深度學(xué)習(xí)視域下生物支架式教學(xué)的研究

【摘要】在進行深度學(xué)習(xí)時，學(xué)習(xí)者可以充分發(fā)揮主觀能動性學(xué)習(xí)知識，這有利于學(xué)習(xí)者形成批判性思維和創(chuàng)造性思維。為了讓學(xué)生進入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，高中生物學(xué)教師可以嘗試開展支架式教學(xué)，通過科學(xué)的學(xué)習(xí)支架引導(dǎo)學(xué)生逐層深入地學(xué)習(xí)生物學(xué)知識。文章分析了在高中生物學(xué)課堂上，基于學(xué)生發(fā)展特點、根據(jù)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、聚焦學(xué)生核心素養(yǎng)開展支架式教學(xué)的策略?！娟P(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；支架式教學(xué)；高中生物學(xué)要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)高中生物學(xué)知識時進入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師需要讓學(xué)生主動地參與學(xué)習(xí)，積極地構(gòu)建知識體系，批判性地思考、分析，遷移運用所學(xué)知識。為了達到這一目標(biāo)，高中生物學(xué)教師可以嘗試開展支架式教學(xué)，通過給學(xué)生提供合適的學(xué)習(xí)支架，引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化生物學(xué)知識，逐步構(gòu)建科學(xué)的知識體系，實現(xiàn)自我提升和全面發(fā)展。一、基于學(xué)生發(fā)展特點開展支架式教學(xué)開展支架式教學(xué)的核心在于將教學(xué)內(nèi)容拆解后，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點給學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生具備清晰的學(xué)習(xí)思路。因此，教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的認知發(fā)展特點，依據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)、遵循遞進原則、根據(jù)學(xué)生的提升目標(biāo)提供學(xué)習(xí)支架，引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)。（一）依據(jù)最近發(fā)展區(qū)提供學(xué)習(xí)支架最近發(fā)展區(qū)理論認為，學(xué)生的發(fā)展水平包含實際發(fā)展水平和潛在發(fā)展水平，這兩個水平之間的區(qū)域則為最近發(fā)展區(qū)。為了引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)，在設(shè)計學(xué)習(xí)支架時，教師應(yīng)分析學(xué)生的實際發(fā)展水平，找到學(xué)生的潛在發(fā)展水平，分析學(xué)生在發(fā)展過程中可能遇到的問題，據(jù)此調(diào)整支架，以有效引導(dǎo)學(xué)生沿著支架發(fā)展。分析實驗現(xiàn)象的難度相對較小，這也是處于大多數(shù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的內(nèi)容之一，教師可以在引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象時開展支架式教學(xué)，先借助難度較低的學(xué)習(xí)內(nèi)容幫助學(xué)生迅速建立對相關(guān)知識的初步認知，再逐步引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)［1］。比如在教授人教版高中生物學(xué)必修1第5章第4節(jié)“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”時，教師可以依據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)提供學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生通過分析經(jīng)典實驗進入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。在講解基本知識后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生分析一些經(jīng)典實驗，包括范·海爾蒙特實驗、普里斯特利實驗、薩克斯經(jīng)典實驗，讓學(xué)生了解這些經(jīng)典實驗的實驗過程和實驗現(xiàn)象，明確光合作用的反應(yīng)物（二氧化碳和水）和生成物（有機物），并通過對反應(yīng)前后物質(zhì)變化的分析初步認識光合作用的功能。接下來，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生分析恩吉爾曼水棉實驗，讓學(xué)生弄明白植物發(fā)生光合作用的地方（綠色葉片）。由此可見，教師可以在開展教學(xué)時，先引導(dǎo)學(xué)生通過分析難度較低的實驗理解理論知識。此后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生分析難度更高的實驗，讓學(xué)生對理論知識進行進一步思考。由此，學(xué)生會逐步掌握生物學(xué)知識。（二）遵循遞進原則提供學(xué)習(xí)支架為了引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)，教師提供學(xué)習(xí)支架時應(yīng)遵循遞進原則，讓學(xué)生逐層深入地學(xué)習(xí)生物學(xué)知識、掌握有效學(xué)習(xí)的方法。這就要求教師在提供學(xué)習(xí)支架前深入分析教學(xué)內(nèi)容，確保自己給學(xué)生提供的學(xué)習(xí)支架具有關(guān)聯(lián)性和遞進性，以有效引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地思考、探索，讓學(xué)生自然而然地進入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。比如在講解人教版高中生物學(xué)必修1第4章第2節(jié)“主動運輸與胞吞、胞吐”時，教師就應(yīng)當(dāng)通過學(xué)習(xí)支架引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)相關(guān)知識。首先，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧細胞膜的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)特征，讓學(xué)生了解細胞進行主動運輸與胞吞、胞吐的基礎(chǔ)。其次，教師可以提出“物質(zhì)的跨膜運輸方式有幾種”“人紅細胞中K+的跨膜運輸是順濃度梯度還是逆濃度梯度的呢”等問題，引導(dǎo)學(xué)生回顧與被動運輸相關(guān)的知識，并對跨膜運輸方式產(chǎn)生更加立體的理解。最后，教師可以提出“細胞如何實現(xiàn)逆濃度梯度的跨膜運輸呢”“能量以及糖蛋白在不同跨膜運輸中起到什么作用呢”等問題引導(dǎo)學(xué)生深入思考細胞中主動運輸與胞吞、胞吐的實例，讓學(xué)生對比不同跨膜運輸方式，從而了解不同跨膜運輸方式對能量以及載體蛋白的需求，由淺入深地建構(gòu)知識體系。由此可見，教師可以通過層層遞進的問題支架，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進地學(xué)習(xí)知識，讓學(xué)生扎實掌握相關(guān)生物學(xué)知識，構(gòu)建科學(xué)的知識體系。（三）根據(jù)提升目標(biāo)提供學(xué)習(xí)支架為了讓學(xué)生的深度學(xué)習(xí)充分發(fā)揮作用，教師還應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的提升目標(biāo)提供學(xué)習(xí)支架，并在學(xué)生學(xué)習(xí)的后期逐漸淡化學(xué)習(xí)支架對學(xué)生思維的影響，避免學(xué)生對學(xué)習(xí)支架形成依賴，促使學(xué)生實現(xiàn)自我提升。比如在講解人教版高中生物學(xué)必修2第4章第1節(jié)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”時，教師就可以通過教學(xué)活動讓學(xué)生先實現(xiàn)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)，再實現(xiàn)能力發(fā)展目標(biāo)。首先，教師可以創(chuàng)設(shè)情境引入新知，并具體講解知識讓學(xué)生逐步形成知識體系，再引導(dǎo)學(xué)生進行對比分析，讓學(xué)生明確基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)合成的影響。其次，教師可以鼓勵學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，分別扮演DNA、mRNA、tRNA、rRNA，演繹蛋白質(zhì)的合成過程。在這個演繹活動中，學(xué)生需要遷移運用所學(xué)知識，而且需要和同學(xué)溝通、合作，他們的能力會得到有效鍛煉。最后，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)課堂教學(xué)內(nèi)容，以深化學(xué)生的認知，鞏固教學(xué)成果。由此可見，教師在提供學(xué)習(xí)支架時，可以先指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識，再指導(dǎo)學(xué)生進行遷移運用，幫助學(xué)生在課堂上扎實掌握知識、逐步發(fā)展能力，從而實現(xiàn)提升目標(biāo)。二、根據(jù)學(xué)生知識結(jié)構(gòu)開展支架式教學(xué)開展支架式教學(xué)時，教師需要給學(xué)生提供直觀、立體的學(xué)習(xí)支架。因此，教師在設(shè)計學(xué)習(xí)支架時就要考慮清楚如何引導(dǎo)學(xué)生將新知識與已有的知識建立聯(lián)系。為達到這樣的目標(biāo)，教師可以設(shè)計多種類型的學(xué)習(xí)支架，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。（一）提供體驗支架，解決生活問題生物學(xué)科包含大量與學(xué)生實際生活息息相關(guān)的知識內(nèi)容，為了引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗學(xué)習(xí)知識，教師可以提出生活問題，給學(xué)生提供體驗支架，引導(dǎo)學(xué)生由此進行深度學(xué)習(xí)。比如在講解人教版高中生物學(xué)選擇性必修1第4章第3節(jié)“免疫失調(diào)”時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的生物學(xué)知識分析季節(jié)性頻發(fā)的扁桃體炎、病毒或者細菌感染導(dǎo)致的病癥。為了加強學(xué)習(xí)支架的真實性，教師可以給出某患者的血常規(guī)檢查結(jié)果和抗原檢測結(jié)果，然后引導(dǎo)學(xué)生分析該檢測結(jié)果中患者中性粒細胞和淋巴細胞的變化比例，由此判斷該疾病是細菌還是病毒感染導(dǎo)致的。在學(xué)生確定該疾病是病毒感染導(dǎo)致的以后，教師可以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析抗原檢測結(jié)果，讓學(xué)生明確該患者感染的病毒的類型。至此，學(xué)生會掌握運用所學(xué)內(nèi)容分析自己體內(nèi)正在發(fā)生的免疫戰(zhàn)爭的方法，從而切實體會到自己體內(nèi)各類細胞的作用。由此可見，教師可以聯(lián)系學(xué)生的實際生活提供學(xué)習(xí)支架，以強化學(xué)生的應(yīng)用意識和應(yīng)用能力，促使學(xué)生深入分析生物學(xué)現(xiàn)象，從而扎實掌握生物學(xué)知識。（二）提供對話支架，引導(dǎo)厘清邏輯教師還可以通過提供對話支架引導(dǎo)學(xué)生厘清生物學(xué)知識的邏輯關(guān)系，構(gòu)建科學(xué)且完整的知識體系［2］。比如在講解人教版高中生物學(xué)選擇性必修1第5章第1節(jié)“植物生長素”時，教師可以借助對話引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家們通過實驗了解生長素作用的過程。在課堂上，教師可以先講解達爾文實驗，然后向?qū)W生提問：“分析達爾文實驗中的對照組后，你們得出了什么結(jié)論呢？”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，單側(cè)光照和胚芽鞘的尖端是胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲的必要條件。接下來，教師可以講解鮑森·詹森、拜爾、溫特的實驗，并提出問題：“這些科學(xué)家做實驗時控制了什么變量呢？”在分析這一問題時，學(xué)生會逐步理解科學(xué)家們弄明白生長素是一種胚芽鞘尖端分泌的化學(xué)物質(zhì)的推論過程。由此可見，教師可以通過對話引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)知識與自然現(xiàn)象聯(lián)系起來，讓學(xué)生有效參與課堂教學(xué)，并逐步厘清生物學(xué)知識之間的關(guān)系。（三）提供模型支架，建構(gòu)科學(xué)體系在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)一些較為復(fù)雜的生物學(xué)知識時，教師還可以給學(xué)生提供模型支架，讓學(xué)生直觀地了解復(fù)雜自然現(xiàn)象發(fā)生的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，從而順利掌握相關(guān)知識。比如在講解人教版高中生物學(xué)必修1第3章第2節(jié)“細胞器之間的分工合作”時，教師就可以給學(xué)生提供模型支架，幫助學(xué)生順利記住相關(guān)知識。首先，教師可以引導(dǎo)學(xué)生梳理植物細胞中的細胞器，并帶領(lǐng)學(xué)生比較植物細胞和動物細胞中的細胞器。其次，教師可以拿出自己制作好的動物細胞模型，然后帶領(lǐng)學(xué)生據(jù)此分析動物細胞中細胞器之間的分工與合作。最后，教師可以拿出動手制作細胞模型的材料，鼓勵學(xué)生自己動手，用橡皮泥、紙和膠帶制作“細胞器”，然后將這些“細胞器”放入用塑料殼和紙盒制作的“細胞壁”和“細胞膜”中，由此得到實物模型。由此可見，教師可以將實物模型作為引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)的支架，讓學(xué)生基于模型分析動物細胞中細胞器的分工與合作，并鼓勵學(xué)生自己動手制作模型，讓學(xué)生對細胞的結(jié)構(gòu)和細胞器的功能有更深刻的理解。三、聚焦學(xué)生核心素養(yǎng)開展支架式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是學(xué)科教育的重要目標(biāo)。在開展支架式教學(xué)時，教師也需要從培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，找準使用學(xué)習(xí)支架的發(fā)力點。（一）鼓勵學(xué)生進行科學(xué)探究在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究，讓學(xué)生逐步掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，從而有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。比如在講解人教版高中生物學(xué)選擇性必修2第1章第1節(jié)“種群的數(shù)量特征”后，為了讓學(xué)生切實理解種群密度等概念、掌握統(tǒng)計種群密度的方法，教師可以鼓勵學(xué)生進行課外實驗探究，并以此為引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)的支撐點。在講解基本概念后，教師可以要求學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，利用課余時間統(tǒng)計學(xué)校附近公園的草地內(nèi)蒲公英的種群密度。在學(xué)生進行這一課外探究時，教師需要提醒學(xué)生遵循隨機取樣原則，在確定樣方后采用五點取樣法或者等距取樣法取樣、計數(shù)并做好記錄。在學(xué)生得到實驗數(shù)據(jù)后，教師則應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)合作分析數(shù)據(jù)，確保學(xué)生得出科學(xué)的實驗結(jié)論。由此可見，為了讓學(xué)生扎實掌握生物學(xué)知識、發(fā)展科學(xué)探究能力，教師可以指導(dǎo)學(xué)生完成課外實驗，讓學(xué)生在完成實驗的過程中應(yīng)用所學(xué)生物學(xué)知識，并逐步掌握科學(xué)探究的基本思路和方法。（二）培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識教師提供的支架不僅可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識、形成知識體系的基礎(chǔ)，同時也可以成為學(xué)生遷移運用、發(fā)展能力的基點。在教授與學(xué)生實際生活聯(lián)系十分緊密的知識時，教師可以給學(xué)生提供與實際問題相關(guān)的支架，以推動學(xué)生進行探究，讓學(xué)生遷移應(yīng)用生物學(xué)知識，同時逐步形成責(zé)任意識。比如在講解人教版高中生物學(xué)選擇性必修2第4章第2節(jié)“生物多樣性及其保護”時，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容以及實際生活情況提出問題，指導(dǎo)學(xué)生在分析問題的過程中遷移應(yīng)用所學(xué)知識，作出理性判斷和解釋。教師可以要求學(xué)生討論生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的意義，然后從正反兩個方面分別論述生態(tài)系統(tǒng)變化對自然環(huán)境產(chǎn)生的影響。在學(xué)生討論的過程中，教師可以適時引入實際生活中的案例，比如東北虎棲息地被破壞導(dǎo)致東北虎的生存愈發(fā)艱難等反面案例，以及國家生態(tài)工程建設(shè)等正面案例。由此，學(xué)生會逐步明晰生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定對生物多樣性的重要性，并形