江夢欣+尤寧+胡薇

摘 要 以案例教學法開展的高中生物“作出假設”技能訓練中，案例展示是首要環(huán)節(jié)。本文在案例教學實踐的基礎上，從引發(fā)知覺學習、降低認知負荷、推動信息整合三個方面，總結(jié)了通過案例展示幫助學生體驗“作出假設”思維程序的有效策略。

關(guān)鍵詞：案例展示；作出假設；技能訓練；案例教學

中圖分類號：G633.91

案例教學過程主要包括案例展示、分析討論、總結(jié)評價三個教學環(huán)節(jié)。知識可視化觀點認為，恰當?shù)耐獠恳曈X表征能夠幫助學習者建構(gòu)正確的知識內(nèi)部心理表征，因此，作為案例教學的第一個教學環(huán)節(jié)，案例展示決定著學習者能否從案例中準確提取出核心內(nèi)容——“作出假設”技能的程序性知識，為建構(gòu)相關(guān)的內(nèi)部心理表征奠定基礎[1]。

1 “作出假設”的基本流程

第一階段：獲取大量客觀事實，提出假設的基本觀念。通過觀察或?qū)嶒灚@取大量客觀事實后，利用分析、綜合、抽象、概括等邏輯方法得出事實的本質(zhì)內(nèi)涵，進而提出假設的基本觀念。

第二階段：形成假設的具體內(nèi)容。以事實的本質(zhì)內(nèi)涵和相關(guān)的科學原理為依據(jù)，經(jīng)過嚴謹?shù)耐评?，形成假設的具體內(nèi)容，又或者，以推理出的新判斷為依據(jù)，通過直覺、靈感、頓悟等非邏輯思維進行大膽的想象，最終形成假設的具體內(nèi)容。

第三階段：驗證并完善假設。假設是否正確，還需要進一步的實驗與觀察結(jié)果來驗證。同時，新結(jié)果也將補充完善原假設。

2 “作出假設”技能訓練案例的展示策略

程序性知識是技能的核心，因此，案例展示要以學生能自主、準確地獲取程序性知識為主要目標。

2.1 引導視覺注意，引發(fā)知覺學習

視覺注意是一種帶有強烈主觀性的選擇行為，只有引起學生對信息的選擇性注意才有可能引發(fā)進一步的信息加工。教師要想引導學生自主獲取程序性知識，必然要先引起學生對案例中的關(guān)鍵信息（如事實依據(jù)、推論等）的有意注意。

2.1.1 利用信息的動態(tài)變化

人的眼睛總是善于捕捉動態(tài)的事物，尤其是當周圍的其他事物均處于靜態(tài)之時，有“變化”的事物能第一時間吸引觀察者的注意。因此，案例的展示應靈活運用多媒體技術(shù)，實現(xiàn)在靜態(tài)畫面中動態(tài)展示關(guān)鍵信息。

2.1.2 利用信息的物理特征

靜態(tài)的事物，可以通過改變其顏色、大小、強度來予以強化，并弱化另一些信息，以擴大關(guān)鍵信息與其它信息間的區(qū)別[2]。此外，信息周圍的留空可以凸顯該信息的地位層級，空白越多，則信息越重要，也更能引起注意。

2.1.3 利用信息的呈現(xiàn)節(jié)奏

教師在運用多媒體技術(shù)展示結(jié)合案例講解時，節(jié)奏的控制能有效地突出重點，不論是教學課件的展映進度，還是教師語調(diào)的抑揚頓挫。

2.2 信息情境化，降低認知負荷

案例是將“作出假設”的思維邏輯蘊含于故事情境中的經(jīng)典實例，展示案例之時，教師要再現(xiàn)故事情境，使學生置身其中“換位思考”，從中提取“作出假設”技能的程序性知識，并予以概括和遷移。但連貫且信息豐富的故事情境負載量大，極易導致認知負荷。苗士偉認為，情境化與降低認知負荷看似是“魚”和“熊掌”不可兼得，但實際上，教師可通過設計合理的呈現(xiàn)方式，恰當重組信息來實現(xiàn)二者間的平衡。

2.2.1 分塊呈現(xiàn)

大腦的工作記憶對信息進行存儲和加工的容量是有限的，因此，教師應將案例合理地劃分為若干信息塊，分塊展示，以保證信息加工的高效持久。如“生物膜的流動鑲嵌模型”這一案例，可被劃分為“細胞膜組分的探索”和“細胞膜結(jié)構(gòu)的探索”兩個模塊來進行展示。如“細胞膜組分的探索”模塊，可形成如下三個思維導航：① 獲取客觀事實：展示歐文頓物質(zhì)通透性實驗及其結(jié)果——脂溶性的物質(zhì)更容易透過細胞膜；② 嚴謹?shù)耐评恚赫故練W文頓以通透性實驗結(jié)果和相似相溶原理為依據(jù)，推測細胞膜的組分含有脂質(zhì)；③驗證并完善假設：展示20世紀初化學分析技術(shù)鑒定結(jié)果——細胞膜的成分主要有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。需要注意的是，分塊導航元件和思維導航元件各自的外形、格式和位置等都應保持一致，否則將反過來擾亂學生思考[3]。

2.2.2 形象化與抽象化相結(jié)合

雙重編碼理論認為，學習材料同時通過言語和視覺兩個通道輸入大腦，記憶會更加容易，且大腦對形象材料的記憶速度和記憶效果勝過語義材料?？梢?，形象化信息比文字信息更容易被識別，也更容易被記憶。因而，在案例展示時，教師要充分利用多媒體技術(shù)，通過圖片、視頻等形象化手段來實現(xiàn)信息的雙通道輸入。

然而，過于形象的表達也可能帶來許多的冗余信息，使人抓不住要點。因此，在形象化的基礎上還要適當?shù)爻橄蠡?，剔除冗余信息，強調(diào)本質(zhì)。如展示歐文頓物質(zhì)通透性實驗結(jié)果——溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更易通過細胞膜進入細胞，可以利用圖片形象地將其表達出來（見圖1），從中可見，代表“不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)”的圓形圖案被設置為藍色，而代表“溶于脂質(zhì)的物質(zhì)”的圓形圖案以及磷脂分子被設置為相似的黃色，以暗示它們在化學性質(zhì)上的相似，可與推理時的依據(jù)“相似相溶原理”相呼應，這樣直觀形象的表達，讓學生一眼就能體會其中的含義，簡單易懂。

2.3 啟發(fā)聯(lián)想，推動信息整合

推理與想象是“作出假設”技能最關(guān)鍵的兩項技能要素。教師要注意在教學中促進學生將新接收的信息與已有知識進行整合，從而作出推理或想象。在展示該部分內(nèi)容時，應做到既不過于直白，又不晦澀難懂。

2.3.1 巧用暗示，建立思維聯(lián)系

嚴謹?shù)耐评聿皇侵饔^的臆斷，教師要引導學生有依據(jù)地進行邏輯推理。因此，在展示案例時，教師要注重啟發(fā)性，通過暗示，指引學生建立思維聯(lián)系。如在展示歐文頓依據(jù)物質(zhì)通透性實驗結(jié)果和相似相溶原理推測出細胞膜的組分中含有脂質(zhì)時，利用“油脂易溶于四氯化碳卻不溶于水”的圖片啟發(fā)學生依據(jù)“相似相溶原理”作出嚴謹?shù)耐评怼］^之直截了當?shù)馗嬷獙W生用“相似相溶原理”進行推理，前者更注重學生主動思考，避免思維活動流于形式。

2.3.2集合線索，模擬思維過程

大膽想象不是憑空的猜測，是以客觀事實為依據(jù)，以邏輯推理為基礎，充分利用非邏輯思維如直覺、靈感、頓悟、聯(lián)想等所作出的有根據(jù)的猜想。因而，在展示科學家大膽想象的思維過程時，可以將思維線索放在一起展示，幫助學生整合腦海中的信息，推進思維進程。如在展示羅伯特森大膽想象出生物膜結(jié)構(gòu)的單位膜模型時，可以在幻燈片上展示圖2的畫面。研究顯示，人的左腦主要負責邏輯推理，右腦主要負責直覺想象，因此，在畫面設計時，將進行邏輯推理的幾條線索放在羅伯特森大腦左側(cè)的淺紅色氣泡框內(nèi)，而將猜想的內(nèi)容放在其大腦右側(cè)的淺藍色氣泡框內(nèi)，并按照思維程序展映。如此展示，生動有趣，既形象直觀地還原了科學家的思維過程，又訓練了學生整合信息、大膽想象的思維技能。

“案例展示”環(huán)節(jié)是將內(nèi)隱的思維技能外顯化的過程，學生可從案例中體驗到“作出假設”的思維程序。教師要想進一步促進學生將探究技能內(nèi)化，形成“作出假設”的思維邏輯，還需要在“分析討論”環(huán)節(jié)，利用有針對性的思考題引導學生通過小組討論梳理思維程序；進而，在“總結(jié)評價”環(huán)節(jié)，指導學生將腦海中內(nèi)隱的思維程序以外顯的表格等形式系統(tǒng)地表達出來，實現(xiàn)探究技能的概括與遷移。此外，教師還應循序漸進地開展系列主題訓練，從而達到強化與鞏固技能的目的。

參考文獻

[1]張慶林，楊春燕.假設檢驗思維策略的發(fā)展研究[J].心理科學，1998（1）：13-16.

[2]吳成軍， 郝鳳霞.教會學生基本的探究技能[J].中學生物教學，2015（9）：4-7.

[3]吳成軍.“假設-演繹法”在遺傳定律教學中的實踐和應用[J].生物學教學，2007，32（2）：37-39.