基于图形开发的TBL模型在高阶思维培养中的应用--以土壤微生物分解淀粉为例_土壤微生物论文

基于图表开发的TBL模式在高阶思维培养中的应用——以探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验为例,本文主要内容关键词为:为例论文,微生物论文,淀粉论文,图表论文,土壤论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

      美国教育家布卢姆将思维过程具化为6个教学目标,包括记忆、理解、应用、分析、评价和创造。前三者通常被称为低阶思维,而分析、评价和创造通常被称为高阶思维。高阶思维超越了简单的记忆和信息检索,是以高层次认知水平为主的综合性能力,十分关注学生系列能力的发展,如批判性地评价信息、问题解决能力、创造性思维能力、批判性思维能力、信息素养及协作能力。

      研究表明,在生物实验教学中,搜集生物学信息、提出问题、问题表征等12项实验能力项目对应的心智技能与Bloom的分析、评价、创造层次的认知水平相呼应。下面将其中与实验图表开发最为相关的7项实验能力项目嵌入任务驱动式教学中,作为高阶思维培养的载体。

      二、基于图表开发的TBL模式导入

      任务驱动式教学多用于语言教学,注重学生主体参与、过程取向、学用结合,是以任务为核心单位计划、组织语言教学的途径。根据Willis J提出的TBL教学实施框架(图1a),构建了以生物高阶思维培养为取向,融入与图表开发相关的实验项目的TBL教学模型(图1b)。

      前任务:这一起始阶段为学习者提供有益输入,包括帮助学生熟悉实验背景和掌握基本的识图读表方法,目的在于减轻学习者的认知加工负荷。

      任务环:该阶段包括7个实验能力项目,对应的实验能力及从属的Bloom认知目标分类如下页表1所示。

      思维焦点:该阶段以教师为主导,对学生的方案进行评价和点拨。经过任务环阶段,各项实验能力项目促使学生进行了积极的认知加工,感受了任务所负载的意义,教师的分析在此基础上起到内化知识与技能的作用。

      三、教学案例——探究土壤微生物对淀粉的分解作用

      

      前任务:教师介绍土壤微生物的组成;完成“落叶的腐烂是由土壤微生物造成的”验证性实验;提出:土壤微生物可使落叶腐烂,其中是否伴随落叶中淀粉的分解,即土壤微生物是否能分解淀粉?这样引导学生完成“淀粉和还原糖的检验”这一前概念的准备。

      

      信息源1:请用表格呈现教材中的实验步骤。

      学生需完成的实验能力项目包括:

      (1)问题表征:拆解信息源成两部分:明晰实验步骤及设计实验表格。

      (2)分析实验变量:从该实验标题“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”,初步判定该实验的自变量为土壤微生物,因变量为淀粉的分解情况。

      (3)信息采集:从教材“将取自农田……记录实验结果”的文本中提取有效信息。

      

      (5)生物绘图:明确实验表格的基本形式,包括表题、表头、行标和列标。

      (6)设计可行方案:根据实验标题确定表题;将实验组烧杯A和对照组烧杯B作为列标题,行标题为实验步骤,将(4)中的②~④作为表身。学生作品展示见表2、3。

      

      

      (7)辩护、反思、修改:要求学生对表2表3进行比较评价,并据此对自己的表格进行修正,查缺补漏。

      思维聚焦:表2与表3均缺表题,这与学生做题时忽略题干中的图题及表题的表现一致,说明学生未养成规范的识图读表习惯;表2信息基本完整,有效区分实验变量,但表格隶属关系混乱,行列标题无法与内容对应;表3信息完整,但对实验变量的区分不明确,行列标题倒置。这说明两位学生虽均能提取有效信息,但对实验的分析及表格的设计上存在能力不足。

      信息源2:请在原表格基础上绘制包括实验现象预测和实验结论的综合表格。

      学生需完成的实验能力项目包括:

      

      辩护、反思、修改:根据思维聚焦中的总结明确实验变量、完善原表中的隶属关系。

      设计可行方案:将实验现象的预测及结论融入到修改后的表格中。

      教师引导学生对表格进行修改优化(表4)。

      

      信息源3:若淀粉未完全被分解,请针对其中一个可能因素设计探究实验,并参照表4绘制表格。

      学生需完成的实验项目包括(1)~(6),具体与信息源1类似,于此不再赘述。

      综上所述,以实验图表为载体的TBL模式通过设计阶梯式的信息源开启任务环,引导学生完成任务环中与分析、评价、创造相呼应的实验能力项目,对高阶思维实现靶向性培养。该模式由于将图表开发与任务驱动式教学相结合,表现出充分的灵活性和生命力,为教师日后自主研发教学资源提供了参考范式,是教材二次开发的有效途径。

      编辑手记:本文通过构建基于图表开发的TBL教学模式(主要包括前任务、任务环、思维聚焦三个环节)并将其应用到高阶思维的培养中,收到了良好效果。将实验图表开发与任务驱动式教学相结合,以实现高阶思维的靶向性培养,可以说是实验教学的一个创举,为理科教学中高阶思维能力培养研究提供了参考范式。

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