概念是構成生物學科知識體系的基本要素。為幫助學生深刻理解生物學概念,教師可以引入支架式教學,以靈活多樣、趣味生動的教學情境,讓學生進行有意義的學習。支架好比學習的階梯,圍繞學生學習需求,為學生提供教學指引和協助,讓學生真正成為學習的主人。本文以人教版高中生物學必修1《分子與細胞》中“細胞的增殖”為例,著重探討支架式教學在生物學概念建構中的應用過程。
搭建學習支架,明確教學目標
在支架式教學中,學習支架的搭建是首要任務。結合本節所涵蓋的主要知識點,支架的設計要對接學生興趣,激發學習的主動性。教師教學要回歸學生,搭建不同類型的學習支架;教師要放手,為學生開辟獨立探究的學習空間。從內容上看,教學要貼近學生認知發展區,并為學生提供多樣化學習指導。對于“細胞增殖”概念,教師要引導學生理解細胞“一分為二”的增殖過程,并且明白細胞增殖的意義。對于“細胞周期”概念,教師要引導學生了解親代細胞與子代細胞具有相同的遺傳物質,理解“分裂間期”“分裂期”的不同階段及特點。對于“有絲分裂”概念,教師要引導學生了解細胞的結構、染色體的基本成分,通過“分離線團”“模擬有絲分裂各時期染色體變化”情況,探究“有絲分裂”的過程及意義。
引出問題,創設趣味探究情境
在支架式教學中,學習情境的搭建,為學生理解生物學概念提供了“攀爬臺階”。情境的創設要依托教學目標、學情,借助趣味性問題,將相關生物知識點串聯起來,激發學生主動參與任務探究,完成學習目標。教師設置的問題要遵循遞進性,從學生熟悉的情境入手,促進對新知的同化和理解。例如,在“細胞增殖”概念導入前,教師向學生展示洋蔥根尖圖片,設置問題串:觀察洋蔥根尖,為什么會伸長?對照根尖結構分區,如何確定根冠、分生區、伸長區、成熟區等?借此,教師利用問題導向性情境,從直觀化植物根尖圖片入手,慢慢過渡到微觀的細胞層次中,啟發學生理解“細胞增殖”的過程,明白“細胞增殖”與“生長”的關系。問題情境以問題的方式,聯系學生生活經驗,喚醒學生學習熱情,把脈知識點銜接關系,有助于學生聯系已有概念,增強學習內驅力。比如,在探究“細胞大小與物質運輸”關系時,教師將其放在“細胞分裂”內容前,讓學生通過模擬實驗,理解“細胞體積越小,相對表面積越大,越有利于物質交換”這一原理。同時,在細胞大小的探索中,學生明白細胞不能無限長大,只有通過細胞分裂來促進新陳代謝。在問題情境中,教師要利用鮮活真實的生活實例,直觀呈現生物概念;利用事例表征,幫助學生理解“細胞增殖”的必要性。
強調自主探究,初步理解概念
在支架式教學中,自主探究是重點任務。比如,對“細胞增殖”概念的認識,相比而言,該概念較為抽象。教師可以先通過“草履蟲生長過程”動態視頻入手,抓住“細胞體積增大”“細胞數量增多”等特點,解釋“細胞增殖”的概念雛形。接著,由生物學現象拓展到生命生長過程,透過現象來解釋本質規律,深化學生對“細胞增殖”的理解。同樣,對“細胞分裂”概念的學習,也可以遵循由抽象到形象的認知過程。
教師先向學生呈現“受精卵連續分裂”動態視頻,讓學生體會“細胞增殖”周期性特點。接著,引入圖片支架,呈現“細胞周期”的餅狀圖、線形圖,對比“細胞分裂”的兩個階段,分裂間期表現為兩次分裂的間隙,而分裂期分為前期、中期、后期、末期。前期表現為核仁解體,染色質變為染色體,紡錘絲變為紡錘體;中期表現為染色體排列在赤道板;后期表現為著絲點一分為二,染色體數加倍;末期表現為核膜、核仁出現,染色體變為染色質,紡錘體變為紡錘絲。教師利用表格支架,結合細胞分裂周期,讓學生明白“分裂間期比分裂期長”的特點。顯然,對“細胞周期”的認識,讓學生從觀察視頻、提取信息、識圖讀表、分析歸納中初步理解概念。
強調協作學習,促進概念建構
對生物學概念的認識、理解和掌握,有了學生前期的獨立探索,再通過師生之間、生生之間的協作學習,鼓勵學生圍繞概念展開互動探究。協作學習與獨立探索,兩者相輔相成,提升生物學概念教學質量。
例如,在學習“有絲分裂”概念時,教師先讓學生觀察“有絲分裂”過程,分析各時期的特征。有了前概念鋪墊,接著設計兩項探究活動。第一項,分離線團。教師結合多媒體,呈現“有絲分裂”染色體的變化;將線團置于密封袋,假設密封袋為“核膜”,線團為“染色質”,增進學生對染色體變化過程的理解。教師可以利用圖片支架,對比分析染色體與染色單體的相互轉化關系,引出問題:在有絲分裂中,染色質形態如何變化?染色體有哪些行為變化?第二項,探究“有絲分裂各時期染色體變化”活動。教師引導學生以小組合作方式,利用扭扭棒按照不同時期染色體的形態進行彎曲,鼓勵學生動手操作,構建“有絲分裂”過程模型。同樣,依托實物材料,探究“有絲分裂”過程染色體的變化,強調學生對“有絲分裂”過程進行猜想、表達、解釋,幫助學生從抽象到直觀,在團隊協作中獲得概念的本質。最后,按照植物細胞有絲分裂過程,布置合作任務,要求學生比較動植物細胞有絲分裂的異同點,從而建立完整的生物學概念知識體系。
總之,支架式教學的核心在于呈現新舊知識間的連接支架,從情境創設、支架搭建、獨立探索、協作學習四個環節,抓住概念教學重難點,引領學生逐步建構知識體系。在實施中,教師還要突出學習評價,包括學生學習狀態、個人對小組協作的參與程度,以及對所學概念的掌握情況,利用評價及時發現支架式教學存在的不足,優化教學環節,最終達成深度學習的目標。