根據學習金字塔理論優化課堂教學行為

章 青

(江蘇省蘇州實驗中學 215011)

學習金字塔是由美國學者、著名的學習專家愛德加·戴爾1946年首先發現并提出的一種現代學習方式的理論。它用數字形式形象顯示了采用不同的學習方式，學習者在兩周以后還能記住內容(平均學習保持率)的多少(圖1)。

從圖1可以看出：上部分是被動學習，下部分是主動學習。愛德加·戴爾提出，學習效果在30%以下的幾種傳統方式，都是個人學習或被動學習；而學習效果在50%以上的，都是團隊學習、主動學習和參與式學習。“學習金字塔理論”表明，學生的主動學習可以明顯提高學習效率。在減負增效的大環境中，如何根據學習金字塔理論，通過優化教學行為來提高學生的學習效率，是生物學教師值得探討的問題。

圖1 學習金字塔

1 讓學生閱讀

在目前的教育大環境下，學生聽講在一些地方仍然很流行，但根據學習金字塔理論，這種學習方式的效率是很低的。上課時可以將一些內容讓學生自己閱讀，教師要講則是學生不容易理解的，或者是學生在閱讀過程中自已產生的新問題。

例如，人教版生物學教材必修3中“碳循環”的內容，由于學生之前已經有了光合作用、呼吸作用、食物鏈和食物網的知識，他們通過閱讀就能夠理解碳循環的過程。可先讓學生閱讀教材內容，然后再讓學生提出問題，教師在此基礎上進行講解，并且就學生可能沒有注意的知識加以解釋。例如，碳循環為什么是全球性的？碳循環是單向的原因是什么？然后教師再提出拓展學生思維的相關問題。例如，有哪些與碳循環有關的細胞結構？或提出與學生生活實際有聯系的問題。例如，出現溫室效應的原因是什么？溫室效應可能造成什么后果？采取哪些措施可以緩解溫室效應？

這種教學方式與學生被動聽講相比，效率無疑要高，因為學生主動參與了學習過程，其中不僅有閱讀，而且進行了思考。當然，根據不同層次班級的學生，教師可以在閱讀之前提出一些如碳循環的過程如何？碳以什么形式進行在生物群落與無機環境中循環的？等問題引導他們帶著問題閱讀。

2 讓學生參與實驗演示

很多生物學現象需要通過實驗來驗證來解釋，生物體的結構要通過實驗來觀察，但由于條件的限制，不是所有的實驗都能讓學生親身體驗，有的實驗可考慮教師示范，有的實驗可安排學生參與演示。

例如“滲透作用的原理”演示實驗，教師可以在課前準備清水和30%或40%的蔗糖溶液、長頸漏斗與蛋殼膜(在常溫下用10%HCl浸泡生雞蛋一晝夜溶解掉蛋殼并去掉蛋白與蛋黃得到)。在上課開始后用蛋殼膜包在漏斗口并用棉線扎緊，按照教材的示意圖安裝實驗裝置，使漏斗中的液面高度與燒杯中的液面高度一致，然后在漏斗頸的液面處用紅線做好標記，放在講臺上，一段時間后再觀察液面變化。這個實驗可以在教師的指導下讓學生參與演示，隨后通過讓學生觀察液面高度變化，討論液面變化的原因。這樣可以吸引學生的注意力，給學生留下深刻的印象。

3 讓學生討論

高中生物學教材依據課程標準提出的“提高生物科學素養、面向全體學生”這一理念，設有“問題討論”、“辯論會”等專欄。在教學過程中，不少教師沒有利用好這個材料，或者由教師來介紹問題探討的答案，闡述自己的觀點，這樣就沒有達成教學目標。讓學生討論問題，不僅可以培養學生語言表達能力，還可從學生討論中發現新的問題。例如“物質跨膜運輸的實例”一節課，先演示滲透作用實驗，然后讓學生圍繞課本中的3個問題進行討論：①漏斗管內的液面為什么會升高？②如果用一層紗布代替玻璃紙，漏斗管內的液面還會上升嗎？③如果燒杯中是與漏斗內同樣濃度的蔗糖溶液，結果會怎樣？通過分組討論，讓學生分析滲透作用現象產生的原因，總結滲透作用必需的兩個條件。討論時學生可能還會提出新的問題，如除了玻璃紙還可以用什么材料做這個實驗？水換成其他溶液行嗎？這些新問題的出現可為后面的學習與探究提供研究課題。學生討論的形式還可采取辯論的方法，如轉基因食品是否存在安全性問題、人為因素對群落演替的影響是正面的還是負面的等。

學生討論可分組進行，要讓學生有充分的準備與討論時間。教師如課前選好主題，并且圍繞主題提出若干相關問題，這些問題可以是發散性的，也可以是逐步深入的。通過討論可讓學生有時間思考，并且可以交流和表達自己的觀點，從而培養學生的思維能力、語言表達能力。雖然在討論時學生花費的時間也許比教師講述的要多，但討論之后得到的知識來自主動學習，不容易忘記，其學習效率比僅聽教師講要高得多。

4 讓學生做模型

在生物學教學中進行模型建構，讓學生在做模型的過程中學習，學習效率也會大幅度提高。模型方法是以研究模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法，是邏輯方法的一種特有形式，是以簡化和直觀的形式來顯示復雜事物或過程的手段，是高中學生必須掌握的科學方法之一。例如，在“DNA分子結構模型構建”教學中，教師可先用不同顏色的硬紙板制成相應的“部件”：脫氧核糖、磷酸、4種堿基、磷酸二酯鍵、氫鍵等，并提供訂書機，然后按下列步驟要求學生制作模型：①每人制作一個脫氧核苷酸，將各“部件”用訂書釘連接起來；②4個學生為一組，將自己制作的脫氧核苷酸連接在一起形成脫氧核苷酸鏈；③兩個組的學生將兩條鏈結合形成雙鏈結構；④將雙鏈擰成雙螺旋結構。

學生在做模型的過程中，能夠感受到模型建構過程中各種組成成分的關系，從而比較直觀地構建DNA分子結構的模型。在模型建構教學活動中，是以學生為主體，以建構模型為主線，讓學生去探索、交流和學習，注重學習過程的主動性和積極性，而學生一旦掌握了模型建構的方法，也就掌握了一種科學研究的方法。

5 讓學生實驗與探究

生物學探究活動有許多也是通過實驗來進行的。目前中學生物學實驗室完全有條件讓學生進行實驗和探究。學生做實驗時，首先要明確實驗的原理，基本實驗步驟要按照規范化操作要求進行，如觀察植物細胞的有絲分裂實驗，其中裝片的制作要嚴格按照“解離、漂洗、染色、制片”過程進行，并且每個步驟的時間要控制好。實驗結果固然要重視，但對于不同的實驗結果要分別進行分析，找到產生不同結果的原因，這種歸因分析，是科學實驗的重要思想，因為有時可能會發現新的研究課題。實驗時根據學生的學習狀況，對基礎好的班級可以將驗證實驗改為探究實驗，或者對實驗進行延伸與拓展，讓學生有充分的表現機會。如“探究植物細胞滲透吸水實驗”，可以先讓學生討論方案，在此基礎上探究各種不同條件下的實驗結果，這樣體現了實驗原理應用的靈活性，使學生能夠參與實驗設計的過程。在有條件的學校還可以進行一些研究性學習，例如開展“探究不同pH的酸雨對種子萌發的影響”實驗、生態魚池的改造與觀察研究、廢舊電池對植物生長影響的實驗等。因此，實驗的開展可以根據不同學校的條件和學生的需求，分層次開展，以滿足不同學生發展的需要。

6 讓學生當“老師”

生物學教師從畢業到走上崗位，開始時也不熟悉教材，但為了上好每一節課，會花時間去鉆研教材，查閱參考資料，不僅將教材上的知識弄清楚，還要想辦法讓學生能夠理解，這樣就必須對教材知識的來龍去脈有清晰的思路。按照這種思路，如果讓學生來當“老師”，肯定會得到同樣的效果，當然學生不可能像教師這樣有足夠的時間，這樣可以選擇適當的學習內容，如習題課、復習課中某個環節可以先進行嘗試，也可選擇新課中難度較小的內容輪流讓學生進行準備，讓他們體會做“老師”的成功與辛勞。例如，在上習題課時，教師可選擇幾道典型的試題分別讓幾位學生備好課，上課時讓他們來講解。這種講解不僅是自己會做題，更重要的是要將解題思路講解清楚，為什么這樣做，怎么做可能會出現什么錯誤結果，有什么技巧可以避免錯誤的產生等，通過這種講解，學生課前必須做好充分的準備，在這個過程中必須對這道題進行深入的理解，通過這種途徑學習到的知識保持的時間肯定長。通過這種讓學生當“老師”的做法，使學生有一個主動學習的過程，學習效率就會大幅度提高。