指向科学思维建构生物FPL教学模式的研究

[摘 要] 新课标普遍强调将学生发展置于第一位，以学生的学习能力为基础，以高中生物学科的特点为依据，与课程的教学内容相结合，以问题为导向开展教学活动，让学生在解题过程中获得充分的经验。文章以科学思维为基础，对问题导向四步法（FPL）教学进行概述，并对其教学意义进行了探究。

[关键词] 科学思维；高中生物；FPL教学；教学研究

FPL教学模式又被称为问题导向四步法，其关注学生思维能力的发展，在教学活动设计、开展的过程中，引导学生主动去发现问题、解决问题。在高中生物教学中，FPL教学模式强调学生对知识进行自主加工与运用，其基本过程为“教师、学生提出问题—师生共同解决问题—师生评价”，是一个系统的过程。在中学生物教学中，应该着眼于发展科学思维，实行课堂教学改革，根据学生科学思维能力的基本特征，对高中生物教学方式进行探索和创新。而FPL教学法是一种以学生为中心，放手让学生学习的教学方法。在高中生物学课堂上采用FPL教学模式，可以促进学生自主探究能力和合作学习能力的提高。

一、创设情境，生成探究问题

FPL教学模式的第一步为教师提出问题，教师需要对教材、学情、教育资源加以解读分析，生成具有探究性的问题。教师如何有效地进行课堂导入，会极大地影响课堂教学的效果。教师要善于创设真实的情境，在课堂上开展有效教学。

（一）通过比较认知发现知识间的隐性规律

教师要在教学中灵活比较认知冲突，并持续地完善自己的教学方法。

如在教学“分子与细胞”时，笔者是按照以下方式进行课程导入的：

师：你们知道红糖、白糖等是什么味道吗？

生：甜的。

师：事实上，我们现在所用的桌子、教科书都是由糖类组成的。

生疑惑道：可书桌和课本都不是甜的，怎么可能会有糖类的物质？

可见，通过交流，造成了一种认知冲突。教师继续问：“那它们为何是糖类？”教师可以利用“糖类物质不一定都是甜的”这一概念，来引发学生的认知冲突，吸引学生的学习注意力，激发他们的求知欲，进而将新课内容引入。

（二）通过动手实验抓取“奇异现象”

要在生物课程中开设实验，学生需要掌握有关的生物基础知识，对基本概念以及实验活动的方法、目的等有清楚认识。在高中生物课堂上，教师可以用具体的实验示范操作来引导学生由感性认识向理性认识转化，了解和掌握生物学知识。

如在教学“细胞增殖”时，在实验中，教师要求学生能够在观察的过程中，辨认出细胞分裂的不同阶段，初步制作细胞分裂装片。这也是认识和了解细胞分化、衰老、凋亡的第一个切入点，是构建和完善细胞这个生物学理论体系的关键。此时，教师可以先让学生了解“观察植物细胞有丝分裂”实验步骤，然后让学生与教师共同创设一种实验情境，引导学生重新理解细胞增殖、细胞周期，通过实验的推进，让学生认识到分裂的阶段，在观察与思考中学习如何制作切片，并在观察与思考中绘制分割图等。在实验过程中，教师不用过多地讲授知识和方法，而是让学生通过观察、思考来获得。

（三）通过联系生活渗透生命观念

按传统的教学方式，教师只需要根据课本上的要求，为学生做相应的讲解就可以了，而以问题为导向的教学要求教师向学生提出关键问题，这样，学习的内容就会以这个问题为中心展开。教师必须为问题这个核心内容创设一个好的情境，从而提高全班学生的代入感。在以问题为导向的教学中，教师必须注重问题与所教内容之间的关联，既能让问题激发学生主动思维，又要确保问题与课文的匹配度，让学生在提问时不会觉得突兀。

二、融合翻转，组织自主学习

在FPL教学模式下，学生参与到问题的提出、解决、评价的过程中，需要自主探究的意识与能力。高中生物知识具有抽象性，学生在学习过程中所汲取的知识要点易出现缺失，从而影响课堂教学的效果。因此，高中生物教师应该从运用现代课堂教学工具入手，与翻转课堂教学模式相结合，对生物课堂进行有效创新，引导学生自主学习，营造生动活泼的课堂气氛。

（一）通过“头脑风暴”激活心理体验

“头脑风暴”是一种结合发散与创新的思维方式，在相对短暂的时间里，使学生的思维变得更加活跃，充分调动学生的学习热情，对学习内容进行探究，有利于提高学生的学习积极性，提高学生的创新思维能力和发散思维能力。

例如，在“细胞的生命历程”的教学中，课前可以向学生提出探究式的问题：癌症为何如此难以治疗？这时，将四个学生分为一组，以各自的经验、医学常识、收集的资料等为依据，开展一场头脑风暴。最后，学生将自己的研究结果在全班同学面前展示出来。在进行合作研究的时候，教师可以通过录像，将细胞的增殖、分化、衰老、凋亡等过程进行简单演示，给学生一些提示，让他们经历探索知识的过程，同时也帮助他们掌握这节课中的关键知识，从而提升他们的生物知识水平，并激活心理体验。

（二）收集资料，开阔切入视角

在信息大爆炸时代，资讯科技不但可以营造好的教学情境，而且可以收集有关生物教学的资料，以达到丰富教学内容的目的。面对这种情况，教师在教学中要积极地组织学生通过信息技术或者其他渠道收集相关资料，从而开阔学生的眼界，使学生获得更多的知识，拓展课程的切入视角。

比如，在讲授“细胞的癌变”时，教师可以让学生在自己的空闲时间里收集相关信息。这种教学方式可以有效地拓展课程的切入视角。学生利用课余时间收集到相关资料后，用自己的力量去解决问题。这样才能真正地让教师成为教学的设计者、指导者和帮助者。学生是学习的主体，在主动参与探究过程中，能丰富自身的知识储备，并增强自主学习和协作能力。

（三）借助生物学史，深化学科思想

生物学史在高中生物教学中所占的比重很大，它对学生生物学核心素养的培育起着非常重要的作用。以生物学史为基础的翻转课堂教学模式十分适用于生物教学。在生物学史中，科学家发现知识的过程，可以对学生产生有效的启发作用，深化学科思想，培养学生的合作精神。

如在教学“DNA的分子结构”时，由于DNA分子结构模式的建立体现了科研人员的坚持不懈和创新思维，因此应该作为教学的一个重要环节。学生可以去分析为什么科学家能够成功，体会并学习科学家的科学态度与精神。然后引导学生了解DNA双螺旋相关生物学史。比如，DNA分子可以随着细胞的分裂而进行自我复制，可以很好地解释生物要想繁衍，就要维持物种的稳定性，且需要基因的存在。在知识的产生、发展过程中，教师可以组织学生分析总结科学家的成败，以此来培养学生的科学态度和研究精神，这也是发展学生生物学科核心素养的一种必然需要。

三、深度建构，形成逻辑体系

从本质上来看，FPL教学模式是以问题为导向的，关注的是学生思维的发展、知识的架构，对逻辑体系的完善提出了更高的要求。对此，教师需要基于FPL教学模式，对高中生物的教学内容加以设计优化。相对于传统的课堂教学方式，将深度建构与生物教学相结合，可以让学生在观察、分析和归纳的过程中，对生物知识有更深入的了解，并且可以将所学的知识运用于现实生活中，从而促进学生在学习过程中形成科学的逻辑体系。

（一）搭建支架，引导演绎推理

在生物学教科书中，绝大多数都是抽象知识，有些高中学生由于抽象思维能力相对较弱，极易出现学习困难。知识框架体系、模型结构等都是很直观的，能够很好地展示出生物知识。因此，在此基础上，教师可以生物学知识为立脚点，搭建支架，指导学生开展协作式的研究。

例如，在教学“细胞膜的结构和功能”时，教师给学生布置了一系列的作业：每个人回家后，都要往碗里打一个鸡蛋，对其细胞膜进行观测，并通过绘制图谱加以说明。然后，用一根牙签刺穿细胞膜，并在上面画出一些图画，以说明这些细胞膜的作用。在兴趣的驱动下，学生可以在家中将鸡蛋当作研究对象，将课堂中所学的知识进行转化，并对与细胞膜有关的内容进行探讨，比如细胞膜的特点、功能等，从而深化对课堂中所学知识的理解。与此同时，建立起他们对细胞膜结构和功能的认知，这对他们的生命概念的形成有很大的帮助。在实施高中生物教学的时候，教师将支架式教学作为工具，根据不同的教学环节，构建出不同的支架，激发学生的学习兴趣，提高生物教学的效率。

（二）加强应用，解释现实世界

应用意识就是在面临现实问题时，可以积极地试图利用自己所学到的知识与方法来解决问题。新课程改革提倡理论与现实生活的联系，这就要求生物教学要注重增强学生的应用意识，以此来解释现实世界，进而提高学生的生物学科核心素养。

在教学绿色食品生产的相关知识时，教师可以在课堂上介绍本地出现的几起食品安全事件，请学生结合所学知识，查阅有关资料，谈一谈“绿色食品生产”的影响。学生从生活的角度出发，运用所学知识，提出了绿色施肥、科学灌溉等对策。在此基础上，通过对实验数据进行分析，得出有效的实验结果。因为学生在农业生产中缺乏实践经验，他们对农业生产中的具体操作还不太清楚，所以教师可以做一些简单的讲解，提高学生对农业生产问题的解题能力。此环节的设立，能有效地激发学生的内在情感。随着新课程改革的不断深入，许多试题都会涉及社会问题。因此，教师平时在教学过程中，要营造一个民主、开放的学习环境，还要培养学生的运用意识与探索精神，教会他们如何进行有效学习。

（三）升华人文，扛起社会责任

高中阶段的学生形象思维能力已经发展成熟，经常会对所学知识主动地探索，从而形成一种直观、形象的认识。针对这一情况，教师可以根据高中生的思维特点，根据教学内容升华人文，以此创设出直观情境，从而激发学生的兴趣，促进他们的探究，形成社会责任感。

如在“伴性遗传”教学时，教师通过互动的电子白板，展示电影中的有关片段。生动有趣的影片更能抓住学生的眼球。与此同时，在观看视频的过程中，可引出染色体的有关话题。在问题的指导下，学生要主动地进行思维活动，并将自己的知识进行迁移，得出结论：女性的染色体构成为22+XX，男性的染色体构成为22+XY。实践证明，该教学方法能使学生真正地融入教学中，主动地进行思维活动，并对所学知识进行复习，从而为新知识的探索奠定了基础。

FPL教学模式是指教师在课堂上以问题为中心，学生围绕问题进行课堂学习，教学相长。在FPL教学模式下，师生角色进行了转换，教师的角色从主导者变为引导者，学生成为学习主体。FPL教学模式在中学生物学教学中的应用，能从多个方面引导学生探索问题，有助于中学生物教学质量的提高和学生科学思维的培养。

参考文献

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[2]曹小燕.项目式学习在高中生物教学中的实践探索[J]. 教学管理与教育研究，2022，7（18）：100-101.