基于KWL模式的分層遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

殷歌

摘要 以實(shí)驗(yàn)“觀察溶液濃度的大小對(duì)植物吸水的影響”為例，運(yùn)用KWL模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分層實(shí)驗(yàn)，達(dá)成對(duì)教材知識(shí)的深入理解，發(fā)展科學(xué)思維能力。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn) KWL模式 遞進(jìn)式教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào) G633：91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 KWL模式及在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

KWL模式是美國(guó)唐娜·奧格爾于1986年提出的基于圖式理論指導(dǎo)閱讀的一種教學(xué)策略，后被普遍運(yùn)用于歐美語(yǔ)言教學(xué)中。該模式包括：What weknow，即己知;What we what to know，即想知;Whatwelearned，即新知。KWL教學(xué)模式將學(xué)生己有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、預(yù)計(jì)學(xué)到的知識(shí)構(gòu)建成圖表，指導(dǎo)學(xué)生獲取新知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的主旋律，也是生物學(xué)科核心素養(yǎng)中“科學(xué)思維”培養(yǎng)的重要抓手。科學(xué)思維指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物，解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師運(yùn)用KWL模式的三層遞進(jìn)關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中挖掘?qū)W生己有的知識(shí)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生想要探究的知識(shí)，最后設(shè)計(jì)實(shí)踐運(yùn)用，鞏固新學(xué)的知識(shí)。這種分層遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式邏輯性強(qiáng)，目標(biāo)達(dá)成度高，有利于學(xué)生科學(xué)思維的形成。

2 運(yùn)用KWL模式設(shè)計(jì)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程

蘇科版初中生物學(xué)教材七年級(jí)上冊(cè)第三單元第四章第二節(jié)“綠色植物的生長(zhǎng)需要水和無(wú)機(jī)鹽”在學(xué)習(xí)植物吸收水和無(wú)機(jī)鹽的原理時(shí)，教材安排了學(xué)生實(shí)驗(yàn)——“觀察溶液濃度大小對(duì)植物吸水的影響”。大部分教師教學(xué)時(shí)，都是將課前準(zhǔn)備的浸在濃鹽水和清水中的蘿卜條帶到教室讓學(xué)生直接觀察、觸摸，對(duì)比蘿卜條的變化，再分析。這樣直接將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生，因缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)實(shí)施等過(guò)程性體驗(yàn)，學(xué)生無(wú)法體會(huì)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單，但是想要讓學(xué)生完全理解，又能說(shuō)出其中的原理，進(jìn)而做到舉一反三進(jìn)行知識(shí)遷移，需要教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。在本堂課的教學(xué)中，筆者充分運(yùn)用KWL模式設(shè)計(jì)了如下的遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程：首先，從生活現(xiàn)象的觀察實(shí)踐中，讓學(xué)生充分表達(dá)他們己有的知識(shí)：其次，利用學(xué)生“想知”巧妙地將實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分解，分步實(shí)施，層層遞進(jìn);最后，讓學(xué)生運(yùn)用課堂所學(xué)去解決問(wèn)題，進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐。這樣的分層遞進(jìn)式教學(xué)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，可達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)初衷——發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

3 運(yùn)用KWL模式開(kāi)展遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

3.1 從生活中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“已知”

溶液濃度會(huì)對(duì)植物細(xì)胞吸水產(chǎn)生影響，這個(gè)知識(shí)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是抽象又陌生的。但是，如果換成具體的事例，如糖拌西紅柿后西紅柿的變化，學(xué)生就會(huì)很熟悉。因此，筆者從生活中的現(xiàn)象入手，讓學(xué)生回家先做糖拌西紅柿，觀察剛切好的西紅柿的狀態(tài)，對(duì)比觀察拌糖后0.5、1h后的西紅柿，記錄現(xiàn)象，同時(shí)觀察碗底液體的量的變化。

課堂上，學(xué)生向描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，嘗試解釋西紅柿變化的原因以及碗底液體的來(lái)源。學(xué)生基本都能說(shuō)出，西紅柿細(xì)胞內(nèi)水分流失，西紅柿變蔫，碗底的水就是西紅柿細(xì)胞里流出來(lái)的。這是學(xué)生己經(jīng)有的知識(shí)，只需要教師幫他們整理思路。學(xué)生描述現(xiàn)象，表達(dá)交流，這就是“what we know”。在此基礎(chǔ)上，教師提出問(wèn)題：如果把蘿卜條放在濃鹽水中，細(xì)胞又會(huì)發(fā)生什么變化呢？

3.2 教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的“想知”

教師展示相關(guān)的視頻和圖片，先激發(fā)學(xué)生的好奇心，提出：用鹽代替糖，用蘿卜代替西紅柿，以及放入的鹽的量會(huì)不會(huì)影響細(xì)胞的狀態(tài)呢？教師借問(wèn)題點(diǎn)燃學(xué)生探究的熱情。接著，將食鹽、量勺、西紅柿、黃瓜等材料提供給學(xué)生，讓學(xué)生仿照糖拌西紅柿或是腌漬蔬菜的方法自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過(guò)程中，學(xué)生討論預(yù)測(cè)觀察到的變化。同時(shí)，教師引入濃度的概念，引導(dǎo)學(xué)生比較濃鹽水濃度和植物細(xì)胞內(nèi)溶液濃度以及清水的濃度，最后讓學(xué)生畫(huà)出思維圖。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教師重點(diǎn)要提醒學(xué)生記錄自己使用鹽的量，與之后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相聯(lián)系，找出規(guī)律，激發(fā)“what wewant to know”。

在等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，教師請(qǐng)學(xué)生觀察課前準(zhǔn)備好的浸在濃鹽水中的蘿卜條，學(xué)生脫口而出蘿卜條變軟了。但是，教師提醒學(xué)生，單看實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果，不足以說(shuō)明蘿卜條的變化，一定要有對(duì)照組，才能科學(xué)準(zhǔn)確地判斷。因此，教師給學(xué)生分發(fā)新鮮的蘿卜條，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比后，再次說(shuō)出濃鹽水中的蘿卜條的變化。增設(shè)未做處理的新鮮的蘿卜條作為對(duì)照，能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。有了對(duì)照組這個(gè)概念后，學(xué)生馬上在自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中補(bǔ)充對(duì)照組，用以跟實(shí)驗(yàn)組對(duì)照。學(xué)生觀察了教師準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料，又觀察了自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然后，教師在黑板上顯示思維過(guò)程。在觀察對(duì)比新鮮的實(shí)驗(yàn)材料和浸在濃鹽水中實(shí)驗(yàn)材料后，教師引導(dǎo)學(xué)生先找出每組分別是哪個(gè)濃度大，再描述加了鹽的番茄細(xì)胞、黃瓜細(xì)胞、蘿卜細(xì)胞的變化。學(xué)生通過(guò)分析活動(dòng)，由果索因，自己找出規(guī)律：周?chē)芤簼舛却髸r(shí)，細(xì)胞都失去了水分。另外，學(xué)生還畫(huà)出水分流動(dòng)的方向。

教師提出問(wèn)題：將植物細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞中的水分會(huì)往哪個(gè)方向流動(dòng)？植物細(xì)胞又會(huì)有什么變化？進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生“What we want to know”。隨后，學(xué)生圍繞思維圖，作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)。最后，教師拿出清水中的蘿卜條，讓學(xué)生觀察，驗(yàn)證水分流動(dòng)的方向。師生完善如下思維圖（圖1）。

3.3 知識(shí)應(yīng)用中讓學(xué)生檢驗(yàn)“新知”

在學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律后，教師可設(shè)置新的問(wèn)題情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐應(yīng)用，利用“新知”，解決問(wèn)題。筆者提供三種濃度未知的溶液，要求學(xué)生利用新鮮黃瓜設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，初步判斷它們濃度的高低。本實(shí)驗(yàn)利用的原理就是水分流動(dòng)的規(guī)律，學(xué)生可以通過(guò)逆向思維，根據(jù)黃瓜細(xì)胞的形變來(lái)推斷外界溶液的濃度高低。通過(guò)前面活動(dòng)的鋪墊，很多學(xué)生都能設(shè)置對(duì)照組，確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。因此，本活動(dòng)設(shè)置不僅強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)水分流動(dòng)概念的理解，也很好地鍛煉了學(xué)生科學(xué)思維能力。

4 KWL教學(xué)模式的反思

七年級(jí)學(xué)生的科學(xué)探究能力還有限，獨(dú)立地對(duì)現(xiàn)象提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)具有一定難度。科學(xué)思維能力的培養(yǎng)要落實(shí)在日常的實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，要讓學(xué)生明白科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)而講究實(shí)證的。據(jù)此，教師在每次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“先謀后動(dòng)”實(shí)施基于KWL模式的遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以生活現(xiàn)象和驅(qū)動(dòng)型問(wèn)題為學(xué)生認(rèn)知思維的支架，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)檢索己知的知識(shí)，通過(guò)合作探究，探求想知的知識(shí)，檢驗(yàn)新學(xué)的知識(shí)，全方位實(shí)現(xiàn)知識(shí)的意義建構(gòu)。同時(shí)，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)完善，能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)精神，初步養(yǎng)成科學(xué)的思維方法和習(xí)慣。