孫玉惠

摘 要：基于新課程理念，依托支架式教學理論，通過應用問題、模型、范例等支架優(yōu)化教學過程，充分激發(fā)學習者學習的積極性和主動性，從而極大地提高生物學核心素養(yǎng)。

關鍵詞：支架式教學;能量流動

美國著名教育家杜威在《民主主義與教育》一書中指出“從做中學”的觀點，這對當前我國的教育改革和發(fā)展有著重要的借鑒和指導意義。我國2017版《普通高中生物學課程標準》提出的基本理念也強調(diào)“教學過程重實踐”[1]，這些指導思想為我們在教學過程中落實生物學核心素養(yǎng)指明了方向。教師的教學應基于學習者學習和生活中的實踐經(jīng)歷，重視學習者主動獲取知識的過程，創(chuàng)設多種課堂或課外活動讓學習者積極動手和動腦參與。通過親身體驗探究性學習活動，對抽象的生物學概念有了更深的理解，同時也提升知識的應用和遷移能力，從而學會用所學的理論知識和科學方法，進一步探究或解決現(xiàn)實生活中的某些問題，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。支架式教學模式能夠促進這一目標的實現(xiàn)，在高中生物教學中被廣泛應用，它把學習看成是學生主動構建知識體系的過程，讓學生能夠自主地將知識內(nèi)化為情感態(tài)度價值觀和學科能力。

1.支架式教學的理論基礎

支架式教學模式最早是由布魯納提出的一個術語，后來建構主義理論研究者依據(jù)蘇聯(lián)著名心理學家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論將其發(fā)展成為一種教學模式[2]。此模式通過巧設支架，作為學習過程中的腳手架，并沿著“支架”逐步攀升，從而完成對復雜問題的建構，實現(xiàn)整體知識理解和掌握的一種教學手段。教師要實現(xiàn)教學目標，就應該研究學生已有的發(fā)展水平，合理設計“腳手架”，運用支架式教學，讓教學走在學生發(fā)展的前頭，不斷促進學習者智力程度的提高，真正實現(xiàn)將學習者的最近發(fā)展區(qū)轉化為現(xiàn)實的教學目的。

2.支架式教學的應用

人教版必修三“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”內(nèi)容比較抽象，涉及許多宏觀概念的學習和科學研究方法的應用，思維能力要求較高，學習者學習難度很大，又屬于高考的高頻考點。高中生物學課程標準（2017版）對本節(jié)內(nèi)容給出的具體目標：分析能量在生物群落中單向流動和逐級遞減的規(guī)律。筆者在高二新知識的授課中發(fā)現(xiàn)，大部分學生對每個營養(yǎng)級能量的來龍去脈很模糊，似懂非懂，能量的幾條去路經(jīng)?；煜??；诖?，筆者在高三復習教學中，改變傳統(tǒng)的復習模式，運用支架式教學，創(chuàng)新教學設計，通過搭建多種“支架”，把每個營養(yǎng)級的能量來源和去路以二向圖、三向圖和四向圖的形式呈現(xiàn)，構建不同“模型”，有效地解決難點，降低了學習者的理解難度，最終實現(xiàn)教學目標。

2.1設置問題支架

復習課開始，通過問題串設置概念支架：①生命活動主要能源物質是什么？良好儲能物質是什么？直接能源物質是什么？能量最終（根本）來自哪里？②能量以什么形式在生物群落中傳遞？③初級消費者攝入的能量如何轉化為次級消費者同化的能量？

2.2搭建概念圖支架

雖然是高三復習課，但是針對上述問題③，學生也很難用語言直接作答，回答時總是丟三落四，表述不完整;更有甚者一看到考查能量流動的來龍去脈就懵，屢戰(zhàn)屢敗。其實有關能量流動的很多考題考查的都是同一個知識點，只是命題者以不同的問題形式呈現(xiàn)而已。例如，我們直接問學生初級消費者同化的能量中，有哪三條去路呢？我想大部分學生靠死記硬背，很快能得出答案。但是稍微變式：初級消費者的同化量分為哪兩條去路？或者有哪四條去路？學生就會出現(xiàn)五花八門的答案，可見學生完全沒有理解。因此，本環(huán)節(jié)教師可以利用本節(jié)的核心概念提供支架，降低難度，讓學生嘗試構建概念模型：①初級消費者攝入能量②初級消費者未被利用的能量③初級消費者生長、發(fā)育和繁殖的能量④初級消費者呼吸作用散失的能量⑤初級消費者的同化量⑥次級消費者的同化量⑦初級消費者糞便中的能量⑧初級消費者遺體、殘?、岜环纸庹呃谩W生看到這些熟悉的名詞，心里不慌了，自信滿滿，促使學生主動構建概念圖。

2.3依架互動

美國著名的學習專家埃德加戴爾的“學習金字塔”理論指出：“聽講”這種慣用的學習方式的學習效果偏低，兩周以后所學內(nèi)容只剩余5%，但是“教別人”可以記住90%的學習內(nèi)容[3]。當學生完成概念圖后，教師可以借助“希沃白板”或者“智慧課堂”等信息技術輔助手段為全班搭建支架，以便學生依托支架平臺深入研討所構建的概念圖，生生之間進行質疑追問并交流釋疑，同時課堂上還能生成許多很有價值的問題;討論的成果有可能使原本多種相互矛盾且立場紛呈的意見逐漸變得和諧一致。當學生代表向全班講述如何構建時，該同學接受全班的聆聽、質疑，并負責回答任何與該題有關的提問，此時借助小組團隊相互配合將問題圓滿解答！

隨后，教師展示完整概念圖并小結能量拆分圖的模型：

2.4協(xié)作搭架

例題.如圖為某養(yǎng)殖魚塘能量流動過程中的部分示意圖[單位為104kJ/（m2y）]。

（1）該養(yǎng)殖魚塘中浮游植物等生產(chǎn)者同化的總能量是多少kJ？

（2）消費者C要增加200Kg，則需要消耗浮游植物等生產(chǎn)者的量為多少？

學生最怕這類型題目，好不容易通過模型建構已基本掌握能量流動的各條去路，現(xiàn)在又多了條有機物輸入，使圖形變得更復雜，也更易出錯，學生往往無從下手。教師可以設置問題串支架，將復雜問題分解成多個小問題，層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，從而突破難點。針對第（1）小題，圖示該養(yǎng)殖魚塘中浮游植物等生產(chǎn)者同化的總能量有四條去路，只要求出消費者B從生產(chǎn)者同化的能量中得到的那部分即可解題，但是無法直接得到，必須從下一個營養(yǎng)級消費者C入手，而學生經(jīng)常忽略有機物輸入的部分。因此可以設置這樣的問題串：①消費者C同化的總能量為多少？其中多少能量來自消費者B同化的能量？②消費者B同化的總能量為多少？其中有多少能量是從生產(chǎn)者同化的能量中獲得？學生分組討論，協(xié)作學習，順利解決。對于第（2）小題，該如何搭建支架呢？教師可以大膽放手讓學生分組嘗試，學生的思維其實很活躍，在其闡述推理過程中還能生成許多有價值的課堂資源，既訓練了科學思維又提高語言表達能力。學生代表表述的邏輯性還挺強：首先要找出消費者C和浮游植物等生產(chǎn)者之間的關聯(lián)是消費者B，求質量就得聯(lián)想到能量流動過程中與數(shù)值有關的“能量傳遞效率”;那么問題是這三者之間能量傳遞效率相同嗎？如果假設需要消耗生產(chǎn)者的量為a，能量傳遞效率分別是b和c，則列方程a×b×c=200，只要求得b和c，a就迎刃而解。因此搭建問題支架：生產(chǎn)者到消費者B、消費者B到消費者C之間的能量傳遞效率分別是多少？隨后把這問題拋還給學生。學生作答過程中教師應多關注課堂生成資源：如大部分學生得出的第一個答案是16×104/1.1×105，說明學生對能量傳遞效率的概念還沒完全理解透徹，誤將人工輸入的2×104也計算在內(nèi)，此時教師再次強調(diào)應該是14×104/1.1×106=12.7%。當學生對此逐漸明朗的基礎上，進而馬上算出第二個答案：2.5×104/16×104=15.6%，從中體驗到成功的快樂！

實踐表明，教師搭建“腳手架”調(diào)動了學生學習生物的積極性，并以支架支撐學生的思維發(fā)展，大大提高了學生進行課堂學習的參與度;借助質疑探討，分享交流，可以幫助學習者越過最近發(fā)展區(qū)，對學習者的發(fā)展是行之有效的。讓學生真正實現(xiàn)想學、樂學、會學的愿望，達到了對所學生物知識有意義的建構，有效促進了學生思維能力和學科素養(yǎng)的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：實驗[M].北京：人民教育出版社，2017：2—3

[2]陳明.例談“支架式教學”在高中生物學教學中的應用[J].生物學教學，2019（2）：8-10.

[3]趙瑞芬.學習金字塔在生物教學中的應用[J].中學生物教學，2014（3）：23—24.