基于KWL模式的分层递进式实验教学初探

殷歌

摘要 以实验“观察溶液浓度的大小对植物吸水的影响”为例，运用KWL模式，引导学生进行分层实验，达成对教材知识的深入理解，发展科学思维能力。

关键词 实验 KWL模式 递进式教学

中图分类号 G633：91 文献标志码 B

1 KWL模式及在生物实验教学中的运用

KWL模式是美国唐娜·奥格尔于1986年提出的基于图式理论指导阅读的一种教学策略，后被普遍运用于欧美语言教学中。该模式包括：What weknow，即己知;What we what to know，即想知;Whatwelearned，即新知。KWL教学模式将学生己有的知识经验、预计学到的知识构建成图表，指导学生获取新知识。

实验教学是生物学教学的主旋律，也是生物学科核心素养中“科学思维”培养的重要抓手。科学思维指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物，解决实际问题的思维习惯和能力。在初中生物实验教学中，教师运用KWL模式的三层递进关系，在实验中挖掘学生己有的知识，在此基础上设计实验，激发学生想要探究的知识，最后设计实践运用，巩固新学的知识。这种分层递进式的实验教学模式逻辑性强，目标达成度高，有利于学生科学思维的形成。

2 运用KWL模式设计递进式实验教学流程

苏科版初中生物学教材七年级上册第三单元第四章第二节“绿色植物的生长需要水和无机盐”在学习植物吸收水和无机盐的原理时，教材安排了学生实验——“观察溶液浓度大小对植物吸水的影响”。大部分教师教学时，都是将课前准备的浸在浓盐水和清水中的萝卜条带到教室让学生直接观察、触摸，对比萝卜条的变化，再分析。这样直接将实验现象呈现给学生，因缺少对实验原理和设计实施等过程性体验，学生无法体会到科学实验的意义。

这个实验看似简单，但是想要让学生完全理解，又能说出其中的原理，进而做到举一反三进行知识迁移，需要教师对实验过程进行精心设计。在本堂课的教学中，笔者充分运用KWL模式设计了如下的递进式实验教学流程：首先，从生活现象的观察实践中，让学生充分表达他们己有的知识：其次，利用学生“想知”巧妙地将实验教学目标分解，分步实施，层层递进;最后，让学生运用课堂所学去解决问题，进行应用实践。这样的分层递进式教学符合学生的认知规律，可达成实验教学初衷——发展学生的科学思维和科学探究能力。

3 运用KWL模式开展递进式实验教学实践

3.1 从生活中让学生发现“已知”

溶液浓度会对植物细胞吸水产生影响，这个知识对学生来说是抽象又陌生的。但是，如果换成具体的事例，如糖拌西红柿后西红柿的變化，学生就会很熟悉。因此，笔者从生活中的现象入手，让学生回家先做糖拌西红柿，观察刚切好的西红柿的状态，对比观察拌糖后0.5、1h后的西红柿，记录现象，同时观察碗底液体的量的变化。

课堂上，学生向描述实验现象，尝试解释西红柿变化的原因以及碗底液体的来源。学生基本都能说出，西红柿细胞内水分流失，西红柿变蔫，碗底的水就是西红柿细胞里流出来的。这是学生己经有的知识，只需要教师帮他们整理思路。学生描述现象，表达交流，这就是“what we know”。在此基础上，教师提出问题：如果把萝卜条放在浓盐水中，细胞又会发生什么变化呢？

3.2 教学中激发学生的“想知”

教师展示相关的视频和图片，先激发学生的好奇心，提出：用盐代替糖，用萝卜代替西红柿，以及放入的盐的量会不会影响细胞的状态呢？教师借问题点燃学生探究的热情。接着，将食盐、量勺、西红柿、黄瓜等材料提供给学生，让学生仿照糖拌西红柿或是腌渍蔬菜的方法自己动手实验，观察实验现象。在等待实验结果的过程中，学生讨论预测观察到的变化。同时，教师引入浓度的概念，引导学生比较浓盐水浓度和植物细胞内溶液浓度以及清水的浓度，最后让学生画出思维图。这个实验中，教师重点要提醒学生记录自己使用盐的量，与之后的实验结果相联系，找出规律，激发“what wewant to know”。

在等待实验结果时，教师请学生观察课前准备好的浸在浓盐水中的萝卜条，学生脱口而出萝卜条变软了。但是，教师提醒学生，单看实验组的结果，不足以说明萝卜条的变化，一定要有对照组，才能科学准确地判断。因此，教师给学生分发新鲜的萝卜条，让学生进行对比后，再次说出浓盐水中的萝卜条的变化。增设未做处理的新鲜的萝卜条作为对照，能够帮助学生学习科学的实验方法，使学生形成严谨的科学思维。有了对照组这个概念后，学生马上在自己的实验设计中补充对照组，用以跟实验组对照。学生观察了教师准备的实验材料，又观察了自己的实验现象。然后，教师在黑板上显示思维过程。在观察对比新鲜的实验材料和浸在浓盐水中实验材料后，教师引导学生先找出每组分别是哪个浓度大，再描述加了盐的番茄细胞、黄瓜细胞、萝卜细胞的变化。学生通过分析活动，由果索因，自己找出规律：周围溶液浓度大时，细胞都失去了水分。另外，学生还画出水分流动的方向。

教师提出问题：将植物细胞放入清水中，细胞中的水分会往哪个方向流动？植物细胞又会有什么变化？进一步激发学生“What we want to know”。随后，学生围绕思维图，作出假设、设计实验，进行实验结果预测。最后，教师拿出清水中的萝卜条，让学生观察，验证水分流动的方向。师生完善如下思维图（图1）。

3.3 知识应用中让学生检验“新知”

在学生从实验中发现实验现象、总结规律后，教师可设置新的问题情境，驱动学生开展实践应用，利用“新知”，解决问题。笔者提供三种浓度未知的溶液，要求学生利用新鲜黄瓜设计实验，初步判断它们浓度的高低。本实验利用的原理就是水分流动的规律，学生可以通过逆向思维，根据黄瓜细胞的形变来推断外界溶液的浓度高低。通过前面活动的铺垫，很多学生都能设置对照组，确保实验的科学性。因此，本活动设置不仅强化了学生对水分流动概念的理解，也很好地锻炼了学生科学思维能力。

4 KWL教学模式的反思

七年级学生的科学探究能力还有限，独立地对现象提出问题、作出假设、设计实验具有一定难度。科学思维能力的培养要落实在日常的实验等探究性学习活动中，要让学生明白科学是严谨而讲究实证的。据此，教师在每次实验教学中“先谋后动”实施基于KWL模式的递进式实验教学，以生活现象和驱动型问题为学生认知思维的支架，促进学生主动检索己知的知识，通过合作探究，探求想知的知识，检验新学的知识，全方位实现知识的意义建构。同时，教师通过引导学生对教材实验的改进完善，能够培养学生严谨、求实的科学精神，初步养成科学的思维方法和习惯。