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          創設生活情境提升學生探究實踐能力

          發布時間:2023-12-01 作者:苗培明 來源:中國教育報

          探究實踐是學習生物知識的重要方式,通過探究和實踐來回答并解決具體的問題,可以擴展學生的視野,增強學生的綜合實踐能力?!读x務教育生物學課程標準(2022年版)》在“課程理念”中明確提出:通過實驗、探究類學習活動或跨學科實踐活動,使學生加深對生物學概念的理解,提升應用知識的能力。但初中學生并不具備較強的抽象思維能力,不懂得如何去尋找或控制實驗設計中的變量,不知如何運用探究實踐的原理和方法分析和解決問題。而在真實的生活情境中,可以建起知識與學生自身經驗間的關聯,既能降低問題難度,又能增加知識的趣味性和吸引力。

          設置生活情境,在情境中體驗知識的生成

          生活情境具有很強的真實性和代入感,可以將學生拉入到探究實踐中,獲得豐富的知覺經驗和深刻的理解。這樣,學生就有機會“調取”有關知識解決生活中的真實問題,并在整個過程中調整自身的認知結構,促進知識的生成。

          例如,在設計探究實踐方案時,為什么要遵循單一變量的原則?許多學生并不能理解背后的原因,因此感到設計探究實踐的方案很難、很復雜。教師可以嘗試將單一變量的原則融入日常生活情境中,創設問題情境,如:教室里有一盆植物,兩位同學分別添加了A肥料和B肥料,結果這盆植物開花了。那么這盆植物開花,是哪種肥料在起作用?有沒有辦法作出準確的判斷?如果沒有辦法請分析其中的原因,并設計一個探究實踐方案來解決這個問題。

          無法作出準確的判斷,因為同時添加了兩種肥料,即存在兩個變量,所以無法推測開花的結果是由哪種肥料(變量)引起的。要想探究哪種肥料在起作用,每次只能添加一種肥料,即每次只能改變一個變量。通過上述具體的情境,學生就可以深切感受到單一變量原則的重要性,并在理解的基礎上,設計出探究實踐的方案:實驗需要兩盆相同的植物,一盆添加A肥料,另一盆添加B肥料,其他培養條件均相同。

          基于上述方案,學生就容易推測出可能出現的實驗現象和結果,并得出相應的結論:現象1,添加A肥料的植物開花了,而添加B肥料的沒有,所以A肥料在起作用;現象2,添加B肥料的植物開花了,而添加A肥料的沒有,所以B肥料在起作用;現象3,添加A、B肥料的都沒有開花,所以A、B肥料同時存在才能起作用;現象4,添加A、B肥料的都開花了,所以A、B肥料可以單獨起作用。

          利用意外情境,拓展學生的知識結構

          探究實踐問題的情境應該具有層次性、連貫性,伴隨著學生學習的始終,在原有情境中不斷補充新的信息,使學生不斷遇到新的挑戰,以維持學習的興趣和動機。特別是意外情境,可以更好地引發學生的認知沖突,激發“憤”與“悱”的心理狀態,引導學生朝著一定方向深度思考、反思、發問。在這些“意外”中有新的“生成”,實現了認知結構的拓展和思維的飛躍。

          例如,在探究實踐中常常要設置對照組,對照組到底起到什么樣的作用?對照組是不是實驗設計中可有可無的部分?學生經常有這方面的疑惑。教師可以通過設置意外情境,來消除學生這方面的困惑。利用上述實驗中的現象4(兩盆植物同時開花),引出意外情境:有沒有一種可能性,春天到了,無論加不加肥料,這種植物都有可能開花?如何排除這種可能性?

          針對這種意外情境,學生會重新審視自己的設計方案和結論,意識到原有設計的漏洞,應該再增加一盆不添加任何肥料的植物作為對照組,來檢驗這種情況。如果這盆植物沒有開花,說明原結論是正確的,即A、B肥料可以單獨對開花起作用;但如果這盆植物也開花了,則說明開花的現象與A、B肥料并沒有直接的關系,這樣學生就明白了對照組的作用。

          超越情境,提升知識的遷移應用能力

          在具體的生活情境下,知識鑲嵌于問題之中,問題內設于情境之中,以此實現知識的問題化、問題的情境化。這樣,學生更容易將探究實踐問題與生活情境建立起聯系,借助生活中的感性材料來解決問題,并直接體驗到知識的意義,掌握探究實踐的規律性,使思維過程更深刻化。這時,學生的知識不再是惰性的、機械的、死板的,而是能超越具體的情境,在不同的情境中靈活地應用探究實踐的規律,實現知識的高通路遷移。

          在上述事例中,通過不斷的體驗和反思,在對原有探究實踐方案進行修改和完善的過程中,學生對單一變量原則和對照組的理解,成為水到渠成的事。由于理解了單一變量的原則,那么逆向思考,兩組之間不一樣的地方,就應該是實驗的變量,這樣學生就可以快速找出具體實驗方案中的變量。正是這種對知識背后意義、關聯性的理解和掌握,明晰了知識可以應用的情境,在面對新的問題時(如探究種子萌發需要的外界條件、探究酒精濃度對水蚤心率的影響),學生就可以快速地調取、組合與運用探究實踐方面的知識,來解決此類問題。

          探究實踐能力的提升,需要學生應用自己的經驗,體悟知識的豐富內涵和意義,這種體悟需要情境中的事實性知識作為支撐。在具體的情境中,通過對有關問題的解決,學生自身的經驗和認知結構都會發生改變。較之以前,學生的知識量并沒有增加太多,但卻知道何時、為何、如何使用這些知識。這種靈活使用能力的外顯,就是學生探究實踐能力顯著提升的表現。

          (作者系西北師范大學教育學院博士研究生,本文系甘肅省教育科學“十四五”規劃課題“深度學習視域下高中生生命觀念培育的實踐研究”[項目編號:GS2023GHB0515]的階段性成果)

          《中國教育報》2023年12月01日第6版 

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