優化課堂教學設計 促進學生思維發展

生物是一門自然科學課，課程標準明確指出：“科學探究不能只停留在形式上，在關注學生動手的同時，更要關注學生思維的發展。”現代教育學認為，課堂教學是思維活動的教學，學生思維的積極性和主動性有賴于教師的循循善誘、精心啟發。啟發學生思維應是課堂教學的核心。著名心理學家和教育學家斯騰伯格說過： “教育最主要的目標是引導學生的思維。”長期以來，教師習慣以教材內容為主線設計課堂教學，很少從引導學生思維發展的角度設計教學，導致課堂思維含量不高，束縛了學生思維的多維性發展。

那么，如何讓學生的思維在課堂教學中真正活躍起來呢？下面，我通過《探究動物的繞道取食行為》實驗課這個課例，談談個人的體會。

該實驗是初中生物課程標準第六大主題“動物的運動和行為”的重要內容。關于這個實驗，如果按照教材的規定選用雞來做實驗，短時間內不容易出現實驗結果，所以多數老師不做這個實驗。但是，課標中關于這方面的活動建議是“觀察動物的不同行為”“并注意引導學生到周圍環境中去觀察動物的運動和行為，培養學生的觀察能力和學習興趣”。而且，此主題下的重要概念包括知識方面和科學方法方面。知識方面：動物的繞道取食行為使其能適應環境的變化，提高其存活的機會；動物的繞道取食行為由后天學習獲得。科學方法方面：探究動物是否能夠繞道取食，需要通過觀察和實驗等多種途徑來獲得事實證據，還需要對證據、數據等進行分析和判斷；探究動物的繞道取食的實驗結果，需要利用多種方式來呈現，比如采用文字、圖表等，還需要與他人交流和合作。

可見，本探究實驗承載著的內容非常重要，所以，我們需要轉變觀念，基于課標，創造性地使用教材。因此，在教學設計時，我們要以重要概念為明線，以學生思維活動為暗線，把此實驗當作學生創造性思維培養的一個平臺。

由于此探究活動難以全部在課堂上進行，我分三步進行：第一步，在學生學習了動物的先天性行為和學習行為后，讓學生完成探究實驗的前半部分：提出問題、作出假設、設計實驗方案；第二步，在課后分小組實施方案，進行探究；第三步，交流實驗現象，討論、分析實驗結果，得出結論后讓學生找出失敗的原因，談成功的體會。

設計以學生思維活動為主線的課堂教學

第一，感知，思維原點。由于動物行為的知識與學生的生活聯系密切，學生對這部分的內容非常感興趣。因此，教師先讓學生飼養動物，觀察動物的行為，以獲得對動物的感性認識。這樣的教學設計，極大地調動了學生的積極性。在實驗過程中，學生獲得關于動物取食的感性認識，即將一份食物放在動物面前，動物會直奔食物而去。同時給予學生引導，讓他們知道動物的這種行為是先天性行為，在此為動物的后天學習行為打下鋪墊。

第二，激疑，思維碰撞。設置有意義的問題情境，使學生產生思維碰撞，激發探究熱情。例如：如果在動物和食物之間有某種障礙，使動物不能徑直走近食物，動物會不會先向遠離食物的方向走，然后繞到食物跟前呢？如果會，可能經過多少次嘗試才能獲取食物？不同動物學會繞道取食的快慢有差別嗎？

第三，自主，思維解放。在教學設計時，讓學生自主地進行實驗方案的設計，鼓勵他們發散思維，大膽創新。

培養學生良好創造性的第一步是訓練學生合理猜測。合理猜測是發明創造的基礎，在教學中我們不妨鼓勵學生大膽進行符合生物學規律的合理猜測。例如，有學生提出“不同動物的學習能力不同”“倉鼠的學習速度快于烏龜”“越高等的動物學習能力越強”等。在此基礎上，教師提出探究問題：“應該如何驗證你的假說？”此問題引導學生思維活動的繼續深入，不少學生提出要通過實驗來進行驗證。教師繼續提問：“實驗應如何設計才能排除無關變量的影響？”引導學生從實驗選材、變量確定、無關變量的排除、實驗步驟、記錄表的設計、結果預測等方面進行探討，在逐步深化中增強學生思維活動的嚴謹性。學生的想象力非常豐富，他們設計出的實驗方案多種多樣，體現在實驗材料的多樣，如選擇的實驗動物有魚、兔、貓、倉鼠、小白鼠、蚯蚓等；設置迷宮障礙的多樣；提供解決方法的多樣等。同時，他們的實驗方案還非常獨特，很有新意。

有一組學生對蚯蚓走“T”形迷宮的實驗產生懷疑，他們認為蚯蚓本身就喜歡陰暗潮濕的地方，它不可能向電極處爬，因為電極處干燥不適合它生活。于是，他們重新設計了實驗裝置，進行實驗。盡管目前他們的實驗還不能說明問題，但是他們敢于懷疑真理的精神和批判性思維能力都值得我們學習。

第四，質疑，思維批判。學生通過對實驗現象的細致觀察，收集證據，分析推理，最終得出科學的結論。

教師要為學生的學習成果提供交流展示的空間，為他們創設真實情境，引導他們討論，進行思維交流和碰撞。這就要求學生必須集中展示交流實驗結果，并要求教師引導他們對其他小組的實驗提出質疑，開展評價，培養學生的質疑能力和批判思維精神。

學生思想交流的過程，往往也是個體思維活動轉化為語言表達的過程。在這個過程中，學生的思維活動被不斷引向深入，智慧的火花也不斷閃現，真正體現了交流的有效性。在這一過程中，教師需關注并及時捕捉學生交流中產生的有價值的信息和問題，引導學生重組、整合各類信息。

明確重要概念明線與學生思維活動暗線的關系

教學設計時，在處理重要概念明線與學生思維活動的暗線的關系時，如何結合這個年齡段的學生思維特征，是我思考的主要問題。從教學設計思路上講，我認為最根本的是要把教材活用，從教材中找到概念上的核心點，用這個核心點作為支撐，與學生思維建立關聯，用關鍵點來撬動學生的思維、激發學生的興趣，以達到教學效果的最優化。

我主要采取的方法是：第一，分析課程標準和教材內容，找出一個關鍵性概念或原理或方法作為核心點——“動物的繞道取食行為由后天學習而獲得”，為學生思維過程指明方向；第二，把核心點轉化成基本原理——“當動物和它所發現的食物之間設有障礙時，它可能會經過若干次嘗試與錯誤學會繞道取食”，為學生思維過程提供方法；第三，把基本原理以問題的形式呈現，構建思維活動的路徑圖，為學生思維過程提供框架；第四，根據思維活動的路徑圖設計教學活動、學習活動、評價活動，從而使學生主動參與學習過程，培養學生自主學習意識及行為，最終完成知識建構，促進思維的發展。

構建以學生思維活動為主線的課堂教學模式

在若干課例的實踐基礎上，我結合課堂教學模式的理論知識，嘗試構建了以學生的思維活動為主線的課堂教學模式。本模式一方面遵循了感知、激疑、自主、質疑這四條核心的教學方法，強調了重要概念明線和學生思維活動暗線的積極意義；另一方面遵循了學生“感性認識—理性認識—實踐”的認知規律，同時體現了教師引導下的學生自主學習思想。

這種教學模式多為通過分析推理，引導學生自主探索而得出結論，體現以教師為主導、以學生為主體的教學原則。

設計課堂教學時，教師還應注意的事項

尊重學生的認知特點。教師要注重學生的年齡特征及其認知規律，把握學生的最近發展區，讓每個學生的思維在他們可以跳一跳就夠得著的區間內“動”起來，并讓學生在主動參與活動的過程中形成對新知識的構建，體驗到知識的形成過程就是發現知識的過程。

基于學生的學習經驗。原蘇聯心理學家魯賓斯坦說：“任何思維，不論它是多么抽象多么理論的，都是從分析經驗材料開始，而不可能是從任何其他東西開始的。”學生學習是從經驗材料獲得感性認知，在感性認識基礎上通過“假設—論證—結論”的推理過程獲得理性認識上的提升。達到理性認識并不是認知活動的歸宿，理性回歸實踐，把知識還原到學習及生活經驗中，以此豐富學生完整的認知結構才是認知活動的回歸點。

創設合理的問題情境。法國偉大作家巴爾扎克說：“打開一切科學的鑰匙毫無疑問的是問號。”學習作為一個思維過程，在教學中需要借助問題來促進思維的推進，引領學生從最初的經驗、原有思維出發，層層推進，最終形成新的科學概念。因此，創設合理的問題情境，是教學設計的一個重點。

引導可調控的彈性方案。由于思維活動是不可控的，因此，教師必須具有教學敏銳性，在設計教學時應充分考慮學生思維的多維性，設計“彈性化”教學方案，重視方案中的教學引導及調控作用，以利于在課堂上實現師生積極、有效和高質量的多向互動，從而推進學生的思維探究教學過程在具體情境中的動態生成。

總之，教學設計中，要以重要概念為明線，以學生的思維活動為暗線，找準核心點，把核心點轉化為基本原理，設計一連串有梯度的、能引領學生思維發展的問題。這種統攝、架構能力對于教師的學科素養和教學技能提出了挑戰。

□ 編輯 吳君