斯金納的程序教學模式在高中生物單元整體教學中的應用

路雅琴

【摘要】筆者以斯金納的程序教學方法為研究基礎，將生物單元進行適當的劃分，有目的、有步驟地開展教學，保障整個教學環節得到及時反饋，以此來提升教學效果，提高教學質量。本次研究探討了斯金納程序教學模式在高中生物單元整體教學中的具體應用，希望對廣大同行有所幫助。

【關鍵詞】高中生物? 單元整體教學? 斯金納程序教學模式? 應用

【中圖分類號】G633.91 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2023）04-0142-03

1.引言

隨著教改的進行，倡導核心素養的落實和大概念教學，通過單元整體教學，不斷地優化和改進教學策略和教學方法，以提升教學效果。

單元整體教學以落實核心素養為目標，從整體內容介入，以學生為主體，以課堂為平臺，注重知識的連貫與概括，培養學生的系統思維能力。單元整體教學關注整個單元的知識框架結構，從整體上去設定教學目標，編排教學內容，避免了單一知識的“瑣碎”，更注重知識與知識的鏈接，有效幫助學生構建知識網絡，從而把書讀“薄”，使之形成完整的知識體系，提高學生動腦能力和自學能力。

2.斯金納的程序教學模式

斯金納程序教學模式是由美國著名教育心理學家斯金納提出的一個教學理論，該教學理論在形成過程中通過了一系列的動物實驗，并根據實驗過程中動物所呈現出來的一系列的行為表現構建了操作行為主義學習理論，并以此為基礎提出了程序教學模式。在該教學體系當中認為要想實現一個難度較大的行為目標，就需要將這個目標劃分成若干個步驟進行強化，如此能夠實現由易到難，從而達到深化教學的目的。該種教學模式主要涵蓋了以下幾方面內容：

（一）小步子原則。即把教材分解為許多片段知識，根據這些知識片段的邏輯關系重新整理，編成一個由易到難的知識串聯，一步一步地呈現給學生。這樣學生就和登山一樣，一步一步地更容易從知識的“山腳”登上知識的“山頂”。

（二）積極反應原則。學生在學習知識點的時候，通過各種手段和方法及時強化鞏固學生的反應，使其熱愛學習，更加主動地參與到教學活動當中，更加主動地接受各種知識，從而形成學習難度更大的知識的驅動力。

（三）即時反饋原則。在學生學習完一塊知識內容后，給予一定的學習反饋，觀察學生的掌握情況。同時教師根據學生的反饋情況獲得教學反思，發現自身在日常教學當中所存在的諸多不足之處，以便教師在今后的教學過程中及時做出有效的矯正，對教學起到一個正反饋的作用。這種正反饋反饋到學生學習中，有利于學生及時糾正錯誤理解，保持旺盛的學習熱情和學習積極性，激發學生對生物的學習興趣和學習熱情。

（四）自定步調原則。在知識學習過程中，可以允許教師和學生依據教學要求和學生的自身學習情況來決定學習進程。教師可以結合學情，同時學生也可以依據自身掌握情況和教師交流溝通，對教學進度進行把控。

3.程序教學模式在高中生物單元整體教學的應用

通過將斯金納程序教學方法融入到高中生物單元教學當中，轉變傳統的教學方式，筆者以浙科版《遺傳與進化》模塊第二章《染色體與遺傳》的相關內容為例，對相應的教學內容進行進一步的拆分，從而達到對重要概念和次位概念的進一步強化，最后反饋學習效果到教學環節中來實施教學。

3.1小步子原則——拆分教學內容

《染色體與遺傳》這一章主要包括三小節。第1節主要探討了染色體與配子之間的關系，第2節主要分析了基因如何伴隨染色體傳遞，第3節著重探討了性染色體上的基因傳遞與性別之間的關聯。

在開展第1節教學過程中，首先應該引導學生對染色體的結構和形態有所認知，掌握細胞減數分裂的重要過程和重要要點，并對細胞分裂與受精的關系和作用有所認知。本節課程中所涉及到的重要概念和次位概念主要是同源染色體，減數分裂過程中染色體的行為以及受精過程。

在開展第2節教學過程中，讓學生能夠通過類比推理的方法，根據基因和染色體在減數分裂和受精過程中的行為的一致性，推斷出基因在染色體上，即遺傳的染色體學說。所涉及的知識結構主要是薩頓假說，基因行為與染色體行為的一致性，基因在染色體上的實驗證據，摩爾根的果蠅眼色遺傳實驗，遺傳的染色體假說。

第三節的主要內容是建立染色體組型（染色體核型）的次位概念，并能說出性別決定的類型，能分析并得出性染色體基因的遺傳特點。這塊內容要求學生有較強的邏輯思維能力，并且要結合常染色體的遺傳方式進行分析比較。

對整個單元的教學內容和知識結構進行一個總體把握后，我們可以把它們進行拆分。我們發現整個單元知識內容主要可以分成四大塊知識點，一塊是染色體的行為，一塊是減數分裂，一塊是遺傳的染色體學說，還有一塊就是伴性遺傳。根據小步子原則，把四大塊知識點的邏輯捋清，按照從易到難進行分解。我們發現第一步就是了解染色體和它們在分裂過程的行為變化，它是整個章節學習的基礎。染色體的行為學習之前，首先應該在課堂上引入同源染色體的概念。同時筆者認為第三節中的染色體組型也完全可以插入在這塊內容的教學中。因為染色體組型本身作為一個獨立概念出現在第三節中，在第一節中直接提出這個次位概念也是可以的，因為這樣可以加深學生對同源染色體的理解，增加對同源染色體概念的“熟悉感”，以便后續減數分裂知識的學習時，因為對同源染色體的“熟悉，親切”，更容易在頭腦中建立知識模塊鏈接。

當學生對染色體的結構有所掌握之后，再開展減數分裂的學習，通過構建減數分裂學習模型，讓學生能夠掌握減數分裂的幾個重要過程以及明確同源染色體的聯會和分離，這個過程能夠為下一個階段的遺傳染色體學說的學習奠定堅實基礎。通過讓學生進一步掌握減數分裂同源染色體的行為可以自然地引導出薩頓假說，然后再根據摩爾根所提出的果蠅遺傳試驗，讓學生能夠進一步了解決定果蠅眼睛眼色的基因位于X染色體上，并要進一步引導出接下來的伴性遺傳的遺傳特點。這個過程中讓學生跟著科學家的腳步回顧基因在染色體上的科學史，并可結合生活實踐和學生一起論證遺傳的染色體假說。

這樣一步一步，根據知識點的邏輯關系，由易到難，完成拆分和整合，設計適合學生的教學進度和教學設計，不是純粹為了上一節內容而上一節內容，被教學編排牽著鼻子走，找到適合學生接受度的教學進程，從而助力學生搭建相關知識網絡框架。

3.2積極反應原則——強化重要概念和次位概念

在我們的教學中，學生能否很好地掌握知識就要及時強化鞏固教學內容中的重要概念和次位概念。

在本單元教學過程中，主要會涉及到的重要概念和次位概念有同源染色體、減數分裂過程以及減數分裂的意義、遺傳的染色體學說和減數分裂的相關細胞學解釋，伴性遺傳的遺傳特點。如何在教學中讓學生理解這些重要概念和次位概念，強化這些重要概念和次位概念，是落實本節教學目標的關鍵。我們可以采用多種手段，比如建立合作小組，讓學生自己動手制作同源染色體模型，構建減數分裂模型，觀看減數分裂3D動畫，學生小組搜集匯報科學史，討論分析孟德爾的細胞學解釋，還可以組織學生調查紅綠色盲發病率，制作患者的遺傳系譜圖的活動等。

筆者安排了學生利用毛球、鐵絲等制作減數分裂模型，旨在讓學生通過動手活動，明確減數分裂過程中復雜的染色體行為，進行體驗式學習；組織學生利用紅豆和綠豆來模擬分離和自由組合定律，讓學生設計步驟模擬F1產生配子的過程以及配子自由組合的過程和受精過程，從而理解分離定律是誰在分離，自由組合定律是誰在自由組合；給學生展示白眼果蠅的發現史，模擬分析當時摩爾根的心理狀態，構想果蠅眼色遺傳實驗；學生根據孟德爾雜交實驗的分析思路與方法，對摩爾根實驗的現象進行推理，根據老師提供的素材，設計實驗，從而明白基因和染色體的關系。

總的來說，教師要通過各種手段和方法，結合多種文字資料和視頻學習，讓學生從直觀到微觀，從經驗式到體驗式，加深對本章的重要概念和次位概念的認識和掌握，從而提升學習興趣和學習成就感，以達到提升教學效果的目的。

3.3即時反饋原則——反饋學習效果

通過本單元的學習，從生命觀念角度，學生需要明確有性生殖過程中減數分裂的過程和受精作用的意義，同時理解減數分裂過程中同源染色體上的非姐妹染色單體在聯會時交叉互換和非同源染色體上非等位基因自由組合，對有性生殖產生多樣性子代的意義；從科學思維角度，讓學生理解基因在染色體上，并隨染色體行為進行傳遞的過程，從而對性狀的遺傳進行分析和預測；從科學探究角度，摩爾根用實驗將果蠅白眼基因定位在了X染色體上，是假說—演繹法的一種很好的體現，這是學生鞏固經典遺傳學研究思路的契機。通過本單元的學習，讓學生從社會角度、責任角度去接受性別決定的遺傳學基礎，從內心深處去接納男女平等的觀念。

因此教師在利用程序教學模式開展教學時，可以通過進一步探討教學目標的完成進度，來對后續的教學內容和速度作出進一步的調整。我們可以從教學目標完成度角度去設計一定的題目和作業反饋學生的知識掌握情況，達到隨堂檢測的效果。比如染色體數目在減數分裂過程中為什么要減半？怎么從細胞水平解釋孟德爾的分離定律？性染色體上的基因是否都和性別決定有關？蜜蜂的性別決定方式和什么有關？為什么男女比例為1：1？還可以結合生活實際分析重男輕女的遺傳學原因？遺傳病患者是否該生小孩？孕檢的意義？……

從更高層次來說，可以提問學生在學習過程中是否出現過哪些時刻，改變了你的認知，推進了學習？學習過程中，你克服了哪些挑戰？對于活動探究部分，是否有意想不到的見解收獲？通過本單元的學習，你產生了哪些新的疑惑，值得后續思考？……

3.4自定步調原則——根據學情自行調整教學進度

根據前面學生的教學反饋和學生的實際學習情況，由老師和學生自行決定學習的進度。體現在課堂上讓同學有充分思考的機會，下課后若能找到有效的教學方法，可以加速學習，如果同學們的反應很糟糕，測試能力也很弱，那么就可以重新整理一下這個模塊的內容進行二次加工。教師要鼓勵同學們主動地投入到課堂中去，成為生物知識學習的“主人”，從而激發他們的潛在學習動力。

例如在分析伴性遺傳的遺傳特點時，學生對前面常染色遺傳自由組合和伴性遺傳無法很好地結合，解題有一定障礙。這個時候我們放慢學習進度，增設一節課，比較常染色體上兩對獨立遺傳的等位基因的遺傳方式和一對在常染色上一對在性染色體上的兩對等位基因的遺傳方式的區別。課堂上要求學生書寫兩種不同情況的遺傳圖解，寫完以后和同學們一起去分析，一起去計算，一起去比較，感受兩種情況的差異，從而更好地掌握知識點。同時，學有余力的同學可以安排思考：如果兩對等位基因都在X染色體上會是怎么樣的？一對等位基因在X染色體上一對等位基因在Y染色體上又會是怎么樣的？最后通過一定難度梯度的課堂反饋練習了解學生的掌握情況，再決定后續的教學步伐。通過自定步調的學習，以滿足各個層次的學生的學習需求，從而調動不同層次學生對生物的學習熱情。

4.結束語

將斯金納的程序教學模式應用到高中生物單元整體教學中有一定的可行性，從教學目標、教學內容到教學設計，都可以得以運用。在整個教學過程中，教師要及時給予學生指導，同時對教材內容要非常熟悉，能以自己的見解去拆分、整合，運用多種手段強化重要概念和次位概念，并對學習內容給予即時反饋，通過反饋再來決定學習的進程，從而形成一個良好的學習正反饋效應。

在實施生物學核心素質的過程中，采用單元整體教學是十分必要的，需要我們在今后的教學實踐當中，結合各種教學方法和理論進行有效的探究。

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