斯金纳的程序教学模式在高中生物单元整体教学中的应用

路雅琴

【摘要】笔者以斯金纳的程序教学方法为研究基础，将生物单元进行适当的划分，有目的、有步骤地开展教学，保障整个教学环节得到及时反馈，以此来提升教学效果，提高教学质量。本次研究探讨了斯金纳程序教学模式在高中生物单元整体教学中的具体应用，希望对广大同行有所帮助。

【关键词】高中生物  单元整体教学  斯金纳程序教学模式  应用

【中图分类号】G633.91   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2023）04-0142-03

1.引言

随着教改的进行，倡导核心素养的落实和大概念教学，通过单元整体教学，不断地优化和改进教学策略和教学方法，以提升教学效果。

单元整体教学以落实核心素养为目标，从整体内容介入，以学生为主体，以课堂为平台，注重知识的连贯与概括，培养学生的系统思维能力。单元整体教学关注整个单元的知识框架结构，从整体上去设定教学目标，编排教学内容，避免了单一知识的“琐碎”，更注重知识与知识的链接，有效帮助学生构建知识网络，从而把书读“薄”，使之形成完整的知识体系，提高学生动脑能力和自学能力。

2.斯金纳的程序教学模式

斯金纳程序教学模式是由美国著名教育心理学家斯金纳提出的一个教学理论，该教学理论在形成过程中通过了一系列的动物实验，并根据实验过程中动物所呈现出来的一系列的行为表现构建了操作行为主义学习理论，并以此为基础提出了程序教学模式。在该教学体系当中认为要想实现一个难度较大的行为目标，就需要将这个目标划分成若干个步骤进行强化，如此能够实现由易到难，从而达到深化教学的目的。该种教学模式主要涵盖了以下几方面内容：

（一）小步子原则。即把教材分解为许多片段知识，根据这些知识片段的逻辑关系重新整理，编成一个由易到难的知识串联，一步一步地呈现给学生。这样学生就和登山一样，一步一步地更容易从知识的“山脚”登上知识的“山顶”。

（二）积极反应原则。学生在学习知识点的时候，通过各种手段和方法及时强化巩固学生的反应，使其热爱学习，更加主动地参与到教学活动当中，更加主动地接受各种知识，从而形成学习难度更大的知识的驱动力。

（三）即时反馈原则。在学生学习完一块知识内容后，给予一定的学习反馈，观察学生的掌握情况。同时教师根据学生的反馈情况获得教学反思，发现自身在日常教学当中所存在的诸多不足之处，以便教师在今后的教学过程中及时做出有效的矫正，对教学起到一个正反馈的作用。这种正反馈反馈到学生学习中，有利于学生及时纠正错误理解，保持旺盛的学习热情和学习积极性，激发学生对生物的学习兴趣和学习热情。

（四）自定步调原则。在知识学习过程中，可以允许教师和学生依据教学要求和学生的自身学习情况来决定学习进程。教师可以结合学情，同时学生也可以依据自身掌握情况和教师交流沟通，对教学进度进行把控。

3.程序教学模式在高中生物单元整体教学的应用

通过将斯金纳程序教学方法融入到高中生物单元教学当中，转变传统的教学方式，笔者以浙科版《遗传与进化》模块第二章《染色体与遗传》的相关内容为例，对相应的教学内容进行进一步的拆分，从而达到对重要概念和次位概念的进一步强化，最后反馈学习效果到教学环节中来实施教学。

3.1小步子原则——拆分教学内容

《染色体与遗传》这一章主要包括三小节。第1节主要探讨了染色体与配子之间的关系，第2节主要分析了基因如何伴随染色体传递，第3节着重探讨了性染色体上的基因传递与性别之间的关联。

在开展第1节教学过程中，首先应该引导学生对染色体的结构和形态有所认知，掌握细胞减数分裂的重要过程和重要要点，并对细胞分裂与受精的关系和作用有所认知。本节课程中所涉及到的重要概念和次位概念主要是同源染色体，减数分裂过程中染色体的行为以及受精过程。

在开展第2节教学过程中，让学生能够通过类比推理的方法，根据基因和染色体在减数分裂和受精过程中的行为的一致性，推断出基因在染色体上，即遗传的染色体学说。所涉及的知识结构主要是萨顿假说，基因行为与染色体行为的一致性，基因在染色体上的实验证据，摩尔根的果蝇眼色遗传实验，遗传的染色体假说。

第三节的主要内容是建立染色体组型（染色体核型）的次位概念，并能说出性别决定的类型，能分析并得出性染色体基因的遗传特点。这块内容要求学生有较强的逻辑思维能力，并且要结合常染色体的遗传方式进行分析比较。

对整个单元的教学内容和知识结构进行一个总体把握后，我们可以把它们进行拆分。我们发现整个单元知识内容主要可以分成四大块知识点，一块是染色体的行为，一块是减数分裂，一块是遗传的染色体学说，还有一块就是伴性遗传。根据小步子原则，把四大块知识点的逻辑捋清，按照从易到难进行分解。我们发现第一步就是了解染色体和它们在分裂过程的行为变化，它是整个章节学习的基础。染色体的行为学习之前，首先应该在课堂上引入同源染色体的概念。同时笔者认为第三节中的染色体组型也完全可以插入在这块内容的教学中。因为染色体组型本身作为一个独立概念出现在第三节中，在第一节中直接提出这个次位概念也是可以的，因为这样可以加深学生对同源染色体的理解，增加对同源染色体概念的“熟悉感”，以便后续减数分裂知识的学习时，因为对同源染色体的“熟悉，亲切”，更容易在头脑中建立知识模块链接。

當学生对染色体的结构有所掌握之后，再开展减数分裂的学习，通过构建减数分裂学习模型，让学生能够掌握减数分裂的几个重要过程以及明确同源染色体的联会和分离，这个过程能够为下一个阶段的遗传染色体学说的学习奠定坚实基础。通过让学生进一步掌握减数分裂同源染色体的行为可以自然地引导出萨顿假说，然后再根据摩尔根所提出的果蝇遗传试验，让学生能够进一步了解决定果蝇眼睛眼色的基因位于X染色体上，并要进一步引导出接下来的伴性遗传的遗传特点。这个过程中让学生跟着科学家的脚步回顾基因在染色体上的科学史，并可结合生活实践和学生一起论证遗传的染色体假说。

这样一步一步，根据知识点的逻辑关系，由易到难，完成拆分和整合，设计适合学生的教学进度和教学设计，不是纯粹为了上一节内容而上一节内容，被教学编排牵着鼻子走，找到适合学生接受度的教学进程，从而助力学生搭建相关知识网络框架。

3.2积极反应原则——强化重要概念和次位概念

在我们的教学中，学生能否很好地掌握知识就要及时强化巩固教学内容中的重要概念和次位概念。

在本单元教学过程中，主要会涉及到的重要概念和次位概念有同源染色体、减数分裂过程以及减数分裂的意义、遗传的染色体学说和减数分裂的相关细胞学解释，伴性遗传的遗传特点。如何在教学中让学生理解这些重要概念和次位概念，强化这些重要概念和次位概念，是落实本节教学目标的关键。我们可以采用多种手段，比如建立合作小组，让学生自己动手制作同源染色体模型，构建减数分裂模型，观看减数分裂3D动画，学生小组搜集汇报科学史，讨论分析孟德尔的细胞学解释，还可以组织学生调查红绿色盲发病率，制作患者的遗传系谱图的活动等。

笔者安排了学生利用毛球、铁丝等制作减数分裂模型，旨在让学生通过动手活动，明确减数分裂过程中复杂的染色体行为，进行体验式学习；组织学生利用红豆和绿豆来模拟分离和自由组合定律，让学生设计步骤模拟F1产生配子的过程以及配子自由组合的过程和受精过程，从而理解分离定律是谁在分离，自由组合定律是谁在自由组合；给学生展示白眼果蝇的发现史，模拟分析当时摩尔根的心理状态，构想果蝇眼色遗传实验；学生根据孟德尔杂交实验的分析思路与方法，对摩尔根实验的现象进行推理，根据老师提供的素材，设计实验，从而明白基因和染色体的关系。

总的来说，教师要通过各种手段和方法，结合多种文字资料和视频学习，让学生从直观到微观，从经验式到体验式，加深对本章的重要概念和次位概念的认识和掌握，从而提升学习兴趣和学习成就感，以达到提升教学效果的目的。

3.3即时反馈原则——反馈学习效果

通过本单元的学习，从生命观念角度，学生需要明确有性生殖过程中减数分裂的过程和受精作用的意义，同时理解减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体在联会时交叉互换和非同源染色体上非等位基因自由组合，对有性生殖产生多样性子代的意义；从科学思维角度，让学生理解基因在染色体上，并随染色体行为进行传递的过程，从而对性状的遗传进行分析和预测；从科学探究角度，摩尔根用实验将果蝇白眼基因定位在了X染色体上，是假说—演绎法的一种很好的体现，这是学生巩固经典遗传学研究思路的契机。通过本单元的学习，让学生从社会角度、责任角度去接受性别决定的遗传学基础，从内心深处去接纳男女平等的观念。

因此教师在利用程序教学模式开展教学时，可以通过进一步探讨教学目标的完成进度，来对后续的教学内容和速度作出进一步的调整。我们可以从教学目标完成度角度去设计一定的题目和作业反馈学生的知识掌握情况，达到随堂检测的效果。比如染色体数目在减数分裂过程中为什么要减半？怎么从细胞水平解释孟德尔的分离定律？性染色体上的基因是否都和性别决定有关？蜜蜂的性别决定方式和什么有关？为什么男女比例为1：1？还可以结合生活实际分析重男轻女的遗传学原因？遗传病患者是否该生小孩？孕检的意义？……

从更高层次来说，可以提问学生在学习过程中是否出现过哪些时刻，改变了你的认知，推进了学习？学习过程中，你克服了哪些挑战？对于活动探究部分，是否有意想不到的见解收获？通过本单元的学习，你产生了哪些新的疑惑，值得后续思考？……

3.4自定步调原则——根據学情自行调整教学进度

根据前面学生的教学反馈和学生的实际学习情况，由老师和学生自行决定学习的进度。体现在课堂上让同学有充分思考的机会，下课后若能找到有效的教学方法，可以加速学习，如果同学们的反应很糟糕，测试能力也很弱，那么就可以重新整理一下这个模块的内容进行二次加工。教师要鼓励同学们主动地投入到课堂中去，成为生物知识学习的“主人”，从而激发他们的潜在学习动力。

例如在分析伴性遗传的遗传特点时，学生对前面常染色遗传自由组合和伴性遗传无法很好地结合，解题有一定障碍。这个时候我们放慢学习进度，增设一节课，比较常染色体上两对独立遗传的等位基因的遗传方式和一对在常染色上一对在性染色体上的两对等位基因的遗传方式的区别。课堂上要求学生书写两种不同情况的遗传图解，写完以后和同学们一起去分析，一起去计算，一起去比较，感受两种情况的差异，从而更好地掌握知识点。同时，学有余力的同学可以安排思考：如果两对等位基因都在X染色体上会是怎么样的？一对等位基因在X染色体上一对等位基因在Y染色体上又会是怎么样的？最后通过一定难度梯度的课堂反馈练习了解学生的掌握情况，再决定后续的教学步伐。通过自定步调的学习，以满足各个层次的学生的学习需求，从而调动不同层次学生对生物的学习热情。

4.结束语

将斯金纳的程序教学模式应用到高中生物单元整体教学中有一定的可行性，从教学目标、教学内容到教学设计，都可以得以运用。在整个教学过程中，教师要及时给予学生指导，同时对教材内容要非常熟悉，能以自己的见解去拆分、整合，运用多种手段强化重要概念和次位概念，并对学习内容给予即时反馈，通过反馈再来决定学习的进程，从而形成一个良好的学习正反馈效应。

在实施生物学核心素质的过程中，采用单元整体教学是十分必要的，需要我们在今后的教学实践当中，结合各种教学方法和理论进行有效的探究。

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