以核心知識為學習支架構建思維圖示化工具的實踐研究

高偉

摘 要：在高中生物教學中，應用構建主義理論，將核心知識與思維圖示化工具有機結合，能有效滲透“自主、合作、探究”的課程理念和契合高考“能力立意”的要求。以圖示形式使核心知識直觀呈現，并用少量的文字闡釋其中蘊含的生物學意義，為學生的高效學習提供了很好的“藍圖”。這既達到了建構教學工具的目的，又使師生共同體驗了思維圖示化的構建過程，有助于培養學生的構建分析、歸納與概括、演繹與推理等理性思維能力。

關鍵詞：核心知識;構建;工具;實踐研究

一、實踐研究的現實意義

（一）主動適應國家課程改革的要求

《普通高中生物學課程標準》明確指出：“學生應該在學習過程中逐步發展理性思維，如能夠基于生物學事實和證據運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模……”說明建構思維圖示化工具在高中生物學中的重要地位和在培養學生理性思維過程中的重要意義。

（二）主動適應對高考能力立意的要求

主動適應高考“能力立意”的命題特點，滲透“能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容”的能力要求。說明圖表在生物教學中的重要地位，是構建思維圖示化工具的媒介，是承接核心知識的載體。

（三）主動適應學科教學的要求

高中生物學核心知識中圖表比重高，類型多，分布廣，考查要求高，學生掌握運用難度大。為此，我們基于學生學業水平的發展和教師專業水平的提高，以核心知識為學習支架，以構建思維圖示化工具為目標，以教學策略為抓手，開展了以核心知識為學習支架構建思維圖示化工具教學策略研究，以期推動生物課堂教學改革，提升學生核心素養。

二、實踐研究的出發基點

（一）推動校本化課堂教學改革

研究團隊緊扣課程標準和考試大綱，依托核心知識，以網絡圖、坐標圖、結構圖、概念圖、流程圖、表格、實驗操作圖、裝置圖等圖表作為媒介，組織“師生雙邊”“生生互動”的教學活動，構建思維圖示化工具，在構建過程中使用合適的教學策略，嘗試課堂教學改革，構建高效學習模式，提升教研能力。

（二）為教師的教和學生的學提供有力的工具

對教師而言，電子版清晰完整的圖表，去了網上查找資料的大量時間，紙質版可用作便攜式教案和工具書;對學生而言，呈現的考試大綱明確了學習要求，模塊、單元結構網絡圖說明了核心知識點及之間的內在聯系，核心知識梳理再現了主要的學習內容。思維圖示化工具與同類工具相比較，具有集約、明了、系統、全面等特點，并為學生的后續學習提供了范本和思維發散的空間。

三、實踐研究的主要過程

第一步：成立小組，制定研究的技術路線圖

研究伊始，我們就制定了技術路線圖，對將來研究工作和在未來要達到的目標形成共識，共享信息，激發想法，細化研究工作，提高了準確性和效率。

第二步：明確分工，梳理高中生物核心知識

2014年9月，開始著手編寫《高中生物核心知識圖表手冊》。整理總結高中生物核心知識的數量、分布、內容、類型等;收集高中生物教學中應用的圖表，包括類型、分布、聯系、生物學意義。與此同時，大家邊教學邊總結有效的構建思維圖示化工具教學策略。

將核心知識與構建思維圖示化工具教學策略兩個方面有機融合滲透，總體設計，根據教學進度編寫，分期印發給學生，全年級使用。及時收集反饋意見并收集新素材，隨時修改完善。

梳理時以核心知識為著力點，不拘泥于課本體例，合理劃分為八個單元，體現“考什么，怎么考，學什么，怎么學”的編寫理念。突出“思維圖示化”，以網絡圖、流程圖、坐標圖、結構圖、概念圖、表格、實驗操作圖、裝置圖等形式集約呈現知識，學科特點和知識脈絡一目了然;突出“核心”，著眼于核心知識的“透析”、比較、轉換、歸納和總結等，側重于主干知識的整合和梳理，并非課本知識的簡單羅列和再現;突出“系統”，體現完整性、全面性、連貫性等特點，以小專題形式串聯和并聯，教案式、筆記式的編排，把更多的精力和出發點投入到方便教師的使用和提高學生的學習效率上。

第三步：及時跟進，全面開展構建思維圖示化工具的實踐研究

就圖示分析歸納，做專題研究，找共性，找差異，找表現方式……思考教師如何構建？思考學生如何構建？思考如何在課堂教學中構建……

主要關注課堂教學中的滲透、學生學習過程性中的練習、學生應用中的作業三個角度。主要關注概念圖、網絡圖、結構圖、過程圖、坐標圖、實驗圖、表格七個維度。主要關注構建過程、解讀、應用三個基點。

有了上述共識，分工合作，全面實踐在課堂教學中構建思維化圖示工具的教學策略，注重教學各個教學環節中的有效滲透，包括備課、上課、練習、作業等;包括情境導入、提問、師生互動等。側重于學生構建思維圖示化過程的練習;側重于學生應用思維圖示化的作業;側重于對思維圖示化工具的檢測及跟蹤，分析學生學業水平的動態發展。

（一）構建思維圖示化的課堂教學

教學策略的實施過程中采用小組合作、同桌學習共同體、教師主導、學生自主、師生互動等多種教學活動圖說高中生物核心知識，應用師說、生說、師生說等手段，激發學生的學習興趣和熱情，不斷積累成功的案例，寫出反思總結。

根據圖示的特點分類構建，即：構建網絡圖的知識點要素，內在的聯系;構建坐標圖的起點、交點、最小點、最大點、拐點、終點等代表的生物學意義;構建結構圖的組分、各組分的化學成分和功能、整體與組分的關系;構建概念圖的要點、代表的模型;構建過程圖的正向、逆向、整體;構建表格的縱向、橫向、圖形轉換;構建實驗操作圖的設計、步驟、要點、注意事項、結果、結論;構建裝置圖的器材、安裝、操作等。

總之，有了上述的構建過程，學生對高中生物核心知識有了深入的理解和掌握，就能應用熟悉的、已知的知識去解決實際問題和實驗中的困難，也就能形成多層次、多角度、多形式的思維能力。

（二）構建思維圖示化工具的過程練習

構建圖示的學習過程正是通過一系列的分析、判斷、綜合、推理等邏輯思維的依據，來揭示生命現象和生命規律、本質、意義。

1.通過分析、歸納、總結，對教材中的核心知識點進行分類。能夠通過圖示過程掌握容易的內容，讓學生通過草圖的形式來進行訓練，學生通過訓練掌握圖表中的內容。在學生繪制圖表的過程中，要給予足夠的時間和空間，培養學生分析問題和解決問題的能力，在學生分析、歸納的基礎上再給予恰當的點撥。

2.對學生難以理解的知識點，不易通過繪制圖示來解決。教師引導學生繪制圖表或出示現成的圖表，穿插在活動過程中，幫助學生理解、突破難點。

3.有些核心知識點的突破需要經過歸納、總結之后才能形成圖示的內容，一般在講授之后讓學生自行繪制。這樣便于學生進行對比，并對前面所講內容起補充、說明作用，使前后知識相互呼應，加強學科內綜合的能力。

（三）構建思維圖示化工具的應用作業

1.作業內容的選取。研究中每道圖示化工具應用性作業在內容選取上都是以教學目標為基準、以教材內容為主線進行設計，緊扣教材知識點，聯系學生實際，適當增加能鞏固提高學生對課堂知識理解程度的相關訓練。

2.作業類型的設計。依據考查知識點的特征，實踐研究中設計的圖示作業主要有結構圖、流程圖、知識網絡圖、曲線坐標圖、概念圖、實驗裝置圖等。

設計的圖示化作業科學、合理、適度，在一定程度上反映出了學生的真實水平，也映襯出學生在某些知識點上存在的問題和不足。例：核心和主干知識應重點突破;對高頻考點和易錯點需反復強調以加強鞏固;需加強學生對曲線坐標圖類題的作答能力等。

第四步：及時分析，檢測構建思維圖示化的成效

1.通過分析發現，大部分學生對思維圖示化工具在生活中經常使用，但缺乏系統的培養和訓練，學生的思維圖示化能力有較大的提升空間。

2.說明從思維圖示化工具教學策略實施以來培養措施合理可行，培養目標合理清晰，培養思路正確得當。

3.學生的學業水平明顯提高，總體成績有較大的發展變化，參照平時教學中的課堂氣氛、課堂效率、問題回答、解題能力等方面均有明顯的提高。

第五步：及時鞏固，總結構建思維圖示化工具的有效教學策略

1.備課環節。根據教學的核心知識，應用建構主義理論，備圖示類型，備構建圖示的工具，備圖示的構建過程，備圖示的生物學意義，備構建圖示的練習，備構建圖示的作業，備構建圖示的課堂活動……

實踐證明，教師的精心預設，是以核心知識為學習支架構建思維圖示化工具教學策略實施的保障。

2.課堂教學環節。根據學生的學情，采用教師指導下的構建，采用師生共同構建，采用學生自主構建，采用板書構建，采用徒手構建，采用多媒體構建，采用學生敘述性構建，采用生生合作構建……

實踐證明，教師的精心組織，是以核心知識為學習支架構建思維圖示化工具教學策略實施的主體。

3.課后環節。根據練習的需要，布置構建思維圖示化工具過程性練習，練習概念圖、網絡圖、結構圖、過程圖、坐標圖、實驗圖、表格七個維度的構建，并做評比或點評，選出精品，張貼或投影，強化引領或示范，也可以要求學生再次構建……編制構建思維圖示化工具應用性作業，注重類型、核心知識;注重同類或相似問題的解決，注重思維能力的訓練，注重構建能力的培養，注重概念的構建和生理過程的構建;注重圖示化工具的應用，注重構建圖示的解讀……

實踐證明，教師的精心選材，是以核心知識為學習支架構建思維圖示化工具教學策略實施的基點。

四、實踐研究的成效總結

（一）有效促進了教師的專業成長

通過實踐研究，加快了教師的專業成長，更加關注構建思維圖示化工具，有利于將先進的教育思想內化為自己的教育教學理念，轉變為自己的教育行為。

（二）有效促進了課堂的教學改革

在課堂教學中，學生參與課堂活動的深度、廣度得到了提升，主體地位得到了較好體現，啟發式、探究式、自主合作等學習方式在教學活動中得到體現。

（三）有效促進了學生的思維發展

研究過程中一方面使學生主動參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設和發現規律等過程中獲取知識;另一方面培養學生歸納與概括、演繹與推理、逆向思維等方面的理性思維習慣。在思維層面上，學生的能力有了顯著的變化，由不熟悉到熟悉，由應用少到多應用，由不自覺到習慣化。

（四）有效提高了學生的學業水平

學生學習生物學科的興趣被激發，課堂氛圍濃厚，學生思維活躍，積極發表自己的見解，小組合作探究順暢，探究性活動能有效開展，回答問題踴躍，準確率高，構建思維圖示化工具應用課時作業質量提升。從目前看來，應用構建思維圖示化工具解決問題已成為學生的主動行為和自覺要求。

通過多年的實踐研究，構建思維圖示化工具教學策略已在我校生物學科教學中常態化應用，得到廣泛認可，效果顯著。經過實踐檢驗，對于實現培養目標、提高教學水平和教育質量效果顯著，產生了廣泛而積極的影響。無論是學生的核心素養、學業水平，還是研究教師的思想認識、業務水平，均有較大幅度的提高。

我們經過實踐走出了一條成功的促進學生發展之路，證明教師在平凡的教書育人過程中，既可以成為學生成長的引領者和指導者，又可以成為教育教學的實踐者和研究者。

編輯 魯翠紅