高中生物支架式教學培養學生科學思維的教學實踐

先明香 徐杰 伍春蓮

【摘要】新課程標準下，高中生物教學應重視培養學生的科學思維，這是學生將來更好適應社會發展的關鍵能力。支架式教學是建構主義理論下的教學方法之一，它以自身獨特的優越性倍受青睞。本文以“探究酵母菌細胞的呼吸方式”為例，采用支架式教學，培養學生科學思維的教學實踐探索。

【關鍵詞】高中生物 ?支架式教學 ?科學思維 ?教學實踐

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）34-0027-02

1.科學思維

從教育改革的意義來說，對學生進行科學思維的培養與訓練，是人才培養的一個重要方面，而學生對科學思維的領悟與應用，也是學生能夠更好發展的關鍵因素之一。2017版《普通高中生物學課程標準》提出“核心素養為宗旨”的新課程理念，使生物教育界加深了對生物學科核心素養的探討。新課標中提出的生物學科核心素養，注重引導學生形成正確的價值觀、必備的品格及關鍵的能力。其中科學思維是生物學科核心素養中能力的核心要素，也是學生將來適應社會發展所需的能力。因此，應該在生物教學課程中科學思維方法的培養。同時，在基于生物學事實和證據的基礎上，運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學中的社會議題[1]。

2.支架式教學

建構主義理論是當前國內外影響深遠的教學理論，建構主義者將建筑工人用來輔助施工的支架比喻教學中教與學的關系，形成了支架式教學，這種教學是教師在學生原有的水平與“最近發展區”之間的區間內為學生搭建支架，提供支持和幫助，使學生獲得最大限度的認知，促進學生能力的提升和發展[2]。支架式教學主要包括創設情境、搭建支架、獨立探索、協作學習和效果評價五個環節，具體內容如圖1[3]。

支架式教學是學生在老師的指導下，運用教師搭建的“支架”積極主動地建構并內化知識和經驗，獲得意義的建構。將支架式教學作為教學模式，以科學思維為培養目標對于優化課程結構，促進學生全面發展具有重要意義[4]。

3.提升生物學科核心素養的支架式教學案例

本案例選用人教版生物必修1《分子與細胞》中“探究酵母菌細胞的呼吸方式”一節的內容作為探討生物課堂中運用支架式教學的實踐。

（1）創設情境

根據當前的學習內容，教師采用一定的手段（如：課件展示圖片或視頻、引入生活經驗等）創設與內容相關的教學情境，將學生引入這個情景中，激發學生的學習興趣，激起求知的欲望。

（2）搭腳手架

圍繞學習主題，在了解學生相關的生活經驗、前科學概念、認知水平的基礎上，根據維果斯基的“最近發展區”理論，為學生建構知識搭建概念框架。

（3）獨立探索

教師搭建好支架，放手讓學生獨立探索。學生探索與給定概念框架相關的知識，教師根據學生探索學習的情況給予相應的提示或指導，使學生在概念框架中繼續攀升，逐漸進行知識的意義建構。

（4）協作學習

學生獨立探索后，老師引導組織小組進行分享交流，小組間展開協作學習。針對實驗中涉及的原理、步驟及結論等問題充分討論：①怎么更好的控制有氧和無氧？②怎么檢測產生的CO2和酒精，哪種方法效果更明顯？③怎么用最簡單的辦法比較產生產生CO2的量？④根據上述實驗，拓展討論在實際生活中重鉻酸鉀的用處。最后，小組展示各自設計的在有氧和無氧條件下酵母菌細胞呼吸的裝置圖，并評選出最好的裝置圖。

（5）效果評價

協作學習后，開展包括個人及小組成員的學習效果評價，評價的內容有：①個人的自主學習能力;②在小組中的參與度;③是否完成對所學知識的意義建構[4];④是否提出或聽取了他人有價值的觀點;⑤交流討論的積極性。

4.小結

支架式教學既強調在學習過程中學生的真實感受和對知識的主動建構，也強調老師在教學中的作用，能更好地在教與學之間找到最佳的連接點。然而，支架式教學在培養學生科學思維的過程中也存在著一些局限性。

（1）確定學生的“最近發展區”

“最近發展區”理論是支架式教學的理論基礎，所以必須根據學生的最近發展區進行教學。但“最近發展區作為一種可能性不是惟一的”，而是處于一定的區間之內，具有一定的跨度[5]。由于“最近發展區”不是一個固定值，且不同的學生之間也存在差異，因此在搭建支架的過程很難準確確定“最近發展區”。

（2）選擇和運用恰當的支架

支架的選擇除了與教學內容、教學目標、學習任務有關外，還與學生個體已有的經驗、科學思維水平有關。如何針對學生個體間的差異選擇和運用支架成了教學中的一大問題。

（3）支架的撤離

搭建支架后，在學生構建知識的過程中要逐漸將支架撤離。由于一堂課中搭建的支架數目、類型不定，并且學生之間意義構建知識的能力不同，支架撤離的時機與方式很難確定。

參考文獻：

[1]教育部.高中生物學課程標準（2017年版）[M].北京： 人民教育出版社，2018： 2-3， 61.

[2]浦彤.支架式教學模式在初中生物學概念建構中的應用研究[D].蘇州大學，2015.

[3]張俊蓮.支架式教學模式在高中生物概念教學中的應用研究[D].南京師范大學， 2015.

[4]姚旻.基于核心素養的高中化學支架式教學實踐與探索[J]. 中學化學教學參考，2018（10）： 18-19.

[5]劉杰.支架式教學模式與課堂教學[J].貴州師范學院學報， 2010（3）： 66-70.

作者簡介：

先明香（1994-），女，四川富順人，瀘州老窖天府中學生物教師，中教二級，主要從事中學生物學的相關研究。

伍春蓮（1976-），女，四川彭州人，西華師范大學生命科學學院教授，博士，碩士導師，從事學科教學的相關研究。