搭建探究支架，構(gòu)筑理性思維

鄭佩瓊

摘要：支架式教學(xué)是指在教學(xué)中為學(xué)生提供“支架”即概念框架，它是學(xué)生在獨立學(xué)習(xí)新知識的過程中所需要的，隨著學(xué)生能力的不斷提高，將會被拆除，從而達成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主構(gòu)建知識，靈活應(yīng)用知識的目標(biāo)。在高中生物探究教學(xué)過程中，教師為學(xué)生搭建支架，引導(dǎo)學(xué)生獲得學(xué)習(xí)方法，逐步達到一定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，本文論述了支架式教學(xué)的定義及其理論基礎(chǔ)，并結(jié)合高中生物探究式教學(xué)實踐，以達成理性思維和科學(xué)探究的學(xué)科育人目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：支架式教學(xué)；探究教學(xué)；理性思維

中圖分類號：633.91 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2018）21-0018-02

支架式教學(xué)是在前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論的基礎(chǔ)上提出的，他將學(xué)生的心理發(fā)展分為兩種水平：一種是現(xiàn)實的發(fā)展水平，即學(xué)生能獨立解決問題的實際發(fā)展水平，另一種是潛在的發(fā)展水平，表現(xiàn)為借助外界幫助才可以達到的解決問題的水平， 這兩種水平間的區(qū)域即“最近發(fā)展區(qū)”。支架式教學(xué)中，教師關(guān)注學(xué)生現(xiàn)有的知識儲備和能力水平，在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)搭建恰當(dāng)?shù)闹Ъ埽龑?dǎo)學(xué)生沿著支架主動探索，獲得知識，最終建構(gòu)知識。

一般來說，支架式教學(xué)會經(jīng)歷五個過程： 情境引入，即教師創(chuàng)設(shè)情境，帶學(xué)生進入新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域；搭建支架，教師將復(fù)雜教學(xué)任務(wù)分解，搭建教學(xué)支架； 獨立探索，學(xué)生在支架的輔助下，進行個人的獨立探索學(xué)習(xí)；協(xié)作學(xué)習(xí)，當(dāng)遇到學(xué)習(xí)困難時，師生、生生之間協(xié)作共同解決問題； 效果評價，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，進行評價，使所學(xué)知識得到鞏固和深化。

目前，中學(xué)生物支架式教學(xué)常用的形式有范例支架、問題支架、建議支架、工具支架、圖表支架等。

“學(xué)科核心素養(yǎng)”是指學(xué)生參與社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。它強調(diào)各學(xué)科的統(tǒng)籌，目標(biāo)指向?qū)W生發(fā)展核心素養(yǎng)，必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)科核心素養(yǎng)由生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個要素組成。中學(xué)生物學(xué)課程應(yīng)聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)，目的是強化學(xué)科育人功能。

筆者在高中生物教學(xué)中，精心建構(gòu)探究支架，培育學(xué)生的理性思維，把提升理性思維、科學(xué)探究的生物學(xué)科核心素養(yǎng)有效地融入學(xué)科教學(xué)中。

1.善于創(chuàng)設(shè)有利于探究式教學(xué)的支架情境

支架式教學(xué)會經(jīng)歷5 個過程： 情境引入，即教師創(chuàng)設(shè)情境，帶學(xué)生進入新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域；這個環(huán)境包括“硬”環(huán)境和“軟”環(huán)境。前者是指探究式教學(xué)所需要的物質(zhì)條件，如儀器設(shè)備、教學(xué)工具、實驗經(jīng)費、以探究為理念編制的教材和一定的活動空間等。在探究教學(xué)中，無論是觀察、測量、調(diào)查和實驗，還是交流、提出假設(shè)、建立模型等，都需要借助一定的物質(zhì)媒介，如果沒有過硬的“腳手架”，探究式教學(xué)將難以進行下去。“軟”環(huán)境是指學(xué)校各級管理人員、學(xué)生家長和社會各界的支持及教師的探究式課堂教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)。從某種意義上講，這一方面顯得更為重要。因為各級管理人員一旦認(rèn)識到探究式教學(xué)的內(nèi)涵及優(yōu)勢，不僅會予以人、財、物等的支持，還會在政策上予以優(yōu)待。外在的“軟”、“硬”環(huán)境建設(shè)好的前提下，教師根據(jù)教材、學(xué)情及探究教學(xué)內(nèi)容的需要，搭建支架情意。知識的探究始于問題的發(fā)現(xiàn)。教學(xué)中，應(yīng)用視頻、文本、生活生產(chǎn)實踐甚至學(xué)生自行收集的資料，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出探究的問題，利用支架，引導(dǎo)學(xué)生逐步解決問題。

例如，現(xiàn)代生物進化理論的教學(xué)中，先提供給學(xué)生案例：“假如生活在綠色樹叢中的某種灰色翅昆蟲的群體（基因型為AA）中，偶然出現(xiàn)一個綠色翅的變異個體（基因型為aa）。”引導(dǎo)學(xué)生提出問題：該種昆蟲的翅色將怎樣變化？該變異對于昆蟲的存活有什么影響？該綠色個體能一直生存下去嗎？該綠色個體怎樣才能把它體內(nèi)的基因a傳遞下去？該個體的后代還是綠色翅嗎？等等。又如，學(xué)習(xí)必修3“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”，可充分利用血液生化六項檢查化驗單，貼近學(xué)生生活實際，有些知識學(xué)生早已耳聞目染，學(xué)生能從中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，通過學(xué)習(xí)，用學(xué)科知識解答。聯(lián)系學(xué)生生活實際發(fā)現(xiàn)問題提出問題的另一個做法是開放課堂空間，比如，探究“用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度”的課題時，一定要在草地上，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，提出探究的問題。在課堂教學(xué)中，教師甚至可以故意出“錯”給學(xué)生留下“鉆空子”的機會，設(shè)法讓學(xué)生鉆這個“空子”，使學(xué)生認(rèn)識到自己有獨立探索問題的能力，體驗成功的喜悅，從而愿意多提問題、思考問題，始終保持旺盛的探究的激情。

2.搭建“范例支架”，規(guī)范探究學(xué)習(xí)方式，學(xué)生少走彎路

所謂范例支架，是指在學(xué)習(xí)新知識之前教師展示前屆學(xué)生的作品范例或教師的示范操作。例如，探究課題的擬定：“探究自變量對因變量的影響“，從題目的規(guī)范設(shè)置中明白探究實驗自變量的設(shè)置；在探究實驗教學(xué)過程中，可借鑒探究實驗“探究溫度對酶活性的影響”的操作步驟：提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計實驗→進行實驗→分析現(xiàn)象、得出結(jié)論→表達與交流，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范探究實驗學(xué)習(xí)的一般方法；教師在要求學(xué)生顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞時，教師可以通過數(shù)碼顯微鏡及時反饋學(xué)生中的觀察范例。又例如，必修2“脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性”探究教學(xué)中，由于其不同于生物實驗探究，是一種學(xué)生很不熟悉的數(shù)學(xué)探究。先展示DNA分子的平面結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題“DNA分子中哪些成份的排序順序可能蘊含豐富的遺傳信息？”；然后通過四個堿基對（A、T、G、C）的排列組合游戲，讓學(xué)生體驗四種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列的多樣性，從而從數(shù)學(xué)層面的探究上升到生物學(xué)層面的“DNA分子的多樣性及遺傳信息的多樣性“的認(rèn)識。又比如，高中生物人教版必修2遺傳學(xué)的教學(xué)過程中，從孟德爾的遺傳規(guī)律到摩爾根發(fā)現(xiàn)《基因位于染色體上》的教學(xué)，教學(xué)設(shè)計、教學(xué)思路的引導(dǎo)方面認(rèn)真落實“假說—演繹”邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生進行探究知識、應(yīng)用知識。這有利于學(xué)生未來在應(yīng)對全國卷高考生物遺傳題解題方面更規(guī)范。

示范性支架的搭建，對學(xué)生的示范作用無論在技術(shù)上，還是主題上都會對其他學(xué)生的學(xué)習(xí)起到引導(dǎo)作用，避免了教師拖沓冗長或含糊不清的解釋，幫助學(xué)生規(guī)范探究學(xué)習(xí)行為，進行探究學(xué)習(xí)時少走彎路，能更便捷地達到學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.搭建精準(zhǔn)、科學(xué)、有效的“問題支架”，以問題為中心，激發(fā)學(xué)生思維，培育理性思維

問題支架是指當(dāng)教師預(yù)期學(xué)生 可能遇到困難時，用不同層次、不同角度的問題搭建支架。愛因斯坦說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”探究是從問題開始的，發(fā)現(xiàn)和提出問題是探究式教學(xué)的開端。在教學(xué)中，教師要精心備課，注重問題的科學(xué)性，引導(dǎo)學(xué)生精準(zhǔn)設(shè)問。在發(fā)現(xiàn)問題以后，一定要以準(zhǔn)確的方式提出問題。在大多數(shù)場合下，人們注意到了問題和問題意識的重要性，卻忽略了準(zhǔn)確地提出問題的必要性。事實上，只有準(zhǔn)確的提問方式才能使問題本身得到合理的解答。設(shè)問的科學(xué)性是使學(xué)生獲得正確認(rèn)識的前提條件，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。否則，會使學(xué)生對知識的理解模糊，產(chǎn)生負(fù)遷移，甚至形成錯誤的認(rèn)識。根據(jù)生物學(xué)科知識的科學(xué)性原則及提問的一般規(guī)律，從起始階段就要關(guān)注學(xué)生提問的科學(xué)性。先看幾個實例：例如，“為什么說細(xì)胞是一切生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位？”這個問題有科學(xué)性錯誤。因為病毒、類病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但它們也屬于生物。糾正學(xué)生提問所出現(xiàn)的學(xué)科知識的科學(xué)性錯誤，培養(yǎng)提問的嚴(yán)謹(jǐn)性。又如，講光合作用需要光這一條件時問： “光合作用在什么時候進行？” 其他學(xué)生答出“在白天進行”。這是設(shè)問中用詞不當(dāng)造成的答錯，其中的“時候”一詞對學(xué)生的思維產(chǎn)生“答案必和時間因子有關(guān)”的暗示作用。如果改為“光合作用在什么條件下進行？”回答的錯誤率就會大大降低。又如，有位教師在講基因控制蛋白質(zhì)合成時問學(xué)生，“氨基酸有什么作用？” ，結(jié)果學(xué)生分別答出：“分解后能釋放能量，供生命活動之用”、“經(jīng)變化后能合成糖類或脂肪”、“經(jīng)轉(zhuǎn)化能形成尿素”等。教師可能很郁悶學(xué)生怎么沒往“陷井”跳：如果從誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維來看，該問題設(shè)計具有一定作用，可是教師的目的是要學(xué)生明確氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。教師自身也要養(yǎng)成科學(xué)提問的習(xí)慣，才有可能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)設(shè)問的能力，并理性地解決問題的能力。

4.引導(dǎo)學(xué)生善于應(yīng)用適合“工具支架、圖表支架”，收集、分析、處理探究實驗證據(jù)

尋求實證是科學(xué)探究過程中的重要特征。科學(xué)家在探究中要花費大量的精力來收集有關(guān)的證據(jù)，并以此為基礎(chǔ)解釋自然界的運行機制。在科學(xué)探究中，學(xué)生也要根據(jù)實證資料做出對科學(xué)現(xiàn)象的解釋。證據(jù)是學(xué)生通過探究獲得新知的關(guān)鍵所在。同時，通過證據(jù)的收集、從證據(jù)中提煉解釋、將解釋與已有的知識相聯(lián)系等過程，可鍛煉學(xué)生的推理及批判思維能力，也使他們懂得科學(xué)家是如何思考問題、如何工作以及如何通過探究發(fā)展并獲得新知的。布魯納要求學(xué)生“要像數(shù)學(xué)家那樣思考數(shù)學(xué)，要像歷史學(xué)家那樣思考?xì)v史”，教師在教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生“要像科學(xué)家那樣探究”，重視通過實踐活動獲得第一手資料是探究式學(xué)習(xí)與接受式學(xué)習(xí)的重要區(qū)別。例如，在探究“酵母菌種群數(shù)量的變化”時，要求學(xué)生實驗時，做好觀察記錄及數(shù)據(jù)的收集；在探究孟德爾兩大遺傳實驗時，善于應(yīng)用圖、表、曲線、柱形圖等，理解遺傳規(guī)律。在講“愛護水資源”時，可以先安排學(xué)生社會調(diào)查，收集有關(guān)本地用水情況和水體污染情況的資料，再提出合理化建議，并有效地把研究性學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)有機融合，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實生活，關(guān)注社會熱點，培養(yǎng)社會責(zé)任，滲透社會主義核心價值觀，增強家國情懷。

5.圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題，按“最近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念支架，引導(dǎo)學(xué)生逐步達成學(xué)習(xí)目標(biāo)

探究式教學(xué)的總體安排應(yīng)有一定的梯度。探究支架的搭建，也要有梯度，引導(dǎo)學(xué)生抽絲剝繭，逐步達成學(xué)習(xí)目標(biāo)，并能獲得成功的喜悅。首先，在具體活動的安排上，應(yīng)遵循由易到難的原則，逐步加大探究力度。以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為例，探究活動可以考慮如下的安排：在剛學(xué)習(xí)生物時，主要安排一些觀察、測量、通過報刊、網(wǎng)絡(luò)等收集和處理數(shù)據(jù)等簡單的探究活動以及一些生物科學(xué)史上的探究范例，以訓(xùn)練學(xué)生進行探究所需要的基本技能，并了解探究的基本過程；在有了一定的知識和技能后，可以安排一些局部探究和指導(dǎo)性探究，重點訓(xùn)練學(xué)生提出問題、提出假設(shè)、通過簡單的實驗等收集數(shù)據(jù)、解釋數(shù)據(jù)、作出結(jié)論等綜合性的探究技能，使學(xué)生認(rèn)識探究的內(nèi)涵；在學(xué)生對探究有了一定的認(rèn)識之后，就可以安排有關(guān)控制變量、設(shè)計實驗等難度較大的活動，以發(fā)展學(xué)生的探究能力。其次，活動的數(shù)量也應(yīng)考慮由少到多，使教師和學(xué)生都有一個逐步適應(yīng)的過程。

6.拆除支架，學(xué)生自主參與獲得新知識，培養(yǎng)探究能力

支架式教學(xué)是學(xué)生在獨立學(xué)習(xí)新知識的過程中所需要的。隨著學(xué)生能力的不斷提高，將會被拆除。學(xué)生將嘗試自主建構(gòu)知識，進一步培養(yǎng)自主探究能力。探究式教學(xué)不是先將結(jié)論直接告訴學(xué)生，再通過演示實驗或?qū)W生實驗加以驗證，它是通過學(xué)生“做”來學(xué)習(xí)的。從支架引領(lǐng)，至支架拆除，學(xué)生將學(xué)會自主通過各式各樣的探究活動諸如觀察、實驗、調(diào)查、制作、收集資料等，親自得出結(jié)論，親自參與并體驗知識的獲得過程，建構(gòu)起新的認(rèn)識，也慢慢培養(yǎng)自主探究意識及探究的能力。這種通過豐富的、復(fù)雜的活動情境來獲得知識的教學(xué)方法，可以使學(xué)生從多方位多層次深入地理解知識，建立知識間的內(nèi)在聯(lián)系，從而使他們在面對實際問題時，能更容易地激活知識，靈活地運用知識解決問題。也只有這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)才是積極主動的，才能夠真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機，積極主動建構(gòu)知識。

高中生物教學(xué)過程中，圍繞探究學(xué)習(xí)內(nèi)容搭建支架，為學(xué)生提供必要的事實知識、方法、思維導(dǎo)向，有助于學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中排除障礙，幫助學(xué)生組織探究學(xué)習(xí)；對于學(xué)生來說，也有了更大的自由空間，在教師搭建的支架下，發(fā)揮自己的主體作用，進行有意義的知識構(gòu)建，并在教師引導(dǎo)下，獲得科學(xué)探究的方法和培育理性思維。然而，中學(xué)生個體發(fā)展層次水平存在明顯差異， 需要根據(jù)學(xué)生自身的具體情況，合理設(shè)置、及時調(diào)整符合學(xué)生實際需求的學(xué)習(xí)支架，提高探究教學(xué)的有效性。在今后的生物探究教學(xué)中，我們需要更多地研究學(xué)生的心理特征，知識水平等，以確定學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)搭建更合理有效的支架，提升學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)，以期促進學(xué)生發(fā)展。

參考文獻：

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