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神奇的生態(tài)瓶評課稿
7～9年級學(xué)生正處于由具體形象思維向抽象思維發(fā)展的一個(gè)重要階段，教師要重視學(xué)生科學(xué)思維的培養，在科學(xué)教學(xué)中注重引導思考事實(shí)依據和科學(xué)結論之間的關(guān)系，逐步形成質(zhì)疑、反思的科學(xué)思維習慣�！靶撵`必須通過(guò)理性，運用思維，以思維為工具，才能在認識過(guò)程中獲得真知”，在科學(xué)教學(xué)中，“為思維而教”有著(zhù)十分重要的地位。然而，在不少現實(shí)的課堂教學(xué)中，“知識點(diǎn)”往往是教師最為關(guān)注的，為了獲得知識的完整性，教師在新授課時(shí)很容易“節約”思維的時(shí)間帶著(zhù)學(xué)生直奔知識，而復習課更容易傾向于強調知識的完整性而忽視思維。這種現象應該引起我們的注意。那么，我們應該如何在復習課中凸現“為思維而教”呢？
筆者有幸聽(tīng)了郎老師執教的一節生態(tài)系統復習課《神奇的生態(tài)瓶》。課中，郎老師引導學(xué)生思維的教學(xué)給筆者留下了十分深刻的印象。以下筆者從對這堂課的感受出發(fā)，談?wù)勗诳茖W(xué)復習課教學(xué)中應該如何引導學(xué)生進(jìn)行思維。
一、思維基于知識，產(chǎn)生于問(wèn)題
知識與思維的關(guān)系非常密切，“沒(méi)有知識經(jīng)驗就不會(huì )有人類(lèi)的思維活動(dòng)……知識經(jīng)驗是以?xún)热莸馁Y格參加到思維問(wèn)題中去的”�？梢�(jiàn)，重視學(xué)生對于科學(xué)知識的把握是必須的，因為這是培養學(xué)生科學(xué)思維的前提。但是，知識的把握卻又不等于思維的發(fā)展，特別是依靠機械地反復強化去鞏固記憶性知識的教學(xué)過(guò)程，并不能促進(jìn)學(xué)生分析與綜合能力的發(fā)展，因為“知識的多少不能成為衡量思維能力強弱的標準”，教學(xué)中更為重要的是需要培養學(xué)生“對知識的理解、運用和轉化的能力”。簡(jiǎn)言之，科學(xué)思維的培養需要以知識為基礎，但是又不可停留在具體的知識點(diǎn)上，而是需要通過(guò)思維在一系列知識點(diǎn)上不斷地深入。那么，科學(xué)課教學(xué)怎樣才能在已有的知識基礎上引發(fā)學(xué)生的思維呢？
“人們通常假設，人的思維和問(wèn)題解決是緊密聯(lián)系的”，“思維基于知識，卻又由問(wèn)題產(chǎn)生，并因為問(wèn)題而得到持續不斷深入的發(fā)展。思維的最終目的也不停留于知識，而在于使問(wèn)題得以解決，做出有所創(chuàng )新的發(fā)現”，而且，“教育的最終目的就是教學(xué)生解決問(wèn)題”�？梢�(jiàn)，有問(wèn)題才有思維，有思維的課堂必然是有問(wèn)題的課堂。上好復習課的關(guān)鍵就是要把機械的“重復”變成生動(dòng)積極的“再現”和“運用”，而將“重復”變生動(dòng)的路徑就是精心設計問(wèn)題，引導學(xué)生運用知識去解決問(wèn)題。
郎老師的《神奇的生態(tài)瓶》（后面簡(jiǎn)稱(chēng)《瓶》）這節課，首先體現了“從問(wèn)題進(jìn)，又從問(wèn)題出”的設計思想。她教學(xué)設計的第一個(gè)環(huán)節是“觀(guān)看視頻，引發(fā)思考”，視頻是一個(gè)自制生態(tài)瓶的過(guò)程，需要學(xué)生思考的是：生態(tài)瓶有什么作用？生態(tài)瓶中有哪些成分？要讓小魚(yú)活下去哪些成分是必須有的？她設計的最后一個(gè)環(huán)節是“再看生態(tài)瓶，引發(fā)新思考”。這樣的安排，正如杜威所言：“在每一堂課終了的時(shí)候，要檢查學(xué)生已經(jīng)完成的作業(yè)和學(xué)到的知識，在學(xué)生的思想中，對某些未來(lái)的課題，應有針對地尋問(wèn)，到底是什么，許多問(wèn)題仍然是懸而未決的，這正如結構清晰的故事或戲劇中的每一片段，都會(huì )使人期待著(zhù)，渴望循著(zhù)線(xiàn)索繼續看下去�！�
其次，《瓶》這節課教學(xué)核心部分的設計思路是“鏈接問(wèn)題，展開(kāi)復習”，用如下三個(gè)大問(wèn)題呈現了與生態(tài)系統有關(guān)的三塊內容：
問(wèn)題1：你能理清種群與群落、生態(tài)系統與生物圈等容易混淆的概念嗎？
問(wèn)題2：你知道生態(tài)瓶中的成分嗎？
問(wèn)題3：什么樣的生態(tài)瓶能使小魚(yú)生活的時(shí)間最長(cháng)？
1、問(wèn)題1要解決的是生態(tài)系統的基本概念；
2、問(wèn)題2要解決的是生態(tài)系統的結構與成分；
3、問(wèn)題3要解決的是生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。
然而，每一個(gè)大問(wèn)題的解決都有一系列小問(wèn)題作為腳手架，前面一個(gè)大問(wèn)題又是后面一個(gè)大問(wèn)題的腳手架。例如在問(wèn)題2的解決中，在學(xué)生呈現生態(tài)瓶中的成分之后，郎老師不斷追問(wèn)“細菌屬于生態(tài)系統成分中的什么”“可不可以說(shuō)是微生物”“為什么”等。鞏固練習之后再次追問(wèn)：“上題中提到微生物對自己的物質(zhì)循環(huán)起到重要的作用，是怎么回事呢？”然后出示生態(tài)瓶中的碳循環(huán)示意圖，讓學(xué)生指出分解者。有了碳循環(huán)為基礎，氧循環(huán)的建模迎刃而解，解決問(wèn)題3所要運用的知識也已經(jīng)儲備好了。有效教學(xué)的奧秘就在于，教師清楚地知道學(xué)生的認知水平與教學(xué)目標之間的距離，并清楚地知道從學(xué)生現有水平出發(fā)，到達教學(xué)目標之間要架設的腳手架的位置與個(gè)數。正是由于腳手架選擇的適切，整堂課中大部分學(xué)生都處在積極思考并努力解決問(wèn)題的狀態(tài)中。絕大部分時(shí)間都是學(xué)生在爭著(zhù)表述，而教師只是一個(gè)不斷有問(wèn)題發(fā)現的引導者和傾聽(tīng)者。
二、思維產(chǎn)生于問(wèn)題，拓展于變式
思維產(chǎn)生于問(wèn)題，但常見(jiàn)的問(wèn)題又容易產(chǎn)生思維定勢。很多學(xué)生的答題錯誤往往不是由于知識的欠缺，而是由于思維定勢造成的，如何克服學(xué)生的思維定勢是教學(xué)中必須面對的問(wèn)題。避免重復機械的題海戰術(shù)是克服思維定勢的一條路徑，《瓶》這節課正是呈現了如何在日常課堂教學(xué)中克服學(xué)生思維定勢的一條有效路徑——課堂例題教學(xué)中的充分變式�！八^‘變式’即指從不同角度、不同方面變換事物的非本質(zhì)屬性，揭示事物的本質(zhì)特性，從而更好地掌握概念�！� [2]236在問(wèn)題1的解決中，郎老師準備了這樣一道練習題：
杭州西溪國家濕地公園內生活著(zhù)許多水生、陸生植物和野生植物，園內河流交匯，鳥(niǎo)語(yǔ)花香，形成了獨特的濕地景觀(guān)，該濕地公園屬于（）
A.種群B.生態(tài)系統C.群落D.生物圈
接著(zhù)郎老師利用這個(gè)題目進(jìn)行了一系列的變式：
如果選項是A（或C），題目該如何提問(wèn)？
該濕地公園內所有的青蛙屬于；
該濕地公園內所有的生物屬于；
該濕地公園內所有的植物屬于。
這是一個(gè)非常經(jīng)典的橫向變式，同一個(gè)題干不同的問(wèn)題將生態(tài)系統的基本概念盡收其中。這不僅節約了學(xué)生讀取題干信息的大量時(shí)間，也通過(guò)變式有效提醒學(xué)生一定要審題仔細，切不可因思維定勢而盲目答題。解題教學(xué)不需要太多的題目，要的是思維含量，這應該成為我們的共識。
變式訓練不僅可以克服思維定勢，其中的縱向變式還可以實(shí)現思維的正向遷移和拓展。例如，生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，為了有效突破這個(gè)重難點(diǎn)，郎老師首先直接給出了生態(tài)瓶中的碳循環(huán)示意圖（如圖1），圖中A、B、C、D分別代表生態(tài)系統的成分，①～⑦代表碳元素的傳遞過(guò)程，請學(xué)生根據圖回答：
�。�1）B是指，D是指。
�。�2）碳元素在無(wú)機環(huán)境與生物之間以形式進(jìn)行循環(huán)的；碳元素通過(guò)作用由生物進(jìn)入無(wú)機環(huán)境。碳元素從B到C是以形式傳遞的。
�。�3）從物質(zhì)循環(huán)的觀(guān)點(diǎn)看，生物的碳元素究其根源來(lái)自于。
經(jīng)過(guò)這樣橫向縱向的多次變式，學(xué)生的思維得到了充分的拓展。
三、思維拓展于變式，提升于建模
教師在教學(xué)過(guò)程中有意識地適度超越學(xué)生的認知水平，引導學(xué)生在其學(xué)習的過(guò)程中逐步從一個(gè)個(gè)具體的案例所呈現的知識技能中跳出來(lái)，掙脫具體問(wèn)題的束縛，努力地“跳一跳”去把握隱藏在現象背后的規律性認識，那么，學(xué)生僅僅依靠原有的認知就不能解決問(wèn)題了，這樣便引發(fā)了學(xué)生原有認知基礎和當前學(xué)習所要求的思維水平之間的不平衡，這種“不平衡狀態(tài)的產(chǎn)生醞釀了心智發(fā)展的可能”，學(xué)生在解決這種不平衡的過(guò)程中，思維水平也就能夠獲得進(jìn)一步發(fā)展，從而為更好地學(xué)習新知提供了心智基礎�？茖W(xué)課程標準強調要“幫助學(xué)生學(xué)習建立科學(xué)模型，由此培養學(xué)生的分析、概括能力和邏輯思維能力”，而學(xué)生建立模型的過(guò)程，正是把原有的認知提高到一個(gè)新水平的思維過(guò)程。
模型，中文原意即規范。按照我國著(zhù)名物理學(xué)家錢(qián)學(xué)森的觀(guān)點(diǎn)：“模型就是通過(guò)我們對問(wèn)題的分析，利用我們考察來(lái)的機理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所創(chuàng )造出來(lái)的一幅圖畫(huà)�！焙�(jiǎn)單地說(shuō)，模型是人們對認識對象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述，它是通過(guò)思維活動(dòng)而對特定知識所作出的一種本質(zhì)性規律性的反映。
對有些科學(xué)問(wèn)題的探究既無(wú)法用真實(shí)模型，也無(wú)法找到替代模型，此時(shí)，科學(xué)家們想出了用人工模擬的方法來(lái)開(kāi)展研究，如生物圈Ⅱ號、探究性狀分離比的實(shí)驗模型、探究生態(tài)系統穩定性的小生態(tài)瓶等�！镀俊愤@節課充分展示了建模思想，充分利用了生態(tài)系統的物質(zhì)模型——小生態(tài)瓶，郎老師通過(guò)問(wèn)題3“什么樣的生態(tài)瓶能使小魚(yú)生活時(shí)間最長(cháng)”引發(fā)了學(xué)生對生態(tài)系統穩定性的一個(gè)思考。實(shí)際上，整節課郎老師都在通過(guò)小生態(tài)瓶幫助學(xué)生疏通思路，都是在用小生態(tài)瓶模擬真實(shí)的生態(tài)系統。
在復習課中，教師的任務(wù)不應是替學(xué)生找出各部分知識的現成結構，而是需要引導學(xué)生對前面所學(xué)的知識、規律、方法進(jìn)行歸納整理，讓學(xué)生通過(guò)自己的理解和加工建構可用的思維模型，因為“學(xué)習是一個(gè)把新舊信息結合在一起，構建出一個(gè)人自己獨特的知識基礎的過(guò)程”。這也體現在了《瓶》這節課中：
�。�1）以生態(tài)系統為核心，將生態(tài)因素、種群和生物群落等基本概念，生態(tài)系統的成分與結構，生態(tài)系統物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)“分割”成三個(gè)知識塊，并有序布局；
�。�2）連接三大知識塊相互聯(lián)系的知識線(xiàn)，自然形成一個(gè)生物與環(huán)境的知識網(wǎng)；
�。�3）縱觀(guān)全局，再現整體，最后一個(gè)環(huán)節“再看生態(tài)瓶，引發(fā)新思考”的任務(wù)之一，就是通過(guò)三大知識塊概念之間的內在聯(lián)系構成生物與環(huán)境的知識網(wǎng)絡(luò )，形成思維導圖，建立了關(guān)于生物與環(huán)境關(guān)系的思維模型，使學(xué)生更好地理解了相關(guān)知識內容所構成的體系。
總之，《瓶》的教學(xué)設計理念是以學(xué)生熟悉且非常感興趣的生態(tài)瓶為切入口，以解決學(xué)生疑難問(wèn)題為準則，展開(kāi)一系列有關(guān)生態(tài)系統的問(wèn)題討論，并在問(wèn)題的討論和解決中理清生態(tài)系統基本概念、組成成分、結構功能，感知物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的重要性，解釋生態(tài)平衡的現象和意義。在教學(xué)中，郎老師通過(guò)學(xué)生感興趣的問(wèn)題引發(fā)思維，通過(guò)充分變式順利完成了建模，通過(guò)建模使學(xué)生的思維水平得到了有效的提升。這真正是“為思維而教”的令人難忘的一課。
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