摘要 以支架式教學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，用高中生物課程教學(xué)中的具體案例對支架式教學(xué)法加以闡釋。并提出了支架式教學(xué)法在高中生物課程的教學(xué)運用中應(yīng)該注意的問題。

關(guān)鍵詞 支架式教學(xué) 最近發(fā)展區(qū) 生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號 G633.91

1 支架式教學(xué)的定義

“支架”原意為建筑行業(yè)中的“腳手架”。支架式教學(xué)法的定義很多，目前，比較有影響的定義源自于歐共體“遠(yuǎn)距離教育與訓(xùn)練項目(DGXⅢ)”的有關(guān)文件，支架式教學(xué)被定義為:在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)為學(xué)習(xí)者對知識的理解建構(gòu)提供一種概念框架，這種框架中的概念是為發(fā)展學(xué)習(xí)者對問題的進(jìn)一步理解所需要的，為此，事先要把復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解，以便于把學(xué)生的理解逐步引向深入。

2 支架式教學(xué)的理論基礎(chǔ)

支架式教學(xué)法的理論基礎(chǔ)源自于前蘇聯(lián)著名心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論。維果斯基區(qū)分了個體發(fā)展的兩種水平:現(xiàn)實的發(fā)展水平和潛在的發(fā)展水平，這兩種水平之間的區(qū)域即“最近發(fā)展區(qū)”。現(xiàn)實的發(fā)展水平即個體獨立活動能達(dá)到的水平，而潛在的發(fā)展水平則是指個體在成人或比他成熟的個體的幫助下所能達(dá)到的活動水平，這里的幫助就是指教學(xué)中在最近發(fā)展區(qū)所做的工作——搭建恰當(dāng)?shù)闹Ъ?潛在的發(fā)展水平以外的區(qū)域則是完全超出了學(xué)生的能力，在教師的幫助下學(xué)生也不能達(dá)到的知識水平。傳統(tǒng)的教學(xué)是以兒童的現(xiàn)有發(fā)展水平為依據(jù)，它定向于兒童思維已經(jīng)成熟的特征。然而，這只能是教學(xué)的最低界限。維果斯基提出的“最近發(fā)展區(qū)”理念指出，只有當(dāng)兒童的發(fā)展達(dá)到一定的成熟程度時，一定的教學(xué)才有可能進(jìn)行。該理論的提出也是為了使人們注意到教學(xué)的一個事實，除了最低教學(xué)界限外，還存在著最高教學(xué)界限，這兩個界限之間的期限就是“教學(xué)最佳期”，它們之間的關(guān)系可以形象地用圖1表示。

3 支架式教學(xué)的形式

3.1 范例支架

范例支架是指符合學(xué)習(xí)目標(biāo)要求的已有學(xué)習(xí)成果(或階段性成果)，它包含特定的主題學(xué)習(xí)中的重要學(xué)習(xí)步驟或典型學(xué)習(xí)形式。在學(xué)習(xí)新知識之前為學(xué)生提供范例，如教師展示前屆學(xué)生的作品范例或老師的示范操作，其實質(zhì)就是提供某種有意義的參考和借鑒，讓學(xué)生受到啟發(fā)以順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。例如在學(xué)習(xí)“兩對相對性狀的雜交試驗和自由組合定律”時，教師先復(fù)習(xí)“一對相對性狀的雜交試驗和分離定律”，然后提出問題:“學(xué)習(xí)兩對相對性狀的雜交試驗和自由組合定律甚至更多對的相對性狀雜交試驗應(yīng)該從幾方面人手?”學(xué)生根據(jù)這個思路即可進(jìn)行自由組合定律的學(xué)習(xí)，分離定律的學(xué)習(xí)思路就是一個范例支架。

3.2 問題支架

所謂問題是指在一定情境中人們?yōu)榱藵M足某種需要或完成某一目標(biāo)所面臨的未知狀態(tài)。它是學(xué)習(xí)過程中最常見的支架，問題支架具有結(jié)構(gòu)性，關(guān)注細(xì)節(jié)與可操作性。當(dāng)教師預(yù)期學(xué)生可能遇到的困難時，可以用不同層次、不同角度的問題搭建支架，隨著問題的不斷解決學(xué)生的學(xué)習(xí)就會逐漸深入。例如在學(xué)習(xí)“分析光合作用強(qiáng)弱與光照強(qiáng)度的關(guān)系”時，學(xué)生要獨立回答此類問題，必須具備較強(qiáng)的分析能力，大部分學(xué)生無從下手，教師可在學(xué)生學(xué)習(xí)前根據(jù)圖2提出下列問題:

①橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示什么?②此曲線的起點在哪兒?走勢如何?③拐點有幾個?④此曲線可以分為三段，AB段表示什么?BC段表示什么?CD段表示什么?⑤此曲線與坐標(biāo)軸圍成的面積可以分為三部分，面積s₁表示什么?面積s₂表示什么?面積s₃表示什么?教師通過這種簡明、集中、富有啟發(fā)性一系列逐層深入的小問題，引導(dǎo)學(xué)生從一個臺階走向另一個臺階，順理成章地弄清了光合作用強(qiáng)弱與光照強(qiáng)度的關(guān)系。

3.3 建議支架

所謂建議支架就是當(dāng)學(xué)生在獨立探究或合作學(xué)習(xí)中遇到難題時，教師提供恰當(dāng)?shù)慕ㄗh幫助學(xué)生走出困境的過程。當(dāng)把問題支架的設(shè)問句改為陳述句時，問題支架就變成了建議支架。與問題支架相比，建議支架的建議可能少了一些系統(tǒng)性和整體性，但它往往能直截了當(dāng)?shù)刂赋鰡栴}的關(guān)鍵所在。例如在學(xué)習(xí)實驗“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”時，學(xué)生要成功地完成此實驗，必須注意實驗前及實驗中的細(xì)節(jié)部分，在學(xué)生實驗前教師可提供如下建議:

①培養(yǎng)根尖時要經(jīng)常換水，增加水中的氧氣，防止根進(jìn)行無氧呼吸造成根的腐爛;②培養(yǎng)根尖時，應(yīng)選用舊洋蔥，因為新洋蔥尚在休眠，不易生根;③取根尖的最佳時間是上午10時到下午2時，因為此時細(xì)胞分裂活躍;④壓片時要再加一塊載玻片使受力均勻，防止蓋玻片被壓破;⑤觀察時先在低倍鏡下觀察，找到根尖分生區(qū)細(xì)胞，再換高倍鏡下觀察。學(xué)生弄清了這些建議的含義并付諸操作，就能有效地提高實驗成功率。

3.4 工具支架

在教學(xué)過程中，為了保證學(xué)生對知識的同化和順應(yīng)、概念的內(nèi)化和建構(gòu)，教師所提供的會話、交流、共享、展示、協(xié)作的平臺等都可以理解為工具支架，例如計算工具、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電子白板、工具書籍、多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)資源結(jié)合等。這種支架可將生物世界中的抽象概念具體化、形象化，對于學(xué)生認(rèn)知生物世界有很好的幫助。如在學(xué)習(xí)DNA的轉(zhuǎn)錄與翻譯時，教師將此過程用Flash的形式播放出來，可以使學(xué)生更加直觀的理解。

3.5 圖表支架

圖表包括各種表格和圖式，常用到的圖表有表格、流程圖、概念圖、維恩圖、時間線以及統(tǒng)計學(xué)里的比較矩陣等。用這種直觀方式描述信息，尤其適于支持學(xué)生的高級思維活動，如解釋、分析、綜合、評價等;它可以直觀地表達(dá)生物概念之間的聯(lián)系，使學(xué)生系統(tǒng)地把握生物概念的脈絡(luò)。如教師通過表1可讓學(xué)生完成下面幾組實驗，從而完成該表格得出結(jié)論;最后，教師匯總學(xué)生的結(jié)論。這是一個非常簡單的圖表支架，但表格中的各項都是精心設(shè)計的，最終引導(dǎo)學(xué)生對新知識進(jìn)行有意義建構(gòu)。

4 支架式教學(xué)的環(huán)節(jié)及在高中生物教學(xué)中的運用

以人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》模塊中的第五章第3節(jié)“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”一課為例，探討高中生物教學(xué)中運用支架式教學(xué)法的基本環(huán)節(jié)，其教學(xué)設(shè)計可由以下幾個步驟組成。

4.1 進(jìn)入情境

根據(jù)生物學(xué)科的特點，在教學(xué)中圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)的主題，遵循最近發(fā)展區(qū)理論，將學(xué)生引入到一定的問題情境中，學(xué)生原有知識與要掌握的新知識發(fā)生強(qiáng)烈的沖突，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生探索的興趣和產(chǎn)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動力。例如:為探究“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”，可從酵母菌的種類、代謝類型、在日常生活中的用途入手引導(dǎo)學(xué)生思考并得出:饅頭和面包松軟的原因是酵母菌產(chǎn)生了CO₂;酵母菌用于釀酒是因為酵母菌產(chǎn)生了酒精。然后教師引導(dǎo)學(xué)生提出問題:①CO₂，酒精是酵母菌在有氧條件下產(chǎn)生的，還是在無氧條件下產(chǎn)生的?②如何驗證酵母菌產(chǎn)生的CO₂和酒精?③能否設(shè)計一個研究該問題的實驗?④這個實驗的原理是什么?需要什么儀器?⑤具體操作步驟是什么?

4.2 搭腳手架

圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題，按“最近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架。在搭建支架時要根據(jù)學(xué)生的具體情況適當(dāng)?shù)剡x擇支架的難易以及設(shè)置的多少，不能簡單地認(rèn)為敘述步驟、指導(dǎo)操作、給出圖表就完成了支架的提供工作，要使支架設(shè)置的合理且實用需要結(jié)合實際。例如上述“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的學(xué)習(xí)，提出問題后讓學(xué)生獨立探究，要馬上就得到答案有較大的困難。根據(jù)這一分析，在學(xué)生有了探究的興趣和欲望之后，教師應(yīng)先建構(gòu)概念支架:①根據(jù)前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了實驗“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”，探究實驗的一般操作步驟有:提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計實驗→進(jìn)行實驗→分析現(xiàn)象、得出結(jié)論→表達(dá)與交流。②二氧化碳的檢測:二氧化碳可使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃;酒精的檢測:橙色的重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇)溶液，在酸性條件下與酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。③要強(qiáng)調(diào)設(shè)計實驗須遵循的單一變量原則和對照原則。這種建議支架不僅使課堂教學(xué)條理更清晰、探究目標(biāo)更明確，也為生物學(xué)實驗的探究學(xué)習(xí)提供了一個范例。

4.3 獨立探索

教師向?qū)W生提供必要的概念框架和解決問題的線索后，就可以讓學(xué)生自己決定問題的探索方向，選擇方法。在學(xué)生遇到困難或沒有思路時，給予適當(dāng)?shù)奶崾?、建議，以幫助他們順利進(jìn)行深層次的探索學(xué)習(xí)，完成認(rèn)知的“同化”和“順應(yīng)”。當(dāng)學(xué)生的意義建構(gòu)能力提升時，教師要逐漸地減少幫助。還以“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”為例，此過程中，教師先根據(jù)學(xué)生人數(shù)和能力平均分組，再讓每組學(xué)生根據(jù)教師搭建的支架確定各組的實驗原理，選擇完成實驗所需要的儀器并設(shè)計實驗，在實驗過程中教師可對有困難的小組給予適當(dāng)?shù)慕ㄗh，實驗完畢后，各組列出能回答實驗前提出的所有問題的表格，并得出結(jié)論。

4.4 協(xié)作學(xué)習(xí)

協(xié)作學(xué)習(xí)包括師生之間的協(xié)作，也包括學(xué)生之間的協(xié)作。在課堂中，協(xié)作學(xué)習(xí)和小組討論能夠充分地調(diào)動學(xué)生主動參與的積極性，可以使小組成員引發(fā)認(rèn)知沖突，便于交流意見、經(jīng)驗，有效地改善課堂氣氛并建立積極的人際關(guān)系，有助于完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)和參與合作競爭。仍以“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”為例，學(xué)生獨立探索設(shè)計實驗并得出結(jié)論后，教師可以讓小組間交流各組的實驗原理、步驟及結(jié)論，并討論以下問題:①怎樣控制有氧和無氧的條件?有沒有更好的方法?②如何比較C02產(chǎn)生的多少?最后讓小組間互相合作繪出酵母菌在有氧條件和無氧條件下細(xì)胞呼吸的裝置圖。

4.5 效果評價

效果的評價可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的知識經(jīng)驗，摒棄錯誤的方法或結(jié)果，也能夠關(guān)注學(xué)生的情感，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。對學(xué)習(xí)效果的評價包括對學(xué)生個人的評價和學(xué)習(xí)小組對學(xué)生個人的評價，評價的內(nèi)容有:①自主學(xué)習(xí)的能力;②對小組學(xué)習(xí)所做出的貢獻(xiàn);③是否完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。例如探究“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”實驗結(jié)束時，可以從以下幾個方面對學(xué)生進(jìn)行評價:①是否弄清了探究“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的原理;②對“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”有何深刻認(rèn)識;③參與交流和討論的熱情是否高漲;④是否提出了對“酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”有價值的觀點;⑤如何吸收他人有價值的觀點。

這五個組成環(huán)節(jié)貫穿在支架式教學(xué)的整個過程中，教師可以根據(jù)教學(xué)中的具體情況設(shè)置五個環(huán)節(jié)的順序，也可以進(jìn)行環(huán)節(jié)上的刪減以適應(yīng)實際的需要，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

5 支架式教學(xué)在生物教學(xué)運用中應(yīng)注意的幾個問題

5.1 對支架式教學(xué)法的理解和應(yīng)用

支架式教學(xué)不是在學(xué)生探究過程中隨便地給出一個圖表、一組問題或一組建議，而是提供的這些幫助必須適合學(xué)生的能力發(fā)展水平，并且教學(xué)時還要適合時機(jī)。生物是一門與生活聯(lián)系緊密的學(xué)科，在學(xué)習(xí)過程中教師在合適的時間提供給學(xué)生恰當(dāng)?shù)慕ㄗh，會激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，形成生物學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。

在教學(xué)運用中支架式教學(xué)并不是孤立的，有時甚至一個問題的解決都會用到多種形式的教學(xué)策略。如建構(gòu)主義的另外兩種教學(xué)方式:拋錨式教學(xué)和隨即進(jìn)入式教學(xué)，它們之間是相互補(bǔ)充各有所長，所以要根據(jù)教學(xué)需要創(chuàng)造性地綜合運用以達(dá)到良好的教學(xué)效果。

5.2 對最近發(fā)展區(qū)理論的理解

維果斯基的最近發(fā)展區(qū)中的現(xiàn)實的發(fā)展水平和潛在的發(fā)展水平是指圖中橢圓的邊界，而不是整個區(qū)域，內(nèi)部兩個橢圓之間的區(qū)域才是最近發(fā)展區(qū)。高中生物學(xué)是一門探究性較強(qiáng)的學(xué)科，要求學(xué)生具備一定的探究能力，而很多學(xué)生由于種種原因，生物學(xué)習(xí)和實驗?zāi)芰^低，因此在高中生物支架式教學(xué)中，支架的搭建要以學(xué)生的現(xiàn)實水平為出發(fā)點，基于最近發(fā)展區(qū)，目標(biāo)是達(dá)到學(xué)生的潛在發(fā)展水平，并不要求一定達(dá)到理想的潛在發(fā)展水平，但是教學(xué)希望在最近發(fā)展區(qū)走得更遠(yuǎn)。

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