創(chuàng)設(shè)農(nóng)業(yè)背景大情境，走出生物學(xué)習(xí)誤區(qū)

摘 要：薄弱校學(xué)生在高三生物復(fù)習(xí)中普遍存在知識(shí)碎片化、虛假學(xué)習(xí)、被動(dòng)學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，基于“樓頂菜園方案設(shè)計(jì)”學(xué)習(xí)過程，將大情境與高考復(fù)習(xí)有機(jī)整合，解決傳統(tǒng)復(fù)習(xí)模式中存在的一些問題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高三生物復(fù)習(xí);情境;學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

高考命題改革已經(jīng)從知識(shí)立意走向能力立意，進(jìn)而走向素養(yǎng)立意，從“育分”走向“育人”。與之相一致，課程和教學(xué)改革中，綜合化、情境化和開放性是三個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。高考評(píng)價(jià)體系明確規(guī)定了高考的考察載體--情境，大情境下的大概念教學(xué)就是教學(xué)情境化和開放性的橋梁，包括生活實(shí)踐情境和學(xué)習(xí)探索情境。創(chuàng)設(shè)基于大情境的課堂教學(xué)，在真實(shí)情境的輔助下，提出一系列問題，并以問題為指引，自然的形成一些學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在“抽象-具體-抽象”的學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)歷“歸納-演繹-歸納”的思維訓(xùn)練，達(dá)到對(duì)知識(shí)的深度理解與靈活應(yīng)用。

光合作用的知識(shí)是高考必考考點(diǎn)，也是高中教學(xué)中的難點(diǎn)之一，尤其是光合作用原理的應(yīng)用部分。這部分知識(shí)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，高考中也經(jīng)常以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為情境進(jìn)行考察。而現(xiàn)今的孩子對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知之甚少，結(jié)合本學(xué)校樓頂平臺(tái)面積較大，周圍環(huán)境較好、污染少的實(shí)際情況，創(chuàng)設(shè)了“樓頂菜園方案設(shè)計(jì)”這一情境，以“物質(zhì)和能量觀”的生命觀念形成為主線展開。在活動(dòng)開展過程中，學(xué)生需要完成方案設(shè)計(jì)中的小任務(wù)，在真實(shí)而復(fù)雜的情境中認(rèn)識(shí)問題、分析問題、綜合運(yùn)用知識(shí)和學(xué)科思維，通過表達(dá)的方式呈現(xiàn)方案，從而將零散的知識(shí)系統(tǒng)化，同時(shí)提升了學(xué)科素養(yǎng)。

一、大情境—實(shí)現(xiàn)高三復(fù)習(xí)的綜合化

生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)之首，有助于學(xué)生理解較大范圍的生物學(xué)事件和生命現(xiàn)象，而不僅僅限于“書本知識(shí)”和題目的“標(biāo)準(zhǔn)答案”。生命觀念貫穿于生物學(xué)的全部課程，是學(xué)科不同內(nèi)容的主線。一輪復(fù)習(xí)中重視夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ);高三復(fù)習(xí)，學(xué)生學(xué)業(yè)壓力大，尤其是薄弱校學(xué)生完成課堂任務(wù)需要消耗的時(shí)間更多，課余缺乏自主進(jìn)行知識(shí)整合的時(shí)間和精力，容易陷入知識(shí)碎片化的誤區(qū)，難以形成對(duì)事物的整體認(rèn)知，妨礙了生命觀念的進(jìn)階。

生命觀念中的“物質(zhì)與能量觀”可劃分為四個(gè)層次，在高中三年的學(xué)習(xí)后，學(xué)生應(yīng)該具備進(jìn)階水平四的素養(yǎng)要求，即能夠“利用物質(zhì)與能量觀指導(dǎo)、解決生產(chǎn)實(shí)踐中的具體問題”。[3]因此真實(shí)情境不僅是評(píng)價(jià)生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要依托，還是生物學(xué)核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的途徑和方式。高中階段“物質(zhì)和能量觀”所涉及多個(gè)模塊中的核心概念，主要包括生命物質(zhì)基礎(chǔ)、光合作用、呼吸作用、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。如何在高三二輪復(fù)習(xí)中進(jìn)行學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，整合知識(shí)推動(dòng)學(xué)生達(dá)到水平四的要求呢？

本設(shè)計(jì)從“物質(zhì)與能量觀”的進(jìn)階水平出發(fā)，以“樓頂菜園方案設(shè)計(jì)”貫穿始終，重新整合并綜合運(yùn)用教材中的光合作用、呼吸作用和生態(tài)系統(tǒng)等的基本概念（如表1），有機(jī)結(jié)合物理、生物、地理等學(xué)科的知識(shí)與技能，解決每一部分遇到的實(shí)際問題，逐步形成“物質(zhì)和能量觀”。

1.周邊環(huán)境對(duì)蔬菜品質(zhì)的影響

高三二輪復(fù)習(xí)如何實(shí)現(xiàn)將素養(yǎng)提升體現(xiàn)在高考答卷中呢？比如：在作物選擇環(huán)節(jié)，做了如下的設(shè)計(jì)：“首先提供作物生長(zhǎng)習(xí)性（茄子、茭白）相關(guān)資料，請(qǐng)大家閱讀資料提煉文中關(guān)鍵內(nèi)容，選擇廈門地區(qū)校園樓頂夏季適合種植的蔬菜品種，并說明理由。”凈光合作用的概念理解和環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響是這一部分的難點(diǎn)，該任務(wù)能夠提升學(xué)生的信息獲取和表達(dá)能力，通過真實(shí)情境下的問題解決，兼顧知識(shí)和素養(yǎng)提升。那么如何將這些落實(shí)到高考呢？在這部分任務(wù)中結(jié)合2018年全國I卷高考題第30題，將課堂與高考評(píng)價(jià)銜接。

二、大情境—促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的遷移和運(yùn)用

高三復(fù)習(xí)二輪復(fù)習(xí)距離高考時(shí)間緊迫，學(xué)生與老師的配合一般都非常積極。但課堂中（尤其是相對(duì)薄弱的學(xué)校）存在一種特殊的現(xiàn)象：課堂上認(rèn)真聽講配合老師，課下按時(shí)完成布置的任務(wù)，但考試成績(jī)不理想，在每次考試后會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的挫敗感和厭學(xué)情緒。教師面談發(fā)現(xiàn)該部分學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握浮于表面，沒有深入理解。針對(duì)這種淺表學(xué)習(xí)、虛假學(xué)習(xí)的現(xiàn)象[6]，教研組展開研究，探究該現(xiàn)象形成的原因。發(fā)現(xiàn)在大班快節(jié)奏的教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)遇到障礙，不能及時(shí)得到解答，累積形成學(xué)習(xí)障礙，知識(shí)不理解，造成考試成績(jī)差，陷入努力、挫敗的不斷循環(huán)中。在這種情況下及時(shí)反饋是助推學(xué)生主動(dòng)性提升的最好方法，常規(guī)的班級(jí)授課只能采用統(tǒng)一進(jìn)度學(xué)習(xí)顯然無法實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋。

為了及時(shí)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知障礙給予反饋，避免習(xí)得性無助的產(chǎn)生。采用“樓頂菜園的方案設(shè)計(jì)”整合知識(shí)形成大單元，教學(xué)中引入情境，通過項(xiàng)目的推進(jìn)將掌握知識(shí)和溝通、協(xié)作、自主學(xué)習(xí)等能力結(jié)合起來?；ハ鄥f(xié)作形成設(shè)計(jì)方案的過程中，學(xué)生需要學(xué)會(huì)傾聽、明辨、自主思考、寫作交流，遷移應(yīng)用。在活動(dòng)中能夠更多地和同學(xué)老師及時(shí)交流，不斷地在探索中收到反饋，解決了認(rèn)知的障礙，并在不斷解決問題時(shí)收到正向的反饋，認(rèn)知過程就從死循環(huán)中得到釋放，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變，走向問題—解決—正向反饋的積極和深度學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)目標(biāo)由被動(dòng)變主動(dòng)，由課堂中單純的知識(shí)目標(biāo)以及簡(jiǎn)單的能力目標(biāo)走向解決問題中逐漸實(shí)現(xiàn)的素養(yǎng)目標(biāo)。例如：關(guān)于凈光合作用的知識(shí)理解過程有較大的區(qū)別（表2）。

三、大情境——實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的升級(jí)

面對(duì)知識(shí)爆炸式發(fā)展及科技的飛速進(jìn)步，科學(xué)教育的目標(biāo)不應(yīng)是給學(xué)生呈現(xiàn)出一堆由事實(shí)和理論堆砌的知識(shí)，而應(yīng)是引導(dǎo)其深入理解少數(shù)非常具有解釋力的學(xué)科大概念。[7]大概念的獲得是能夠在深度和難度方面逐步提升的，是需要花時(shí)間“精”學(xué)的內(nèi)容。對(duì)于這類復(fù)雜問題的認(rèn)識(shí)往往要經(jīng)過由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)、再由理性認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的多次反復(fù)才能完成。以低水平的認(rèn)知加工、機(jī)械記憶和被動(dòng)的淺層學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式的課堂教學(xué)，帶給學(xué)生的是“補(bǔ)不完的課、刷不完的題”。學(xué)生自主探索、伙伴協(xié)同學(xué)習(xí)的課堂，是促進(jìn)學(xué)生高水平認(rèn)知加工、基于理解、主動(dòng)學(xué)習(xí)的課堂。這樣的學(xué)習(xí)是可遷移的，是具有生長(zhǎng)性的。

“物質(zhì)與能量觀”的形成不是教師灌輸給學(xué)生的也不是一蹴而就的，是分層次實(shí)現(xiàn)的。四個(gè)水平的逐步升級(jí)，需要學(xué)生積極投入，思考，才能升階到第四個(gè)水平。在真實(shí)的方案設(shè)計(jì)過程中，很多問題沒有單一的、正確的答案，經(jīng)常會(huì)引發(fā)學(xué)生的討論和辯論，需要高層次的思考，比如：分析、推論、尋找證據(jù)、預(yù)測(cè)結(jié)果等，不能依據(jù)知識(shí)記憶進(jìn)行填空式回答。這就能夠?qū)W(xué)習(xí)指向?qū)W科領(lǐng)域甚至是跨學(xué)科知識(shí)的遷移應(yīng)用，同時(shí)不斷引發(fā)新的問題，燃起進(jìn)一步探索的欲望。隨著學(xué)習(xí)，核心問題會(huì)以不同的形式反復(fù)出現(xiàn)，并被重新思考，突破學(xué)生獨(dú)有的認(rèn)知困境和誤區(qū)。對(duì)于一個(gè)核心概念，在各個(gè)方面的認(rèn)知障礙暴露需要有一個(gè)過程，人的認(rèn)識(shí)能力在主觀上也有一個(gè)提高的過程?；谇榫车脑O(shè)計(jì)過程，以大單元的形式長(zhǎng)時(shí)間圍繞核心概念，深度學(xué)習(xí)，沉浸在主題下，深入的思考同一問題或完成同一任務(wù)，在認(rèn)知形成方式上的差異，如圖1能夠?qū)崿F(xiàn)思維升階。

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課堂中的題海戰(zhàn)術(shù)，通過機(jī)械的不斷訓(xùn)練提升，不能針對(duì)每個(gè)學(xué)生獨(dú)有的認(rèn)知障礙，在長(zhǎng)時(shí)間的機(jī)械重復(fù)中導(dǎo)致了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的被動(dòng)性;融入真實(shí)情境的學(xué)習(xí)，也是一個(gè)反復(fù)循環(huán)的過程，是符合認(rèn)知規(guī)律的，能夠激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、可遷移的學(xué)習(xí)。

四、大情境，認(rèn)同學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)度和方法的差異，提升學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

由于智力、認(rèn)知、知識(shí)等的不同，學(xué)生的學(xué)習(xí)存在較大的差異，但在現(xiàn)有的學(xué)校課堂環(huán)境下，這樣的差異往往被忽略，每個(gè)人按照同樣的方式、進(jìn)度等進(jìn)行學(xué)習(xí)。二輪復(fù)習(xí)時(shí)間短進(jìn)度快，部分同學(xué)因?yàn)榛A(chǔ)不牢固，無法跟上課堂節(jié)奏，作業(yè)積壓?jiǎn)栴}積累，信心受到打擊，二輪復(fù)習(xí)中消極應(yīng)對(duì)，反而出現(xiàn)成績(jī)下滑的現(xiàn)象。

基于樓頂菜園設(shè)計(jì)，將高考中較難的概念“凈光合作用”的理解置于真實(shí)情境中，設(shè)計(jì)如下：

1.在什么溫度范圍內(nèi)茄子可以生長(zhǎng)？要使茄子長(zhǎng)勢(shì)最好，該如何控制溫度呢？請(qǐng)說明理由。

2.現(xiàn)在想要提高樓頂菜園的蔬菜產(chǎn)量，請(qǐng)查閱相關(guān)的資料，依據(jù)光合作用和呼吸作用相關(guān)知識(shí)給出合理的建議并說明理由，提交一份高產(chǎn)方案。

作業(yè)只需在該單元知識(shí)學(xué)習(xí)完成前提交，學(xué)生有充分的時(shí)間查閱資料、向同組學(xué)生和老師請(qǐng)教。避免了因?yàn)檎n堂的快節(jié)奏導(dǎo)致部分同學(xué)失去學(xué)習(xí)的信心，同時(shí)有充分的自主學(xué)習(xí)和交流機(jī)會(huì)。作業(yè)設(shè)置說理環(huán)節(jié)，需要對(duì)自己的答案進(jìn)行理由闡述，提升學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)在完善自身答案的過程中提升邏輯思維能力，發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)。

結(jié)束語

創(chuàng)設(shè)“樓頂菜園”的情境，給目前很少接觸農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的學(xué)生提供了將知識(shí)與實(shí)際問題鏈接的機(jī)會(huì)。基于真實(shí)情境的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)要指向深度理解和解決問題，有助于學(xué)生的自主探索，實(shí)現(xiàn)師生的有效溝通;促進(jìn)學(xué)生積極、愉悅地參與到學(xué)習(xí)中。但高三復(fù)習(xí)過程中的單元設(shè)計(jì)，需要兼顧高考評(píng)價(jià)。

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作者簡(jiǎn)介：高雅君.（1982.07），女籍貫：山東省，就職于廈門市杏南中學(xué)，中學(xué)一級(jí)教師，廈門大學(xué)碩士研究生。

基金項(xiàng)目：福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度立項(xiàng)課題《基于STEM教育的高中生物探究課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究》，編號(hào)：FJJKXB19-521