讓學生在“設計”中學習的教學實踐

劉佳徐慈根（上海市彭浦初級中學上海 200435）

讓學生在“設計”中學習的教學實踐

劉佳徐慈根（上海市彭浦初級中學上海 200435）

采用適合學生年齡特征的教學方法可提高學生學習興趣與動力，“設計式教學”讓學生感受專家的研究過程，激發出學習熱情和主動性。“設計式教學”最大特點是以學生為主，引導學生運用已經學過的知識與經驗參與到活動之中，在活動中讓學生真正成為學習的主人；尊重學生的創意目標、過程與結果；關注學生獲得知識的過程和自學能力提高；注重學生在設計過程中綜合能力和創造意識的養成。

中學生物教學 設計式教學 元認知

文件編號：1003－7586（2017）01－0047－04

1 改變教學方式，增加吸引力

中學生物學教材知識內容的基礎性強，注重理論性，知識體系陳述過程中刻板，因此不太受師生歡迎。若教師的教學脫離學生的生活實際，就不能吸引學生上課時的注意力，更不用說激發學習興趣。學生在網絡等多種媒體中可獲得相當多的生物知識，這些知識不成體系，但實用性強，對學生生活有一定幫助。但這些知識良莠不齊，會存在有科學性問題和一定的誤導性。解決這個問題就需要對學生進行學科知識的學習與訓練。

不少學生有這樣想法：自己已經有了很多的生物知識，我的知識要比課本中的多得多，深奧得多，沒有再學的必要了。在教學中，學生提出許多似是而非的問題，若教師的解答能讓學生感到滿意，他就會心悅誠服，喜歡你的講課，否則就反之。學生也不是完全都不想學生物學，只是對教材內容和形式不感興趣，再加之還有其他考試科目的壓力。若教師根據學生已有知識和獲得知識途徑特點設計教學，重新喚回學生對生物的興趣。“設計”式的教學方式可以讓學生在設計中學習。

信息選擇是很重要的，一般教學中，教師講的或指定學生閱讀材料等提供信息，目的是解決考試。這些信息都是教師精心選擇的，適合考試要求，但并不真正適合學生。教師希望學生牢記這些信息并在考試中精確地表達，這就是最典型的傳授—習得的教學模式。這種信息獲得的方式已不符合現代學生的特征，事倍功半是現在學生學習的基本現象。

2 “設計”式教學的定義

設計，指人在目標、計劃的框架之下進行技術性的創作與創意活動。課堂中教師將教材內容分解成設計課題，制定適度的標準與要求，讓學生運用已有知識和經驗進行創造性活動，使學生獲得新知識和能力。設計的特性包括：①獨創（原創）性，強調這東西原先是沒有的；②抽象性，對紛繁復雜的現象、內容進行提煉、概括、抽象等概念化，用語言或專業符號表達；③探索性，在基本原理基礎上運用邏輯推理與想象并應用實踐方法（作品）來證實；④先進性，體現新技術、新思想、新概念，這幾個特性正是不少學校教育缺失的。中學階段培養學生的設計能力時還不在乎具體內容與形式，重要的是與學生的年齡心理發展符合，利于相應的意識和能力的養成。

CBR（Case Based reasoning基于案例的推理）理論認為人們的頭腦中儲存著成千上萬的“案例”，有的是具體的事件，有的是概括性的。這些案例有著似腳本一樣的結構貯存著日常事件的一般順序。人們能夠識別新情境的重要特征并且從巨大的記憶庫中搜索與當前情境最吻合的案例。智能行為就是基于人的這種能力。

心中有著大量“案例”，依靠無所不在的計算機網絡，是學生進行設計活動的基礎條件。初中生具有一定水準的網絡技術，但在專業知識內容的鑒別、運用方面還需要教師的指導。同時，教師應在信息的收集與甄別方面進行必要的指導。

設計過程中，教師要讓學生有盡可能多地親歷親為過程，讓學生真實想法與思考的內容呈現出來，讓學生已有的知識、經驗發揮作用；盡可能地讓學生應用網絡，一旦網絡成為手中正常的學習工具，其作用就會發揮得更好。

“設計式教學”特點是以學生為主，引導學生運用已經學過的知識與經驗參與到活動之中，在活動中學習；注重學生的創意目標、過程與結果；關注學生在設計過程中綜合能力的養成；注重學生創造意識的養成，獲得知識的過程，自學能力的提高

實際上，在這個過程中，教師也是一名學習者，他們習慣了教科書中程式化的教學，只是運用經典的、理想狀態下實驗數據來教授學生。大部分教師在從教之后，很少會真實地通過設計并實驗，從而得到新發現、新知識。因此，教師也需要相關的學習支持，從而幫助學生創建、解釋。教師在此過程中也應該不斷地學習與更新知識，才能夠做到時教時新，越教越精。

3 選擇合適內容作為課題設計

教師對教材內容、學生知識基礎和能力現狀進行詳盡了解、分析，才能為學生量身定制設計課題。教材內容并不是都是以設計方式完成教學的，教師應選擇合適的內容，對純知識性內容還是采用講解、理解更合適；恰當地安排好內容，更多活動安置在課余時間；恰到好處地運用合適的教具與實驗儀器是設計完善的重要因素，因為學生對這些設備的使用是生疏的，甚至完全不懂的，需要教師認真指導。

教師結合教材內容特征，安排一個長時期的內容，可能需要幾周甚至更長時間，也可安排一較短時間的設計任務，最好讓學生經歷由易到難的經歷更好。學生自己進行組織團隊，分工合作，實施完成。這個過程注重設計的科學性、規范性和真實性，讓學生認識到自己的設計具有科學價值，感受自己在進行科學研究。生物教材中一些內容源自生活實際、生活環境和學生自身，足可以引起學生的興趣。學生更喜歡用研究的方式驗證身邊的生命現象。因而通過設計的方式、實驗方式，能得到學生得認可。

設計前應該先寫出活動“腳本”，需要教師重點進行訓練指導和關注的。由易到難的過程是必要的，經過若干學習訓練之后，學生的能力有所建立。教師要注意使活動在計劃之中處于可控、可預測、可執行的狀態。在設計前，學生要對整個過程有一個較完整的認識，具有整體觀念，能注重過程和結果。這當然是一個循序漸進的過程。腳本要求如表1所示。

表1 活動“腳本”的整體要求

從初中“生命科學”教材植物部分中關于氣孔的教學過程中，看出大部分學生對此是一知半解理解，而且學生的理解是物理意義上的理解。教師可讓學生設計一個方案進行研究，引導學生經過交流篩選出較好的方案，并進行修改完善。教師從身邊常見植物的氣孔數量開始，讓學生知道對氣孔數量進行計數的方式，親手制作標本，玻片統計1 mm2內氣孔的數量；了解上下表皮氣孔分布特點和生理功能。在教師指導下，經過半個學期的時間，分組實驗完成，全班在教師的幫助下形成一個完整的研究報告。學生對自己身邊植物的識別大為提高，能識別常見幾十種植物，并能用拉丁文記錄。

學生對自身的興趣會產生大量可探究的內容，如關于“吸進O2呼出CO2”在上學未時就知道，他們可利用生物化學知識設計實驗來證明：純凈石灰水與CO2形成碳酸堿沉淀，過濾干燥后用天平稱量，最后應用化學方程式計算出CO2的含量，而推導出人一定時間內CO2產生的量。這些實驗設計等過程對學生跨學科學習很有幫助。

對于社會的一些熱點話題，諸如轉基因食品、農藥殘留、傳染病等正是生物學科知識展現作用的機會，學生可以此為研究的課題，設計系列方案，由此養成學生關注社會，關注生活，關注健康的思想，培養學生較高的科學素養。

教材中有學生進行研究的內容，但源自生活的內容更會吸引學生。經過幾個課題研究后，學生對生物知識的理解掌握是突飛猛進。此時，學生的學習也不局限于教材內容，綜合能力與科學素養也有長足的發展。教師在活動過程中及時地進行反饋，讓學生在方法論上有所收獲，使學生初步具有分析預測意識，并會正確對待設計或試驗中可能出現的錯誤或失敗。教師要幫助學生來分析、解釋錯誤、失敗的原因，尋找更好地方法與途徑。

展示與分享也許更為重要，學生會在展示作品中發現問題或可以進一步完善的地方，并了解與學習別人經驗。如果在展示時，學生無法解釋或說清自己的設計，則說明其知識存在缺陷。在學科教學中，這方面的學習是塊嚴重的短板，更沒有進行錯誤與失敗預測方面的學習訓練。“如果可以提供及時的反饋讓學習者有機會認識到自己的錯誤與預測失敗，并且如果學習者能解釋錯誤和預測失敗的原因，尋找另外的解決方式，那么學習者從錯誤及預測失敗中獲得更好的學習效果。”

4 實現內在心理驅動

學習驅動的諸因子中興趣比重較大，興趣的本質就是“大腦皮質在這種事物的刺激作用之下，已經形成了豐富的、精細的和鞏固的暫時神經聯系系統，正因為一個人的大腦皮質在某種事物的刺激作用之下，已經形成了豐富的、精細的和鞏固的暫時神經聯系系統”。沒有了學習興趣，就等于沒有了學習驅動力，任憑教師采取什么教育模式都不會獲取好的教學結果，最多也是在培育學習機器或裝知識的容器。

若學習成績（分數）也是一種重要驅動力，合適的家庭教育可成為有效驅動，對未來生活的憧憬、向往也讓學生產生一定的學習激情。但這些驅動是存在不穩定性和階段性的問題，不能一直起到驅動的作用，當然教師進行調整誘導等方法，可使其維持在較長時間內。

學習驅動力源于自我發展的需要，源于自我成熟學習心理機制，就會處于較長期穩定的狀態。學生在設計過程中，一定會感到自己知識的匱乏，從而去閱讀和了解問題解決的知識與方法，這是學習的最好方式，這過程獲得的知識是最真實和牢固的；反復參與到收集、整理、歸納、鑒別過程，是能力形成的主要形式，這一過程是學生課外學習的重要形式，培養了系列的能力。學習中獲得成功和成績而形成的驅動特點是并不狂熱但極為穩定，穩扎穩打，步步為營，積小勝為大勝。

自覺并有成效的學習過程有助于學生建立起良好的自我意識，學習的主體、自身的經歷、了解自己在活動的意義與價值對促成學生正確的自我意識與價值觀有一定幫助。一般教學中，學生總是處于被動的狀態，不利于合適的自我意識形成；也不利于自我價值正確的表達。校園中學生自我價值的實現若只是分數、成績，這對學生的性格、品行養成是呈現出負面影響，從而失去學校教育的最大價值。

5 能夠達到的一些目標

5.1 利于形成較好的學習效果和心理

若學習的內容比較切合學生的實際生活或需要，才能讓學生形成主動學習的傾向，因為設計者是學生本人，學生比較重視過程與結果。教師在學生已有知識的基礎上深化學習，將所學知識拓展開來，解決了原來純知識學習的模式，逐漸追求對深層次、概念化理解能力的培養。

教師要滿足學生好奇欲望和追根刨底的年齡特征，培養學生搜索尋找資料并逐漸形成鑒別材料真偽的能力。

教師要結合學生生理、心理逐漸成熟的特征，幫助學生科學地、順利地度過學習方法的變化期：即從簡單的機械性記憶、操作型學習方法過渡到到復雜思維型模式。皮亞杰認為：12～15歲的學生在具體的運籌思維的基礎上，經過不斷地吸收、調節(適應)、平衡，就會在舊的具體運籌結構的基礎上逐步出現了新的運籌結構，逐漸和成人思維接近，達到成熟的形式運籌思維。所謂形式運籌（思維），就是可以在頭腦中把形式和內容分開，離開具體事物而根據假設來進行邏輯推演。

5.2 利于學習內容的記憶、貯存與提取

教學過程證實在此過程中，學生可以在設計、討論、交流過程中相互學習，從伙伴那里獲得知識。從一個特定角度去看這過程：知識的真實性、個性化，記憶的長久性等都要比純教授的要強，這是兩種不同的獲取知識方式。因為有自身的學習經歷與過程，有利于學生在腦中建立深刻的印象。這種方式可以與教師的講課方式相互結合。

在設計中必須會涉及到新知識的學習與舊知識應用的過程，將已學知識概念運用到新的情境中去，這是一個復雜認知活動。這個過程是學生運用多個認知系統的一個心理過程：首先是在設計過程需要有新知識的介入，這就是一個新知識學習的過程；其次這是元認知活動，元認知就是對認知的認知，其實質是認知個體對自身認知活動的自我意識和自我調節。問題解決過程是個復雜的認知過程：問題的認定、組織、執行、確認等過程中都包含著元認知活動。設計過程中涉及到元認知的多個技能如：預測、計劃、評價與技能，在經歷多個的設計后，學生元認知得到訓練與提高，可更有效地對學習過程進行監控、調節，提高學習的效率。

5.3 發展進一步學習的欲望

考試成績總有高低之分，學生將對學習與知識的追求異化為對分數追求，花時間、耗精力做習題，背誦記憶而筋疲力盡，厭學心理漸次產生。厭學心理總會產生，關鍵在于時間的長短。瞬間和短時間的厭學是正常現象，但要是發展成經常性的，就需要教師應對的策略，改變學習模式應是較為有效的辦法。教師引導學生在一個自己選定的內容進行設計、實驗，用自己的方式解決問題。收集、分析、應用資料于設計之中，在活動過程中，學生發現不足，進行學習。擺脫厭學心理后，學生會將求知欲、學習作為第一要務。

5.4 將學習時間拓展到課外，在真實生活之中學習

要完成一個設計必須要花費時間與精力，首先要對課題進行“論證”科學性、真實性、可行性和研究價值等；收集各種資料；免不了不斷失敗不斷試驗的過程；要撰寫并修改報告這是要耗費大量時間的事情。學生必須合理安排、利用好課余時間，形成合理應用時間的最好訓練模式。同時，整個過程是完整、真實、認真的而不是簡單地參與。

5.5 教學、學習方法的多樣化

初中階段的學生其大腦正處于發育成熟的節點上，養成科學的學習方法至關重要。學生是多種多樣的，組成的班級集體更是多樣化的，教和學方式也是多樣化的。在眾多的教學方式中，沒有最好的，只有適合的。社會需要各種各樣的人才，學校就應該為培養適合社會發展來構筑未來的人才儲備庫。

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