識地重點引導(dǎo)觀察對象）。

學(xué)習(xí)水平2：肉眼整體觀察教師提供的新培養(yǎng)蘿卜根的前端，認識根前端的大體形態(tài)和顏色。

學(xué)習(xí)水平3：放大鏡局部觀察，進一步了解根尖中根毛位置和長度（見圖3），建構(gòu)根尖概念。

圖3 根毛放大圖

進階終點：知道從根的頂端到長有根毛的一段叫根尖；體會由宏觀到微觀的觀察方法。

【解析】此學(xué)習(xí)路徑中，由于學(xué)生對根尖的前概念基本空白，故教師提供新培養(yǎng)的蘿卜根尖為學(xué)生提供感性認識，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。并且觀察過程由表及里（從肉眼到放大鏡），符合認知規(guī)律，能夠幫助學(xué)生有效建構(gòu)根尖的概念。

三、進階變量3（知識板塊3）——“根尖的結(jié)構(gòu)”學(xué)習(xí)路徑

進階起點：知道進一步觀察根尖的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)需要用顯微鏡。

學(xué)習(xí)水平1：通過觀察大麥、玉米、洋蔥縱切后在顯微鏡下的結(jié)構(gòu)圖，發(fā)現(xiàn)三者根尖結(jié)構(gòu)相似，具有共同特點。

學(xué)習(xí)水平2：根據(jù)根尖結(jié)構(gòu)的相似性進行區(qū)域劃分，可能分為3 塊區(qū)域（將分生區(qū)和伸長區(qū)劃分為一塊區(qū)域），也可能分為4塊區(qū)域，或者可能存在其他不同分法。能夠初步說出劃分依據(jù)，但并不完整。

學(xué)習(xí)水平3：通過對比、分析其他組的分區(qū)域情況進行討論，最終確定劃分為4 個區(qū)域，但學(xué)生只知道各區(qū)域零散的結(jié)構(gòu)特點，比如伸長區(qū)細胞長、分生區(qū)細胞核相對比較大等，未建構(gòu)清晰的根尖結(jié)構(gòu)模型。

學(xué)習(xí)水平4：通過教師PPT 中所呈現(xiàn)表格（見表1）的引導(dǎo)，進一步比較、歸納各區(qū)域的細胞結(jié)構(gòu)特點，建構(gòu)清晰的根尖結(jié)構(gòu)模型。

進階終點：通過討論、分區(qū)、評價、說理等過程，體會并掌握根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、根毛區(qū)各區(qū)域的細胞結(jié)構(gòu)特點，從中比較完整地建構(gòu)起根尖結(jié)構(gòu)模型；培養(yǎng)觀察能力和求同比較、求異比較的思維。

表1 植物根尖細胞結(jié)構(gòu)特點

【解析】此學(xué)習(xí)路徑中，學(xué)生分組尋找不同植物根尖結(jié)構(gòu)的異同，然后自主分區(qū)域、說理，當出現(xiàn)多種分區(qū)域結(jié)果時再進行相互對比、說理、糾正，確定合理的分區(qū)域結(jié)果，特別要注意求同比較與求異比較，最后歸納、完善各區(qū)域的細胞結(jié)構(gòu)特點（即為分區(qū)域理由），在整個過程中學(xué)生的思維螺旋式上升，從不完善到完善，逐步建構(gòu)起清晰的根尖結(jié)構(gòu)模型。

四、進階變量4（知識板塊4）——“根尖的功能”學(xué)習(xí)路徑

進階起點：不清楚根尖各區(qū)域功能，無法獨立分析各區(qū)域之間的關(guān)系。

學(xué)習(xí)水平1：根據(jù)細胞特點，可能猜測細胞增加主要在分生區(qū)或伸長區(qū)，少部分學(xué)生能夠聯(lián)想到與細胞核相對大小有關(guān)，但大部分學(xué)生無法說出明確的理由。

學(xué)習(xí)水平2：基于前概念不足，故教師直接告知分生區(qū)功能，從而知道細胞增加主要在分生區(qū)，明確分生區(qū)的功能。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生生成一些與根尖生長慢鏡頭相關(guān)的疑惑，比如根在土壤中會不會有磨損？根不斷向土壤中推進的動力來自哪里？等等。

學(xué)習(xí)水平3：針對課堂生成的問題，依次進行解惑。易猜到根冠的功能，并能夠分析在摩擦過程中根冠頂端細胞數(shù)目不斷在減少，而根冠基部由于分生區(qū)細胞的不斷分裂補充，使該區(qū)域內(nèi)細胞數(shù)目總體保持穩(wěn)定，從而樹立起各區(qū)域間的細胞不斷演變的觀念。

學(xué)習(xí)水平4：根據(jù)細胞的形狀特點，學(xué)生直觀猜測根在土壤中不斷推進的動力主要來自于伸長區(qū)，因為伸長區(qū)的細胞形狀較長，而忽略了分生區(qū)細胞從立方體形變?yōu)殚L方體形的動態(tài)變化過程，分生區(qū)細胞不斷分裂生長，逐步演變?yōu)樯扉L區(qū)細胞，這才是真正的動力源泉，進一步體會各區(qū)域間細胞在不斷演變，存在一定的相互聯(lián)系。

學(xué)習(xí)水平5：能夠推理伸長區(qū)的細胞進一步長大、成熟后變?yōu)楦珔^(qū)細胞，據(jù)此粗略猜測根毛區(qū)細胞功能，同時因為根毛的存在，大大增加了與土壤的接觸面積，學(xué)生可能未意識到根毛在這個區(qū)域的重要價值（今后可遷移到小腸絨毛的學(xué)習(xí)）。

學(xué)習(xí)水平6：知道根毛是通過增大與土壤的接觸面積，從而能夠更好地吸收水分和無機鹽，整體理解根尖的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。

進階終點：掌握并理解根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、根毛區(qū)各區(qū)域的功能；知道根尖四區(qū)域之間是互相連續(xù)、依次向前動態(tài)發(fā)展變化的；領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證關(guān)系；培養(yǎng)邏輯思維能力；進一步明白事物都是普遍聯(lián)系的。

【解析】課堂中即時生成的教學(xué)資源是學(xué)生真實學(xué)情的反映，是學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，教師將學(xué)生在課堂中生成的問題作為教學(xué)“助推器”，幫助學(xué)生從低水平認知向高水平認知進階，幫助學(xué)生析疑解難，最終理解各區(qū)域之間的相互關(guān)系，并建立根尖各結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物觀。

五、進階變量5（知識板塊5）——“根的功能”學(xué)習(xí)路徑

進階起點：基于問卷調(diào)查（以本縣8所初中學(xué)校的學(xué)生樣本為例），68.3%的學(xué)生只知道根具有吸收、固定功能，31.7%的學(xué)生通過課外閱讀、新聞報道等途徑知道根還具有其他功能。

學(xué)習(xí)水平1：通過圖片（圖4）可直觀判斷榕樹在空氣中的根具有支持作用，從而認識支持根并知道其作用。

學(xué)習(xí)水平2：判斷哪一部分是番薯的根（見圖5），大部分認為A，B 是根，少部分認為A，B，C均是根。

圖4 榕樹根

圖5 番薯根

學(xué)習(xí)水平3：通過相互之間不同答案的討論，知道圖5 中的C 也是根，與普通根相比更加膨大，可以儲藏更多的營養(yǎng)，從而認識貯藏根。

進階終點：知道與常見的根在形態(tài)、功能等方面存在較大區(qū)別的根稱為變態(tài)根。

【解析】在學(xué)生進階起點的基礎(chǔ)上，此學(xué)習(xí)路徑遵循由易入難的認知順序，引導(dǎo)學(xué)生先認識支持根，再認識貯藏根，符合學(xué)生的認知規(guī)律。其中學(xué)生對于判斷哪一部分是番薯的根存在不同思考，學(xué)習(xí)水平2 中的不同組別學(xué)生，產(chǎn)生不同的判斷，對比后產(chǎn)生認知沖突，糾正前概念的錯誤思維，從而更好地理解共性與個性的辯證關(guān)系。

通過對“根”的學(xué)習(xí)進階的闡釋，我們可以將總的課堂教學(xué)目標科學(xué)細化，使知識更具有連貫性、層次性、邏輯性。5 個進階變量的設(shè)計，采取循序漸進的方式，基于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，層次深入，逐層加深問題的難度和抽象性，契合學(xué)生的認知規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維能力，從而達到較好的教學(xué)效果。

進階學(xué)習(xí)理論融入科學(xué)教學(xué)實踐，為初中科學(xué)教學(xué)提供了又一種科學(xué)、高效的學(xué)習(xí)路徑和方法。簡潔明了的進階設(shè)計，抓住了教學(xué)的要點，分散了教學(xué)的難點，突出了學(xué)生學(xué)習(xí)的“盲點”，有助于教師的教育思想理念與學(xué)生的實際學(xué)情有機融合，針對問題，對癥下藥，強化精準教學(xué)，從而達到更好的教學(xué)效果?！酲?/p>