【摘要】科學(xué)思維是生物學(xué)核心素養(yǎng)的四大維度之一，而支架式教學(xué)是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的有效渠道。在開展高中生物學(xué)教學(xué)時，教師可以應(yīng)用支架式教學(xué)模式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，使用不同方式，搭建多樣支架，助力學(xué)生掌握生物學(xué)知識，發(fā)展科學(xué)思維。文章以人教版生物學(xué)必修一第二章第四節(jié)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”的教學(xué)為例，探討高中生物支架式教學(xué)的相關(guān)策略。

【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué)；科學(xué)思維；支架式教學(xué)；教學(xué)策略

作者簡介：范懷華（1970—），女，云南省昭通市第一中學(xué)。

隨著課程改革的推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)成為學(xué)科教學(xué)的重中之重，教師需要改革教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)形式。而支架式教學(xué)模式是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的有效路徑。支架式教學(xué)模式是建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的一種教學(xué)模式，倡導(dǎo)以學(xué)生為本，以教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，搭建各種支架，為學(xué)生提供發(fā)展科學(xué)思維的機(jī)會，有助于學(xué)生逐步提高認(rèn)知水平，系統(tǒng)建構(gòu)認(rèn)知體系，發(fā)展核心素養(yǎng)。對此，教師可在高中生物學(xué)教學(xué)中引入支架式教學(xué)，以搭建支架、進(jìn)入情境、獨(dú)立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價這五大環(huán)節(jié)為立足點(diǎn)，搭建不同支架，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)生物學(xué)。筆者以人教版生物學(xué)必修一第二章第四節(jié)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”為例，展示支架式教學(xué)在高中生物學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、搭建支架，做好準(zhǔn)備

支架式教學(xué)的第一步是搭建支架［1］。在實(shí)施支架式教學(xué)時，教師可先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情等梳理教學(xué)內(nèi)容，逐步分解學(xué)習(xí)任務(wù)，搭建不同的支架，做到心中有數(shù)，有備無患，在課堂上游刃有余，靈活使用不同的支架推動課堂教學(xué)的順利開展。

“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”是人教版高中生物學(xué)教材必修一第二章第四節(jié)內(nèi)容，是“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位”大概念下的內(nèi)容。本節(jié)課的主要內(nèi)容包括蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性、蛋白質(zhì)的功能。通過學(xué)習(xí)該節(jié)內(nèi)容，學(xué)生可以了解細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)組成，為學(xué)習(xí)細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)與功能夯實(shí)基礎(chǔ)。

實(shí)際上，在學(xué)習(xí)該節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)了解了蛋白質(zhì)、細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)、有機(jī)物的元素組成等內(nèi)容，同時具備了一定的科學(xué)思維和基礎(chǔ)抽象概括能力。因此，在教學(xué)之時，教師可基于此學(xué)情引導(dǎo)學(xué)生遷移已有認(rèn)知，如利用紙質(zhì)模型模擬氨基酸脫水縮合形成肽鏈的過程，由此幫助學(xué)生掌握重點(diǎn)內(nèi)容，發(fā)展科學(xué)思維能力。

基于此，教師應(yīng)搭建多樣化的教學(xué)支架，并將其應(yīng)用于不同的教學(xué)環(huán)節(jié)。如教師可搭建如下問題支架：“氨基酸結(jié)構(gòu)通式有怎樣的特點(diǎn)？部分氨基酸分子中含有一個及以上的氨基或羧基，其他氨基或羧基在哪個位置？”又如工具支架，準(zhǔn)備氨基酸卡紙模型、氨基酸形成血紅蛋白的視頻等。教師可借助不同的支架引導(dǎo)學(xué)生通過建模、演繹、推理、歸納、總結(jié)等，發(fā)展科學(xué)思維能力。

二、情境切入，進(jìn)入課堂

課堂學(xué)習(xí)是學(xué)生科學(xué)思維形成的起點(diǎn)。情境式教學(xué)，是支架式教學(xué)的第二步，也是學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主要模式之一。情境切入的方式多種多樣，搭建支架是其中之一［2］。搭建科學(xué)合理的支架可以幫助學(xué)生順利進(jìn)入積極的思考狀態(tài)，為發(fā)展科學(xué)思維奠定基礎(chǔ)。所以，在開展生物學(xué)支架式教學(xué)時，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容搭建支架，創(chuàng)設(shè)情境，促使學(xué)生在情境中活躍思維，高效學(xué)習(xí)。

比如，在教學(xué)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”這一小節(jié)之初，教師使用溫故知新法，引導(dǎo)學(xué)生回顧氨基酸的結(jié)構(gòu)。教師在交互式電子白板上展示氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，同時搭建問題支架，促使學(xué)生積極思考，回顧所學(xué)內(nèi)容，具體問題包括“氨基酸的結(jié)構(gòu)通式有怎樣的特點(diǎn)？”“部分氨基酸分子中含有一個及以上的氨基或羧基，其他氨基或羧基在哪個位置？”“各種氨基酸有怎樣的區(qū)別？”“人體中一共有多少種組成氨基酸的蛋白質(zhì)？如何對其進(jìn)行分類？”等。

實(shí)踐證明，隨著一個個問題的提出，大部分學(xué)生都能積極主動地思考，充分調(diào)動知識儲備，聯(lián)想各種相關(guān)的知識點(diǎn)，踴躍作答。如針對其中一個問題，有學(xué)生回答道：“人體中有21種組成氨基酸的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)自身多達(dá)1010種—1012種。”

針對學(xué)生的回答，教師及時地評價、講解、總結(jié)結(jié)論，幫助學(xué)生完善認(rèn)知。此外，教師還通過繼續(xù)追問，推動學(xué)生深入探究，如：“氨基酸數(shù)量是有限的，那么，它是如何形成如此繁多種類的蛋白質(zhì)的？”在這個問題的引導(dǎo)下，大部分學(xué)生對蛋白質(zhì)的形成過程產(chǎn)生了濃厚的興趣，繼而積極投入探究蛋白質(zhì)的形成過程中，自然而然地在教師搭建的教學(xué)支架下思考、探究和學(xué)習(xí)。

由此可見，搭建支架，不僅能有效地將知識與情境關(guān)聯(lián)起來，調(diào)動學(xué)生的積極性，還能使學(xué)生通過積極思考，回顧所學(xué)，實(shí)現(xiàn)溫故知新，并對新知產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究興趣，從而推動課堂教學(xué)的高質(zhì)量開展。

三、獨(dú)立探索，深化認(rèn)知

獨(dú)立探索是支架式教學(xué)的第三步。實(shí)際上，獨(dú)立探索的過程正是學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維的過程。支架是學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立探索的支撐［3］。在支架的支撐下，學(xué)生會發(fā)揮主觀能動性，或進(jìn)行演繹推理，或進(jìn)行歸納總結(jié)，學(xué)習(xí)和掌握新知，發(fā)展科學(xué)思維能力。所以，在實(shí)施生物學(xué)支架式教學(xué)時，教師可通過搭建支架，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探索，鞏固對新知的認(rèn)識。

在教學(xué)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”時，教師在課堂上利用交互式電子白板播放視頻，展示氨基酸脫水縮合的過程，由此搭建工具支架。在播放視頻之際，教師先采用整體播放法，完整地播放一遍視頻，讓學(xué)生初步建構(gòu)整體認(rèn)知。

接著，教師采用定格播放的方式，引導(dǎo)學(xué)生逐步觀看，從細(xì)節(jié)入手，了解氨基酸脫水縮合的過程。通過反復(fù)觀看視頻，大部分學(xué)生了解了氨基酸脫水縮合的過程。于是，教師為他們發(fā)放氨基酸卡紙模型，繼續(xù)搭建工具支架，促使他們遷移現(xiàn)有認(rèn)知，操作氨基酸卡紙模型，模擬氨基酸脫水縮合的過程。

大部分學(xué)生能夠基于模型積極思考，模擬氨基酸脫水縮合的過程，并進(jìn)行演示，直觀地展現(xiàn)全過程，加深對這部分知識的理解。在學(xué)生操作之際，教師巡視課堂，了解每個人的情況，并進(jìn)行指導(dǎo)。

在學(xué)生模擬完氨基酸縮合脫水的過程后，教師提出問題：“通過觀看視頻，演示氨基酸脫水縮合的過程，大家發(fā)現(xiàn)此過程有怎樣的特點(diǎn)呢？”在問題的驅(qū)動下，學(xué)生再次回顧氨基酸脫水縮合的過程，細(xì)心審視，總結(jié)發(fā)現(xiàn)，認(rèn)真歸納。

在歸納出特點(diǎn)后，不少學(xué)生暢所欲言，有學(xué)生說：“兩個氨基酸分子縮合成一種化合物?！边€有學(xué)生說：“縮合過程主要是以氨基酸分子結(jié)合的方式進(jìn)行接連，同時脫去一分子水?！绷⒆阌趯W(xué)生的作答情況，教師順勢講解二肽、脫水縮合、肽鍵等概念，促使學(xué)生掌握更多的生物學(xué)概念。

教師搭建支架，使學(xué)生在支架的支撐下獨(dú)立探索，加深了對所學(xué)知識的理解，同時鍛煉了模型與建模能力。同時，學(xué)生不斷地思考、解決問題，逐步掌握生物學(xué)概念，發(fā)展了歸納總結(jié)能力，增強(qiáng)了科學(xué)思維能力。

四、協(xié)作學(xué)習(xí)，深入探究

協(xié)作學(xué)習(xí)是支架式教學(xué)的第四步，也是學(xué)生進(jìn)行深入探究的重要環(huán)節(jié)［4］。事實(shí)上，深入探究離不開科學(xué)思維。在科學(xué)思維的助力下，學(xué)生會使用不同的方式進(jìn)行探究，由此深刻理解生物學(xué)知識。支架是學(xué)生進(jìn)行深入探究的輔助工具。對此，在實(shí)施生物學(xué)支架式教學(xué)時，教師要根據(jù)學(xué)生的初步認(rèn)知情況搭建相應(yīng)的支架，促使學(xué)生與小組成員通力協(xié)作，進(jìn)行深入探究。

在學(xué)生了解了相關(guān)的生物學(xué)概念后，教師向他們提出如下問題：“在氨基酸脫水縮合的過程中，兩個氨基酸可以形成一個肽鍵。那么，在此過程中，三個氨基酸可以形成多少個肽鍵？四個氨基酸可以形成多少個肽鍵？n個氨基酸可以形成多少個肽鍵？”在問題支架的作用下，學(xué)生積極思考，踴躍回答。為了增強(qiáng)探究效果，教師順勢提出小組合作探究任務(wù)：“請與小組成員合作探究，完成交互式電子白板上的表格（見表1）?！?/p>

在任務(wù)的驅(qū)動下，學(xué)生們帶著問題開展了小組合作學(xué)習(xí)。在小組中，每個成員根據(jù)具體的肽鍵數(shù)，聯(lián)系相關(guān)數(shù)據(jù)和所學(xué)知識，展開深入探究。在此過程中，當(dāng)數(shù)據(jù)相同時，小組成員做簡單說明，并將其填寫在表格中。當(dāng)數(shù)據(jù)不同時，小組成員有針對性地進(jìn)行探究，碰撞思維，得到統(tǒng)一數(shù)據(jù)，完善表格內(nèi)容。

在規(guī)定的任務(wù)時間結(jié)束后，教師組織探究成果展示活動。部分小組毛遂自薦，走上講臺，展示表格內(nèi)容，結(jié)合相關(guān)生物學(xué)知識詳細(xì)說明數(shù)據(jù)情況。在此過程中，教師進(jìn)行點(diǎn)撥、講解和總結(jié)。

通過協(xié)作學(xué)習(xí)，學(xué)生深入探究了新知內(nèi)容，加深了對新知的理解。在深入探究的過程中，各組成員或進(jìn)行類比推理，或進(jìn)行建模，或進(jìn)行歸納總結(jié)，由此發(fā)展了類比推理能力、模型與建模能力、歸納總結(jié)能力等，有利于提升科學(xué)思維能力，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)效果。

五、效果評價，歸納總結(jié)

效果評價貫穿支架式教學(xué)的始終，是師生進(jìn)行歸納和總結(jié)的重要方式［5］。在實(shí)施支架式教學(xué)的過程中，教師要立足于學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，及時應(yīng)用多樣化方式進(jìn)行效果評價，助力學(xué)生歸納總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)效果。

比如，在學(xué)生了解了“氨基酸形成血紅蛋白的過程及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次”這一內(nèi)容后，教師展示了一道課堂檢測題：“假設(shè)用10個氨基酸組成長鏈，一共可以獲得多少個不同的長鏈？假設(shè)用15個氨基酸組成長鏈，可以獲得多少個不同的長鏈？有多少種排列方式？”

面對這道題，學(xué)生紛紛回顧課堂所學(xué)內(nèi)容，自覺進(jìn)行類比思考，遷移數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)，建立數(shù)學(xué)模型。教師根據(jù)學(xué)生的模型建構(gòu)情況進(jìn)行評價和總結(jié)，一方面表揚(yáng)學(xué)生的良好表現(xiàn)，助其提升學(xué)習(xí)自信心，一方面梳理問題答案，做好知識歸納。

教師應(yīng)用教學(xué)評價，不但使學(xué)生加深了對所學(xué)知識的理解，還使學(xué)生發(fā)展了模型與建模能力、類比思考能力等核心素養(yǎng)。

再比如，在結(jié)束課堂教學(xué)之際，教師立足于本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W生提出如下問題：“通過這節(jié)課，大家學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容？”圍繞問題，教師提出任務(wù)：“請建立思維導(dǎo)圖，回顧自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容，凸顯知識點(diǎn)間的聯(lián)系。”在問題和任務(wù)的驅(qū)動下，學(xué)生在腦海中回顧課堂學(xué)習(xí)過程，由此梳理不同知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，建立思維導(dǎo)圖，形成知識脈絡(luò)。

學(xué)生完成思維導(dǎo)圖的制作之后，教師隨機(jī)選擇學(xué)生，鼓勵其展示自己制作的思維導(dǎo)圖。在該生介紹的同時，教師順勢做出評價和總結(jié)。如指出學(xué)生制作的思維導(dǎo)圖的不足之處，提出完善建議，幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺，完善知識體系；或是表揚(yáng)學(xué)生的優(yōu)秀之處，促使其建立自信心。結(jié)合教學(xué)評價，學(xué)生在系統(tǒng)掌握所學(xué)知識的同時，也獲得了綜合能力的發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，在核心素養(yǎng)培養(yǎng)階段，教師可應(yīng)用支架式教學(xué)模式，沿著搭建支架、情境切入、獨(dú)立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價的路徑，靈活應(yīng)用問題支架、工具支架、圖表支架等多樣化支架，助推學(xué)生靈活應(yīng)用科學(xué)方法探究并掌握生物學(xué)知識，發(fā)展科學(xué)思維能力和生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

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