浅谈高中生物支架式教学的内容和形式.doc

浅谈高中生物支架式教学的内容和形式支架式教学源自于前苏联心理学家维果茨基的最邻近发展区理论，它基于学生的最邻近发展区提供个性化的学习支持，利用学生已有的知识来内化新的知识，帮助学生主动发展(图1)。支架本意是建筑行业中使用的脚手架，此处用来形象地说明：学生被看作是一座建筑，学生的“学”是在不断地、积极地建构着自身的过程；而教师的“教”则是一个必要的脚手架，使学生不断地缩短原有水平与学习目标之间的距离，最终完成对所学知识的意义建构。支架式教学一方面强调在教师的指导下学生去发现、探索，另一方面强调教师指导成分的逐渐减少，最终要使学生达到独立发现、探索。1 支架式教学的内容举例 血液中的葡萄糖进入组织细胞，血糖浓度下降时，我就发挥作用促使血糖浓度恢复正常。具体而言是促使肝糖原水解成葡萄糖。”边说边将站在“肝糖原”下的一位学生拉到“血糖”下。经过“胰高血糖素”的作用，血糖浓度又恢复正常了。那么接下来呢?学生们很快提出：“胰岛素继续促进血糖进入组织细胞，使血糖浓度下降；胰高血糖素继续促进肝糖原的分解，升高血糖浓度，使血糖浓度恢复正常。”“胰岛素”和“胰高m糖素”在台上按照同学们的提示挪动着“葡萄糖”，JL个循环下来，当“胰岛素”再次将“血糖”下站着的一个“葡萄糖”送进“组织细胞”时，“胰高血糖素”愣住了，此时“肝糖原”为零，下面的学生嘁：“脂肪分解!”这时教师告诉大家：“在一些特殊情况下，胰高血糖素是会将脂肪和某些氨基酸转化为葡萄糖，但更常见的情况是在肝糖原尚未为零的情况下，你已经开始吃下一顿饭了。”“那2个脂肪怎么办?”学生们很关心地发问。“那就存着呗。”一位学生插嘴道。教师顺势引导学生回忆高一时学过的知识：糖类转化为脂肪较为容易，而脂肪转化为糖类较难。经过一番表演，教师请学生们用自己的语言说出胰岛素和胰高血糖素是怎样调节血糖含量的，并画出血糖调节的图解式模型。在此基础上，教师再将课前准备好的动态效果模型展示给学生看，使学生印象深刻。在模型建构结束时，教师又问学生：“如果刚才吸收进来的不止8个葡萄糖，而是8O个、800个，会怎样?如果刚才葡萄糖进来后，胰岛素不足，会怎样?如果胰高血糖素过多，又会怎样?”学生们很快根据这j个问题总结出糖尿病在现代社会中发病率越来越高的原因。至此，学习任务顺利完成2 体会与反思通过这样的模型建构活动，将这个教学难点化难为易，知识的呈现更为直观、形象，每位学生都能看明白，有助于学生们在第一时间正确掌握知识。同时，由学生自己分角色扮演，大大激发了学生的学习兴趣，使更多的学生主动参与了活动，在快乐中学习，取得了良好的教学效果。通过这样的模型建构活动。学生在分角色扮演中充分运用生物学语言，使课堂成为了语言运用的有效场所，语言表达能力得到了提高；活动中学生们积极思考，促进了自己思维能力的发展；同时，学生们为使角色扮演能顺利完成，互相帮助，培养了学生的集体荣誉感和协作意识。教师的适当参与有助于活动的顺利进行。一方面有利于教师把握活动的方向；另一方面有了教师的适当参与，学生的积极性更高，课堂气氛更活跃，还拉近了师生关系。11 目标支架教学好比旅游，在出发的时候就应该知道目的地是哪里，这样才有前进的方向和努力的目标。在传统的教学中，每堂课的教学目标掌握在教师的脑海中，无须告诉学生，学生也无须知道。然而，要使学生真正成为学习的主人，掌握学习的主动权，教师就必须让他们知道一堂课的教学目标。如讲授“性别决定和伴性遗传”时，在上课伊始教师就以“同是由受精卵为发育起点，为什么有的发育成雄性，有的发育成雌性?雌雄个体为什么在有些遗传性状上表现得有所不同?”这样的导入可明确地告知学生本课的教学目标有哪些，使学生知道要学习哪些内容。教师所预设的目标并非一成不变、不可更改，随着教学过程的开展，学生可能会提出新的问题、疑惑或要求、建议，教师也可能会尝试新的想法。如上述课题中，在学生了解了男女两性体细胞的染色体组型后，教师可以“自然情况下，正常男女婚配后，所生孩子的性别比例如何”为目标来引导学生进一步探索性别决定的奥秘。所以，目标支架应是一个动态的支架，教师对目标支架的适时调整会使目标支架趋于完善，从而为学生提供更好的辅助架梯。12 动机支架建构主义学习理论认为，学习者主动、积极的学习心向是产生学习的前提。所以，激发学习热情、调动学习动机就是教师为学生搭建的第二个支架。如在讲授 减数分裂和有性生殖细胞的形成”课题时，教师可通过多媒体课件演示几何级增长，辅助创设“有性生殖细胞的形成过程如以有丝分裂方式形成，再经过受精作用，后代体细胞的染色体数目将如何变化”的问题情境，来造成学生的认知失衡，从而激发学生探究的动机。又如以“大树底下好乘凉”的生活体验呈现学生本人或他人成功的记忆，激发学生对植物蒸腾作用等水分代谢的学习动机。13 认知结构支架教师帮助学生构建、巩固认知结构，为学生新的学习提供清晰的观念固着点是非常重要的。如在指导学生开展“设计实验，观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响”研究性课题时，教师可围绕学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立Webquest概念框架，设计出不同浓度对植物生长的作用和对不同部位的作用的系列问题情境，让学生自主选择、独立探索、小组协商。例如：观察生长素对植物生长发育的影响并拍摄照片；到图书馆或沿Webquest框架去互联网上查询有搜集的素材重要性进行分析，并指导学生将材料制作成网页或幻灯片。教师根据学生已有知识和能力，用这种支架式的教学可完成学生对所学知识的意义构建。14 认知策略支架是否掌握有效的认知策略是影响有效学习的一个重要因素，有效的认知策略是很难由学生自发生成的，需要老师从外部输入，高中生物支架式教学也体现在对学生认知策略的指导 二。如在学习“DNA的分子结构”这一内容时，教师就可从蛋白质分子的结构层次迁移到对DNA分子结构层次的研究，通过多媒体直观演示DNA分子的结构层次的建构过程，来解决如何进行知识迁移、如何进行层次性分析这样的认知策略的示范问题。认知策略中有一个很重要的成分反省能力。关资料，将学生引入一定的问题隋境。教师则对构建Webquest框架、如何到图书馆或互联网上搜集素材适时给学生以必要的帮助，指导学生对反省能力影响到学生对整个认知策略的应用，所以对认知策略的指导包含应注意提高学生的反省能力。如在指导学生进行“观察细胞质流动”实验时，教师可要求学生思考：为什么要这样做?怎样做有效?有没有更好的改进方法?.这样提高学生使用策略的反省意识。2 生物教学中支架式教学的形式21 范例支架范例是符合学习目标要求的学习成果(或阶段性成果)，往往含纳了特定主题的学习中最重要的探究步骤或最典型的成果形式，也可以是教师操作的技巧和过程。如“边做边学制作真核细胞模型”教学时，教师可以展示前届学生的作品范例；在“设计和制作DNA分子双螺旋结构模型”教学时，可以边操作边用语言指示说明，对重要的方面和步骤进行强调。学生就一目了然地知道自己该怎么做，做成什么样子。好的范例会对学习起到引导作用，同时可避免拖沓冗长或含糊不清的解释，帮助学生较为便捷地达到学习目标。22 问题支架问题是指在一定情景中人们为了满足某种需要或完成某一目标所面临的未知状态。问题支架是学习过程中最为常见的支架，有经验的教师会在学生的学习过程中自然地、适时地提供此类支架。当教师可以预期学生可能遇到的困难时，对问题支架进行适当设计是必要的。如在“影响光合作用的环境因素”节课的教学中，教师要求学生根据图2分析光合作用强弱与空气中二氧化碳含量的关系。学生要独立回答此类问题，必须具备较强的分析能力，大部分学生无从下手，教 师便帮助学生提出下列问题：横坐标表示什么?纵坐标表示什么?此曲线的起点在IIIUL?走势如何?拐点有几个?此曲线可以分为互段，OA段表示什么?AB段表示什么?BC段表示什么?图2 二氧化碳的含量与光合作用的强度关系曲线教师通过这种简明、集中、富有启发性的逐层深入的一系列小问题，引导学生从一个台阶走向另一个台阶，顺理成章地弄清了光合作用强弱与空气中二氧化碳含量的关系。2_3 建议支架当学生在独立探究或合作学习遇到困境时，教师提出恰当的建议，以便于学生学习JlgI进行。当问题支架的设问语句改成陈述语句时，问题支架就成为了建议支架。与问题支架相比，建议支架的建议少了一些系统性和整体的逻辑性，但能直截了当地指出问题的关键所在。如在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，学生往往提取不到足够量的DNA，导致失败的原因是学生在实验中没能注意到某些难把握的关键细节问题，这也是本节课的重难点。教师分析该实验中的8个操作步骤，引导学生总结出哪些步骤会引起DNA的丢失，并在学生做实验时列出相应指导建议：(1)向鸡血细胞液要加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，核内物质释放出来。(2)过滤时使用的纱布层数与取其滤液还是黏稠物有关。要用其滤液，用纱布为1或2层，要用其黏稠物，使用的纱布为多层。(3) 在析出DNA、DNA再溶解和提取中，各步搅拌均要朝一个方向，轻缓、不触杯，防止DNA分子断裂。(4)加蒸馏水稀释氯化钠溶液一定要缓慢，边加边搅拌边观察。(5)必须使用冷酒精(至少在5cC下存放24 h，对DNA凝集效果较佳)。(6)实验中最好使用塑料烧杯和试管，以减少DNA的损失。通过这些提示性的指导，学生可以轻松避开提取过程中的误区，把实验引向成功。24 向导支架在以学生为主体的教学活动中，为了保证学生某个主题学习过程的顺利实施而提供的问题、建议等片段性支架的汇总和集合，即是向导支架。如观察向导可以避免学生错过关键细节；调查向导可以帮助学生收集特定信息；陈述向导可以帮助学生组织思维等等。如教师在指导学生做“玄武湖水体污染的调查研究”这样的研究性学习课题时，事先提供一个研究指南和评价量规，要求学生所做研究涉及课题组建设、数据统计、污染源的类型与危害分析、研究报告撰写等，表现形式上既要有图片，还要有视频等，把质量要素告诉学生，提供给学生完成此研究I生学习所能达到的目标。25 图表支架图表包括各种表格和图式，它可以直观地表达事物之间的联系，系统呈现复杂问题的脉络。用可视化的方式对信息进行描述，尤其适合支持学生的高级思维活动，如解释、分析、综合、评价等。图表形式多样，常用到的有流程图、概念图、维恩图、时间线以及比较矩阵等。如学生实验“探究酶的涪眭与温度的关系”(表1)。表1 实验步骤 。1 取3组共6支试 l、管并编号 1 号 2、2 号 3、3 号2 加等量淀粉溶液 l号2 mL 2号2 mL 3号2 mL3 加等量唾液 l 号l mL 2 号1 mL 3 号1 mL4 控制不同温度条 冰块 37 沸水件 (5 min) (5 rain) (5 min)唾液与淀粉溶液 l5 混合并继续控制 一1 冰块 2+2 37oC 33 沸水不同温度 (5 min) (5 min) (5 min)6 加入等量碘液 l滴 1滴 1滴7 观察实验现象8 实验结论实验时教师出示此表，让学生通过做上面几组实验，完成该表格得出自己的结论。最后，教师汇总学生的结论，引出“温度过高和过低均不利于酶活性的发挥，在适宜温度下酶的活性才最高”。这是一个非常简单的图表支架，但表格中的各项都是精心设计的，最终引导学