基于PBL的“实验超市”理念的实践与反思

徐益苗 赵晓燕

摘要 以若干课例，总结了“生物剪贴画”开展的优势，并就如何有效设计并开展此类活动进行了思考。

关键词 生物剪贴画 实验超市基于问题学习

中图分类号G633.91

文献标志码B

1 “实验超市”理念促进“生本课堂”落地生根

在《普通高中生物学课程标准（2017版）》所提出的生物学学科核心素养中的科学探究和科学思维，目标直指发展学生在真实情境中解决实际问题的能力。在传统的生物学课堂中，教师注重对学生操作能力的训练，重视结果的呈现和知识的描述。学生走进生物学课堂，通过既定的材料和规定的操作，得到预期的结论。这样的教学在一节课中虽有形式上的“分组”，组别之间的差异却不显著，主要是为传统书本知识或背景介绍，而对发展学生科学思维和科学探究能力，促进学生在现实生活中解决实际问题收效甚微。

活动是学生概念建构的重要过程。有效的活动不仅能促进学生对概念立体化地理解和内化，更能推动学生生物学科核心素养的发展。“实验超市”理念打破了传统实验教学模式，在课堂中，学生像在超市购物一样，根据自身需求或兴趣选择物品，进行实验设计或探究。“实验超市”真正地将分组落在实处：从各组结果的趋同性中总结普遍规律;分析各组结论的差异，得出特异性的观点。将“实验超市”理念从实验教学推广到课堂活动中，能够赋予课堂活动更多的开放性，打破活动过程被既定流程制约的枷锁。学生具有用品选择、流程设计、活动操作和评价改进的自主权，使整个教学过程更加贴近“现实情境中的问题解决”，是基于问题学习（ Problem Based Learning）的一種有效方式。在此过程中，教师应关注不同能力学生的差异，因材施教，促进“生本课堂”落地生根。

2 “生物剪贴画”：生物学教学践行“实验超市”理念的理想途径

“实验超市”理念的核心是给学生创造用品、材料有选择的条件，发挥学生主观能动性，呈现多样化达成既定目标的路径。一般情况下，教师根据需要，力所能及地准备多样化的实物素材。但在某些情况下，实物素材的准备也可能成为教师在日常教学活动中践行“实验超市”理念的限制因素：一些实物资源获取难度较高，或在每节课的分组中，大量实物素材准备的压力较大等。此时，以“生物剪贴画”的形式，则能有效弱化这些问题。基于“生物剪贴画”的小组活动会给生物学教学注入新的活力。“生物剪贴画”使教师的素材准备从实物走向“概念”，与“超市动画”相比，“生物剪贴画”在课堂中实现分组的门槛更低，学生的设计和结果的呈现不依赖于既定的软件程序，更灵活方便。学生通过“生物剪贴画”进行方案设计、结果预测，教师可利用其进行学情反馈，将“实验超市”的理念从实验教学引向课堂活动，能实现在更广阔的领域中构筑“生本课堂”的教学目标。

2.1 要求明确，学生思维开放

“生物剪贴画”赋予学生更多思考与设计的空间，而教师需给予学生明确的目标和要求，目标和要求的明确能促进学生在众多素材中找准方向。如在苏教版《生物学》七年级上册“光合作用的发现”一节教学中，以“普利斯特莱的实验”为例：在明确普利斯特莱的探究围绕“绿色植物能更新空气吗”这一问题前提下，教师引导学生思考，以帮助学生厘清方案设计的方向：该探究的变量应如何确定？教师以普利斯特莱的实验器材为素材，引导学生搭建自己的探究装置。每组给出的素材包为：透明玻璃罩（有光）2个、透明玻璃罩（黑暗）2个、老鼠6-8只、植物6-8盆、蜡烛4-6个等（图1），引导学生使用胶棒粘贴、拼合对应的素材，并对结果进行预测。足量的素材能够满足学生开放性思维的需求，保证了课堂中结果呈现的多样化。

再如，在苏教版初中《生物学》八年级上册“生态系统中的能量流动和物质循环”一节中，为加深学生对能量流动特点的认识，引导学生利用“生物剪贴画”设计“食物链中的能量流动”：给予学生20余种动、植物素材（图2）设计食物链，引导学生将表示某一营养级总重量的数字粘贴在对应营养级的下方。多样化的素材给予了学生思考与选择的空间，通过组内的讨论与合作，各小组产生了各自的成果，课堂生成丰富。

因初一、初二学生的理性思维能力处于发展初期，教师需以明确的目标或要求来引导学生有效地执行。同时，在活动前也可通过一定的指导，减少课堂中低效作品的大量出现。开放的环境使学生生成性结果丰富多彩，教师要引导学生对作品的科学性进行互评，使学生在实践和评价过程中积累到更为深刻的经验。

2.2 基于生成，教学走向深处

基于“生物剪贴画”的生物学教学中最丰富、最有效的资源就是学生作品。教师要能利用好这一资源，能准确选用其中有价值的作品为教学服务。如在“绿色植物能更新空气吗”活动中，有学生在设计时对“单一变量”原则概念模糊，该小组最终设计为组A：透明玻璃罩（有光）、小鼠、植物;组B：透明玻璃罩（黑暗）、小鼠、蜡烛。大多数学生一眼就看出了其中的问题。基于生成，引导学生进行自主评价，可以有效发展学生的批判性思维和科学探究能力。此外，也有学生将小鼠和植物放置在透明玻璃罩（黑暗）环境中，教师可借此引入“英格豪斯的实验”，带领学生沿着“光合作用的发现历程”继续深入探究。

在“食物链的能量流动”中的食物链粘贴环节，有学生将动物“秃鹫”粘贴在了食物链中（图3），引起了激烈的讨论：支持者认为秃鹫确实取食了前者（狮子），而反对者认为秃鹫并没有参与捕食狮子的过程，其行为类似于蚯蚓，不是真正的“消费者”。同时，也有学生指出，一头成年狮子的体重远不止100 Kg，因此对下方数字标注的科学性提出了自己的疑虑。在教学设计中，教师可预设一些会引起争议的内容促进学生深入思考，一方面引导学生认识概念背后更深层次的含义，与高中相关知识做好衔接，另一方面，促进学生从多角度评价设计的科学性。在活动中设计多能级、有梯度的素材，能使课堂中不同能力的学生都有所收获。

利用好课堂中的生成性资源，有利于基于“生本”的指导，有利于激起学生的思考，有利于促进教学走向学科深处。

2.3 借助工具，呈现展示板书

学生在课堂中制作的剪贴画，其中一部分可成为教师课堂板书的有效资源，使板书的形式更加活泼，内容更加形象。如在“普利斯特莱的实验”和“英格豪斯的实验”教学中，教师将学生设计的优秀作品用磁吸固定在黑板适当的位置，旁侧或下方写出对应的结论。当学生意识到自己的作品被教师认可和使用，也能够激发其课堂关注力和学习兴趣的进一步提升。此外，教师还可借助“生物剪贴画”或定制更为简易的不干胶贴帮助学生在学习中同步建构概念图或思维导图。学生和教师在剪贴或粘贴的同时，完成了课堂笔记和相关知识、概念关系的整理。

3 “生物剪贴画”教学设计时的注意内容

基于“生物剪贴画”的生物学教学在丰富课堂生成性资源的同時，也存在一些关键问题需要教师在备课和上课的过程中予以关注。

3.1 备课要深入，预设要充分

在教学设计时，教师要能结合教学目标，围绕重难点，选择合适的内容进行“生物剪贴画”素材设计。在课堂中使用“生物剪贴画”，教师首先应充分预设一项活动中可能的素材，尽可能地实现多样化的生成结果，增添课堂呈现的丰富度。其次，教师可预设一些有挑战性和难度的素材。学生是否选用这些素材，如何将这些素材妥善放置，如何正确解释自己的成果，学生可根据自己的实际能力进行选择，从而实现课堂中的分层教学。最后，教师要能够根据课堂中提供的素材，预期可能出现的结果或问题，提前思考相应的对策或措施。生成性意味着不确定性，只有教师提前预设，提前思考，才能更有效地组织教学活动，才能使生成性资源更合理地被利用到课堂之中。

3.2 宏观把握整体，遴选展示典型

在课堂中处理开放性问题时，更依赖于教师的课堂组织与协调能力。在学生设计的过程中，教师要巡视，需要在宏观了解全班设计进程和存在问题的基础上，对每组的作品进行大致分类，对一些典型的问题做到心里有数。这样，在展示评价环节，教师就能够准确调用现场合适的生成性资源，遴选不同类型的典型作品进行展示，同时组织学生发现问题，进行评议或讨论，将生成性资源的价值最大化，促进学生在合作、比较与评价中学习。

3.3 重视时间分配，保障活动充分

在进行课堂活动前，活动时间是必须要考虑的问题。对于开放性较强的“生物剪贴画”活动，需要考虑学生方案设计、剪贴过程、典型展示与小组评议的时间，因此教师需要处理好课时的时间分配问题，如活动时间过短，讨论评议仓促等。教师需进一步思考对应的改进方法，提升环节与课时内容的协调和契合度，实现生物学课堂教学效能的最大化。

参考文献：

[1]许明.“探究鱼类水中生活的秘密”的自主探究教学[J]生物学教学，2015，40（5）：16-18.

[2]徐益苗，基于故事和微辩论的“动物行为的生理基础”教学设计[J].生物学教学，2018，43 （12）：27-29.