指向核心素養(yǎng)的初中生物學(xué)“理解課堂”的構(gòu)建

姚 菲

(江蘇省無錫市金星中學(xué) 無錫 214000)

1 高效學(xué)習(xí)“理解課堂”的構(gòu)建原則

美國斯坦福大學(xué)教育學(xué)教授、美國當(dāng)代教育改革分析家琳達(dá)·達(dá)林-哈蒙德在《高效學(xué)習(xí)： 我們所知道的理解性教學(xué)》一書中提出：“將科學(xué)課堂作為建立理解的場所”，需遵循四項教育原則： 科學(xué)可接近原則、思考可視化原則、合作性學(xué)習(xí)原則和反思性學(xué)習(xí)原則[1]。這四項教育原則在各個領(lǐng)域、課程設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)被證明是能夠形成概念轉(zhuǎn)變、形成對科學(xué)概念和原則的深層次理解的。琳達(dá)·達(dá)林-哈蒙德認(rèn)為： 按照“四項原則”構(gòu)建的“理解課堂”的學(xué)與教，能夠幫助每一位學(xué)生學(xué)會“有意義地學(xué)習(xí)”，促進(jìn)深度理解，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，實現(xiàn)高階思維關(guān)鍵能力的發(fā)展。

2 “理解課堂”構(gòu)建四項原則的案例

2.1 科學(xué)可接近原則，讓學(xué)生卷入情境 科學(xué)可接近原則是通過整合進(jìn)學(xué)生可以理解的主題和例子，并提供適當(dāng)?shù)闹R作為支撐，使科學(xué)的學(xué)習(xí)與個人生活、先前經(jīng)驗具有一定的相關(guān)性[1]。通俗地講，就是需要尊重學(xué)生的生物學(xué)前概念和生活經(jīng)驗，在課堂上創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生沉浸其中，在概念的不斷建立中，以知識應(yīng)用在情境中的方式來理解主題[2]。

目前，生物學(xué)課堂教學(xué)的趨勢已經(jīng)不能滿足于在“一頭一尾”設(shè)置情境了，筆者經(jīng)過學(xué)習(xí)多節(jié)省賽課、大市課的精彩課堂及自我的嘗試探索，發(fā)覺現(xiàn)在較流行、也是學(xué)生最喜歡的形式是用一個情境串起整堂課每一個環(huán)節(jié)，也就是讓學(xué)生在卷入式情境中不知不覺地主動發(fā)現(xiàn)問題、主動參與探究、主動解決問題，甚至能夠主動遷移設(shè)計方案去解決他們未知的難題。

例如，在2018年江蘇省初中生物優(yōu)秀課評比中，無錫教師的一節(jié)“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”就借鑒了當(dāng)前中央財經(jīng)頻道的一檔科學(xué)綜藝類節(jié)目“是真的嗎？”，她讓學(xué)生組成“真相小分隊”，配合道具、音響等，營造尋找科學(xué)真相的氛圍，教師引導(dǎo)學(xué)生從“綠色植物是天然加濕器，每天能散發(fā)大量的水是真的嗎？”“葉片表面有‘小孔’是真的嗎？”和“植物蒸騰作用是一種浪費是真的嗎？”，層層推進(jìn)“劇情”。現(xiàn)場的學(xué)生整節(jié)課都沉浸在尋找真相的氛圍中，并通過小組合作想方設(shè)法提出解決辦法和實驗方案去尋找真相，當(dāng)全班紛紛舉起“真的”“假的”牌子的時候，相信現(xiàn)場的教師也被帶入了情境之中。

筆者也設(shè)計過一堂全情境代入的課“植物的生長發(fā)育——種子的結(jié)構(gòu)”。在本節(jié)課中，筆者結(jié)合Smart交互式智能電子白板設(shè)置了各種類型的任務(wù)卡(圖略)。在“未來教室”中，學(xué)生通過平板電腦進(jìn)行小組合作活動和實驗探究，交互式電子白板的即時性和互動性為小組的合作奠定了基礎(chǔ)，使課堂真正活躍了起來，使探究氛圍也濃烈了起來。一關(guān)又一關(guān)任務(wù)卡的“神秘”出現(xiàn)，吸引著學(xué)生朝著尋求真理的方向前進(jìn)。

2.2 思考可視化原則，讓學(xué)生思考投入 思考可視化原則是指利用模型、可視化及描述，并為學(xué)習(xí)者提供機(jī)會，從而使他們的觀點轉(zhuǎn)換為可視的形式[1]。琳達(dá)·達(dá)林-哈蒙德提出教師在平時的課堂中要有意識地培養(yǎng)學(xué)生思考投入，把學(xué)生的思考可視化，初中階段更要把抽象思維具體化，而科普視頻、Flash動畫等，某種程度上輔助了學(xué)生的可視化思考，特別對微觀世界的認(rèn)識。但是這些都是教師提前準(zhǔn)備好的第三方提供的教輔用具，還是不能較好地輔助學(xué)生把自己的思考邏輯、思考路徑呈現(xiàn)出來。所以筆者結(jié)合蘇科版生物學(xué)教材布置了多項個性化家庭作業(yè)。

例如，細(xì)胞模型(彩泥)、神經(jīng)元細(xì)胞模型的制作；模擬呼吸運動學(xué)具、模擬氣孔開閉學(xué)具和腎單位模擬尿液形成學(xué)具的制作；心臟結(jié)構(gòu)繪本、血液循環(huán)路徑繪本以及一系列思維導(dǎo)圖的繪制；印痕化石、生態(tài)瓶和鳥巢的制作以及一些探究實驗的觀察等。

近幾年來，伴隨著信息化智慧校園的建設(shè)，特別是希沃授課助手、101教育PPT、 EZCast等系列交互設(shè)備進(jìn)駐課堂，教師的一部手機(jī)就可將學(xué)生的小組討論、實驗操作和實驗現(xiàn)象反應(yīng)過程等同步投射到大屏幕，把學(xué)生的思維過程在課堂實時呈現(xiàn)，使思考可視化程度進(jìn)一步得到了提高，加深學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。

2.3 合作性學(xué)習(xí)原則，讓學(xué)生交互對話 合作性學(xué)習(xí)原則是指創(chuàng)造社會交互的機(jī)會，包括分享和評論各自的觀點[1]，琳達(dá)·達(dá)林-哈蒙德還進(jìn)一步提出可運用“基于項目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)和基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”三大策略開展小組合作學(xué)習(xí)。學(xué)生可在合作學(xué)習(xí)的過程中為完成共同的探究任務(wù)，有明確的分工，能積極承擔(dān)共同完成任務(wù)的個人責(zé)任，還能積極的合作、溝通并建立起組員與組員之間的信任。

例如，“我國婚姻法明確規(guī)定，直系血親和三代以內(nèi)旁系血親禁止結(jié)婚”可以請合作小組進(jìn)行微型課題的研究——對禁止近親結(jié)婚的原因研究： 從遺傳物質(zhì)的認(rèn)識到遺傳學(xué)規(guī)律的研究；從國內(nèi)外近親結(jié)婚的歷史研究到國內(nèi)外關(guān)于禁止近親結(jié)婚法律法規(guī)的整理；從家族遺傳史調(diào)查到遺傳病圖譜的繪制。小組合作中，每位學(xué)生都有自己的一塊分工，成為每塊分工的“小專家”，然后將自己所研究、調(diào)查的部分分享給組員，每位學(xué)生對自己內(nèi)容的負(fù)責(zé)，這是典型的“基于項目的學(xué)習(xí)”，是一種將合作和學(xué)習(xí)任務(wù)掛鉤的一種學(xué)習(xí)策略和方法。

目前，“基于問題的學(xué)習(xí)”在初中生物學(xué)課堂運用最為廣泛，就某一個問題展開探究，學(xué)生會想方設(shè)法為解決問題需要學(xué)習(xí)什么知識以及提出解決策略，“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的要求高于前兩項。目前，各類學(xué)校都在進(jìn)行STEAM課程的開發(fā)和研究，這就是“基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”的應(yīng)用。如果在“理解課堂”的構(gòu)建過程中完全打通了學(xué)生間交互對話，在教育“無痕”的影響下，學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)也能“自覺生長”。

2.4 反思性學(xué)習(xí)原則，讓學(xué)生批判遷移 反思性學(xué)習(xí)能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的批判性學(xué)習(xí)實踐能力，如回顧、評論和思考自己掌握的知識，從而形成自己的觀點和主張，這是一個質(zhì)的飛躍。教師需要給學(xué)生提供反思和再思考的機(jī)會，這也是加深理解的重要方式[3]。很多教師和學(xué)生理解的反思是做作業(yè)、考試，然而這只是最傳統(tǒng)的一種對符號的記憶和反思[4]。

例如，在上述“禁止近親結(jié)婚的原因研究”微型課題的合作學(xué)習(xí)中，學(xué)生還被教師要求寫日志，將包括解決問題、完成課題的持續(xù)經(jīng)歷和反思記錄下來，特別是鼓勵學(xué)生記錄下新的觀點和遇到的有趣的問題，并能夠給出理由和解釋，定期上交日志進(jìn)行檢查；同時，要以小組為單位每兩周報告一次，提交3個問題的答案：“這兩周你們小組的課題研究學(xué)到了什么？”“對這兩周你們小組所做的工作有什么問題？”和“如果你是老師，你還會問你的小組成員什么問題？”

在微型課題結(jié)題的時候，教師還會進(jìn)一步提出：“若發(fā)現(xiàn)胎兒患有某種遺傳病時，他的父母該怎么做？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步參與到對有重大社會意義的科學(xué)問題的研究和辯論中，能夠培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、推理能力和辯論表達(dá)能力等。

3 未來生物學(xué)“理解課堂”的構(gòu)建

未來生物學(xué)“理解課堂”的構(gòu)建，可依據(jù)“基于項目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)和基于設(shè)計的學(xué)習(xí)”三大策略開展探究學(xué)習(xí)，即圍繞重要概念進(jìn)行專題探究學(xué)習(xí)，結(jié)合情境卷入，解決現(xiàn)實生活應(yīng)用中的案例、難題和研究等，從而展開生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)[1]。

例如，關(guān)于種子的萌發(fā)一節(jié)，按照平時的學(xué)習(xí)，學(xué)生會被要求記憶種子萌發(fā)的條件： 自身條件是有完整的活的胚，客觀的條件是充足的空氣、適量的水分和適宜的溫度。每次學(xué)生都會掰著手指緊張的復(fù)述，特別對完整的活胚不能較好地理解。如果是生物學(xué)“理解課堂”上會提出這樣的專題，來進(jìn)行小組合作探究學(xué)習(xí)——請為你的家打造一個“陽臺菜園”。“打造‘陽臺菜園’都需要哪些設(shè)備？”“種子從哪里買，怎么挑選？”和“種子種下前后要怎么打理？”一系列的問題將會擺在小組成員面前，他們將分工合作完成此項專題任務(wù)。輪胎種植、水管種植、網(wǎng)格垃圾桶種植、種植季節(jié)選擇、挑選飽滿的種子下種、如何松土和澆水等都將成為學(xué)生要考慮的因素。甚至還要對“陽臺菜園”進(jìn)行美化設(shè)計、供水系統(tǒng)設(shè)計等。一系列實踐操作下來，種子萌發(fā)的條件自然就理解了，學(xué)生會牢記在心。

“理解課堂”的構(gòu)建對教師會提出更高的要求： 對重要概念與現(xiàn)實生活應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)如何轉(zhuǎn)化成專題，如何推進(jìn)專題探究轉(zhuǎn)化成新知識的理解，如何把控小組合作的研究方向，如何把生物學(xué)科核心素養(yǎng)四個維度的培養(yǎng)貫穿到探究學(xué)習(xí)中和如何進(jìn)行相應(yīng)的評價等，這些都是教師要面臨的問題。