从“植物生长素的发现”看课堂教学逻辑性的构建

投稿敖御
更新时间2015-09-03
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　　摘要运用课堂教学实例，从教材的知识逻辑、学生的认知逻辑以及过程和方法逻辑等方面阐述高中生物课堂教学逻辑性的构建。教师在课堂教学中重视教学逻辑性的构建，并坚持实施合乎逻辑的教学，为学生未来的发展奠定基础。
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　　关键词教学逻辑性知识逻辑认知逻辑过程和方法逻辑
　　中图分类号 G633.91 文献标识码 B
　　科技的发展成就了课堂的变革，教师可以运用新颖别致的教学方法和教学手段，使课堂“精彩纷呈”，然而，潜心分析才发现形式丰富的表象下，往往呈现的是教学环节组织的混乱，学生无法形成意义学习。而另一种课堂却截然不同，教师只运用简单的几张幻灯片，却能够使整堂课如行云流水般顺畅，环环相扣，层次分明，似乎有一条无形的线贯穿其中，深深吸引着学生。教学效果的巨大差异引发教师对生物课堂教学逻辑性的思考。
　　1 教学逻辑性的概念
　　教学逻辑性是指在教学法方面体现出逻辑学各规律的运用，具体为在教学中教学任务制定、教学过程、教学内容及方法、教学组织等诸方面不违反逻辑规律。合理的教学逻辑性是建立在教师对课程教育目标深入理解和对教学内容进行充分发掘的基础之上，融合，学生的实际情况及教师的教学风格而形成的。
　　2 教学逻辑性的建构
　　构建教学逻辑时，首先要设计好逻辑主线。一般说来，教学的逻辑主线可以在教材的知识逻辑、学生的认知逻辑以及过程和方法的逻辑中选择。下面以人教版必修3第三章第1节“植物生长素的发现”为例，简述课堂教学逻辑性的构建。
　　2.1 教材的知识逻辑
　　教材的知识逻辑是指教材从整个结构体系到每个知识的叙述都要遵守逻辑学规则。新教材强化了知识的来龙去脉及逻辑关系，使知识的呈现、各知识之间的相互关系更符合科学发展和人类认识事物的逻辑规律。例如：“植物生长素的发现”教材的知识逻辑如图1所示。
　　通过图1可以看出，教材以生长素的发现历史为线索，选取关键史实进行组织，以引导学生体验科学家探索的过程和科学知识形成的过程。再比如：人教版必修二第一章第一节中孟德尔四点假说间也具备严密的逻辑关系（图2）。
　　把握教材的整体逻辑设计，对于教师教学逻辑的设计，恰当地处理好章节间关系、知识点安排、情境设置、拓展实际应用知识等是很重要的。
　　2.2 学生的认知逻辑
　　教师的教学设计仅体现教材的逻辑表达还不够，必须与学生的认知逻辑相配合。教师应根据学生的认知逻辑选用最具针对性的逻辑思维方式进行教学。“植物生长素的发现”按照教材的逻辑组织教学符合科学家探究的历程以及知识的形成过程，但由于教材中每一位科学家的实验都涉及直立生长和弯曲生长两组实验，学生需要不停地切换思维。因而，这样的编排虽然符合科学史发展的逻辑，却不符合学生的认知逻辑。如果按照学生的认知逻辑设计教学，教师可以从中理出两条逻辑主线（图3）：主线一是植物为什么能够直立生长；主线二是植物为什么能够弯曲生长。沿着这两条主线，师生共同探究、推理，得出结论。
　　如图3所示，师生首先共同探究胚芽鞘直立生长现象产生的原因，在学生对直立生长分析清楚之后，再转到弯曲生长的探究。胚芽鞘直立生长的探究为后续弯曲生长的探究做了很好的铺垫，为学生的学习建立“脚手架”，符合学生的认知规律，课堂教学更加轻松和顺畅。
　　2.3 过程和方法逻辑
　　“植物生长素的发现”一节的教学也可以以科学探究的步骤为线索对其中涉及的过程和方法进行逻辑设计，也让学生具体地体验了科学探究的过程和方法。
　　2.3.1 科学探究的逻辑
　　科学探究过程一般包括提出问题、作出假设、设计实验、实验验证、得出结论等步骤，其过程体现了学科内在逻辑性与学生认知规律的统一。以“植物生长素的发现”中胚芽鞘生长部位的探究过程为例说明科学探究过程中的逻辑。①提出问题：胚芽鞘的哪一部分在生长？②作出假设：胚芽鞘的生长部位在尖端、尖端以下或各个部位（三个假设）。③设计实验：在胚芽鞘上画一条竖直的实线。④实验验证：进行实验，观察现象―胚芽鞘尖端仍是实线下部变成虚线。⑤得出结论：胚芽鞘的生长部位在尖端以下。上述探究过程逻辑严密，环环相扣，通过探究活动提升了学生逻辑推理能力及创新思维能力。
　　2.3.2 逻辑起点的设计
　　逻辑起点是整堂课所围绕的中心点。恰当的逻辑起点不但引发思维的过程，也能使学生思维过程合理、有效，增加对学习内容的理解。例如，2.2中围绕“直立生长”与“弯曲生长”这两个逻辑起点展开教学，教学逻辑清晰，使得课堂形散而神不散。再比如必修1第六章“细胞的分化”，教学时可以围绕“细胞分化”这一逻辑起点构思课堂教学，拓展出什么是细胞分化、细胞为什么要分化、细胞为什么会分化等一系列问题（图4）。
　　教学围绕“细胞分化”这个逻辑起点展开，从现象到本质，遵循发现问题、分析问题、解决问题的规律，逻辑关系非常清晰。
　　2.3.3 问题串设计逻辑
　　关于教学逻辑性的设计，有一环节至关重要，即教学过程中问题的提出、分析和解决的全过程要符合逻辑。“问题”是学生思维的开始，但并不是所有的提问过程都是逻辑思维教学过程。如果所提问题和原有的认知结构之间缺乏必然联系，将不利于学生思维能力的培养。因此，教师应对问题进行预设，形成问题串，问题与问题之间应该合乎逻辑。
　　例如，图3中提及的逻辑主线一：植物直立生长的探究，其中问题的设置极具逻辑性。① 胚芽鞘的哪一部分在生长？（胚芽鞘的生长部位在尖端以下）② 尖端与胚芽鞘的生长有关吗？（胚芽鞘的生长与尖端密切相关）③ 尖端产生生长素促进尖端下部生长。上一问题是下一问题解决的前提，层层递进，学生的逻辑思维能力得到提升。
　　再如，必修一第四章“细胞膜――系统的边界”中体验细胞膜制备实验教学也采用了问题串设计（图5）。
　　上述实验教学，教师从材料的选择入手，引出学生所熟知的哺乳动物成熟红细胞之后逐步深入。在推导时，教师注意交待其中的逻辑过程，一步步地展开，在已知条件和所求问题之间设置衔接通道，通过解决问题，培养了学生的逻辑思维能力。
　　4 意义
　　首先，合乎逻辑规律的教学过程十分流畅，具有韵律和美感，对听者而言是一种艺术享受。在如此享受的课堂中，学生的学习兴趣会不断得到强化，最后升华为对该学科的强烈追求。而学生对一些课程感到厌倦，很大程度上也正是因为教学缺乏有力的逻辑支持，没有说服力，使学生失去兴趣。再者，如果教师能够在课堂教学中重视教学逻辑性的构建，并坚持实施合乎逻辑的教学，长此以往，学生的逻辑思维能力在潜移默化中也会逐渐形成，从而为学生未来的发展奠定基础。