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生命科学学科论文交流:鹰架理论在初中生物实验教学中的应用

  要:“鹰架教学”是指教师提供符合学生认知层次的支持、引导与帮助,以帮助学生逐渐能够独立完成某一任务,进而由低水平能力发展到高水平能力。本文就平时教师的实验教学案例阐述了鹰架理论在初中生物实验教学中的广泛应用。

关键词:鹰架、最近发展区、生物实验

 

“鹰架”(Scaffolding)是建筑业中的一个术语,也叫脚手架式支架。指的是搭在正在修建的建筑外围的一种结构物,其作用在于为建筑工人提供一种站立的平台,使他们能逐层地去建房屋。当房屋建好以后,鹰架就会被拆掉或撤走。其本身是作为一种凭借或工具,起支持作用。

鹰架观念来源于维果斯基的“最近发展区”理论。维果斯基认为,学生有两种发展水平:第一种水平指学生至今为止已达到的发展水平,即学生在独立活动中所达到的解决问题的水平;第二种水平指学生在有指导的情况下借助成人的帮助所能达到的解决问题的水平。两种水平之间的差异即为最近发展区。维果斯基认为,如果教学能接近最近发展区,则能有效地帮助学生从原有的水平提升到更高的发展水平。“鹰架教学”则指的是教师提供符合学生认知层次的支持、引导与帮助,以帮助学生逐渐能够独立完成某一任务,进而由低水平能力发展到高水平能力。

鹰架理论理念在国外应用较广,但在国内中学教学中运用较少,尤其是中学生物实验课教学应用方面近于空白,作为一位长期在一线从事初中生物教学的教师,通过学习鹰架理论并在初中生物实验教学中探索实践,取得以下认识。

1  生物实验科教学环境具有鹰架应用背景

生物实验课灵活度高,课堂环境与教室讲课有较大差异。学生的双手得到了解放,嘴巴也不闲着,课堂显得比较吵闹,即使平时控班能力强的老师也力不从心,其实,比较起让学生平时规规矩矩,老老实实坐在课堂上,实验课可以自己动手操作,可以互相交流,实在是一堂冲破束缚,解放思维的课,实验课之所以闹腾,是因为学生不知道他们的主动性和积极性该怎样合理的释放,他们的热情和和冲动该怎样合理的引导。生物是一门以实验为基础的学科,实验的方法是生物学习的基本方法。一个实验就是一个完整的生物情景,如果每个学生都能抱着探索、研究的态度来做实验,通过亲身体验与理论学习相对照、验证,加深理论学习理解,那么实验课就会真正成为学生的创造舞台,实现学生的主体地位,从而激发学生学习生物的兴趣。教师可以适当搭建鹰架解决实验课的难题,让实验课真正成为生物教学的特色,创造静心探索,合作交流的实验环境,学生的能力在实验课上有所增长。

2  生物实验课实施鹰架教育的过程和方法

“鹰架”理论在初中生物实验教学中的实施,要求教师挖掘教材内涵,合理设计实验课教案,找出生物实验教学中的认知规律和概念框架。具体可从三方面进行:

2.1  创造条件,灵活设计安排小型实验  只要教材提到的学生实验,教师都要想办法让学生做。如“酒精对水蚤心率影响”的实验中水蚤俗称鱼虫,体小,呈卵圆形,左右侧扁,长仅13毫米,适合的水温为18--25左右,夏秋季为多,受精的冬卵渡过严寒或干燥环境,于次年春季气温较高时发育为新的雌体。按照正常的教学进度,“酒精对水蚤心率影响”的实验应是在12月份完成,但这时已经找不到实验材料(水蚤),所以这个实验要提早到10月完成,以保证实验的顺利进行。

教师还可以找一些学生感兴趣并且和教材理论知识结合紧密的实验让学生完成,“人体的细胞和组织”是在初二上学期开学的第一周讲述的,这是学生刚刚开始接触生物这门学科,教师可补充“观察人体口腔上皮细胞”的实验,学生通过显微镜第一次看到人体真实的细胞是非常兴奋的,从而产生了对生物学科浓厚的兴趣。

在“城市绿化”这节课可以补充“校园空气中降尘量的调查”的实验,学生在校园的不同角落放置吸收降尘的装置,然后用显微镜观察,计算视野下尘埃的个数,从而得出校园中操场等地灰尘较多,小树林中灰尘较少,说明植物有吸附尘埃的作用;

实验次数的增多就是教师搭建的鹰架,经过多次的实验课的训练,学生就不会觉得实验课是新鲜事物,实验仪器也是多次见面的老熟人了,学生自然能逐渐能遵守实验室的规范,进实验室后能快速安静下来,课前纪律得到了保证。实验次数多了,学生的动手的机会也多了,学生不知不觉增长了能力,同时也促进了理论课的学习和知识的掌握。

2.2  打乱原有安排,重新编制实验小组  生物实验是分小组来完成,怎样让小组的编排更合理呢?教师一般喜欢按照学生在教室的固定座位来编排实验小组,这样比较好管理,谁的实验桌少了仪器,一查一个准,但这样的安排对学生实验操作没有好处,既然是实验课,就要以学生原有的实验能力为基础, 按照实验技能的高低搭配分组,设计相关的学习任务,将任务分解给小组各组员,例如:操作者,设计者、记录者、报告者等,提供给学生在学习过程中所需的“鹰架”,小组的各个成员互相能提供帮助,让学生能在互动中建构知识和能力,而且该“鹰架”的支持程度要随着学生在实际学习的情况不断调整修正。当学生的能力逐渐提升时,支持的分量随之减少,使学生能借以培养自身独立自主学习的能力,所以小组成员的角色可以互换,以利于学生在各个岗位锻炼能力,当时机成熟时,教师可以放手让学生自组实验小组,自选组长,自己决定成员的分工。

实验小组是一个小型团队,休戚相关,荣辱与共,成员之间互相帮助,共同努力才能完成实验任务,每个成员的成功就实现了整个小组成功,因此在实验课的课堂上没有时间谈笑风声,嘻笑打闹,都要埋头苦干实验任务,学习的积极性和主动性也得到了提高,课中纪律得到了保证。

通过同学间的互动、对话、沟通与协调,再进行角色的互换,整个团队一起探索实验过程及步骤,使实验变得比较容易,学生能顺利完成实验操作,人人都能获得成功,这就是同伴的鹰架效应。

2.3  培训骨干力量  班级的实验小组很多,教师经常分身乏术,顾得了东边顾不了西边,课堂纪律较乱,而且实验室一般比普通教室大,坐在后面的学生很难看清教师的示范的过程,所以纵使你讲的再清晰也总是会有学生搞不清楚基本的操作步骤。如何解决这个问题?鹰架理论给我们提供了思路,鹰架的教学模式是一种教学技巧,先由教师示范最理想的学习策略或任务,然后逐渐把责任交回学生。

初中班级一般有48名学生,4人一组,最多有12个实验组长,实验前将每个实验组长叫到实验室,学生团座在教师身边,教师示范做一遍实验,由于离教师近,听到和看到都很清晰,学生对教师的操作步骤非常了解,教师再把指导别的学生的任务交给组长,在实验课上由学生指导学生,授课模式由“教师做,学生观察”转变为“学生做,教师观察”。

在“观察和解剖蝗虫的实验中,需要将蝗虫的口器拆分为5个部分,分别要拆下蝗虫的上唇、下唇各1片,上颚、下颚各2片,舌1片,蝗虫的口器很小,如按传统的“教师做,学生观察”教学模式,即便是用实物投影仪放大,学生也很难看清楚教师拆解的过程,这时就需要教师培训实验组长,并布置任务给小组长,经过培训后的实验组长就成为了教师搭建的一个个鹰架,他们会带动整个实验小组前进,促进每个成员成功。教师的任务就是观察小组的实验进行情况,适当予以调整,并检查学生的实验结果。

2.4  实验评价方法多元化  评价方法是教学的重要构成部分,要改革由教师一人评定的传统评价方法。鹰架教学对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价,评价的内容包括:自主学习能力;对小组协作学习所作出的贡献;是否完成对所学知识的意义建构。

根据鹰架评价方法,实验课的评价方式要实现多元化,除了教师评价外,每次实验结束后学生要根据试验过程、试验效果、整理仪器、承担任务等方面做自我评价,同时也有小组评价,并将学生的实验课的表现纳入到学生生物课平时成绩的考核当中,不要重理论轻实践,在课堂安静听课,作业做得好的同学可以得到高分,乐于在实验课上探索的同学也可以得到高分。改革评价标准,将实验课的表现纳入成绩考核后,学生普遍会增强责任感,自我评价和小组评价激励他重视实验课,认真地完成实验任务。有的学生甚至在完成教师布置的任务后,还会有许多的奇思妙想和你讨论,甚至在实验课上完成他们自己创造的实验。例如:在完成观察人的口腔上皮细胞实验后,有的学生会观察自己的头发,手的角质层细胞等等。学生的创造力得到了激发,能够举一反三完成实验的探索,从而由低水平向高水平的转变。使用得当的评价方法就是为学生搭建了鹰架,往往可以促使学生内驱力的提高,从而使学生由“要我学”变成“我要学”,激励学生达到更高的水平。

3  研究结论:

“鹰架”理论在初中生物实验教学中具有重要的指导作用,实施鹰架理论进行生物实验教学后,我发现学生的求知欲更加强烈,变得乐于探索,积极讨论,愿意和同伴合作交流,动手能力提高较快,以前实验的成功率只有40%,现在能达到80%,增长近一倍。

在实验教学中,教师的作用是组织者、指导者、帮助者和促进者,搭建鹰架,利用各种方法调动学生的主动性、积极性,充分发挥学生的创造力,最终达到学生能有效地完成实验,用实验来验证所学的知识,完成知识的储备和升华,从而提高学生的思维能力、动手能力、协作能力,促使学生达到更高的发展水平。

 

主要参考文献:

1]裴淼.2006.从社会文化学视角探析课堂师生互动中的鹰架.教育研究与实验,(6)(期刊文章)

2]余震球选译.1994.维果茨基教育论著选.人民教育出版社,(书)

3]鲁志鲲.2004.脚手架理论对学前儿童教学的启示.理论建设