生物学教学设计与实践中的不同领域教学策略

2023-11-23 理论教育版权反馈

【摘要】：凯勒提出ARCS动机设计模型，即教学的4个阶段为注意、相关、信心和满足，在不同阶段采取不同的策略。程序性知识的教学策略包括如下6个方面：第一，引起注意与告知目标。

（一）知识领域的教学策略

1.事实性知识的教学策略

事实性知识的学习有时很枯燥，学生因缺乏学习动机而达不到预期效果，教学设计需要考虑学生的动机的激发和维持。事实性知识的教学策略包括如下7个方面。

第一，依据学生生活实际和进一步学习的需要确定需要记忆的事实性知识。知识贮存在记忆中会方便提取，提高学习效率和工作效率；不常用到又能在书籍和网络上方便查找的事实性知识则不用记忆。

第二，创设情境促进事实性知识的学习和应用，可以是真实的情境，也可以是模拟的情境，还可以是想象的情境。

第三，通过呈现方式的改变引起学生的注意，每次呈现的信息不要超过心理学上提出的工作记忆容量要求的组块。

第四，利用学生原有的知识经验辅助记忆。

第五，使用精加工策略等加强记忆指导。

第六，遵循遗忘曲线的研究，安排间隔性的复习活动。

第七，考虑将认知因素与动机因素融合。凯勒提出ARCS动机设计模型，即教学的4个阶段为注意、相关、信心和满足，在不同阶段采取不同的策略。该模型不只适用于事实性知识教学，对知识领域的其他种类的教学也有一定的参考价值。

当动机成分为引起并维持注意时，相应的策略为：①通过运用新奇或料想不到的教学方法吸引学生的注意。②用可唤起神秘感的问题来激发持久的好奇心。③通过变化教学呈现来维持学生的注意。

当动机成分为促进相关时，相应的策略为：①通过阐明（或让学生确定）教学如何与个人目标相关以提高对有用性的知觉。②用自学、领导和合作的场合来提供将学习者的动机和价值观加以匹配的机会。③通过在学习者原有经验基础上进行教学来增加熟悉感。

当动机成分为树立信心时，相应的策略为：①通过阐明教学目标和目的创设积极的成功期待。此外，允许学习者设置自己的目标。②给予学生成功完成挑战性目标的机会。③让学习者合理地控制自己的学习。

当动机成分为产生满足时，相应的策略为：①通过给学习者提供运用新习得技能的机会以引起自然后果。②在自然后果缺失时，可以运用积极后果策略，如口头表扬、真实的或符号性的奖励。③通过保持一致的标准并将结果与期待相匹配而确保公平。

第八，在生物学科中，直观教学手段、观察、实验等活动均有助于学生认识并记忆事实性知识。

2.概念性知识的教学策略

概念性知识的学习主要要求学生达到理解水平。心理学上对理解的解释是能将新知识与头脑中原有的知识建立联系，如转换表征形式进行解释、举例说明、分类、概述、推论、比较等。对概念性知识的理解不等同于对概念符号和概念原理的直接陈述。概念性知识的教学策略包括如下几个方面：

第一，概念性知识的分析与例证的设计。对概念性知识的主要特征进行分解，梳理相关概念间的异同和上、下位关系。提供丰富的例证，并考虑这些例证应包含正例和反例，引导学生归纳概括概念性知识的内涵和外延，在知识教学的同时提高学生思维水平。

第二，引起注意与预期。通过认知冲突和适当补充相关资料，引发学生对概念性知识学习的兴趣。

第三，提示学生回忆原有知识。在学生已有知识经验中寻找与新知识的关联性，利用上位同化模式、下位同化模式或并列结合同化模式进行学习，优化学生知识结构和概念体系。

第四，直观呈现学习材料。通过教师演示，学生开展探究、实践等多种途径呈现学习材料，满足学生的学习需求，促进学生的直觉形成和认知加工过程。

第五，提供学习指导。教师可以通过设计启发性问题、科学史或案例分析、利用多媒体资源演示微观过程、参与学生的小组讨论等方式对学生的学习进行指导。

第六，提供练习与反馈。为确定学生概念性知识的学习程度，及时纠正理解上的错误，促进长时记忆的形成，教师可以通过练习和反馈的过程强化学习效果。在长段学习完成后，也可以适当安排绘制概念图和思维导图等活动，指导学生梳理概念和概念间的联系。

第七，动机的设计。ARCS动机设计模型理论同样适用于概念性知识学习。

3.程序性知识的教学策略

程序性知识是关于如何做事的知识，通常体现为一系列要遵循的步骤或程序。通常，程序性知识要达到应用水平。这里的应用水平是指学生知道程序性知识是什么，并能在面临新情境时选择具体的程序性知识并加以运用。程序性知识的教学策略包括如下6个方面：

第一，引起注意与告知目标。程序性知识属于“过程”的知识，表现在头脑内部和外显行为上的统一，创设真实的、符合学生生活实际的或神秘的问题情境有助于引起学生的学习兴趣。

第二，提示学生回忆原有知识。新的程序性知识需要原有知识技能时，首先引导学生回忆原有的知识经验非常重要，可以降低学生对新知识的畏难情绪，也可以优化学习进程，符合支架学习理论。

第三，呈现新的程序性知识并促进学生的理解。借助操作步骤流程图、教师示范、学生榜样示范等形式均能有效降低学生对任务难度的评估，提高学生操作的成功率，从而获得学习满足感。

第四，进行有指导的练习。教学设计对学生分步操作、合作讨论和教师指导下的操作安排要合理，学生对程序性知识的掌握程度是一种课堂上的生成性资源，教师应该及时反馈，给予指导。

第五，进行独立练习。没有同伴和教师帮助下的独立练习是程序性知识的终极学习结果。学生能达到的熟练程度、应变式练习的迁移能力因人而异，所以教学目标的制定和教学策略的选择应该以促进学生的发展，成功自信为准则。

第六，动机的设计。通过适当难度的练习和竞赛、观察、实验、游戏和角色扮演等形式调动和维持学生的学习动机。

4.问题解决的教学策略(www.chuimin.cn)

问题解决是从一个待解决的问题情境转移到解决方案的目标情境的过程，在这个过程中必须克服遇到的所有障碍。问题解决能力是一种学习结果。问题解决的特征包括3个方面：一是问题解决的认知性；二是问题解决是一个过程；三是问题解决是定向的。我国近年来在教育改革中非常关注学生问题解决能力的形成与发展问题。问题解决的教学策略包括如下3种类型：^[3]

（1）研究性学习

2001年，我国颁布的《基础教育课程改革纲要（试行）》中规定，从小学到高中开设必修课程综合实践活动，研究性学习是其中的重要内容之一。研究性学习有2种策略影响广泛，一是以问题为基础的学习，二是以项目为基础的学习。两种策略的共性表现为以学生为中心的学习模式，学生间的合作交流占有较大比例，教师需要提供一些指导、教学设备和资源。两种策略的差异是学习活动的起点原因不同，学习过程中发展的知识能力种类不同，学习结果呈现的形式不同。

（2）发现学习

布鲁纳最早提出发现学习，即让学生在学习情境中，经由自己的探索获得问题的答案，该种获取知识的方式称为发现学习。发现学习是对未知答案的全程探究过程。该过程中，教师应该给予一定的指导，参与学生对实验过程的分析讨论，允许学生实验失败后重新调整方案再进行实验，最终解决问题或在实验中发现新的问题。

（3）案例研究

案例材料是以问题为导向的对于可信事件的描述，并应包含充分的细节描述，是学生可以分析的问题，或分析问题的解决过程。一个完整的案例描述整个情境和背景信息、人们的行动和反应、解决方法以及所采取行动的可能结果，如“体温调节”案例可帮助学生理解人体内环境的稳态及其调节。案例材料应该具有足够的背景信息和细节，这样才有可读性和可信性。案例研究对于学生解决答案不唯一的复杂问题具有重要意义，学生可以独立完成，也可以通过小组合作的方式完成。

（二）技能领域的教学策略

动作技能是按照一定的技术要求，通过反复练习而获得的运动性记忆，它是一种可以习得的迅速、精确、流畅和娴熟的身体运动能力。动作技能的完成依赖于实际的肌肉运动，这是它与程序性知识、智慧技能、认知策略等的本质区别。动作技能可以分为连续的和离散的、开放的和封闭的。技能领域的教学策略应考虑如下6个方面：

1.明确动作技能的教学目标

动作技能是学生习得的一种能力，由学生执行动作，但是学生利用动作执行的学习任务不一定均属于动作技能学习。加涅认为，识别动作技能的关键是确定学生开始学习前能做什么和在学习后能做什么。^[4]

2.分析动作技能的性质

动作技能的组成技能的多少和协调性、动作技能中认知成分与肌肉成分的比例均会影响学习过程。分析动作技能的性质，可以帮助教师确定分步练习、整体练习、组合变式练习和心理辅导在教学设计中的安排。

3.示范和指导的设计

教师示范和学生榜样示范的环节应该关注动作技能的规范性、要领难点和学生常见问题。在学生整个练习过程中均应给予必要的示范和指导，尤其是个别指导。教师示范过程中的讲解要精练、适度，过多的言语指导会超过学生的工作记忆容量，不一定收到预期效果。学生间的结对练习和相互指导能较好地弥补教师个别指导的不足。

4.练习形式的设计

连续性动作技能的练习，分散练习的效果优于集中练习。学生对各部分技能间的协调程度决定了进行部分练习还是整体练习的设计方案。当动作技能有多种组合形式时，应采用随机练习的形式。

5.反馈地提供

反馈与练习密切联系，属于强化的环节。反馈应尽量考虑利用定量的方式评估学习结果、反馈的频率和时机、反馈的主体参与等问题。反馈应尽量给予学生完成自我学习加工和自我调节的时间和空间。

6.动机因素的设计

动作技能需要学生通过大量练习形成肌肉记忆，同样存在难度和枯燥等问题，需要调动和保持学生的学习动机。ARCS动机设计模型适用于动作技能中动机因素的设计。

（三）情感领域的教学策略

加涅将态度归于情感领域。我国在2001年起开始的课程改革中，将情感领域的教学目标称为“情感态度与价值观”，是三维目标中的一个维度，它比品德教育涉及的范围更加宽泛。情感领域的教学目标应该渗透在课堂教学的方方面面，无法与知识领域和技能领域的教学活动完全分开，也没有必要故意贴上标签，情感领域的教学关键在于学生的认同和体验。

（四）教学传输策略

教学传输策略包括教学媒体的选择与开发策略和学生的分组策略。

现代教学媒体包括听觉媒体、视觉媒体和视听媒体（如多媒体、电子白板等）。这些媒体的选择要考虑学生的年龄特征和偏好，教学的物理环境，媒体资料的容量和形式，学生与媒体交互的友好性等方面，在有效性和学生喜欢这两者之间确定平衡点。受经济因素限制的地区在选择媒体方面应该适应当地经济发展水平，充分发挥传统媒体的作用。

我国中小学的教学组织形式以班级教学为主，小组教学和个别辅导作为补充。班级教学的传输策略主要是课堂演讲和课堂问答两种。常见的教学方法包括讲授法、演示法、谈话法等，它们对教师的语言感染力、表达能力、实验演示能力等教学基本功要求较高。小组教学的传输策略包括问答法、角色扮演和小组讨论3种。小组教学更有利于学生的参与，使学生更有效地达成掌握学科知识、形成态度和问题解决的教学目标。个别辅导的传输策略主要是突出个性，在知识领域、技能领域的教学目标达成方面效果出众，但学生的学习方式和教学内容的完成进度会因人而异。

（五）教学管理策略

课堂教学管理包括两个方面，一是教学班的建设和日常管理工作，二是个别学生的不良行为处理工作。

班级建设和日常管理工作的策略包括6个方面：一是充分了解和尊重学生；二是制定切实可行的班级发展规划；三是抓住每一个教育契机对学生进行正面教育；四是开展健康的文体活动增强班级凝聚力；五是一视同仁地执行基本的班级行为规范；六是及时妥善地处理日常突发事件。

个别学生不良行为处理方法包括两个方面：一是一般处理；二是特殊处理。一般处理包括对事不对人的语言提示和非语言提示、建立奖励机制、告知行为代价、承担行为后果、个别心理疏导5个方面。特殊处理只针对严重不良行为的处理，可以按照阿尔伯特（1999）提出的行为矫正程序的7个步骤进行，也可以按照戈登（1974）提出的自我管理模式进行。

生物学教学设计与实践中的不同领域教学策略

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