元認(rèn)知理論下的高中生物教學(xué)
——以“從生物圈到細(xì)胞”一課為例

陳永島

(福建省晉江市僑聲中學(xué) 362271)

元認(rèn)知是個(gè)體在認(rèn)知過程中進(jìn)行的一種反省、控制和調(diào)節(jié).以“從生物圈到細(xì)胞”這節(jié)課為例，它包含以下三個(gè)流程.

一、本節(jié)課的元認(rèn)知知識(shí)

本節(jié)是高中生物的開篇，是初高中銜接的紐帶；為本模塊后續(xù)內(nèi)容“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、代謝、增殖、分化”，必修3中“種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)”的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；在第一節(jié)中學(xué)科特色的體現(xiàn)、學(xué)習(xí)方法的滲透都會(huì)對(duì)學(xué)生在整個(gè)高中階段生物課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響.它要指導(dǎo)學(xué)生形成這樣的生命觀念，生物具有多樣性和統(tǒng)一性.在思維上，能夠讓學(xué)生基于觀察到的細(xì)胞與生命活動(dòng)之間關(guān)系的生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)歸納出“生命活動(dòng)離不開細(xì)胞”的規(guī)律.科學(xué)探究上，讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，做出假設(shè)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行交流與討論.社會(huì)責(zé)任上，學(xué)生通過分析病毒與人類健康的關(guān)系，樹立預(yù)防病毒，健康生活的觀念；對(duì)生命系統(tǒng)層次性的認(rèn)識(shí)可以形成生態(tài)意識(shí)，自愿參與環(huán)境保護(hù)的實(shí)踐.

元認(rèn)知知識(shí)，即認(rèn)知基礎(chǔ)之上的新知識(shí).學(xué)生通過自主探索、合作學(xué)習(xí)為主線，在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上，其元認(rèn)知、動(dòng)機(jī)、行為都能得到積極有效的參與.

二、本節(jié)課的元認(rèn)知監(jiān)控

認(rèn)知是事物在頭腦中的心理反應(yīng)過程.監(jiān)控是元認(rèn)知的重要結(jié)構(gòu).就這課而言，它包含課前準(zhǔn)備.首先讓學(xué)生收集材料：收集一個(gè)生物或生物結(jié)構(gòu).接著讓興趣小組選擇課題并進(jìn)行活動(dòng).教師精心安排如下課題，課題一：制作臨時(shí)裝片觀察動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)(展示實(shí)驗(yàn)室的操作視頻，及觀察結(jié)果).課題二：制作臨時(shí)裝片觀察植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu).課題三：制作臨時(shí)裝片觀察草履蟲的運(yùn)動(dòng).課題四：收集生物體生命活動(dòng)離不開細(xì)胞的實(shí)例.課題五：收集與人類疾病有關(guān)的某種病毒的材料.

三、本節(jié)課的元認(rèn)知體驗(yàn)

元認(rèn)知的重要結(jié)構(gòu)就是體驗(yàn)，生物更是一個(gè)與生活緊密結(jié)合的學(xué)科.要讓學(xué)生在體驗(yàn)中產(chǎn)生新的認(rèn)知，在體驗(yàn)中感悟新的認(rèn)知.

1.實(shí)物觀察 分組互動(dòng)

做實(shí)驗(yàn)是最好的體驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中要將學(xué)生對(duì)生物的體驗(yàn)最大化.學(xué)生觀察帶來的生物，在組內(nèi)進(jìn)行交流，讓學(xué)生歸納這些生物的共同特征，從宏觀個(gè)體方面認(rèn)識(shí)生物的基本特征，初步樹立物質(zhì)與能量觀.這些生物在微觀組成上有什么共同點(diǎn)呢？基于初中基礎(chǔ)，學(xué)生會(huì)答“細(xì)胞構(gòu)成”；將研究對(duì)象聚焦到“細(xì)胞”.常說“眼見為實(shí)”，但是據(jù)調(diào)查，超過80%的學(xué)生并沒有親自動(dòng)手，在顯微鏡下觀察到真實(shí)細(xì)胞的經(jīng)歷.所以課前興趣小組的活動(dòng)就極為必要.這是對(duì)元認(rèn)知的一次體驗(yàn).考慮到讓學(xué)生多層次的體驗(yàn)，教師可以采取分組展示.課題一小組展示：植物的結(jié)構(gòu)又如何呢.(播放視頻“展示口腔上皮細(xì)胞”)課題二小組匯報(bào)：剛才觀察到的是多細(xì)胞動(dòng)物和植物，有沒有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物呢？(播放視頻“展示蜈蚣藻”)課題三小組展示匯報(bào)，播放視頻“展示草履蟲”.課題四小組展示匯報(bào)收集到的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞的實(shí)例，如：帶來的小烏龜縮頭，人的生殖等；學(xué)生自己收集實(shí)例進(jìn)行展示，比較感興趣，也能感受到生物學(xué)科與生活息息相關(guān).課題五小組匯報(bào)：收集到的病毒名稱、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、導(dǎo)致的疾病等.(播放視頻“埃博拉病毒介紹”)

通過實(shí)驗(yàn)操作，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，逐步培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行元認(rèn)知下的理性思維，科學(xué)探究的能力.真實(shí)細(xì)胞的展現(xiàn)也能激發(fā)學(xué)生興趣.教材上的病毒爆發(fā)在2003年，學(xué)生基本都是00年以后出生的，完全沒有體會(huì).將教材活化，讓學(xué)生自己收集感興趣的素材，這是切切實(shí)實(shí)的元認(rèn)知體驗(yàn).此過程中不斷有新的問題生成，學(xué)生進(jìn)行了元認(rèn)知的體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生探索的欲望.在展示過程中也鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力.

2.游戲闖關(guān) 動(dòng)手動(dòng)腦

通過游戲，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生在體驗(yàn)中審視或論證生物學(xué)，逐步培養(yǎng)他們批判性思維，并為元認(rèn)知的建立打下基礎(chǔ).第一關(guān)：辨一辨.以小組為單位查閱資料，找出不屬于生命系統(tǒng)層次的卡片并排除；剩余的圖片指出屬于生命系統(tǒng)的哪一層次.(播放視頻“辨一辨”)接著與學(xué)生一起體驗(yàn)第二關(guān)，擺一擺.按照層次從低到高的順序?qū)⒖ㄆM(jìn)行排序.可以看出細(xì)胞處于生命系統(tǒng)層次的最基礎(chǔ)層，如果把細(xì)胞抽掉，其它的生命系統(tǒng)將倒塌.(播放視頻“擺一擺”)第三關(guān)，說一說.任選同學(xué)們帶來的生物或生物結(jié)構(gòu)，說出該生物結(jié)構(gòu)具有哪些層次，或?qū)儆谀囊粚哟?第四關(guān)：換一換.將卡片合攏，任抽取其中一張，用其它內(nèi)容替換掉，但是不能改變?cè)摽ㄆ瑑?nèi)容所屬的生命系統(tǒng)的層次.游戲中學(xué)生體驗(yàn)到，動(dòng)物、植物，單細(xì)胞生物等都是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位.同樣學(xué)生也體驗(yàn)到任何生物的生命活動(dòng)都離不開細(xì)胞.細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，但不是唯一的生命系統(tǒng).這種體驗(yàn)就是皮亞杰說的，認(rèn)知從圖式到同化再到順應(yīng)的過程.游戲的方法極大地增強(qiáng)了學(xué)生的興趣，逐漸增加難度的關(guān)卡設(shè)置也讓學(xué)生樂于參與，從能辨認(rèn)到能說出，能舉例，對(duì)概念的認(rèn)知通過體驗(yàn)由感性上升到理性階段.

元認(rèn)知理論下的高中生物教學(xué)，主要不是讓教師去教什么.而是要教師通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察，搜集實(shí)例、小組交流最后一起總結(jié)出來的.生命系統(tǒng)具有層次性，是他們通過做游戲，查閱補(bǔ)充材料，互相糾錯(cuò)修正而感悟出來的.教師也沒點(diǎn)明學(xué)習(xí)方法，不過他們卻不知不覺中親歷了用眼觀察，動(dòng)腦設(shè)計(jì)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)這一生物學(xué)科最基本的研究方法；元認(rèn)知是認(rèn)知的認(rèn)知，學(xué)生通過行語言的交流，思想的碰撞，各種途徑的材料搜集，提升了認(rèn)知能力；并且將所學(xué)知識(shí)不斷聯(lián)系生活，進(jìn)行再認(rèn)知.元認(rèn)知讓學(xué)生真切感受到生物是活生生的，有用的，也是有趣的.

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