以探究式教学设计为基础建构自主学习课堂

张贵红 蔡萍

摘 要 探究式教学设计支撑自主学习课堂的建构，以“人体内废物的形成”教学设计与开展为例，展示探究式教学设计样例，剖析自主学习课堂建构要点。

关键词 探究式教学设计 自主学习课堂 建构要点

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

《义务教育生物学课程标准（2011版）》（以下简称《课标2011》）把面向全体学生、倡导探究式学习、提高生物科学素养作为课程的基本理念，希望一线教师能发挥聪明才智，在执行课程教学时多想办法，践行这一基本理念。然而许多一线教师在教学过程中往往由于意识上或能力上的差异，无法很好地落实这一理念，特别是在探究式教学的开展上显得拙手笨脚，往往打着探究的旗号开展着灌输的操作。基于课堂观察和课堂实践，笔者以苏科版八上第15章第2节“人体内废物的形成”为例，展示探究式教学设计样例，并分析以探究式教学设计为基础的学生自主学习课堂建构策略。

1 记录到的几个教学场景

2014年4月份，笔者担任了张家港市青年教师评优课的评委工作，赛课的课题是“人体内废物的形成”。在这次赛课活动中，有这样几个场景一直萦绕于心。

场景一：新课导入环节，超过4/5的青年教师选择了“捐肾救父/母”视频导入。视频之后，导入语的设置一般为：肾脏是人体很重要的一个排泄器官，肾脏属于人体的泌尿系统，请同学们自主学习完成下列学习任务：

① 人体的泌尿系统由哪些器官组成？

② 这些器官分别有什么功能？

场景二：教学重难点突破环节，大多数教师采用多媒体辅助教学：下载动画演示肾单位的结构及工作过程；少数教师采用手绘板图简笔画，边讲边分析肾单位的结构及功能。播放或讲解结束，出示学习任务：

① 肾单位的结构怎样？

② 尿液的形成需要经过哪些过程？

场景三：课堂小结环节，教师采用询问的方式，与学生共同回顾学到的东西，学生配合教师填写教师话语中的留白。

下课前教师出示题目，对学生的学习情况进行检测，学生回答问题的效果不是很理想。

① 小王的尿常规化验结果如表1所示。

可能是小王的肾单位什么结构出现了问题？

② 健康人每天形成的原尿有150 L，而每天排出的尿只有1.5 L，这是什么原因？有什么意义？

赛课没有评课议课环节，但笔者很想追问这样几个问题：

① 这一节课的重难点是“尿液的形成和排出过程”，课标要求达到理解水平，是谁来“理解”这个内容？

② 学生通过观看视频、动画、教师的板图，是否能达到理解的水平？

上述教学为例：“场景一”中，教师设计了视频导入，视频播放的更多的是肾移植前后感人的人文情景，笔者在看这个视频的时候，几次落泪，内心纠葛，试问：这么一个情境是否能够很好地激发学生的探究热情，学生是不是会因为感动而积极地投入到泌尿系统结构和功能的研究中来？教师的导入与新课的开始似乎并无逻辑联系，当时给笔者最大的感觉是“一哭、一愣”，新课仿佛从天降一般，很是突兀。据笔者当时的课堂观察也未发现教师有效地激发了学生自主学习的热情。“场景二”中，教师通过播放动画或自己板画的形式，讲解肾单位的结构和功能，这样的“教师自说自话”的形式是否能够让学生达到理解的层次？课标中的“理解水平”是需要学生“把握内在联系”，并在认识和把握的基础之上，将知识内化为自己的知识结构体系。学生在课堂上仅是一个旁观者、一个听众，这种角色层次根本无法深度参与课堂，这样的教学设计没有充分留给学生自主学习的空间，学生很难将听来的东西整合到自己的认知体系中来。“场景三”中教师采用询问的方式小结课堂，学生（仅指理解水平高的学生）是在教师的帮助下以填补空白的形式完成知识梳理，这种形式不但教师对全体学生的学习成果并不是很清楚，学生自己对自己的学习成果也没有整体的把握，也是稀里糊涂。课堂观察也发现学生在完成任务的时候出现困难，课堂回答问题有冷场现象。

总之，大多数教师在这一节的教学活动中，往往只停留在自己理清、讲出教材内容的层面，缺乏科学活动设计意识，不能有效地让学生深度参与到课堂中来，学生在课堂上机械旁观，这样的学习不是真正的探究式学习，这样的过程也就无法真正发展学生的自主学习能力。

2 展示一个探究式教学设计样例

探究式教学，又称发现法、研究法，是指学生在学习概念和原理时，教师只是给他们一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。在探究式教学的过程中，学生的主体地位、自主能力都得到了加强。笔者展示一个探究式教学的样例。

2.1 导入环节，关注前后节逻辑联系，创设探究情境

教师播放毛细血管与组织细胞间进行物质交换的Flash动画，配合导语：血液将氧气和养料运输到组织细胞中，在细胞内进行新陈代谢，新陈代谢的废物又交换进入了血液，这些废物必须及时排出，否则会影响健康。你知道废物有哪些排出的途径？分别在那些器官或系统中完成的？与人体排出粪便的过程有什么区别？请学生自主阅读教材20～21页，把握关键信息，完成思维导图（图1），进行自主学习。学习完毕，教师请学生展示自己的自主学习成果，组织好语言，联贯表达，其他学生进行评价、质疑、补充和完善。

2.2 重难点突破环节，把握科学课特点，开展科学活动

2.2.1 关于肾脏、肾单位结构的学生活动

活动一（宏观认识肾脏）：结构认贴。教师指导学生研究肾脏实物纵切面。根据教材P21介绍，请学生在猪肾脏纵剖面的相应位置贴上名称标签纸，利用实物投影仪展示学习成果。

活动二（形象体验微观结构）：物理模型建构。根据教材P21介绍，小组合作，利用橡皮泥，建构一个肾单位的模型。请小组代表利用实物投影仪展示制作的肾单位模型并介绍肾单位的结构，尝试说说血液在肾单位中流动的线路。

活动三（抽象形成微观结构）：概念模型建构。在建构了物理模型的基础上，再用文字的形式来建构概念模型（图2）。

2.2.2 关于肾单位功能的学生活动

活动一（模拟功能，引发质疑）： 筛“粮食”。教师准备一包“粮食”，里面有花生、黑豆、白扁豆、大米、沙子，让学生想办法去除里面的沙子。教师邀请学生上台操作并让全体学生边观察边思考：① 什么样的物质可以筛出去？模拟了尿液形成过程中的什么过程？② 筛出去的杂质能不能直接丢掉呢？③ 杂质中的大米捡回来的过程模拟了尿液形成的哪个过程？

活动二（观察功能，初步理解）：利用Flash动画，指导学生特别关注血液流经肾小球和肾小管时发生的变化，并归纳出尿液形成的两个过程。

活动三（类比操作，理解功能）：操作动态装置（图3）。首先请学生说一说装置中的皮管子、球形漏斗、玻璃管、绕在玻璃管上的皮管子、红色液体分别模拟了尿单位的什么结构。然后指导学生操作装置，观察红色液体发生的变化，类比尿液形成的过程，并演示、交流。

（备注：动态装置中使用的仪器：100 mL烧杯2个、铁架台1个、50 mL注射器与一次性输液器1个、长颈漏斗1个、滤纸一张；药品：硫氰化钾KSCN溶液、氯化铁FeCl3溶液、草酸H2C2O4溶液）

2.3 小结环节，监测学生的认知结构，绘制概念图

请学生在参与活动的基础上，梳理思维，完成下列概念图（图4），完成后小组内交流，教师选取典型样本，展示交流，思维碰撞。

3 自主学习课堂建构要点建议

探究式教学的最终目标指向学生的自主学习能力发展，是学生在课堂上主体学习地位得到回归的本真的科学课教学方式。以上述探究式教学设计为样例，教师的探究式教学设计，支撑学生的自主学习课堂建构，具体建构有三个要点。

3.1 导入要点：创设探究情境，激发自主学习动机

生物学属于科学范畴，科学意味着以理性的态度和思维来认识客观世界本来的面目，教师要带领学生去弄清楚一个接一个的“what”“why”“how”。英国科学哲学家波普尔说过：“科学知识的增长永远始于问题，终于问题—愈来愈深化的问题”。以本节课为例，本节课的前一节是人体内物质的运输，介绍了血液将氧气和养料运送到组织细胞，在组织细胞内进行呼吸作用，细胞的呼吸作用势必会产生废物，那么产生的废物是什么（what），怎么排出去（how），为什么能排出去（why）……这些都是很有逻辑、很有质量，也是自然而然学生会在情境下产生出来的问题，教师此时的作用就是分析教材、学情之后，创设一个适合时宜的情境来激发学生的问题意识，从而使科学研究因问题的深入而不断深入。这个情境最好的呈现方式就是展现血液与组织细胞之间物质交换的动画场景。

3.2 展开要点：设计探究活动，提供自主学习平台

一场相声笑点再多，听者能复述的也鲜有其人；一部好戏，看者再投入也不如演者印象深刻。课堂教学活动如果把学生放在旁观者、旁听者的角色上，学生的收获都是浅浅的，很难达到理解的水平，这就对教师提出更高的要求。教师要能够成为“导演”，让学生成为“演员”，学生在参与活动中，不自觉地理解与建构，这才是好的教学设计。本节课的教学难点是肾单位的结构和肾单位的功能，二者又相辅相成。肾单位的结构有点像乱麻。是教师帮助学生解麻还是学生自己解麻，怎么解？在上述探究式教学设计课例中，教师设计让学生用橡皮泥自制肾单位的体验活动，自制成功后展示讲解，然后上升为文字的概念模型填图，这些活动有效地解决了肾单位结构这个难点。关于肾单位功能这个难点，教师同样不能替代学生去理解，教师首先设置一个模拟的筛粮食活动，让学生产生质疑：用什么方法除去粮食中的沙子？落下去的跟沙子一样大小的大米怎么办？尿液的形成过程同样面对这样的问题，这个活动在学生的思维海洋中激起千浪，此时让学生观看动画演示，听讲解，学生能初步弄懂肾单位的功能。但如何才能保证人人都懂，都理解，还得让学生动手。这样，不同层次的学生就可以相互交流，取长补短，很好地理解概念。上述课例中的肾单位的功能动态演示装置确实是一个不错的教学活动器具。

3.3 小结要点：绘制概念图，梳理自主学习结果

学科的内容结构不能等同于学生的认知结构，教师设计好教学活动，可帮助学生建构相应的知识结构。评价学生是否顺利建构，教师可以采用思维可视化的工具——思维导图或概念图的方式让学生呈现。思维导图可以学生自己绘制，也可以由教师出示上述课例中的概念图，让学生来填写，填写完成之后，让学生根据概念图中的概念、连接词来组成完整的句子，阐述自己学得的东西。这样能够达到培养学生有层次、有逻辑的理性思维能力和连贯的语言表达能力。

学习是学习者自己的事情，让学生实现“自主学习”是新课改以来教师一直追求的目标。然而在传统课堂上，教师更多关注的是自己如何讲请楚，教师的教学作为停留在理清教材、条理性地呈现知识的层次，达到这一层次的教师，实际上还需要继续向前迈出一步，将自己的讲解转化为学生的探究活动，让学生能够在活动中积极思维，智慧碰撞。同时教师要考虑课堂评价的有效性，让每个学生的学习成果有呈现的机会，这样的教学作为才能促成学生的自主学习。

参考文献：

[1] 赵占良.生物学教学强化知识间逻辑联系的意义和策略[J].生物学通报，2009（9）：28.

[2] 胡志强，肖显静.科学理性方法[M].北京：科学出版社，2002.