基于PBL的“實驗超市”理念的實踐與反思

徐益苗 趙曉燕

摘要 以若干課例，總結了“生物剪貼畫”開展的優勢，并就如何有效設計并開展此類活動進行了思考。

關鍵詞 生物剪貼畫 實驗超市基于問題學習

中圖分類號G633.91

文獻標志碼B

1 “實驗超市”理念促進“生本課堂”落地生根

在《普通高中生物學課程標準（2017版）》所提出的生物學學科核心素養中的科學探究和科學思維，目標直指發展學生在真實情境中解決實際問題的能力。在傳統的生物學課堂中，教師注重對學生操作能力的訓練，重視結果的呈現和知識的描述。學生走進生物學課堂，通過既定的材料和規定的操作，得到預期的結論。這樣的教學在一節課中雖有形式上的“分組”，組別之間的差異卻不顯著，主要是為傳統書本知識或背景介紹，而對發展學生科學思維和科學探究能力，促進學生在現實生活中解決實際問題收效甚微。

活動是學生概念建構的重要過程。有效的活動不僅能促進學生對概念立體化地理解和內化，更能推動學生生物學科核心素養的發展。“實驗超市”理念打破了傳統實驗教學模式，在課堂中，學生像在超市購物一樣，根據自身需求或興趣選擇物品，進行實驗設計或探究。“實驗超市”真正地將分組落在實處：從各組結果的趨同性中總結普遍規律;分析各組結論的差異，得出特異性的觀點。將“實驗超市”理念從實驗教學推廣到課堂活動中，能夠賦予課堂活動更多的開放性，打破活動過程被既定流程制約的枷鎖。學生具有用品選擇、流程設計、活動操作和評價改進的自主權，使整個教學過程更加貼近“現實情境中的問題解決”，是基于問題學習（ Problem Based Learning）的一種有效方式。在此過程中，教師應關注不同能力學生的差異，因材施教，促進“生本課堂”落地生根。

2 “生物剪貼畫”：生物學教學踐行“實驗超市”理念的理想途徑

“實驗超市”理念的核心是給學生創造用品、材料有選擇的條件，發揮學生主觀能動性，呈現多樣化達成既定目標的路徑。一般情況下，教師根據需要，力所能及地準備多樣化的實物素材。但在某些情況下，實物素材的準備也可能成為教師在日常教學活動中踐行“實驗超市”理念的限制因素：一些實物資源獲取難度較高，或在每節課的分組中，大量實物素材準備的壓力較大等。此時，以“生物剪貼畫”的形式，則能有效弱化這些問題。基于“生物剪貼畫”的小組活動會給生物學教學注入新的活力。“生物剪貼畫”使教師的素材準備從實物走向“概念”，與“超市動畫”相比，“生物剪貼畫”在課堂中實現分組的門檻更低，學生的設計和結果的呈現不依賴于既定的軟件程序，更靈活方便。學生通過“生物剪貼畫”進行方案設計、結果預測，教師可利用其進行學情反饋，將“實驗超市”的理念從實驗教學引向課堂活動，能實現在更廣闊的領域中構筑“生本課堂”的教學目標。

2.1 要求明確，學生思維開放

“生物剪貼畫”賦予學生更多思考與設計的空間，而教師需給予學生明確的目標和要求，目標和要求的明確能促進學生在眾多素材中找準方向。如在蘇教版《生物學》七年級上冊“光合作用的發現”一節教學中，以“普利斯特萊的實驗”為例：在明確普利斯特萊的探究圍繞“綠色植物能更新空氣嗎”這一問題前提下，教師引導學生思考，以幫助學生厘清方案設計的方向：該探究的變量應如何確定？教師以普利斯特萊的實驗器材為素材，引導學生搭建自己的探究裝置。每組給出的素材包為：透明玻璃罩（有光）2個、透明玻璃罩（黑暗）2個、老鼠6-8只、植物6-8盆、蠟燭4-6個等（圖1），引導學生使用膠棒粘貼、拼合對應的素材，并對結果進行預測。足量的素材能夠滿足學生開放性思維的需求，保證了課堂中結果呈現的多樣化。

再如，在蘇教版初中《生物學》八年級上冊“生態系統中的能量流動和物質循環”一節中，為加深學生對能量流動特點的認識，引導學生利用“生物剪貼畫”設計“食物鏈中的能量流動”：給予學生20余種動、植物素材（圖2）設計食物鏈，引導學生將表示某一營養級總重量的數字粘貼在對應營養級的下方。多樣化的素材給予了學生思考與選擇的空間，通過組內的討論與合作，各小組產生了各自的成果，課堂生成豐富。

因初一、初二學生的理性思維能力處于發展初期，教師需以明確的目標或要求來引導學生有效地執行。同時，在活動前也可通過一定的指導，減少課堂中低效作品的大量出現。開放的環境使學生生成性結果豐富多彩，教師要引導學生對作品的科學性進行互評，使學生在實踐和評價過程中積累到更為深刻的經驗。

2.2 基于生成，教學走向深處

基于“生物剪貼畫”的生物學教學中最豐富、最有效的資源就是學生作品。教師要能利用好這一資源，能準確選用其中有價值的作品為教學服務。如在“綠色植物能更新空氣嗎”活動中，有學生在設計時對“單一變量”原則概念模糊，該小組最終設計為組A：透明玻璃罩（有光）、小鼠、植物;組B：透明玻璃罩（黑暗）、小鼠、蠟燭。大多數學生一眼就看出了其中的問題。基于生成，引導學生進行自主評價，可以有效發展學生的批判性思維和科學探究能力。此外，也有學生將小鼠和植物放置在透明玻璃罩（黑暗）環境中，教師可借此引入“英格豪斯的實驗”，帶領學生沿著“光合作用的發現歷程”繼續深入探究。

在“食物鏈的能量流動”中的食物鏈粘貼環節，有學生將動物“禿鷲”粘貼在了食物鏈中（圖3），引起了激烈的討論：支持者認為禿鷲確實取食了前者（獅子），而反對者認為禿鷲并沒有參與捕食獅子的過程，其行為類似于蚯蚓，不是真正的“消費者”。同時，也有學生指出，一頭成年獅子的體重遠不止100 Kg，因此對下方數字標注的科學性提出了自己的疑慮。在教學設計中，教師可預設一些會引起爭議的內容促進學生深入思考，一方面引導學生認識概念背后更深層次的含義，與高中相關知識做好銜接，另一方面，促進學生從多角度評價設計的科學性。在活動中設計多能級、有梯度的素材，能使課堂中不同能力的學生都有所收獲。

利用好課堂中的生成性資源，有利于基于“生本”的指導，有利于激起學生的思考，有利于促進教學走向學科深處。

2.3 借助工具，呈現展示板書

學生在課堂中制作的剪貼畫，其中一部分可成為教師課堂板書的有效資源，使板書的形式更加活潑，內容更加形象。如在“普利斯特萊的實驗”和“英格豪斯的實驗”教學中，教師將學生設計的優秀作品用磁吸固定在黑板適當的位置，旁側或下方寫出對應的結論。當學生意識到自己的作品被教師認可和使用，也能夠激發其課堂關注力和學習興趣的進一步提升。此外，教師還可借助“生物剪貼畫”或定制更為簡易的不干膠貼幫助學生在學習中同步建構概念圖或思維導圖。學生和教師在剪貼或粘貼的同時，完成了課堂筆記和相關知識、概念關系的整理。

3 “生物剪貼畫”教學設計時的注意內容

基于“生物剪貼畫”的生物學教學在豐富課堂生成性資源的同時，也存在一些關鍵問題需要教師在備課和上課的過程中予以關注。

3.1 備課要深入，預設要充分

在教學設計時，教師要能結合教學目標，圍繞重難點，選擇合適的內容進行“生物剪貼畫”素材設計。在課堂中使用“生物剪貼畫”，教師首先應充分預設一項活動中可能的素材，盡可能地實現多樣化的生成結果，增添課堂呈現的豐富度。其次，教師可預設一些有挑戰性和難度的素材。學生是否選用這些素材，如何將這些素材妥善放置，如何正確解釋自己的成果，學生可根據自己的實際能力進行選擇，從而實現課堂中的分層教學。最后，教師要能夠根據課堂中提供的素材，預期可能出現的結果或問題，提前思考相應的對策或措施。生成性意味著不確定性，只有教師提前預設，提前思考，才能更有效地組織教學活動，才能使生成性資源更合理地被利用到課堂之中。

3.2 宏觀把握整體，遴選展示典型

在課堂中處理開放性問題時，更依賴于教師的課堂組織與協調能力。在學生設計的過程中，教師要巡視，需要在宏觀了解全班設計進程和存在問題的基礎上，對每組的作品進行大致分類，對一些典型的問題做到心里有數。這樣，在展示評價環節，教師就能夠準確調用現場合適的生成性資源，遴選不同類型的典型作品進行展示，同時組織學生發現問題，進行評議或討論，將生成性資源的價值最大化，促進學生在合作、比較與評價中學習。

3.3 重視時間分配，保障活動充分

在進行課堂活動前，活動時間是必須要考慮的問題。對于開放性較強的“生物剪貼畫”活動，需要考慮學生方案設計、剪貼過程、典型展示與小組評議的時間，因此教師需要處理好課時的時間分配問題，如活動時間過短，討論評議倉促等。教師需進一步思考對應的改進方法，提升環節與課時內容的協調和契合度，實現生物學課堂教學效能的最大化。

參考文獻：

[1]許明.“探究魚類水中生活的秘密”的自主探究教學[J]生物學教學，2015，40（5）：16-18.

[2]徐益苗，基于故事和微辯論的“動物行為的生理基礎”教學設計[J].生物學教學，2018，43 （12）：27-29.