高中生物教学中策略性知识的教学设计:高中生物教学设计模板

　　认知心理学把知识划分为陈述性知识、程序性知识和策略性知识。陈述性知识主要用于回答“是什么”的问题。如有氧呼吸的主要场所是什么?生物的遗传物质是什么?程序性知识用于回答“怎么办”的问题，如利用转基因技术设计解决水稻病虫害防治问题的方案，如何培育无籽西瓜等。策略性知识是关于如何学习和如何思维的知识，是关于如何使用陈述性知识和程序性知识去学习、记忆、解决问题的一般方法和技巧。
　　策略性知识也是一种程序性知识，一般程序性知识所处理的对象是客观事物，而策略知识所处理的对象是个人自身的认知活动；前者是对外的，后者是对内的。策略性知识结合具体的内容进行教学，才能取得良好的效果，学生迁移能力才能得到较大的提高。如在学习细胞分裂后，归纳出分裂期特点的有效记忆方法，即“前期：膜仁消，两体现”；“中期：粒排中央赤道板”；“后期：粒裂体分去两极”；“末期：两失两现板板壁(植物细胞)”。这样，学生对这种陈述性生知识记忆牢固，再通过比较细胞有丝分裂和减数分裂的异同，归纳如何判别细胞分裂图象，进一步学习细胞分裂过程中DNA、染色体变化规律这些程序性知识，对学生策睁性知识的掌握有所帮助，使其在解决问题时有明确的思维方向。
　　笔者结合教学实践，谈谈高中生物教学中策略性知识的教学设计。
　　
　　1　科学探究中策略性知识的教学设计
　　
　　科学探究有利于培养学生的策略性知识的学习策略。通过丰富多彩的探究活动，让学生更多地主动去体验科学探究的过程，在活动中学生学会如何用观察、实验等方法获得信息，如何用文字、图表、科学语言表达有关的信息，如何用比较、分类、归纳、概括等思维方法对获得的信息进行加工，在这些策略性知识的运用中解决一些复杂的实际问题。
　　高中生物教材中有诸多通过科学探究发现科学规律的内容，如：酶的发现过程，光合作用的发现过程，植物生长素发现过程等。教学中教师不仅要重视“是什么”，“为什么”的结论性知识的讲授，更重要得是在教学中注意引导学生思考理解科学家如何用已知的陈述性知识和程序性知识解决实际问题的方法。如苏教版新课标教材中“研究性学习：探究生长素类似物促进植物生长的最适浓度”，可根据学生的具体情况，进行策略性知识教学设计。如：只设计实验材料、用具或只设计实验的部分步骤，是针对基础较差、能力较弱的学生；对基础较好、能力较强的学生，则要求其对实验材料的选择、实验方法步骤均进行设计。通过这一实验设计情况的反馈，既可检验学生对生长素调节作用两重性的理解和应用，又能对学生的科学思维方法、科学态度、创造性思维能力进行评估，从而检查学生策略性知识的掌握情况。
　　再如苏教版新课标教材中在“课题研究：影响酶促反应速率的因素”中，教师可以引导学生根据已有的知识经验对探究活动提出问题、建立假说、设计方案、获取信息、得出结论。而不是让学生按照教师所提供的一种方案去进行验证性实验。课堂中，当提出让学生进行探究时，学生的积极性非常高，学生提出了：“可能与温度有关”、“可能pH有关”、“可能与酶的浓度有关”、“可能与底物的浓度有关”四种假设，可顺势利导把学生分成四个探究小组，要求按照假设设计实验方案，并进行实验操作得出结论。整个探究过程给学生充分发挥想象的空间和自由操作的机会，如此给学生体验科学探究过程，可有效提高学生的策略性思维水平。
　　
　　2　思维导引中策略性知识的教学设计
　　
　　在平时的课堂教学中，教师应当在与学生共同解决问题的过程中，经常提醒学生思考：“为什么?你的困难是什么?你下一步应当做些什么?”你能不能换一个说法?你更坚信哪一种可能性?“你能不能倒过来想想?……”
　　如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验，过去常常采用的方法是：按照实验规定的步骤进行实验，将实验现象填入事先设定的记录表中，根据澄清石灰水混浊程度检测酵母菌培养液中C02的产生情况，由此分析得出酵母菌细胞呼吸的方式。这种“照方抓药”的实验方式，充其量只是培养了学生的操作技能，无法全面地提高学生解决问题的能力。而该实验教师最大的任务应是帮助学生思考解决问题的方案。为此，在实验之前，教师可以与学生之间进行如下的讨论：
　　(1)联想酵母菌发面做馒头的过程，讨论下列问题：观察到什么现象?馒头为什么有孔隙?空隙中气体的如何鉴定?
　　(2)由发面做馒头产生C02进一步提出疑问：猜测可能发生什么生理过程?酿酒过程也用到酵母菌，密闭装置。这是在控制什么条件?在这样的条件下，酵母菌是否也有呼吸?
　　(3)你能不能提出一个探究酵母菌细胞呼吸方式的问题?当然，提出一个好问题并不容易，你可以与周围的同学进行讨论。
　　(4)你作出这个判断时有充分的依据吗?在缺乏足够依据的情况下所作出的判断称为假说，假说的正确性有待于实验的检验。你认为这个实验，需要哪些仪器?怎样测出这些量?存在着哪些困难?
　　这样的师生双边交流过程可以激发学生思维火花，逐步学会分析问题，将内隐思维活动的调节控制过程展示出来，达到思维导引的目的。
　　
　　3　问题设计中策略性知识的教学设计
　　
　　在教学中，教师对学生问题解决活动的指导，不应直接给出解决问题的相关信息，更不宜直接给出解决问题的方案，而是应该通过提出相关的问题，用问题启发学生的思维，激发学生的思考。可以采取以下方法：
　　(1)针对学生出现的失误，提出引发学生思维冲突的问题。(2)如果学生不知如何深入进行解决问题，提出能使问题不断深入的后续问题。(3)提供解决问题的相关信息的来源，让学生学会如何分析、利用有关信息，而不是直接告诉学生相关信息。
　　如“细胞呼吸”的教学中，针对有氧呼吸设计的问题是：①有氧呼吸可分哪几个阶段?每个阶段的反应场所在哪里?反应物、生成物各是什么?②什么是有氧呼吸?写出有氧呼吸的总反应式，分析有氧呼吸反应式中各种元素的转移途径。③在细胞内，1 mol葡萄糖彻底氧化分解以后，可使1 161 kJ的能量储存在ATP中，其余的能量则以热能的形式散失掉了，请你计算一下，有氧呼吸的能量转换效率大约是多少?这些能量大约可使多少摩尔ADP转化为ATP?这一系列问题既能由表及里地剖析有氧呼吸的本质，又能使不同层次的学生都能找到适合自己的问题进行思考、讨论，从而大大增加了学生学习的参与度。此外，这些有坡度的一个个子问题，逐渐点拨学生的思维，使之思路入轨，很好地培养学生答题时的思维策略。
　　学生的知识水平是有限的，许多地方可能考虑不周全。所以教师的指导应该是在思维方法、解题策略的指导，可向学生提出“你要解决这个问题需要什么”、“下一步该怎么办?”等类似的问题，通过这种指导训练使学生学会在解决问题过程中明确问题解决所需要的条件，使问题解决活动继续下去，逐步形成 解决策略。
　　
　　4　练习测验中策略性知识的教学设计
　　
　　策略性知识形成的关键是思维策略的组合运用，要形成一定的策略性知识，就要努力促成思维组合。在这一目标实现的过程中，作为前提的基本的条件就是练习与反馈。通过适量科学合理组织的练习和反馈，策略性知识的习得才能成为可能。重要的是让学生利用策略来指导自身完成相关练习，在练习中必须有变化，只有在变化的中的练习，其知识才能深化，策略才能灵活应用。
　　如在学习了光合作用的光反应和暗反应过程，就可通过下列练习强化知识：
　　1.下列变化属于光合作用暗反应阶段的有(　)
　　①氧分子的释放；②[H]的产生；③CO2的固定；④产生ATP；⑤ATP中能量的释放
　　A.①②
　　B.③④
　　C.②④
　　D.③⑤
　　2.光合作用过程中，能量流动大致过程是(　)
　　A.叶绿素→ADP→CO2→碳水化合物
　　B.光→ATP→叶绿素→碳水化合物
　　C.光一叶绿素+CO2→碳水化合物
　　D.光→叶绿素→ATP→碳水化合物
　　通过一系列彼此联系的练习，帮助学生完成知识的转化。在上述练习的基础上可再作如下变式练习：
　　将置于阳光下的盆载植物移至黑暗处，则细胞内C3与葡萄糖的生成量的变化是(　)
　　A.C3增加，葡萄糖减少
　　B.C3与葡萄糖都减少
　　C.C3与葡萄糖都增加
　　D.C3突然减少，葡萄糖突然增加
　　这样让学生在新的不同的情境中运用光合作用过程的知识，有利于提高学生学习的迁移能力，真正做到教会学生学习。
　　改变知识的呈现方式，在测验中培养学生思维的能力，提高学生的解决问题的思维策略。传统的考试主要考查学生对知识的再现、重复和记忆的能力。这样就容易导致学生死记硬背、机械重复学习，导致教师在教学中对学生进行题海战术，学生负担加重。新课程提倡测验设置要有助于学生理解和应用知识的实际问题，在具体问题情境解决中形成学习策略。
　　例如以“固定化酶和固定化细胞比较”为题材出一道试题，可能有时会直接以“下列叙述正确的是(　)
　　A.一种固定化酶能催化一系列化学反应
　　B.固定化细胞能产生一系列酶
　　C.固定化细胞产生的酶，其活性更容易受影响
　　D.固定化酶更适合大分子反应物”形式呈现
　　显然这样的测试不利于学生能力的培养。应该为学生提供与社会生活实际有关的问题，为学生提供问题的情境，使学生能够运用所学的知识加以解决。因此，同样是考固定化酶和固定化细胞比较，教师可以这样的情境呈现“如果想把微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种技术?如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法?”这样的测验不仅考查了知识，还使学生在接受信息、处理信息的过程中运用知识解释实际生活中许多现象，既激发了学生的学习兴趣，又提高了学生策略运用的思维水平。
　　
　　5　反思评价中策略性知识的教学设计
　　
　　新课程评价强调关注学生的学习过程，将评价作为教学的一个环节。教学中，教师要引导学生掌握反思的一些策略，并成为学生的自觉行为。要把评价放在解决问题的背景中去，要培养学生通过自我反思评价方式，进行自我总结、反思，发现自己学习中存在的问题，并及时对自己的学习行为不断做出调整、改进和完善。策略性知识就在这种有意识的自我反思中形成，从而使学生逐渐学会学习。如在学完“物质的跨膜运输”后，可再增加一个“栏目”――“学完跨膜运输你应该知道什么”。目的就是帮助学生整理、反思学过的知识，以便归纳总结、补充调整，在此过程中提高学生对策略性知识的建构能力。
　　反思最主要的形式是回顾解决问题的全过程，这同样需要教师的引导。如在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验结束后，可以让学生思考这样的问题：“作此探究经历了哪几个步骤?探究过程中你运用了什么策略?能解释一下你的想法吗?还有更好的方法吗?实验的结果是否合理?”……在学生自我反思学习过程中，还可以帮助学生建立思维档案，记录思维点滴，学生可更明确自己的思维状况，利于提高学生的“元认知”水平，使学生的学习由外在的输入逐步转化为内在的自我需要，逐步形成思维策略，从而提高学习质量。
　　认知心理学的知识观为教学改革带来了新的理念，它有助于统一已有的狭义的“知识”与能力间的矛盾，确立策略性知识在教学中的核心地位。生物新课程倡导探究性学习，其目的就是促使教师在教学中重视策略性知识的教学，以提高学生分析问题、解决问题的能力。在生物教材中有着进行策略性知识教学设计的广阔空间，只要教师用心开发，精心设计，有意识地通过策略性知识的教学，培养学生自主学习的能力以及创造力，就一定会有风景这边独好的感受!５