以探究式教學設計為基礎建構自主學習課堂

張貴紅 蔡萍

摘 要 探究式教學設計支撐自主學習課堂的建構，以“人體內廢物的形成”教學設計與開展為例，展示探究式教學設計樣例，剖析自主學習課堂建構要點。

關鍵詞 探究式教學設計 自主學習課堂 建構要點

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

《義務教育生物學課程標準（2011版）》（以下簡稱《課標2011》）把面向全體學生、倡導探究式學習、提高生物科學素養作為課程的基本理念，希望一線教師能發揮聰明才智，在執行課程教學時多想辦法，踐行這一基本理念。然而許多一線教師在教學過程中往往由于意識上或能力上的差異，無法很好地落實這一理念，特別是在探究式教學的開展上顯得拙手笨腳，往往打著探究的旗號開展著灌輸的操作。基于課堂觀察和課堂實踐，筆者以蘇科版八上第15章第2節“人體內廢物的形成”為例，展示探究式教學設計樣例，并分析以探究式教學設計為基礎的學生自主學習課堂建構策略。

1 記錄到的幾個教學場景

2014年4月份，筆者擔任了張家港市青年教師評優課的評委工作，賽課的課題是“人體內廢物的形成”。在這次賽課活動中，有這樣幾個場景一直縈繞于心。

場景一：新課導入環節，超過4/5的青年教師選擇了“捐腎救父/母”視頻導入。視頻之后，導入語的設置一般為：腎臟是人體很重要的一個排泄器官，腎臟屬于人體的泌尿系統，請同學們自主學習完成下列學習任務：

① 人體的泌尿系統由哪些器官組成？

② 這些器官分別有什么功能？

場景二：教學重難點突破環節，大多數教師采用多媒體輔助教學：下載動畫演示腎單位的結構及工作過程；少數教師采用手繪板圖簡筆畫，邊講邊分析腎單位的結構及功能。播放或講解結束，出示學習任務：

① 腎單位的結構怎樣？

② 尿液的形成需要經過哪些過程？

場景三：課堂小結環節，教師采用詢問的方式，與學生共同回顧學到的東西，學生配合教師填寫教師話語中的留白。

下課前教師出示題目，對學生的學習情況進行檢測，學生回答問題的效果不是很理想。

① 小王的尿常規化驗結果如表1所示。

可能是小王的腎單位什么結構出現了問題？

② 健康人每天形成的原尿有150 L，而每天排出的尿只有1.5 L，這是什么原因？有什么意義？

賽課沒有評課議課環節，但筆者很想追問這樣幾個問題：

① 這一節課的重難點是“尿液的形成和排出過程”，課標要求達到理解水平，是誰來“理解”這個內容？

② 學生通過觀看視頻、動畫、教師的板圖，是否能達到理解的水平？

上述教學為例：“場景一”中，教師設計了視頻導入，視頻播放的更多的是腎移植前后感人的人文情景，筆者在看這個視頻的時候，幾次落淚，內心糾葛，試問：這么一個情境是否能夠很好地激發學生的探究熱情，學生是不是會因為感動而積極地投入到泌尿系統結構和功能的研究中來？教師的導入與新課的開始似乎并無邏輯聯系，當時給筆者最大的感覺是“一哭、一愣”，新課仿佛從天降一般，很是突兀。據筆者當時的課堂觀察也未發現教師有效地激發了學生自主學習的熱情。“場景二”中，教師通過播放動畫或自己板畫的形式，講解腎單位的結構和功能，這樣的“教師自說自話”的形式是否能夠讓學生達到理解的層次？課標中的“理解水平”是需要學生“把握內在聯系”，并在認識和把握的基礎之上，將知識內化為自己的知識結構體系。學生在課堂上僅是一個旁觀者、一個聽眾，這種角色層次根本無法深度參與課堂，這樣的教學設計沒有充分留給學生自主學習的空間，學生很難將聽來的東西整合到自己的認知體系中來。“場景三”中教師采用詢問的方式小結課堂，學生（僅指理解水平高的學生）是在教師的幫助下以填補空白的形式完成知識梳理，這種形式不但教師對全體學生的學習成果并不是很清楚，學生自己對自己的學習成果也沒有整體的把握，也是稀里糊涂。課堂觀察也發現學生在完成任務的時候出現困難，課堂回答問題有冷場現象。

總之，大多數教師在這一節的教學活動中，往往只停留在自己理清、講出教材內容的層面，缺乏科學活動設計意識，不能有效地讓學生深度參與到課堂中來，學生在課堂上機械旁觀，這樣的學習不是真正的探究式學習，這樣的過程也就無法真正發展學生的自主學習能力。

2 展示一個探究式教學設計樣例

探究式教學，又稱發現法、研究法，是指學生在學習概念和原理時，教師只是給他們一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，自行發現并掌握相應的原理和結論的一種方法。在探究式教學的過程中，學生的主體地位、自主能力都得到了加強。筆者展示一個探究式教學的樣例。

2.1 導入環節，關注前后節邏輯聯系，創設探究情境

教師播放毛細血管與組織細胞間進行物質交換的Flash動畫，配合導語：血液將氧氣和養料運輸到組織細胞中，在細胞內進行新陳代謝，新陳代謝的廢物又交換進入了血液，這些廢物必須及時排出，否則會影響健康。你知道廢物有哪些排出的途徑？分別在那些器官或系統中完成的？與人體排出糞便的過程有什么區別？請學生自主閱讀教材20～21頁，把握關鍵信息，完成思維導圖（圖1），進行自主學習。學習完畢，教師請學生展示自己的自主學習成果，組織好語言，聯貫表達，其他學生進行評價、質疑、補充和完善。

2.2 重難點突破環節，把握科學課特點，開展科學活動

2.2.1 關于腎臟、腎單位結構的學生活動

活動一（宏觀認識腎臟）：結構認貼。教師指導學生研究腎臟實物縱切面。根據教材P21介紹，請學生在豬腎臟縱剖面的相應位置貼上名稱標簽紙，利用實物投影儀展示學習成果。

活動二（形象體驗微觀結構）：物理模型建構。根據教材P21介紹，小組合作，利用橡皮泥，建構一個腎單位的模型。請小組代表利用實物投影儀展示制作的腎單位模型并介紹腎單位的結構，嘗試說說血液在腎單位中流動的線路。

活動三（抽象形成微觀結構）：概念模型建構。在建構了物理模型的基礎上，再用文字的形式來建構概念模型（圖2）。

2.2.2 關于腎單位功能的學生活動

活動一（模擬功能，引發質疑）： 篩“糧食”。教師準備一包“糧食”，里面有花生、黑豆、白扁豆、大米、沙子，讓學生想辦法去除里面的沙子。教師邀請學生上臺操作并讓全體學生邊觀察邊思考：① 什么樣的物質可以篩出去？模擬了尿液形成過程中的什么過程？② 篩出去的雜質能不能直接丟掉呢？③ 雜質中的大米撿回來的過程模擬了尿液形成的哪個過程？

活動二（觀察功能，初步理解）：利用Flash動畫，指導學生特別關注血液流經腎小球和腎小管時發生的變化，并歸納出尿液形成的兩個過程。

活動三（類比操作，理解功能）：操作動態裝置（圖3）。首先請學生說一說裝置中的皮管子、球形漏斗、玻璃管、繞在玻璃管上的皮管子、紅色液體分別模擬了尿單位的什么結構。然后指導學生操作裝置，觀察紅色液體發生的變化，類比尿液形成的過程，并演示、交流。

（備注：動態裝置中使用的儀器：100 mL燒杯2個、鐵架臺1個、50 mL注射器與一次性輸液器1個、長頸漏斗1個、濾紙一張；藥品：硫氰化鉀KSCN溶液、氯化鐵FeCl3溶液、草酸H2C2O4溶液）

2.3 小結環節，監測學生的認知結構，繪制概念圖

請學生在參與活動的基礎上，梳理思維，完成下列概念圖（圖4），完成后小組內交流，教師選取典型樣本，展示交流，思維碰撞。

3 自主學習課堂建構要點建議

探究式教學的最終目標指向學生的自主學習能力發展，是學生在課堂上主體學習地位得到回歸的本真的科學課教學方式。以上述探究式教學設計為樣例，教師的探究式教學設計，支撐學生的自主學習課堂建構，具體建構有三個要點。

3.1 導入要點：創設探究情境，激發自主學習動機

生物學屬于科學范疇，科學意味著以理性的態度和思維來認識客觀世界本來的面目，教師要帶領學生去弄清楚一個接一個的“what”“why”“how”。英國科學哲學家波普爾說過：“科學知識的增長永遠始于問題，終于問題—愈來愈深化的問題”。以本節課為例，本節課的前一節是人體內物質的運輸，介紹了血液將氧氣和養料運送到組織細胞，在組織細胞內進行呼吸作用，細胞的呼吸作用勢必會產生廢物，那么產生的廢物是什么（what），怎么排出去（how），為什么能排出去（why）……這些都是很有邏輯、很有質量，也是自然而然學生會在情境下產生出來的問題，教師此時的作用就是分析教材、學情之后，創設一個適合時宜的情境來激發學生的問題意識，從而使科學研究因問題的深入而不斷深入。這個情境最好的呈現方式就是展現血液與組織細胞之間物質交換的動畫場景。

3.2 展開要點：設計探究活動，提供自主學習平臺

一場相聲笑點再多，聽者能復述的也鮮有其人；一部好戲，看者再投入也不如演者印象深刻。課堂教學活動如果把學生放在旁觀者、旁聽者的角色上，學生的收獲都是淺淺的，很難達到理解的水平，這就對教師提出更高的要求。教師要能夠成為“導演”，讓學生成為“演員”，學生在參與活動中，不自覺地理解與建構，這才是好的教學設計。本節課的教學難點是腎單位的結構和腎單位的功能，二者又相輔相成。腎單位的結構有點像亂麻。是教師幫助學生解麻還是學生自己解麻，怎么解？在上述探究式教學設計課例中，教師設計讓學生用橡皮泥自制腎單位的體驗活動，自制成功后展示講解，然后上升為文字的概念模型填圖，這些活動有效地解決了腎單位結構這個難點。關于腎單位功能這個難點，教師同樣不能替代學生去理解，教師首先設置一個模擬的篩糧食活動，讓學生產生質疑：用什么方法除去糧食中的沙子？落下去的跟沙子一樣大小的大米怎么辦？尿液的形成過程同樣面對這樣的問題，這個活動在學生的思維海洋中激起千浪，此時讓學生觀看動畫演示，聽講解，學生能初步弄懂腎單位的功能。但如何才能保證人人都懂，都理解，還得讓學生動手。這樣，不同層次的學生就可以相互交流，取長補短，很好地理解概念。上述課例中的腎單位的功能動態演示裝置確實是一個不錯的教學活動器具。

3.3 小結要點：繪制概念圖，梳理自主學習結果

學科的內容結構不能等同于學生的認知結構，教師設計好教學活動，可幫助學生建構相應的知識結構。評價學生是否順利建構，教師可以采用思維可視化的工具——思維導圖或概念圖的方式讓學生呈現。思維導圖可以學生自己繪制，也可以由教師出示上述課例中的概念圖，讓學生來填寫，填寫完成之后，讓學生根據概念圖中的概念、連接詞來組成完整的句子，闡述自己學得的東西。這樣能夠達到培養學生有層次、有邏輯的理性思維能力和連貫的語言表達能力。

學習是學習者自己的事情，讓學生實現“自主學習”是新課改以來教師一直追求的目標。然而在傳統課堂上，教師更多關注的是自己如何講請楚，教師的教學作為停留在理清教材、條理性地呈現知識的層次，達到這一層次的教師，實際上還需要繼續向前邁出一步，將自己的講解轉化為學生的探究活動，讓學生能夠在活動中積極思維，智慧碰撞。同時教師要考慮課堂評價的有效性，讓每個學生的學習成果有呈現的機會，這樣的教學作為才能促成學生的自主學習。

參考文獻：

[1] 趙占良.生物學教學強化知識間邏輯聯系的意義和策略[J].生物學通報，2009（9）：28.

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