支架式教學理論下高中生物學科核心素養的培養

關嵐嵐

【摘要】支架式教學模式要求教師在以學生為主體的課堂中作好聆聽者和引導者，與學生相互合作、相互支持，使學生從達到能夠獨立解決問題的知識高度。本文根據此理論，構建了一些學習支架并實踐，以促進生物學科核心素養的培養。

【關鍵詞】支架式教學 生物學科核心素養 教學實踐

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）16-0161-02

一、支架式教學概述

支架式教學理論來源于建構主義理論和維果茨基的“最近發展區”。建構主義中的教與學使用“支架”來比喻的，認為教是支持、引導、協助，學是學生在教師的支持、引導、協助下逐步完成建構。維果茨基的“最近發展區”理論認為個體發展有兩種水平，一種是現有的發展水平，表現為學生能夠獨立解決問題的實際發展水平；一種是潛在發展水平，表現為借助外界的幫助可達到解決問題的發展水平，這兩種發展水平之間的距離就是“最近發展區”[1]。傳統的教學是以個體現有發展水平為依據的教學，即教學的最低界限，“最近發展區”理論指出，教學還存在最高教學界限，這兩個界限之間就是“教學最佳期”[2]。

為了使支架式教學模式在高中生物教學中能夠實現應用，首先，教師應充分了解學生現有的實際發展水平，并能準確預估學生的潛在發展水平，基于學生的最近發展區內搭建支架。其次，支架應是動態的，敏感的，與學生暫時的能為相適應，而且隨著學生能力的增長逐漸撤離[3]。

二、支架式教學與高中生物學科核心素養的培養

生物學核心素養由生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任等四個要素組成[4]。支架式教學主要由五個教學環節組成：進入情境、搭建支架、獨立探索、協作學習和效果評價。本文通過教學實踐案例來對支架式教學在培養高中學生生物學素養中的應用作初步闡述。

1.進入情境，在教師的引導下啟程

在某一具體情境中，學生對概念的理解可能是多角度且具體化的，有利于知識經驗的形成。教師創設的情境要生動、簡潔，激發學生探索問題的欲望；吸引學生全身心投入，從而體會探索成功的成就感。

例如，在新課“神經調節和體液調節的關系”的教學中，筆者先請全體學生跟老師一起做憋氣的動作，大家都憋不住了，此時提問：“為什么憋不住了？”學生們的求知欲都被調動起來，根據大家的回答，筆者總結兩點信息：（1）神經調節和體液調節是協調統一的；（2）CO2與激素都可作調節因子，所以激素調節是體液調節的一部分。這樣的情境支架設計使課本知識對應的生物情境再現，讓學生高效且印象深刻地領會知識。學生通過對生活經驗的分析，歸納出生物學概念，有利于自身理性思維能力的培養。

2.搭建支架，在教師的協助下攀登

支架的搭建是為了實現學生自主學習，在此過程中教師的引導協助作用不容忽視。教師可將復雜難懂的知識分解成不同層次的幾個學習任務，在合適的時機搭建適宜難度的支架，幫助學生跨越學習障礙。

例如，在“基因是有遺傳效應的DNA片段”的教學中，針對赫爾希和蔡斯的實驗過程，筆者設計了一系列的問題：（1）如何跟蹤噬菌體的DNA分子和蛋白質分子？為什么？能否將噬菌體直接培養在含放射性同位素的培養基中而獲得？（2）為什么選用兩組噬菌體分別進行實驗？（3）用35S標記的噬菌體實驗中主要在上清液檢測到放射性，而用32P標記的噬菌體實驗中主要在沉淀中檢測到放射性，說明什么？（4）35S標記實驗，為什么沉淀物中有少量的放射性？32P標記實驗，為什么上清液中有少量放射性？（5）為什么該實驗更具有說服力？這些問題支架是圍繞一定目標、按照一定邏輯結構精心設計一組問題作為教學內容的銜接，使每一個問題都成為學生思維提升的階梯[5]。

3.獨立探索，在教師的鼓舞中前進

學生進入情境后，在教師搭建的支架的指引下，對科學問題進行獨立探索，這是發現新問題、創造新的神經突觸的過程，是充滿挑戰和驚喜的過程。因此，教師要放手，要給予學生足夠的獨立思考時間和自由發揮的空間。

例如，在“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”這一實驗課的教學中，筆者先講解了碘液、菲林試劑、雙縮脲試劑和蘇丹III染液的作用原理，然后給學生們提供四種未知待測溶液（①土豆研磨液、②豆漿、③豬肝研磨液、④雪梨汁），學生們通過檢測溶液中的物質來判斷其最可能是哪種溶液。在探索的過程中，拿到③的同學向待測溶液中分別加入蘇丹III染液后，溶液變成橘黃色，該生判斷待測溶液為豬肝研磨液。此時，教師應及時引導學生這份生物材料還可能含有什么物質呢？學生經過進一步的檢測發現豬肝研磨液加入雙縮脲試劑后變紫色，得出其中還含有蛋白質的結論，筆者說明這可能是某種酶。這也為后面實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解”中利用豬肝研磨液中的過氧化氫酶埋下伏筆。本環節通過對實驗設計、方案實施的分析，培養學生自主設計實驗的科學探究能力。

4.協作學習，在教師的協調中呈現

支架式教學鼓勵每位學生積極獨立探索，同時也重視協作學習中的討論、合作和自我修正對個體完成知識體系建構的重要作用。教師應起到組織協調的作用，巡視并掌握學生對知識的理解狀況，在小組呈現成果時作出適當的總結。

例如，在講解“減數分裂的過程”時，筆者先講解減數分裂的起點（原始生殖細胞）和終點（成熟生殖細胞），中間的過程則由學生自己推導。筆者發給每四人小組白板、磁鐵和染色體卡紙模型。學生們會有兩種思路，一是染色體不復制，直接平均分配到兩個細胞；二是染色體復制一次，二細胞分裂兩次。這時需要老師加以引導，筆者適時通過資料指出染色體復制是發生變異的重要時機，若不復制，會大大減少變異的頻率。之后各小組按照第二種思路繼續推導減數第一次和第二次分裂的過程。接著筆者再講解各個時期的特點就顯得水到渠成。在此過程中通過模型與建模、批判性思維等方法探討生命現象及規律，進一步培養學生的理性思維。

5.效果評價，在教師的注視中發展

學習效果的評價是動態描述而非定性，既包括對知識技能掌握程度的評價，也包括學生的發散性思維與探索精神[6]，更應注重評價學生的社會責任的培養。

三、教學啟示

一個提示、一個建議、一個問題、一段資料、一個任務，只要能對遇到學習障礙的學生起到引導、支持、點撥、解釋的作用，只要能幫助學生完成最近發展區，完成知識建構，都可以稱之為學習支架。當學生具備了一定的知識經驗以后，面對新產生的問題時，他們會有自己假設和判斷，并會嘗試去驗證，這正是教師需要把握住的引導學生獲得新的知識經驗的敏感時機。支架式教學的過程中通過情境帶入、探究互動等多種形式對學生進行理性關懷和人文關懷，力圖把知識課堂轉向能力課堂，并升華為生態化的課堂，引導學生在領略生物科學神奇的同時形成自己的生命觀念。

參考文獻：

[1]余震球選譯.維果茨基教育論著選[M].北京：人民教育出版社，2004.15-21，375-390

[2]王光榮.維果茨基的認知發展理論及其對教育的影響[J].西北師大學報（社會科學版），2004，41（6）：122～125

[3]高穩.支架式教學模式研究[J].校長閱覽，2005，（12）：30-34

[4]普通高中生物學課標研制組.2017年普通高中生物學課程標準[M].北京：高等教育出版社，2016：2-3.

[5]黃瑋.支架式教學在高中生物教學中的應用[J].課程教學研究，2013，（10）：52-53

[6]王娟.高中生物實驗多維交互式評價體系的構建.中國校外教育，2014（S1）：269