學(xué)習(xí)進階與支架式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計

張路洋 陳亞琴 史靜娟 李婷婷 蘇亞蕊

摘要：支架式教學(xué)與學(xué)習(xí)進階的結(jié)合有助于在課堂教學(xué)過程中落實學(xué)習(xí)進階?；诜答佌{(diào)節(jié)這一概念，通過構(gòu)建反饋調(diào)節(jié)層級模型，梳理其教學(xué)主線，建設(shè)科學(xué)合理的支架，從而幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)進階，更深入了解反饋調(diào)節(jié)相關(guān)概念。所實施的學(xué)習(xí)進階與支架式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)策略，為科學(xué)類課程教學(xué)提供可復(fù)制性和廣泛的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進階;支架式教學(xué);教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)習(xí)進階與支架式教學(xué)

（一）學(xué)習(xí)進階

生物學(xué)作為科學(xué)類課程，其中的概念多是通過觀察、比較后歸納出的結(jié)果，新概念的引入和現(xiàn)存概念的發(fā)展是生物學(xué)進展的表現(xiàn)。概念的引入和發(fā)展使得生物學(xué)概念涵蓋面越來越廣、內(nèi)容越來越深奧，如果知識被割裂，以碎片化的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，將不利于學(xué)生對知識進行長期記憶和深入理解，不利于對學(xué)科的整體理解。學(xué)習(xí)進階是根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)某一核心概念時所遵循的學(xué)習(xí)路徑，圍繞著核心概念規(guī)劃由簡單到復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)的概念序列，形成階級。郭玉英與他的團隊在層級復(fù)雜度和知識整合等認(rèn)知理論的基礎(chǔ)上，提出了科學(xué)概念理解的發(fā)展層級模型（見表1）。這一模型的進階變量為層級，每一層級均描述了對某一核心概念的表現(xiàn)期望。學(xué)生按照這一序列進行學(xué)習(xí)的過程即是由低層級向高層級跨越的過程。若基于學(xué)習(xí)進階對生物學(xué)的概念進行整合，使之形成由淺入深、相互關(guān)聯(lián)的概念序列，將更加符合人類的認(rèn)知規(guī)律，并且避免廣卻淺的概念掌握現(xiàn)象。

（二）支架式教學(xué)

支架式教學(xué)，需要在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)搭建合理的支架，使學(xué)生利用這些支架逐步發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)習(xí)中的問題，之后，再逐漸拆除支架，學(xué)生主動建構(gòu)相應(yīng)知識，解決更高水平的問題。在搭建支架時，教師需要及時了解學(xué)生各方面的情況，包括知識儲備、心理特征、能力水平等，以確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生搭建合理的學(xué)習(xí)支架。

將支架式教學(xué)與學(xué)習(xí)進階相結(jié)合，采用搭建支架的方式來幫助學(xué)生實現(xiàn)概念層級之間的跨越，能夠促使學(xué)習(xí)進階理論在課堂教學(xué)過程中充分發(fā)揮作用。

二、基于支架式教學(xué)與學(xué)習(xí)進階相結(jié)合進行教學(xué)設(shè)計

（一）反饋調(diào)節(jié)的層級模型構(gòu)建

2017版課程標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生能夠舉例說明激素維持機體的穩(wěn)態(tài)包括反饋調(diào)節(jié)，但是在高中課程當(dāng)中，之前學(xué)習(xí)的代謝過程中的酶反應(yīng)以及之后要學(xué)習(xí)的生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)均存在反饋調(diào)節(jié)的現(xiàn)象。由于血糖調(diào)節(jié)相比于其他的調(diào)節(jié)過程更接近學(xué)生的生活，并且在初中已經(jīng)初步了解過，其更容易成為學(xué)生的前設(shè)經(jīng)驗，因此主要以血糖調(diào)節(jié)為例進行反饋調(diào)節(jié)這一概念的教學(xué)設(shè)計。通過反復(fù)測試，總結(jié)學(xué)生在這一概念學(xué)習(xí)過程中遇到的迷思概念，并與一線教師進行非結(jié)構(gòu)式訪談，最終整理設(shè)計出反饋調(diào)節(jié)的層級模型（見表2）。

（二）基于學(xué)習(xí)進階梳理教學(xué)主線

在學(xué)習(xí)進階過程中，學(xué)生從低層級向高層級的跨越不是一蹴即至的，是需要積累足夠的經(jīng)驗才能完成，以血糖調(diào)節(jié)為切入點，將每一層級進行細(xì)化、剖析，整理出本節(jié)課教學(xué)主線（見圖1）。

經(jīng)驗階段：利用血糖調(diào)節(jié)實例來引出反饋調(diào)節(jié)，可以結(jié)合學(xué)生的已有經(jīng)驗以及直觀感受，幫助學(xué)生將已有經(jīng)驗與新概念相結(jié)合。在這一階段，教師需要先引導(dǎo)學(xué)生意識到人體血糖含量穩(wěn)定的重要性，激發(fā)學(xué)生去思考探索血糖的來源以及去向、參與調(diào)節(jié)血糖的激素。

映射階段：教師需要指出血糖調(diào)節(jié)過程中有關(guān)反饋調(diào)節(jié)的具體特征，幫助學(xué)生將其特征與反饋調(diào)節(jié)這一抽象的術(shù)語聯(lián)系起來。

關(guān)聯(lián)階段：教師引導(dǎo)學(xué)生緊扣反饋調(diào)節(jié)的概念與特征，回憶思考已經(jīng)學(xué)過的反饋調(diào)節(jié)過程，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新的反饋調(diào)節(jié)的實例，使學(xué)生能夠做到舉一反三，準(zhǔn)確區(qū)別反饋調(diào)節(jié)的反應(yīng)過程。

整合階段：反饋調(diào)節(jié)包括負(fù)反饋與正反饋兩種類型，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會區(qū)分正反饋現(xiàn)象與負(fù)反饋現(xiàn)象，并知道正反饋能夠維持穩(wěn)定，負(fù)反饋破壞穩(wěn)定。

（三）基于學(xué)習(xí)進階搭建合理支架

教師在教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)基于學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)，尋找新知識的生長點，搭建科學(xué)合理的支架，從而引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)的、一級一級的構(gòu)建新知識，從而逐步實現(xiàn)學(xué)習(xí)進階過程中的階與階的跨越。

1、針對血糖含量搭建支架。第一，工具支架。了解血糖含量穩(wěn)定的重要性，學(xué)生首先需要知道人體正常血糖含量的范圍。為了讓學(xué)生獲得科學(xué)的數(shù)據(jù)，教師可以呈現(xiàn)科普視頻，科普視頻的內(nèi)容包括正常人的血糖含量范圍，高血糖患者的血糖含量以及低血糖患者的血糖含量。在此期間，學(xué)生觀看視頻并注意記錄視頻中有關(guān)血糖含量的數(shù)據(jù)，從而對人體血糖含量有一個較為準(zhǔn)確的了解。第二，問題支架。結(jié)合學(xué)生日常生活，教師可以創(chuàng)設(shè)如下問題：同學(xué)們早上有沒有吃早飯？沒吃早飯的同學(xué)是不是覺得有些乏力或者頭暈？吃早飯的同學(xué)有這些現(xiàn)象嗎？這時候我們的血糖是否發(fā)生變化？有大大超出正常范圍嗎？血糖含量的穩(wěn)定與人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)存在著什么關(guān)系？這里創(chuàng)設(shè)的問題支架是希望學(xué)生通過聯(lián)系生活實際現(xiàn)象，一步步地引起對血糖含量穩(wěn)定性的重視，并且為之后概念的學(xué)習(xí)，即血糖的來源和去向做鋪墊，暗示學(xué)生，飲食是人體血糖的來源之一。

2、針對調(diào)節(jié)血糖的激素和血糖來源和去向搭建支架。圖表支架：展示物質(zhì)交換圖片（見圖2），讓學(xué)生回憶內(nèi)環(huán)境的組成，意識到人體內(nèi)環(huán)境當(dāng)中有葡萄糖存在，也存在著內(nèi)分泌腺所分泌的各種激素，參與血糖調(diào)節(jié)的激素主要有胰島素、胰高血糖素以及促腎上腺素三種。教師通過圖片呈現(xiàn)出組織細(xì)胞中血糖的三大去路，并引導(dǎo)學(xué)生理解圖片中每個箭頭的含義。

3、針對血糖調(diào)節(jié)的過程搭建支架。工具支架：教師可借助課本中模型建構(gòu)模塊的安排，組織學(xué)生建立餐后血糖調(diào)節(jié)的物理模型。學(xué)生已經(jīng)了解了血糖的來源和去向以及調(diào)節(jié)血糖的激素種類，此時教師需向?qū)W生明確模型建構(gòu)的方法，說明建構(gòu)的流程，使這一支架達到良好的效果。

圖表支架：在播放視頻與模型建構(gòu)之后，教師可以繼續(xù)向?qū)W生提供一個不完整的血糖調(diào)節(jié)過程圖圖示（見圖3），引導(dǎo)學(xué)生完成填空，完善過程圖。這一支架的建立主要目的是讓學(xué)生自己動腦動手梳理本節(jié)課的難點，加深印象。

4、構(gòu)建“反饋調(diào)節(jié)”的范例支架。血糖調(diào)節(jié)過程中的反饋調(diào)節(jié)維持的是人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶酶反應(yīng)的反饋調(diào)節(jié)，出示酶活性調(diào)節(jié)過程圖（見圖4），與血糖調(diào)節(jié)過程圖示相對比，分析兩個過程的相同之處。在酶促反應(yīng)中，終產(chǎn)物產(chǎn)量會影響酶的反應(yīng)速率。同樣在血糖調(diào)節(jié)過程中（見圖5），血糖濃度的升高與降低，是根據(jù)血糖濃度是否超出正常范圍的信號調(diào)節(jié)的。教師須引導(dǎo)學(xué)生歸納出反饋調(diào)節(jié)的特點，并描述反饋調(diào)節(jié)的概念。

5、構(gòu)建正反饋和負(fù)反饋的范例支架。反饋調(diào)節(jié)的兩種類型中，其中負(fù)反饋較為常見，前邊介紹過的血糖調(diào)節(jié)的過程、甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)過程、酶活性調(diào)節(jié)過程等均為負(fù)反饋調(diào)節(jié)，其結(jié)果是使整個系統(tǒng)保持在相對穩(wěn)定狀態(tài)。而正反饋比較少見，如，排尿、排便、分娩、血液凝固等生命活動是常見的正反饋，教師可借用這些生命活動的過程介紹正反饋。正反饋與負(fù)反饋是高中生物中容易混淆的兩個概念，教師需要通過大量的實例，讓學(xué)生區(qū)分正反饋與負(fù)反饋，并從實例中知道，負(fù)反饋維持穩(wěn)定，正反饋破壞穩(wěn)定。

生物學(xué)作為科學(xué)類學(xué)科之一，十分適合基于學(xué)習(xí)進階進行教學(xué)、測試與學(xué)習(xí)。以反饋調(diào)節(jié)這一概念為例，創(chuàng)建了這一概念的進階維度，并構(gòu)建了實現(xiàn)相關(guān)進階的支架，從而將支架式教學(xué)與學(xué)習(xí)進階理論相結(jié)合，以搭建支架的方式幫助了學(xué)生完成學(xué)習(xí)進階、向更高的知識水平發(fā)展。