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初中生物学劣构问题设计与教学——以“尝试对生物进行分类”教学为例

时间:2023-08-05 11:05:08 来源:网友投稿

郑静

(福州第三十六中学,福建 福州 350004)

目前,中学生物学教学普遍以良构问题进行知识巩固与技能应用,劣构问题教学研究尚处于起步阶段,有必要加强劣构问题的设计与实践,发挥劣构问题教学的教育价值,引导学生关注生产和生活实际,提高解决问题的能力,发展核心素养。[1]

劣构问题是指线索复杂、少量确定条件、多种解决途径的问题。[2]劣构问题教学需要学生分析复杂的问题情境,运用生活经验或已掌握的概念进行科学思维,基于某种观念进行大胆尝试与实践,促进学生深度学习,发展核心素养。劣构问题教学一般包括“确定目标→创设情境→设计问题→解决问题→表达交流→归纳总结”六个环节。即科学制订学习活动目标;
搜集、筛选材料,建立学习情境;
以问题串的形式或阐明一般步骤引导学生合作探究,解决问题;
搭建学生表达、交流不同观点的平台,评价问题的解决方法;
归纳总结实现迁移应用。[3]本文以“尝试对生物进行分类”教学为例,基于核心素养发展的视角设计劣构问题,组织课堂教学活动,有机整合、呈现学生学习过程,探讨劣构问题设计与教学策略。

“尝试对生物进行分类”是2012 年版人民教育出版社《生物学》八年级上册第六单元第一章第一节的内容。根据《义务教育生物学课程标准(2022 版)》有关要求、教学建议及具体学情,即通过分类活动促进学生尝试从形态结构、生理功能及繁殖方式等对给定的一组生物进行分类。学生已学习有关动物类群知识,能说出若干动物类群的主要特征,能根据植物形态结构进行分类。笔者在“尝试对生物进行分类”劣构问题教学时,通过创设情境、提供分类素材,指导学生尝试进行动物分类,归纳分类依据,解决劣构问题,发展核心素养。

(一)确定目标

设计劣构问题时,首先从生命观念、科学思维、探究实践及态度责任等四个维度进行分析、解构及重构,形成具体的、可操作的学习活动目标。[4]

例如,制订“对动物进行分类”学习活动目标:1.分析有关资料,区别动物间形态结构与生理功能的差异。2.根据形态结构分类原则,完成具体动物分类任务。3.尝试以生理功能为依据,完成具体动物分类任务。4.归纳动物分类的形态结构依据及生理功能依据。5.通过对形态结构和生理功能等分类依据的分析和应用,认同“生物体结构与功能相适应”的生物学观点。学习活动目标1、2、3 主要指向“探究实践”维度,目标1、4 主要指向“科学思维”维度,目标5 主要指向“生命观念”维度。

(二)创设情境

基于学生已完成“植物的分类”活动,了解形态结构是植物分类的科学依据,以虎、猎豹、黄鹂、蜜蜂、猫、蛙、马、蚯蚓、蛇、蜘蛛等10 种动物的形态结构与创设生理功能学习情境,引导学生进行动物分类,探究动物分类的依据。

例如,分别为8 个学习小组提供一副“动物扑克”,扑克上印有动物图片、名称、形态结构与生理功能等描述。以此创设学习情境,指导学生观察、分析有关动物形态结构及其生理功能,区分与归类相关信息,提出解决问题的方案,以及个人观点的依据,发展科学思维能力与探究实践能力。

(三)问题设计

根据具有多种解决方案与途径、答案不统一等劣构问题设计原则,设计有关劣构问题,要求学生能根据不同分类要求或分类依据,将上述10 种动物进行分类,形成不同的分类结果。同时,还应把握劣构问题难度梯度性及其递进关系,引导学生逐步深入地合作探究,得出科学的动物分类依据,提高探究实践能力。

例如,设计系列劣构问题:1.请将10 种动物按一定的依据分为两类,并将分类结果继续分成两类,直至不可再分。2.在每次分类后,写出分类依据。笔者在学案中设计有关图表(图1),要求学生填写。这样既将学习小组分类过程的思路可视化,又为学生表达、交流与评价提供资料。

图1 动物分类

任务一:请将下列10 种动物每次分为两类,并将序号填入方框中,直至不可分

任务二:请把每次分类的依据填入括弧中

(四)解决问题

组建学习小组,提供探究资料,指导学生开展小组合作探究,探索解决问题路径,提高分析问题、解决问题能力。

例如,学生利用教师提供的“动物扑克”上10 种动物的图片及有关文字信息为分类依据,进行组内讨论,并填写分类结果与分类依据。有6 个小组的学生能正确理解与应用生物分类原则,不仅能根据动物的形态结构进行分类,而且能应用情境资料提供的有关动物生理功能描述进行分类。

(五)表达交流

充分利用教育信息手段引导学生表达交流科学与评价生物分类方法,提供针对性的、可视化的数字依据,搭建劣构问题多元化解决方案的交流平台,培养学生的批判性思维。

例如,将8 个学习组的分类结果投放在大屏幕上,指导学生深入分析“是否有脊柱”“是否属于哺乳动物”与“体温是否恒定”等3 项分类依据,正确选择以“是否有脊柱”为分类依据。指导学生进一步探讨“是否属于哺乳动物”这一分类依据,并利用“反馈器”进行选择,帮助学生克服将“动物所属类群”“是否能吃”作为分类依据等错误。同时,指导学生不仅以“是否有脊柱或外骨骼”等形态结构作为分类依据,而且以“体温是否恒定”“胎生或卵生”等生理功能作为分类依据,学习动物分类原则与方法。并在充分表达各自的看法的同时,评价对方观点,反思与自身观点,学会有理有据地进行辩护与反驳,养成批判性思维习惯。

(六)归纳总结

师生共同进行归纳总结,得出动物分类依据是动物的形态结构及其生理功能。教师继续创设劣构问题情境:为什么动物与植物的分类依据有所不同?使得学生了解“动物很多结构不可见,但功能可见”“动物更复杂,所以依据更多”“体温恒定这一功能与心脏四腔这一结构有关”等,促进学生“活学”“活用”动物分类原则,强化结构与功能相适应的生物学观点。

初中生物学课堂教学过程中,并非一整节课都以劣构问题进行教学的。上述案例实施时间大约是15分钟。为此,首先,教学时间安排是设计劣构问题教学要考虑的关键问题。其次,要围绕教学重点与难点,特别是生命观念、态度责任维度内容设计劣构问题,在劣构问题教学的每一环节中落实发展学生核心素养,这是劣构问题教学的出发点及终极目标。

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