基于學科邏輯與心理邏輯溝通的教學

應良西

摘 要：課堂教學可以通過激活經驗，順應學生認知順序，實現學科邏輯和心理發展邏輯的有效溝通。以“被子植物體的結構層次”教學為例，在單元整體學習的思想指導下，依據學生認知水平，適當調整教學內容先后順序，在解決真實的問題中建構科學概念。

關鍵詞：學科邏輯；心理邏輯；有效溝通；教學

初中科學教材以“整合”與“探究”為主要特點，在課程標準引領下，結合各學段學生的認知特點、生活經驗和其他相關課程銜接的基礎，圍繞提高每一個學生科學素養的課程總目標，做到了精心選擇和組織學習內容，有利于學生從整體上認識自然、建構科學概念進而形成科學觀念。但是在課程具體的教學實施過程中，我們也會發現：因教材的部分內容過于關注學科邏輯，追求知識的整體性和連貫性，忽視學生學習心理發展特點，加之部分科學教師不善于靈活處理教學內容，而嚴格依照教材安排，往往導致難以達到理想的教學效果，甚至使學生誤解科學學習方式，難以體會學習科學的意義而喪失學習興趣。由于知識邏輯不斷發展和凝練，學科邏輯與心理邏輯的距離不斷擴大，進而出現了學科邏輯和心理邏輯的鴻溝[1]。為此，我們以《生物體的結構層次——被子植物體的結構層次》為例，在單元整體學習規劃的指導下，通過激活經驗跨越鴻溝，實現學科邏輯與心理邏輯的溝通，設計教學并投入課堂教學實踐，試圖引領教師轉變教材觀、學生觀和教學觀，激發學生的學習興趣，促進學生改變學習科學的方式。

一、問題與分析

當前初中科學教材按照細胞的分裂→生長和分化→組織、器官和系統→結構與層次這一學科邏輯順序展開，從微觀到宏觀層層提升推進，思路嚴密清晰，圖文并茂，同時配以多樣的活動，有利于知識的落實和掌握并形成條理化的概念圖。但是在具體的教學實踐中，如果過分追求學科邏輯的成人思維，忽視學生認知發展特點的心理邏輯，可能會遭遇意想不到的困境。在本節課的課堂教學中，我們常常會發現：學生在學習細胞分裂、生長和分化模塊時，學習的積極性和投入度都不錯，但是到了學習組織、器官和系統這一模塊時卻興趣不強、昏昏欲睡，概念理解不夠深入且容易混淆，學習方式上陷入了讀、記、背的誤區。面對如此教學困境，我們仔細分析發現：組織、器官和系統這兩部分的教學內容，在教材中以“展示組織的概念→五大植物組織名稱、結構特點及功能→四大動物組織名稱、結構特點及功能→器官的概念→被子植物各種器官名稱、功能及其相互關系→動物各種器官、系統的概念及其相互關系→歸納總結植物體和動物體的結構層次及其各系統協調統一整體”這一順序展開，通過觀察、比較平衡推進一一落實具體知識點，再歸納總結形成系統知識。這樣的學科邏輯貌似有利于在比較異同中掌握知識、培養能力，提升科學素養，但實際上如此關注落實知識點的碎片化學習，難以引發學生的學習興趣；而且這樣的教學內容安排，往往會使許多教師在同一課時中既教植物組織又教動物的組織，既教植物體的結構層次又教動物體的結構層次，這樣往往容易使所學知識發生混淆，不利于概念的理解和建構。因為腦科學研究表明：如果概念之間非常相似，腦就會建立相同的學習路徑，造成概念混淆。[2]

二、教學改進思路

基于上述遭遇的問題與分析，本節課在計劃三課時不變的情況下，對教學內容的順序進行調整，其中第一課時細胞的分裂、生長和分化不變，第二、三兩課時分別為植物體的結構層次和動物體的結構層次。這樣既可以避免了在同一課時采用相同學習路徑學習相似概念而造成概念混淆，又能加深對組織、器官和系統概念的理解和建構，促進“結構與功能相適應”和“生物體各個組成部分是相互協調、統一的整體”的科學觀念形成。在此單元整體規劃下，針對調整內容精心進行課時整體設計。以植物體（被子植物體）的結構層次教學為例，做如下具體教學改進。

被子植物體的結構層次是在學生學習了細胞形態結構和功能，細胞的分裂、生長和分化，認識顯微鏡結構與功能及其正確使用的基礎上，進一步學習細胞是如何組合形成生物體。對于七年級學生來說，他們除了有如上所述的建構基礎外，還有小學科學認識植物體各種器官及其生活中各種植物基礎。依據學生已具備的這些知識建構邏輯起點，把植物體結構層次相關內容從教材中提取出來并重組，設計教學的總體思路為：現象入手→聚焦問題→作出猜想→實驗觀察，收集證據→分析論證，作出解釋。

三、具體設計方案

（一）教學目標和重點

教學目標：

（1）通過實驗探究認同構成植物體的細胞有多種形態且有一定層次；

（2）能用自己的語言簡述被子植物體的結構層次；

（3）知道組織與器官區別與聯系；

（4）能區分植物五大組織并知道它們的大致功能和分布。

教學重點：植物體的結構層次；大致區分五大植物組織并知道它們的大致功能和分布。

教學難點：組織與器官區別與聯系。

（二）教學媒體

一盆番茄植株（見圖1）、顯微鏡、解剖刀、解剖盤、番茄表皮和果肉臨時裝片、被子植物莖的橫切和葉的縱切永久裝片、番茄果實、紙巾、電子目鏡及課件。

（三）前置任務

觀察番茄植株，指出其各組成部分的名稱（寫在圖1相應方框內），說說各自有何功能？

（意圖：基于整體事物的觀察，激活學生原有認知結構，為學生認同解決本課時的大問題作心理的鋪墊）

（四）教學過程

1.引入聚焦大問題

我們已經知道動植物都是由細胞構成。構成同一生物個體的細胞都一樣嗎？這么多的細胞是隨意堆砌成一個生物體的，還是按一定層次組成生物體的？今天讓我們帶著這些疑問，以多細胞植物——番茄為例，通過觀察、實驗甚至借助顯微鏡來研究綠色開花植物體的結構層次。

2.交流前置任務，初建器官概念

出示一株盆栽番茄植株，讓學生指出各組成部分的名稱，說出各自對植物體的作用。引出學生初步建構“器官”概念（生物體中有特定機能的結構），依據功能對器官進行分類。endprint

3.觀察具體器官，建構“組織”概念

引發學生思考、討論：番茄的各個器官又是由什么構成的？

在學生回答“細胞”后，出示“番茄果實”追問：你們看到組成的細胞嗎？激發學生的探究欲望。指導學生用解剖刀縱向切開番茄，從外到內仔細觀察并說出各組成部分及其作用。針對作用引出具體組織，引發思考：什么是組織？

讓學生用顯微鏡觀察番茄的表皮、果肉及經絡的細胞，思考：同一組織的細胞形態都一樣嗎？結構功能也一樣嗎？同一器官的不同組織的細胞一樣嗎？結構功能呢？據此，請說說組織的概念。

讓學生用顯微鏡觀察南瓜莖橫切和迎春葉縱切的永久裝片，從外到內組成細胞的形態，指出各部分組織的名稱和結構特點。歸納總結：這些組織在其他植物中也有不同程度的存在。

引導歸納：顯微鏡下的觀察告訴我們，組織是由細胞按一定層次構成的，不同組織的細胞形態和功能不同。

4.激活經驗舊知，在鏈接中感悟被子植物體結構層次

追問激思：這么多的組織又是怎樣形成的？

學生討論激活舊知：細胞分裂；細胞分化；細胞分裂、分化。

讓學生說出推理的依據，引導比較得出：組織由細胞分裂、分化而來；進而引出分生組織的概念，完善植物體五大組織概念的建構。

讓學生通過讀圖，嘗試說出組織與器官的區別和聯系，明析細胞、組織、器官的概念及其關系。

5.從微觀到宏觀描述植物體的結構層次，檢測核心概念建構

小組內同學互相說說：從一個細胞（受精卵）變成一株植物需要經歷哪些變化過程？

小組派代表展示，全班同學聆聽，作出評價。

6.歸納五大植物組織的結構特點、功能與分布，理解深化拓展知識

讀圖：根據圖2中5幅圖提供的細胞排列及結構特點，指出五大組織的名稱及其功能、分布。

（五）回顧總結，引發新問

讓學生談談自己的收獲和產生的新問題。

（六）反饋練習，檢測應用知識

（1）什么組織會貫穿于植物的根、莖、葉等結構？

（2）剪去一根枝條的頂尖，這根枝條就不能繼續往上生長了，其主要原因可能是什么？

（3）當你吃甘蔗時，首先你要把甘蔗莖堅韌的皮剝去；咀嚼甘蔗莖時會有很多甜汁；那些咀嚼之后剩下的渣滓被吐掉。試從組織構成器官的角度，說一說甘蔗莖由哪些組織構成？

四、討論與反思

縱觀本課時的課堂教學嘗試，學生的學習狀態得到極大的改善，學習興趣濃厚，課堂參與的積極性高漲，思考問題的深入度強，所學知識能輕松自如、牢固靈活的掌握，更為重要的是他們在學習動物體的結構層次時，能延續本課時那種問題解決的學習方式，避免了那種讀記背的機械學習模式。這些改變有賴于本課時教學設計所具有的以下特點。

（一）基于學生實際的單元整體規劃

心理學家奧蘇貝爾說：“如果我不得不將教育心理學還原為一條原理的話，我將會說，影響學習的最重要因素是學生已經知道了什么，我們應當根據學生的原有知識狀況進行教學。”[3]教學設計是課堂教學進程的前期規劃，尤其單元教學的整體規劃直接影響教師教什么、怎么教，影響學生的學什么、怎么學、學得怎么樣，進而會影響學生的學習狀態和學習方式。本節課的設計基于腦科學研究成果和學生原有知識經驗，對本節課教學內容安排做合理的調整，使之更加符合學生認知特點，從觀察具體植物體番茄植株開始，鏈接“生物體結構和功能的基本單位——細胞”舊知識，深入思考“細胞是如何構成植物體各部分結構的”這一大問題，激發學生解決這一真實問題探究欲望，為學生積極主動參與學習及后續學習做好了鋪墊。

（二）活動中解決真實問題

本課時的真實問題的解決擺脫了機械的灌輸，從肉眼直接觀察到借助顯微鏡進行深入觀察具體事物，思辨討論中認同細胞有序組成植物體、不同部位的細胞形態和功能有所差異，使“組織”和“器官”的概念呼之欲出，使學習活動從枯燥的文本解讀走向有趣的意義建構。

（三）學科邏輯與心理邏輯的有效溝通

順應學科邏輯的教學有利于形成系統結構化的知識，但往往會陷入就知識論知識的枯燥學習深淵。順應學生學習心理發展特點的心理邏輯的教學，使學習活動變得有趣、有味，但有時會使所學的知識散落而零碎，不利于掌握系統結構化的知識。面對缺乏成人思維的初中學生，需要通過激活經驗將兩個邏輯進行有效的溝通，才能達成課程標準三維目標要求的教學效果。本課時的設計通過觀察番茄植株、番茄果實及其縱切等整體事物，引發思考，想象設計，參與顯微鏡觀察比較等活動，順應了學生學習從宏觀到微觀、從具體到抽象的心理發展邏輯，使學習活動變的有意義。讓學生從微觀到宏觀描述被子植物體的結構層次，順應了“細胞→組織→器官→植物體”的學科邏輯，形成了結構化的植物體的結構層次系統知識。尤其在解決“一個細胞怎么會變成具有不同組織和器官的植物體”時，使從微觀到宏觀的學科邏輯與從宏觀到微觀的學生心理發展得到了有效的溝通，突破了“分生組織”概念的有效生成。

任何一課時的教學設計具體方案都不是唯一的，本課時的教學設計方案也是如此，但是教學中追求學科邏輯和學生心理發展的心理邏輯的有效溝通卻是永恒。只要我們心存這兩個邏輯有效溝通，依據具體教學素材和環境設計教學，在課堂實踐加以靈活的處理生成問題，就會達到預設的教學效果，促進學生積極主動參與學習，有效提升他們的科學素養。

參考文獻：

[1]漆濤.教材學科邏輯和心理邏輯的二元對立與超越[J].全球教育展望，2015（5）：24-25.

[2]寧彥鋒.課堂里的腦科學——給教師的12條建議[J].素質教育大參考（A版），2003（10）：35.

[3]奧蘇貝爾.教育心理學——一種認知觀[M].佘星南，宋鈞，譯.北京：人民教育出版社，1999：253.endprint