支架式教學(xué)在高中生物美育中的應(yīng)用策略研究
——以“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一課為例

吳美云

（福建省廈門第六中學(xué) 福建廈門 361012）

美育是審美教育、情操教育、心靈教育，也是豐富想象力和培養(yǎng)創(chuàng)新意識的教育，能提升審美素養(yǎng)、陶冶情操、溫潤心靈、激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造活力。生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象及生命活動規(guī)律的自然科學(xué)，獨(dú)特的學(xué)科屬性賦予其特有的美學(xué)要素。教師在高中生物教學(xué)中,有機(jī)融合審美教育,不僅可以為美育課程的實(shí)施提供新思路，還可以進(jìn)一步豐富生物學(xué)科的育人價值。但學(xué)科美育一直是學(xué)科教育的短板，生物作為自然學(xué)科的審美性受現(xiàn)行考試模式的影響常常被忽略。

支架式教學(xué)是指教師通過為學(xué)生搭建支架，幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握知識，不斷積累最終達(dá)到理想的學(xué)習(xí)層次。結(jié)合生物學(xué)科教學(xué)特點(diǎn)，教師采用支架式教學(xué)策略,深入挖掘課程中的美育價值,可以有效加強(qiáng)美育的滲透教育，培養(yǎng)學(xué)生對于生命美、思維美、科學(xué)美、結(jié)構(gòu)美的鑒賞，提高學(xué)生的審美與人文素養(yǎng)。教師要注意支架搭建的適切性、巧妙性和漸消性，采取合理有效的支架類型充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造精神，將審美目標(biāo)具象細(xì)化，逐層分解成學(xué)生可接受的意象、經(jīng)驗(yàn)，充分實(shí)現(xiàn)美育與生物學(xué)科教學(xué)的有效融合。下文以人教版高中生物必修一第三章第一節(jié)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”內(nèi)容為例，淺析如何利用情境、史料、問題、工具、范例等支架實(shí)現(xiàn)高中生物教學(xué)中美育的有機(jī)滲透。

1 提供情境支架感受“生命美”

生物學(xué)作為一門自然科學(xué)，與美育有著緊密的聯(lián)系。美育可以激發(fā)人的感性意識，在情境中潛移默化地提高學(xué)生對美的認(rèn)知，使學(xué)生的審美結(jié)構(gòu)更具延展性。美學(xué)情境支架的搭建方式靈活自由，但意在真實(shí)、情景同現(xiàn)。

生命觀念是“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”教學(xué)中重點(diǎn)發(fā)展的核心素養(yǎng)?？茖W(xué)是邏輯和想象的融合，教師播放配樂詩朗誦《愛到細(xì)胞深處》，將可知、可感的詩歌情境引入課堂教學(xué)，可以誘發(fā)學(xué)生的樂學(xué)情緒。學(xué)生在教師提供詩歌情境支架下潛移默化地實(shí)現(xiàn)美學(xué)情境與細(xì)胞膜功能有關(guān)生物知識的相互轉(zhuǎn)化（圖1）。通過生命觀念中美的傳遞，學(xué)生感受微觀世界下細(xì)胞內(nèi)在的“生命美”，從而提高對美的感知能力。

2 呈現(xiàn)史料支架體驗(yàn)“科學(xué)美”

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，探索未知世界的過程蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)之美，正如居里夫人所說“科學(xué)的探討與研究，其本身就含有至美，其本身給人的愉快就是報酬”。生物的“科學(xué)美”內(nèi)涵豐富，包括跨學(xué)科的融合之美、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新之美、科研態(tài)度的求真之美，堅持不懈的品格之美等。在科學(xué)探究教學(xué)中，教師要充分挖掘科學(xué)史料，帶領(lǐng)學(xué)生親歷科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程，在知識的構(gòu)建過程中以積極的科學(xué)精神感染學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)美并確立追求真理的意向。

例如，對細(xì)胞膜成分及結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)依托科學(xué)史料為支架（圖2），學(xué)生采用關(guān)聯(lián)探求的方式體驗(yàn)科學(xué)家基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學(xué)思維探究細(xì)胞膜的成分及結(jié)構(gòu)的過程。借助歐文頓上萬次的物質(zhì)通透性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可感受到跨學(xué)科的融合之美。通過電子顯微鏡技術(shù)、熒光標(biāo)記技術(shù)和冰凍蝕刻技術(shù)對科學(xué)發(fā)現(xiàn)的推進(jìn)，學(xué)生可領(lǐng)悟科研中實(shí)驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新之美。依托科學(xué)家追求真理不斷探索所折射出來堅持不懈的品格之美，教師引導(dǎo)學(xué)生形成“用科學(xué)造福人類，創(chuàng)造美好生活”的正確價值觀?！翱茖W(xué)美”體驗(yàn)過程的本質(zhì)就是學(xué)生掌握生物基本知識和科學(xué)方法的過程?？茖W(xué)史的學(xué)習(xí)可以激發(fā)學(xué)生合作探究的意識，自主完成細(xì)胞膜流動鑲嵌模型的構(gòu)建，由此進(jìn)階形成“以美尋知”“以美啟智”的智育之路。

3 借助問題支架領(lǐng)略“思維美”

問題支架就是學(xué)習(xí)某一主題時，圍繞一定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，由教師依據(jù)一定的邏輯而精心設(shè)計的一組問題。生物科學(xué)思維中蘊(yùn)含著比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括、批判性思維等思維美。以科學(xué)思維為主體的生物學(xué)課程，可以通過問題進(jìn)階和思維遞進(jìn)的有機(jī)融合，以問題的深入不斷拓展學(xué)生的思維，學(xué)生在獨(dú)立思考、判斷問題的過程中完成生物學(xué)知識的建構(gòu)。例如，在“對細(xì)胞膜成分的探索”的教學(xué)中，教師可以提供以下資料和問題。

資料①：1895年，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)做了上萬次的細(xì)胞膜通透性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不溶于脂肪的物質(zhì)不容易穿過細(xì)胞膜。

資料②：1917年，朗繆爾將提取的磷脂鋪展在水盤上，磷脂的一端為親水性頭，兩個脂肪酸為疏水的尾。

資料③：1925年，戈特和格倫在脂質(zhì)展層實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)提取的脂質(zhì)鋪展后所測的面積是實(shí)際測量的紅細(xì)胞的表面積的兩倍。

教師根據(jù)資料，提出問題：①依據(jù)相似相溶的原理推測細(xì)胞膜的成分包含什么？如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的推測？②請根據(jù)磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，思考磷脂分子在空氣-水界面上將如何存在？在空氣-油界面上磷脂分子的排布情況又如何？③根據(jù)面積的比值關(guān)系，推測細(xì)胞膜中磷脂的排布形式是什么？

問題的進(jìn)階展現(xiàn)了生物學(xué)科邏輯思維的本質(zhì)。在本環(huán)節(jié)中，教師依托科學(xué)史呈遞和問題進(jìn)階環(huán)環(huán)相聯(lián)的邏輯力量，使學(xué)生能夠理清知識間的內(nèi)在聯(lián)系并形成有序的知識鏈條，順利完成磷脂在細(xì)胞膜中的排布模型的構(gòu)建，從中領(lǐng)略知識內(nèi)在聯(lián)系所形成的“思維美”。

4 挖掘工具支架欣賞“結(jié)構(gòu)美”

工具支架主要指教師在課堂教學(xué)中所提供的計算工具、網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體和工具書等，用于拓展學(xué)生的思維，幫助學(xué)生更多地了解和認(rèn)識教學(xué)內(nèi)容。圖片、動畫和視頻是生物學(xué)科中不可或缺的學(xué)習(xí)工具，是知識的載體。教師在教學(xué)過程中應(yīng)充分發(fā)揮工具支架鮮活直觀的優(yōu)勢，激發(fā)學(xué)生以通感為基礎(chǔ)的審美感知。例如，在“探究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)的教學(xué)中，教師可以先播放“雞蛋黃的細(xì)胞膜”實(shí)驗(yàn)視頻，幫助學(xué)生認(rèn)識細(xì)胞膜存在的客觀事實(shí)；借助變形蟲吞噬食物的視頻、熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)的動畫等工具，使學(xué)生對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的分析過程具有動態(tài)性、交互性和情境性。多維的動畫和視頻可以激發(fā)學(xué)生的通感審美，豐富學(xué)生的審美想象，將晦澀的文字難以演繹的細(xì)胞膜動態(tài)的“結(jié)構(gòu)美”呈現(xiàn)出來供學(xué)生感知和欣賞。

5 巧用范例支架彰顯“實(shí)踐美”

在生物學(xué)教學(xué)中，基礎(chǔ)知識和實(shí)踐操作有機(jī)整合可以極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)的課外制作中，教師要求學(xué)生用廢舊物品制作生物膜模型，小組展示并進(jìn)行評價，這是本節(jié)課模型與建?？茖W(xué)思維的重要體現(xiàn)。在布置模型制作之前，教師可以先展示生物膜的模型范例并提供模型制作的評價量規(guī)（表1），通過范例支架給學(xué)生提供一個形象直觀的美的作品和參考標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生對模型范例開展評價的過程中，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生感悟物理建模的研究方法，使學(xué)生學(xué)會科學(xué)準(zhǔn)確提取關(guān)鍵信息，提高學(xué)生對模型建構(gòu)內(nèi)涵的理解和掌握。課后，各小組利用相關(guān)材料合作構(gòu)建“流動鑲嵌”模型，實(shí)現(xiàn)“以美逸勞”。在模型制作的選材上，教師要注意滲透節(jié)約資源、廢物利用的環(huán)保理念，以提高學(xué)生社會責(zé)任感，實(shí)現(xiàn)“以美促德”。

表1 細(xì)胞膜流動鑲嵌模型建構(gòu)的評價量規(guī)

由此可見，模型和評價量規(guī)的展示就是一個范例支架，可以幫助學(xué)生更好地掌握模型建構(gòu)的內(nèi)涵。整個模型建構(gòu)環(huán)節(jié)以體驗(yàn)式過程性評價為主導(dǎo)，進(jìn)而達(dá)成本節(jié)課的美育目標(biāo)。即學(xué)生通過教師提供范例支架能夠感知細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)之美，動態(tài)之美，并且產(chǎn)生追求美的意愿；能夠基于評價量規(guī)中涉及的生物學(xué)科知識的科學(xué)性、合理性、準(zhǔn)確性創(chuàng)造美的作品，同時兼具美感和藝術(shù)性，彰顯生物學(xué)科的“實(shí)踐美”。

6 總結(jié)與展望

美育是學(xué)習(xí)主體對美的事物（自然美、社會美、藝術(shù)美、科學(xué)美等）進(jìn)行感知、理解、體驗(yàn)、評價、表現(xiàn)和創(chuàng)造的基本品質(zhì)與能力的總和。讓美育進(jìn)教學(xué)是學(xué)校教育的重要內(nèi)容，生物學(xué)科教學(xué)中的美育滲透對促進(jìn)學(xué)生獲取知識、陶冶情操和發(fā)展價值觀具有重要作用。教師依托支架教學(xué)策略可以實(shí)現(xiàn)知識線和審美線的有效融合，引導(dǎo)學(xué)生感知、體驗(yàn)并表現(xiàn)生物學(xué)科的美育要素，實(shí)現(xiàn)美育在教學(xué)實(shí)踐的落地。但歸根到底，融合只是一種載體和手段，而美育與生物學(xué)科教學(xué)有效融合之后帶來的審美素養(yǎng)、審美意識的內(nèi)化才是育人的根本目的，最終達(dá)到各美其美，美美與共，實(shí)現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和美育素養(yǎng)雙豐收的效果，進(jìn)而將生物學(xué)中領(lǐng)悟的美轉(zhuǎn)化為追求美好生活的動力。