孟志龍 張琪

【摘 要】教師為學生建構有利于理解知識的學習支架，可促使學生更深入內(nèi)化知識，最終實現(xiàn)自主探索。文章應用支架式教學模式，以人教版高中生物學選擇性必修2第3章第2節(jié)“生物與環(huán)境：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”一節(jié)課為例，通過“教師預設課堂，合理搭建支架；教師創(chuàng)設教學情境；學生進行獨立探索；小組協(xié)作、交流互動；評價學習效果”五個基本環(huán)節(jié)，探索更高效的教學模式。

【關鍵詞】支架式教學 高中生物學 教學現(xiàn)狀 策略研究

【中圖分類號】G633.91? ? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1002-3275（2023）10-59-04

一、支架式教學概述

（一）定義

“支架”是引申最初用在建筑行業(yè)的專業(yè)用語“腳手架”，在教學中主要指在學生學習過程中遇到難題時能夠給予幫助的“橋梁”。［1］支架式教學是指教師在教學中以學生為主體、以學生已有知識水平為起點、以培養(yǎng)學生的知識技能和創(chuàng)新能力為目的，為學生建構一個有利于理解知識的學習支架，以便學生能更深入內(nèi)化學習內(nèi)容，進一步發(fā)掘學生的潛能，最終使學生實現(xiàn)自主探索。

支架式教學主要將學生置于課堂主體地位，而教師的角色轉變?yōu)橹笇д?、引導者，構建合作、交流、研討、競爭的課堂，使學生的主動性、積極性、創(chuàng)造性得以發(fā)揮，最終使學生整體素質(zhì)得以提高。有學者提出，支架式教學的基本環(huán)節(jié)包括“預熱”“探索”“獨立探索”［2］三個環(huán)節(jié)。還有學者提出支架式教學由“搭腳手架”“進入情境”“獨立探索”“協(xié)作學習”“效果評價”［3］五個環(huán)節(jié)。

（二）理論基礎

支架式教學的直接理論基礎為維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論。該理論指出，學生存在兩種發(fā)展水平：一種是學生對于教師指派的智力任務，能夠獨自完成并表現(xiàn)出來的已有發(fā)展水平；另一種是學生未能獨自達成任務目標，但經(jīng)過教師幫助、小組協(xié)作、自身努力之后，智力可以進入更高一層次的潛在發(fā)展水平，而最近發(fā)展區(qū)正是介于兩者之間。教師要以學生的最近發(fā)展區(qū)為教學依據(jù)，向學生提供較難內(nèi)容的同時，建構一個能夠促進學生智力提高到更高層次的概念體系，幫助學生建立起對所學內(nèi)容的認知，超過他們的最近發(fā)展區(qū)，以達到下一層次的發(fā)展水平。

二、支架式教學應用存在的問題

（一）部分教師對相關理論研究和實踐較少，未能理解其核心

目前，支架式教學未大規(guī)模在高中生物學課堂中應用，少部分教師仍難以改變灌輸式教學，忽視了學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學生被動接受知識，導致教學理論邏輯與生活實際邏輯背道而馳。在課程改革背景下，教師逐步意識到改進教學模式的重要性，但是一些教師對相關理論研究不了解、理解不深入，還有一些教師盡管了解相關理論，但缺少實踐。這些現(xiàn)象都導致教師未能理解支架式教學的核心。

（二）情境創(chuàng)設流于形式，缺乏真實性

首先，一些教師出于安全問題和時間問題的考慮，較少帶學生動手實驗，探索生活現(xiàn)象。在支架式教學中，脫離生活實際的情境，容易缺失真實感。其次，一些教師在創(chuàng)設情境之后并沒有進行有效指導，導致教學現(xiàn)場無組織、無秩序，學生也無法有效利用情境加強知識學習。最后，一些教師在情境中不注重情感引導，沒有發(fā)揮情境的作用。

（三）受課堂時間限制，缺乏有效的獨立探究

在支架式教學中，獨立探究環(huán)節(jié)十分重要，但一些教師認為學生在課堂上獨立探究會占據(jù)大量時間且效率低下，因此盡量壓縮課堂上獨立探究的時間，并將這一環(huán)節(jié)安排到課后進行，對學生獨立探究不夠重視。學生因缺乏時間和有效指導，難以形成自己的思路，能力水平也沒有得到提高，從而使支架式教學未發(fā)揮出其應有的效用。

（四）評價機制尚不完善

支架式教學中的評價應以學生為主體，且注重學生的表現(xiàn)性評價。首先，由于高中生時間緊張、壓力大，并且沒有掌握評價標準和方法，于是部分教師很少采取小組評價和學生自評的方式。其次，部分教師主要利用考試考核的方式進行終結性評價，有時加以口頭點評，側重考查學生對知識的記憶和理解，忽視對學生的發(fā)展情況進行過程性評價。這種不完善的評價機制無法全面、準確地對學生的學習效果進行評價。

三、課堂教學中有效實施支架式教學的策略研究

（一）接受、適應支架式教學模式

支架作為一種概念框架，有助于促進學生進一步理解知識，并輔助學生解決問題、進行意義建構，支架式教學就是要使教學源于教材的同時更優(yōu)于教材。要想在課堂高效運用支架式教學，首先師生要準確理解支架的含義并轉變觀念，接受并適應支架式教學模式，這對教師和學生都提出了要求。

在支架式教學中，教師應擁有豐富的學識和掌握優(yōu)秀的教法，通過觀摩應用支架式教學模式的優(yōu)質(zhì)課，不斷吸收先進教學思想，并通過融入支架式教學模式，使教學更具創(chuàng)新性和有效性。而學生要認識到自己是課堂的主體，在課堂中積極表現(xiàn)，充分發(fā)揮主觀能動性，建構自己的知識體系，吸收、內(nèi)化知識，提升自己的認知能力、構建能力、問題解決能力和實踐能力等。

（二）在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)合理設置動態(tài)性、漸撤性的支架

個體之間在認知水平和能力上會呈現(xiàn)一定的差異，在班級教學中不可避免地會出現(xiàn)最近發(fā)展區(qū)多重性，因此在學生原有知識水平和能力基礎上搭建支架尤為重要。由于原有的知識基礎是新知識的起點和生長點，因此教師在教學中尤其要重視了解學生的知識基礎。教師可以在課前根據(jù)學生的原有認知和前概念進行課堂預設，利用知識之間的因果邏輯關系為學生搭建符合學習主題和最近發(fā)展區(qū)要求的學習支架，引導學生按照一定程序進行學習、探究，對當前所學內(nèi)容進行意義建構。

學生在這個過程中是主體，教師則要細致觀察學生的每一個反應，并通過為學生提供范例或工具、提出問題或給予建議的方式建構支架，為學生提供思路的同時啟迪思維。且教師在一節(jié)課的教學中并非只能選擇一種支架，為達到更優(yōu)教學效果可以采用多種支架。同時，教師要靈活變通，根據(jù)學生的反應動態(tài)調(diào)整支架，注意搭建與撤除支架的適時性，在恰當?shù)臅r機提供支架，在幫助學生建構知識和經(jīng)驗之后逐漸撤離支架。［4］

（三）創(chuàng)設具有真實性和指向性的教學情境

學生的求知欲、學習動機、學習興趣對于達成良好的教學效果至關重要，這就需要教師為學生創(chuàng)設合適的具有真實性、指向性的情境，將學生帶入可以發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的情境中，將更有利于深度學習的開展。生物學是一門貼近自然生活的學科，自然生活中的許多現(xiàn)象都與生物學有著密不可分的關聯(lián)，如雨后蚯蚓爬出土里、一些植物盆景不能放在室內(nèi)、夏天放久的果蔬和肉易腐爛、做飯時廚房可能出現(xiàn)“白氣”“赤潮”現(xiàn)象等。這些問題都是學生在現(xiàn)實生活中可能遇到的，并且與生物學息息相關。教師應從學生生活實際出發(fā)，創(chuàng)設能夠指向解釋并解決與生活有關的生物問題的教學情境。

（四）加強教學中的交流互動

創(chuàng)設互動情境有助于學生理解知識，對于學生建構知識、進行高水平學習起著關鍵性作用。為避免某些學生產(chǎn)生“搭便車”的惰性思維，從而導致課堂活動流于形式，教師在互動過程中應積極動員學生主動參與。對此，教師在小組活動過程中要進行巡視，仔細觀察每一個學生的反應，為學生提供及時的幫助，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時采取措施。教師還要有意識地培養(yǎng)學生的溝通交流能力，使學生敢于、善于和他人交往。學生要積極主動地與教師以及其他同學進行交流和溝通，闡述自己對知識的理解，從而在交流中獲得進步。

（五）多元化評價主體與評價方式

評價對于促進學生自我教育和自我發(fā)展具有重要作用，教師應在引導學生圍繞自主學習能力、協(xié)作學習表現(xiàn)、意義建構成效等方面展開效果評價。課程改革倡導發(fā)揮評價的激勵與促進作用，支架式教學更加注重學生情感態(tài)度發(fā)展。［6］評價支架式教學應采用多種方式，從多角度科學有效地結合學生自我評價、學生相互評價、教師評價，在他人批評與自我批評中、他人表揚與自我表揚中，客觀評定學習效果。評價要及時、真實、誠懇，并具有針對性，且應多以鼓勵為主；要以促進學生發(fā)展為目的，在激發(fā)學生學習興趣、增強學習自信的同時，讓學生更加明確接下來的學習方向。

另外，客觀真實的評價能為教師提供教學反饋，讓教師更加清楚每個學生的學習情況和學習需求，以便適時調(diào)整教學內(nèi)容與方法，從而收獲更好的課堂教學效果。

四、高中生物學教學應用支架式教學模式的過程設計

本文以人教版高中生物學選擇性必修2第3章第2節(jié)“生物與環(huán)境：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動”為例進行教學過程設計，具體實施過程由“教師預設課堂，合理搭建支架；教師創(chuàng)設教學情境；學生進行獨立探索；小組協(xié)作，交流互動；評價學習效果”五個基本環(huán)節(jié)組成（見圖1）。

（一）教師預設課堂，合理搭建支架

1．預設課堂

本節(jié)課涵蓋了“能量流動的過程”“能量流動的特點”“生態(tài)金字塔”“研究能量流動的實踐意義”四個內(nèi)容，是“生態(tài)系統(tǒng)的結構”后的內(nèi)容，與必修1學過的ATP、細胞呼吸以及光合作用等新陳代謝知識密切相關，又銜接了后續(xù)要學習的“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”和“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”兩部分知識。

在知識學習方面，學生通過必修1的學習已具有一定的知識儲備，并且通過物理學習，已經(jīng)形成了“能量傳遞”“能量守恒”等相關概念，但對于教材中“攝入量”“同化量”“生長發(fā)育繁殖的能量”的概念容易辨別不清，需要教師著重進行講解。

在認知方面，高中生已經(jīng)具備了自主學習、問題分析與討論的能力，因此可在教師講解了“能量流動”的概念并聯(lián)系新陳代謝相關內(nèi)容后，讓學生自主探究每一個營養(yǎng)級的能量流動，再在教師的講解點撥下，小組合作繪制能量流動過程圖。為避免無效探究和無效協(xié)作，教師全程進行巡視觀察，維護秩序并適時給予有效指導。

需要注意的是，部分高中生的邏輯思維發(fā)展尚不完善，仍需教師提供一些感性材料輔助學習，可以進行以下操作：以“草—兔—老鷹”這一典型的草地生態(tài)系統(tǒng)食物關系鏈，探究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的起點、傳遞與去路；通過定量分析賽達伯格湖能量流動示意圖，歸納能量流動的特點；多媒體展示各類型農(nóng)業(yè)生態(tài)模式圖，讓學生感悟研究能量流動的意義。為調(diào)動學生學習熱情，教師還創(chuàng)設“孤島生存”的趣味情境，針對學生的學情差異分層設計問題。在情境中，教師要靈活地運用自身豐富的教學經(jīng)驗，采取恰當、多樣化的方式應對教學過程可能會出現(xiàn)的意外情況。

2．搭建支架

首先，為了學生自主探究或小組協(xié)作的順利進行，教師可以提供合理的建議支架，例如在學生進行每一個營養(yǎng)級的能量來源與去向的分析時，教師給出聯(lián)系新陳代謝相關知識的提示；在學生定量分析賽達伯格湖能量流動示意圖時，教師給出僅從每一個營養(yǎng)級總流入與總流出的能量多少進行分析的建議。

其次，為了能使學生深入思考和解決問題，教師要從多個層次、多個角度出發(fā)，搭建問題支架。例如在學生繪制每兩個營養(yǎng)級之間的能量流動示意圖時，教師提出問題：①一株草的能量來源和去路是什么？②來源是光合作用有機物總產(chǎn)量中的化學能還是凈產(chǎn)量中的化學能？在學生定量分析賽達伯格湖能量流動示意圖時，設計問題串：①總共輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有多少？②生產(chǎn)者的能量都有哪些去路？③植食性動物和肉食性動物的同化能量有多少？能量去路都有哪些？④未利用的能量是什么能量？⑤第一營養(yǎng)級的能量傳遞到第二營養(yǎng)級的能量效率為多少？

最后，為了讓學生系統(tǒng)把握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點，教師可以利用流程圖與表格搭建圖表工具支架。為幫助學生感悟“研究能量流動的實踐意義”，教師可以利用多媒體展示各類型農(nóng)業(yè)生態(tài)模式，以搭建多媒體工具支架。

（二）教師創(chuàng)設教學情境

教師創(chuàng)設“孤島生存”情境時提問：同學們在小學語文學習過《魯濱遜漂流記》，假設現(xiàn)在你也流落到了一個荒島上，那里有飲用水卻沒有可以充饑的食物。你有的食物只是一只母雞和15千克玉米。那么你覺得為了爭取更多的時間來等待救援應該選擇怎樣的生存策略：A.先把雞吃掉，最后吃玉米。B.先吃玉米，并且拿一部分玉米喂雞，然后吃雞孵化出的蛋，最后再吃掉雞。大部分學生選擇B。在學生積極發(fā)表各自看法后，教師先不揭曉正確答案，而是讓學生帶著疑問進入新課學習，充分激發(fā)學生的求知欲。

（三）學生進行獨立探索

教師在引出“能量流動”的概念后，引導學生圍繞熟悉的食物鏈“草—兔—老鷹”進行探究，并提出問題：①一株草的能量來源和去路是什么？②來源是光合作用有機物總產(chǎn)量中的化學能還是凈產(chǎn)量中的化學能？引導學生聯(lián)系細胞呼吸、光合作用以及總光合產(chǎn)量、凈產(chǎn)量等已有知識得出：光合作用有機物中的化學能減去細胞呼吸消耗的化學能即得出一株草所儲存的能量。再追問每一個營養(yǎng)級的能量流動是怎樣的，并給每個學生3分鐘時間自行在紙上繪制示意圖。

（四）小組協(xié)作、交流互動

教師先提出問題：如何將草和兔、兔和老鷹兩兩之間存在的捕食關系的能量來源與去路聯(lián)系起來？再根據(jù)組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則，讓學生分組進行討論并繪制紙質(zhì)圖，5分鐘后由小組代表展示講解。在此期間，教師巡視、觀察每個小組討論、畫圖的情況，并根據(jù)學生差異分層指導，同時挑選出觀點具有代表性的小組，讓他們進行發(fā)言，對學生辨別不清的“攝入量”“同化量”“生長發(fā)育繁殖的能量”等概念進行重點講解。教師帶領學生共同構建完整、精確的生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖。

接著，引導學生對教材第56頁賽達伯格湖能量流動示意圖進行定量分析，設計問題串：①總共輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量有多少？②生產(chǎn)者的能量都有哪些去路？③植食性動物和肉食性動物的同化能量有多少？能量去路都有哪些？④未利用的能量是什么能量？⑤第一營養(yǎng)級的能量傳遞到第二營養(yǎng)級的能量效率為多少？引導學生進行分析與探究。小組最終用表格的形式整理圖中數(shù)據(jù)，分析得出每兩個營養(yǎng)級之間能量傳遞效率為10%～20%。教師再引導學生總結歸納生態(tài)系統(tǒng)能量流動具有單向傳遞和逐級遞減兩個特征。再回到課堂中的“荒島求生”問題情境中，解釋答案為A的理由。最后，教師用多媒體展示各類型農(nóng)業(yè)生態(tài)模式，師生共同探討交流，總結“研究能量流動的實踐意義”。

（五）評價學習效果

在評價環(huán)節(jié)，教師可以通過課堂提問，觀察學生在獨立探索和小組合作學習中的表現(xiàn)，并根據(jù)本節(jié)課的教學目標設計適當?shù)牧曨}進行紙筆測驗，結合多種方式進行全面評價。還可以告知學生評價標準與方法，鼓勵學生自評和小組互評。

支架式教學法是一種基于最近發(fā)展區(qū)的綜合性教學理論和方法，近幾年在國內(nèi)外教學實踐中取得顯著成效。教師在高中生物學教學中恰當?shù)剡\用支架式教學，能有效地幫助學生提高學習效率、培養(yǎng)學習興趣、激發(fā)潛能。在課程改革背景下，教師在教學中要更多地關注學生的“學”，根據(jù)學生的認知規(guī)律，在情境學習、合作學習中引導學生自主展開探究，增強生物學的學習效果。通過支架式教學幫助學生自主解決問題，使學生從被動地接受知識轉變?yōu)橹鲃拥貙χR進行探索，從而充分理解和運用知識，成為知識的發(fā)現(xiàn)者和創(chuàng)造者。

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