指向科學思維建構生物FPL教學模式的研究

[摘 要] 新課標普遍強調將學生發展置于第一位，以學生的學習能力為基礎，以高中生物學科的特點為依據，與課程的教學內容相結合，以問題為導向開展教學活動，讓學生在解題過程中獲得充分的經驗。文章以科學思維為基礎，對問題導向四步法（FPL）教學進行概述，并對其教學意義進行了探究。

[關鍵詞] 科學思維；高中生物；FPL教學；教學研究

FPL教學模式又被稱為問題導向四步法，其關注學生思維能力的發展，在教學活動設計、開展的過程中，引導學生主動去發現問題、解決問題。在高中生物教學中，FPL教學模式強調學生對知識進行自主加工與運用，其基本過程為“教師、學生提出問題—師生共同解決問題—師生評價”，是一個系統的過程。在中學生物教學中，應該著眼于發展科學思維，實行課堂教學改革，根據學生科學思維能力的基本特征，對高中生物教學方式進行探索和創新。而FPL教學法是一種以學生為中心，放手讓學生學習的教學方法。在高中生物學課堂上采用FPL教學模式，可以促進學生自主探究能力和合作學習能力的提高。

一、創設情境，生成探究問題

FPL教學模式的第一步為教師提出問題，教師需要對教材、學情、教育資源加以解讀分析，生成具有探究性的問題。教師如何有效地進行課堂導入，會極大地影響課堂教學的效果。教師要善于創設真實的情境，在課堂上開展有效教學。

（一）通過比較認知發現知識間的隱性規律

教師要在教學中靈活比較認知沖突，并持續地完善自己的教學方法。

如在教學“分子與細胞”時，筆者是按照以下方式進行課程導入的：

師：你們知道紅糖、白糖等是什么味道嗎？

生：甜的。

師：事實上，我們現在所用的桌子、教科書都是由糖類組成的。

生疑惑道：可書桌和課本都不是甜的，怎么可能會有糖類的物質？

可見，通過交流，造成了一種認知沖突。教師繼續問：“那它們為何是糖類？”教師可以利用“糖類物質不一定都是甜的”這一概念，來引發學生的認知沖突，吸引學生的學習注意力，激發他們的求知欲，進而將新課內容引入。

（二）通過動手實驗抓取“奇異現象”

要在生物課程中開設實驗，學生需要掌握有關的生物基礎知識，對基本概念以及實驗活動的方法、目的等有清楚認識。在高中生物課堂上，教師可以用具體的實驗示范操作來引導學生由感性認識向理性認識轉化，了解和掌握生物學知識。

如在教學“細胞增殖”時，在實驗中，教師要求學生能夠在觀察的過程中，辨認出細胞分裂的不同階段，初步制作細胞分裂裝片。這也是認識和了解細胞分化、衰老、凋亡的第一個切入點，是構建和完善細胞這個生物學理論體系的關鍵。此時，教師可以先讓學生了解“觀察植物細胞有絲分裂”實驗步驟，然后讓學生與教師共同創設一種實驗情境，引導學生重新理解細胞增殖、細胞周期，通過實驗的推進，讓學生認識到分裂的階段，在觀察與思考中學習如何制作切片，并在觀察與思考中繪制分割圖等。在實驗過程中，教師不用過多地講授知識和方法，而是讓學生通過觀察、思考來獲得。

（三）通過聯系生活滲透生命觀念

按傳統的教學方式，教師只需要根據課本上的要求，為學生做相應的講解就可以了，而以問題為導向的教學要求教師向學生提出關鍵問題，這樣，學習的內容就會以這個問題為中心展開。教師必須為問題這個核心內容創設一個好的情境，從而提高全班學生的代入感。在以問題為導向的教學中，教師必須注重問題與所教內容之間的關聯，既能讓問題激發學生主動思維，又要確保問題與課文的匹配度，讓學生在提問時不會覺得突兀。

二、融合翻轉，組織自主學習

在FPL教學模式下，學生參與到問題的提出、解決、評價的過程中，需要自主探究的意識與能力。高中生物知識具有抽象性，學生在學習過程中所汲取的知識要點易出現缺失，從而影響課堂教學的效果。因此，高中生物教師應該從運用現代課堂教學工具入手，與翻轉課堂教學模式相結合，對生物課堂進行有效創新，引導學生自主學習，營造生動活潑的課堂氣氛。

（一）通過“頭腦風暴”激活心理體驗

“頭腦風暴”是一種結合發散與創新的思維方式，在相對短暫的時間里，使學生的思維變得更加活躍，充分調動學生的學習熱情，對學習內容進行探究，有利于提高學生的學習積極性，提高學生的創新思維能力和發散思維能力。

例如，在“細胞的生命歷程”的教學中，課前可以向學生提出探究式的問題：癌癥為何如此難以治療？這時，將四個學生分為一組，以各自的經驗、醫學常識、收集的資料等為依據，開展一場頭腦風暴。最后，學生將自己的研究結果在全班同學面前展示出來。在進行合作研究的時候，教師可以通過錄像，將細胞的增殖、分化、衰老、凋亡等過程進行簡單演示，給學生一些提示，讓他們經歷探索知識的過程，同時也幫助他們掌握這節課中的關鍵知識，從而提升他們的生物知識水平，并激活心理體驗。

（二）收集資料，開闊切入視角

在信息大爆炸時代，資訊科技不但可以營造好的教學情境，而且可以收集有關生物教學的資料，以達到豐富教學內容的目的。面對這種情況，教師在教學中要積極地組織學生通過信息技術或者其他渠道收集相關資料，從而開闊學生的眼界，使學生獲得更多的知識，拓展課程的切入視角。

比如，在講授“細胞的癌變”時，教師可以讓學生在自己的空閑時間里收集相關信息。這種教學方式可以有效地拓展課程的切入視角。學生利用課余時間收集到相關資料后，用自己的力量去解決問題。這樣才能真正地讓教師成為教學的設計者、指導者和幫助者。學生是學習的主體，在主動參與探究過程中，能豐富自身的知識儲備，并增強自主學習和協作能力。

（三）借助生物學史，深化學科思想

生物學史在高中生物教學中所占的比重很大，它對學生生物學核心素養的培育起著非常重要的作用。以生物學史為基礎的翻轉課堂教學模式十分適用于生物教學。在生物學史中，科學家發現知識的過程，可以對學生產生有效的啟發作用，深化學科思想，培養學生的合作精神。

如在教學“DNA的分子結構”時，由于DNA分子結構模式的建立體現了科研人員的堅持不懈和創新思維，因此應該作為教學的一個重要環節。學生可以去分析為什么科學家能夠成功，體會并學習科學家的科學態度與精神。然后引導學生了解DNA雙螺旋相關生物學史。比如，DNA分子可以隨著細胞的分裂而進行自我復制，可以很好地解釋生物要想繁衍，就要維持物種的穩定性，且需要基因的存在。在知識的產生、發展過程中，教師可以組織學生分析總結科學家的成敗，以此來培養學生的科學態度和研究精神，這也是發展學生生物學科核心素養的一種必然需要。

三、深度建構，形成邏輯體系

從本質上來看，FPL教學模式是以問題為導向的，關注的是學生思維的發展、知識的架構，對邏輯體系的完善提出了更高的要求。對此，教師需要基于FPL教學模式，對高中生物的教學內容加以設計優化。相對于傳統的課堂教學方式，將深度建構與生物教學相結合，可以讓學生在觀察、分析和歸納的過程中，對生物知識有更深入的了解，并且可以將所學的知識運用于現實生活中，從而促進學生在學習過程中形成科學的邏輯體系。

（一）搭建支架，引導演繹推理

在生物學教科書中，絕大多數都是抽象知識，有些高中學生由于抽象思維能力相對較弱，極易出現學習困難。知識框架體系、模型結構等都是很直觀的，能夠很好地展示出生物知識。因此，在此基礎上，教師可以生物學知識為立腳點，搭建支架，指導學生開展協作式的研究。

例如，在教學“細胞膜的結構和功能”時，教師給學生布置了一系列的作業：每個人回家后，都要往碗里打一個雞蛋，對其細胞膜進行觀測，并通過繪制圖譜加以說明。然后，用一根牙簽刺穿細胞膜，并在上面畫出一些圖畫，以說明這些細胞膜的作用。在興趣的驅動下，學生可以在家中將雞蛋當作研究對象，將課堂中所學的知識進行轉化，并對與細胞膜有關的內容進行探討，比如細胞膜的特點、功能等，從而深化對課堂中所學知識的理解。與此同時，建立起他們對細胞膜結構和功能的認知，這對他們的生命概念的形成有很大的幫助。在實施高中生物教學的時候，教師將支架式教學作為工具，根據不同的教學環節，構建出不同的支架，激發學生的學習興趣，提高生物教學的效率。

（二）加強應用，解釋現實世界

應用意識就是在面臨現實問題時，可以積極地試圖利用自己所學到的知識與方法來解決問題。新課程改革提倡理論與現實生活的聯系，這就要求生物教學要注重增強學生的應用意識，以此來解釋現實世界，進而提高學生的生物學科核心素養。

在教學綠色食品生產的相關知識時，教師可以在課堂上介紹本地出現的幾起食品安全事件，請學生結合所學知識，查閱有關資料，談一談“綠色食品生產”的影響。學生從生活的角度出發，運用所學知識，提出了綠色施肥、科學灌溉等對策。在此基礎上，通過對實驗數據進行分析，得出有效的實驗結果。因為學生在農業生產中缺乏實踐經驗，他們對農業生產中的具體操作還不太清楚，所以教師可以做一些簡單的講解，提高學生對農業生產問題的解題能力。此環節的設立，能有效地激發學生的內在情感。隨著新課程改革的不斷深入，許多試題都會涉及社會問題。因此，教師平時在教學過程中，要營造一個民主、開放的學習環境，還要培養學生的運用意識與探索精神，教會他們如何進行有效學習。

（三）升華人文，扛起社會責任

高中階段的學生形象思維能力已經發展成熟，經常會對所學知識主動地探索，從而形成一種直觀、形象的認識。針對這一情況，教師可以根據高中生的思維特點，根據教學內容升華人文，以此創設出直觀情境，從而激發學生的興趣，促進他們的探究，形成社會責任感。

如在“伴性遺傳”教學時，教師通過互動的電子白板，展示電影中的有關片段。生動有趣的影片更能抓住學生的眼球。與此同時，在觀看視頻的過程中，可引出染色體的有關話題。在問題的指導下，學生要主動地進行思維活動，并將自己的知識進行遷移，得出結論：女性的染色體構成為22+XX，男性的染色體構成為22+XY。實踐證明，該教學方法能使學生真正地融入教學中，主動地進行思維活動，并對所學知識進行復習，從而為新知識的探索奠定了基礎。

FPL教學模式是指教師在課堂上以問題為中心，學生圍繞問題進行課堂學習，教學相長。在FPL教學模式下，師生角色進行了轉換，教師的角色從主導者變為引導者，學生成為學習主體。FPL教學模式在中學生物學教學中的應用，能從多個方面引導學生探索問題，有助于中學生物教學質量的提高和學生科學思維的培養。

參考文獻

[1]朱恩位.在高中生物課堂教學中培養理性思維對策分析[J].華夏教師， 2022 （24）：19-21.

[2]曹小燕.項目式學習在高中生物教學中的實踐探索[J]. 教學管理與教育研究，2022，7（18）：100-101.