例談高中生物探究教學過程中模型建構的有效性

郭鳳英

摘要：高中生物新課改推崇以探究為主的課堂活動，使學生體驗探究的過程，激發學習興趣，強調探究意識，在實踐中培養學生的創新精神和實踐能力。有效的探究教學是培養學生的科學素養和創新能力的重要途徑。但是目前的探究教學狀況不容樂觀，存在著很多問題，最終導致探究教學效果低下，直接影響三維教學目標的實現。在這樣的背景下研究探究的有效性具有重要的現實意義和價值。

關鍵詞：高中生物；探究教學；模型建構；有效性

一、高中生物探究教學的有效性的理論根據

1.建構主義

建構主義理論最早是由瑞士最著名的認知心理學家皮亞杰提出的。他主張知識不是學習者被動接受的而是主動獲得的。教學是學生在教師引導下積極建構知識的過程。建構主義理論的內容很豐富，其核心可以概括為：以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。[1]

建構主義學習理論的觀點主要包含以下幾點：

（1）建構主義學習理論強調學生學習的主動性。（2）建構主義還認為，學生不是空著腦袋進入學習狀態的，在他們進入課堂之前已經具備一定的知識經驗，有了自己的看法。（3）建構主義強調學習者的認知主體作用的同時關注教師的指導作用，教師是意義建構的引導者、協作者，不是知識的灌輸者和傳授者。所以建構主義要求教師應做到：能夠創設激發學生的學習興趣的問題情境，幫助學生形成強烈的自主學習動機。

2. 有效教學

有效教學就是在符合時代和個體積極價值建構的前提下，在單位時間內學生學習活動的質和量實現預期的教學目標。同時，通過一定時段的教學后，學生取得較為明顯的具體的進步和發展。其核心是教學的效益。有效教學理念的提出目的在于提高教師的工作效益。有效教學關注教學過程的有效性和教學目標達成度的有效性。研究者認為，有效教學過程要具備下列特征：有效講授，有效提問，有效傾聽，有效激勵。[2]

在新課改條件下，有效教學的內涵可以被具體化，即有效教學是一種教學理念，是為了提高教師工作效益，強化過程評價和目標管理的一種現代教學理念，這種理念主要包括以下內容：①有效教學關注學生的進步和發展；②有效教學關注教學效益，要求教師有時間與效益觀念；③有效教學更多地關注可測性或量化；④有效教學需要教師具備一種反思意識；⑤有效教學也是一種策略，即教師為實現教學目標或教學意圖而采用的一系列具體的解決問題的行為方式。[3]

二、精心設計教學環節，以模型建構，提高探究教學有效性

以人教版高中生物必修一中《生物膜的流動鑲嵌模型》的設計為例，提高探究教學有效性

1.演示現象，創設情境，引發學生的學習興趣

“創設情境”是有效開展教學活動的基礎。教師可以通過呈現科學史、科學故事，演示科學現象等方式來創設情境，導入新課，把學生引入情境后提出問題，引發學生的學習興趣。在本節中，教師通過視頻或圖片等手段演示植物細胞質壁分離復原現象，并創設情境：如果讓你制作一個真核細胞膜的模型，材料有塑料袋、普通布和彈力布，根據細胞膜具有選擇透過性和流動性的特點，分析用哪種材料做細胞膜，更適于體現細胞膜的上述特點？為什么？……讓學生置身于真實的情境之中，引導學生思考細胞膜的結構特點。

2.引出觀點，啟發學習，激起學生的探究欲望

提出問題后，教師可結合科學探究過程中的經典事件或爭論焦點給學生適當的引導和提示，啟發學生針對問題提出自己的觀點和解釋。并引導學生思考以下問題：①細胞膜的結構是怎樣的，為何具有流動性和選擇透過性？②要研究細胞膜的結構，先要弄清其化學成分。用什么方法探究細胞膜的化學成分？③若要具有流動性和選擇透過性，細胞膜中的化學成分如何排布？通過以上層層深入的問題引導學生展開討論，提出自己的假設或解釋，引起學生的探究欲望。

3.學習歷史，演繹科學探究，感受科學研究的過程

教師可利用多媒體，呈現科學家的探究過程，引導學生逐步分析實驗過程和結論，感受科學研究的過程與方法，體會其繼承性、合作性、修正性與發展性。教師在呈現科學史時應注意引導學生關注科學家探究的思維和過程。

4.小組合作，設計實驗，學習科學研究的方法

教師組織學生小組合作設計實驗或構建模型，驗證自己提出的假設。通過自己設計實驗或構建模型，體驗科學探究的方法。在講授生物膜的流動鑲嵌模型時，教師可結合科學史料，引導學生構建細胞膜的結構模型，并繪制出細胞膜中磷脂、蛋白質的排布方式，學習模型構建法在科學研究中的運用。

5.呈現科學觀念，實踐檢驗，構建科學的概念

通過對生物科學史的演繹和學生設計實驗體驗科學研究這一過程，自然引出科學的觀念以及對此進行實踐檢驗的案例，引導學生轉變原有觀念，為其構建正確的科學概念提供思想基礎。例如，教師通過課件展示細胞生長、細胞分泌蛋白、變形蟲的變形運動等現象證明細胞膜的流動性，并呈現流動鑲嵌模型，促使學生在頭腦中形成對這一模型的直觀認識。

6.總結評價，鞏固深化，理解科學探究的本質

教師可梳理細胞膜流動鑲嵌模型的提出過程，引導學生理解科學探究的本質，認識科學探究過程是不斷變化不斷完善的。在評價學習效果時，可啟發學生闡述流動鑲嵌模型的內容或構建有關生物膜的概念圖，并談談學習這段生物學史的感悟，評價其學習效果，建構整體化、系統化的知識。在課程結束時可提出問題：生物膜的流動鑲嵌模型是否完美無缺？給課堂留白，引發學生勇于對科學知識產生質疑和思考，培養學生的批判思維能力。

三、啟示與思考

通過細化教學過程的設計，可以促使學生主動建構知識，加深其對科學本質的理解，同時受到科學方法、科學精神及科學態度方面的啟迪，從而培養學生的探究能力和科學精神，促進其科學素養和人文素養的提高。

教師應注意將生物學史與生物學知識的學習有機融合，而不是單純地講授科學故事或追溯科學史，沖淡課堂教學的主要內容。在引導學生通過科學史得出科學結論過程中應加強對科學思維的關注，避免將知識直接拋給學生，把科學家的探究過程轉變為引導學生解決問題、形成科學概念的過程。

參考文獻：

[1]高文.教育中的若干建構主義范型[J].全球教育展望，2001，10：22.

[2]姚利民.有效教學論：理論與策略[M].長沙：湖南大學出版社，2005：133.

[3]鐘啟泉等.基礎教育課程改革綱要（試行）解讀[M].上海：華東師范大學出版社，2001：36.

[4]荊家勛.現代教育技術[M] 大連：遼寧師范大學出版社，1995

[5]程素平.認知心理學的研究及其對教學的啟示[J].教育理論與實踐，2002（2）

[6]張春興.教育心理學.第一版.浙江教育出版社，1998.210