教学设计的原点——基于学生.doc

教学设计的原点——基于学生

江苏省南通市通州区石港中学(226351) 黄 新

摘要 课堂教学的宗旨是引导学生主动学习，通过基于学生的经验、思维、困难和需要精心设计教学，激活学生思维，实现从“精彩教”到“有效学”，从而取得最佳教与学效果。
关键词 教学设计；经验；思维；困难；需要
奥苏贝尔认为，人的学习是一个积极主动地进行内部的认知操作活动形成或发展认知结构的过程，通过教学能发展学生的认知结构，培养学生的迁移能力。课堂教学是教与学的双边活动，“精彩教”常是“有效学”的基础。笔者教学中深深地体会到教学设计的原点是“基于学生”:基于学生经验、思维、困难、需要，切实可行的教学设计为“精彩教”提供了有力保障。
1 基于学生经验——学生已经知道了什么
学习总是在原有的知识基础上进行的，已有的经验是学习思考的基础和起点。教师不仅希望学生掌握知识，更希望学生具有更新知识和应用知识的能力，但能力是不能被告知或传授的，学生必须亲自去实践、体验。奥苏贝尔认为，学生的学习主要是有意义的接受学习，是通过同化将当前的知识与原来的认知结构建立实质的、非人为的联系，使知识结构不断发展的过程。因此，教学设计的首要原点是基于学生的经验——学生已经知道了什么？
案例1 学习DNA分子的结构时，教学设计可为：首先，在黑板上画出一个圆形、一个正五边形和一个长方形，分别代表磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。请学生用粉笔连接三者，以示脱氧核苷酸的组成。教师再对脱氧核糖中的碳原子进行编号，强调含氮碱基、磷酸分别连接在1、5号位的碳原子上。其次，对于DNA双螺旋结构模型的构建，课前教师提供阅读材料，用故事的形式完成DNA科学史的学习准备。教学时让5位学生分别扮演DNA模型构建中做出重大贡献的科学家，简要陈述“自己”的研究经历、发现的问题、产生的困惑、科学的猜想以及建模的成就。

本文是江苏省教育科学“十二五”规划课题《“教育生态”视野下普通中学课堂教学适切性研究》研究成果。课题批准文号为B-b/2013/02/334。
设计意图 教学设计是基于学生对知识的认知程度。学生已知DNA基本组成单位--脱氧核苷酸的组成，但对脱氧核糖的化学结构并不清楚，误认为脱氧核糖的五个碳原子在五边形环的五个顶点，正顶端位置的碳原子是1号位，含氮碱基连接在2号位的碳原子上，磷酸分子连接在5号位碳原子上。事实上正五边形只含有4个碳原子，脱氧核糖的第5个碳原子在碳环之外。顶端位置是一个氧原子，含氮碱基连接在1号位的碳原子上，磷酸连接在5号位的碳原子上，这样为学生理解3′5′磷酸二酯键的形成和两条链是反向平行关系，奠定了知识基础。
高中生已具有一定的阅读、理解和分析能力。课堂教学从学生的认知水平出发。教材中DNA双螺旋结构模型的构建内容属于科学发展史教育，通过任务型阅读，角色扮演的方式，学生对DNA发现过程中所形成的结构知识已基本理清思路。教师再配以图片及动画展示的形式，学生就会轻而易举地归纳出双螺旋结构的主要特征。
2 基于学生思维——学生是怎么想的
建构主义学习观认为要促进新知识的学习，首先要增强学生认知结构中与新知识有关的观念，因此安排学习内容时应注意：一是要尽可能先传授具有最大概括性和最具有说服力的概念和原理，以便学生能对学习内容加以组织和综合；二是要注意渐进性，优化组合学习内容与顺序，重构内在逻辑。因此，教学设计更要基于学生思维——学生是怎么想的：了解学生在解决问题时是怎样选择与思考的，了解学生怎样根据解题的实际需要，收集有用的信息，了解学生怎样将这些已有的知识和经验与头脑中出现的各种灵感，纳入同一解题思路的。知彼知已,教学设计会切合学生实际。
案例2 学习二倍体、多倍体和单倍体概念时，根据学生的认知规律，调整教学顺序，具体教学设计为：教师首先呈现蜜蜂的组成与发育资料，让学生根据资料分析雄蜂体细胞中染色体和染色体组的数目，告知学生像雄蜂这样的个体就称为单倍体生物，学生尝试构建出单倍体初始概念。接着教师又呈现出花药离体培养技术的资料，引导学生分析资料逐步完善单倍体的概念：“由卵细胞或精子发育而来，体细胞中含有一个染色体组的个体为单倍体”到“由卵细胞或精子发育而来的，体细胞中不论有几个染色体组的个体都为单倍体”到“含有本物种配子染色体数目的个体为单倍体”。随后组织学生辨别人教版高中《必修2·遗传与进化》教材P.86图5-8中雌雄果蝇体细胞中染色体组的数目，尝试构建二倍体的初级概念--“体细胞中有两个染色体组的个体就是二倍体”。教师肯定概念中的关键点是两个染色体组，转手抛出蜜蜂的发育资料，思考刚给出的概念是否严谨，学生会自然而然地完善出二倍体的概念，突出“由受精卵发育而来” 关键点。最后教师放手让学生由此及彼去构建三倍体、四倍体、多倍体的概念。
设计意图 单倍体的概念是由成因来定义的，极为抽象，易与一倍体、二倍体、多倍体混淆，适合采用概念形成的方式组织教学，通过阅读、分析花药离体培养技术，对表格中豌豆、马铃薯和普通小麦的单倍体分析，使学生不断产生认知冲突，激发探究欲望，步步深入，层层推理分析，最终形成单倍体的概念。学生在定义二倍体概念时常会暴露出关于二倍体的前科学概念，认为两个染色体组就是二倍体。通过分析资料，学生完善了“二倍体”的概念。教师通过精确预设并借用学生思维的落脚点来设计教学，将学习的主动权交给学生，锻炼了学生归纳总结的能力，激发了学生的学习热情。
3 基于学生困难——学生会犯什么错
动机学习理论认为学习过程是自上而下的内部心理调节，是新知识通过与已有的固定认知结构中的知识建立实质性的联系，进而被同化到已有的认知结构中。所以，教学设计的主要原点是基于学生困难——学生会犯什么错。教学方法的设计，教学策略的采用，都必须考虑学生的实际情况，既要增设台阶，使学生能拾级而上，又要有一定的梯度，使部分学习能力较强的学生能“跳一跳”达到目的。
案例3 在学习用样方法估算双子叶植物种群密度时，预设采用让学生分组合作探究、动手操作学习的方法。在设计之初预估不同组别的学生在选取样方位置、数量、大小等方面会存在不统一、不规范。例如，在样方位置方面，有的小组挑选的样方过于集中在某些区域，或在调查对象分布过于密集或稀疏的区域选取样方；在样方数量方面，有的小组选得过多，有的小组选得过少；在样方大小方面，有的小组确定的样方大，有的小组确定的样方小；在计数方法方面，不同的小组对压在样方边线上的个体的计数处理上会存在差异等等。针对学生可能出现的错误，在教学设计时，给每个小组预备一张A4纸，纸上印有模拟边长为10米×10米的草地图案，图案中每个红色圆点代表一株蒲公英，绿色圆点代表其他植物。教师预先测算好蒲公英的种群密度为a。将学生分成5-6人一组，以小组为单位，自主合作探究出蒲公英的种群密度。然后请小组代表汇报调查得到的种群密度，让偏离a数值最大和最接近的小组分别交流其操作的具体过程，各小组相互纠错，最终能顺利地归纳出样方法的正确操作过程和注意事项。
设计意图 教学预设的目的是为了让学生形成思维上的碰撞，从而产生对样方法的正确认知。如取样时要遵循随机性原则；确定样方大小与对象大小及密度有关；选取的样方越多误差会越小，但工作量会加大，要综合考虑减小误差和工作量适当两个方面；对各样方压线的个体统一采用计两个相邻的边及其顶角的方法；记录的数据要求平均值，等等。
4 基于学生需要——学生为什么要学
有意义学习理论十分重视认知结构的地位，要实现有意义的学习，关键是要将当前所学的新概念、新知识与学习者原有认知结构中的某个方面建立起非任意的实质性联系。课堂教学活动中，让学生在学中做、在做中学，不断汲取知识，获得内心体验，生成学习的能力。因此，基于学生的需要－－学生为什么要学，也就是教学活动是否能引发学生继续学习的意愿，是否能促进学生思维的发展，就尤其重要。
案例4 学习染色体组概念时，教学设计为：教师让学生先分析一个染色体组中的染色体有何特点，尝试给染色体组下定义。通过问题引导和对配子中染色体分析，学生能给出染色体组的定义是：“细胞内的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同”。教师若拿走配子中的一条染色体模型，引导学生判断其是否还是一个染色体组。教师再以果蝇一条染色体上的截翅基因为例，分析同源染色体上对应位点分布的基因种类，帮助学生理解果蝇配子中的基因只有体细胞的一半，但所含基因种类是齐全的，也就是拥有控制本物种生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。进而学生能完善染色体组的概念“细胞内的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育、遗传变异的全部遗传物质。”
设计意图 染色体组的概念是本节内容的核心概念，是学习二倍体、多倍体等概念的基石，如果让学生直接阅读教材中关于染色体组概念的表述，学生很难把握其本质特征。学生根据减数分裂过程中的染色体行为变化规律构建出果蝇精子、卵细胞中染色体的组成，与体细胞中染色体组成比较，获得对染色体组内染色体特点的初步认识。
“基于学生”的教学设计，是在探索知识的认识活动上真正解放学生，使学生成为自主学习的主人，促使学生通过自身的质疑反思，协作学习，不断挑战困难，感悟新知。从而在学习活动中培养和强化学生的创造性思维，进一步优化学生的学习品质。

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