POE教學(xué)策略在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分析

賴青 金英善

［摘 要］POE教學(xué)策略是建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、觀察滲透理論、概念轉(zhuǎn)變教學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)策略。文章通過(guò)文獻(xiàn)研究法，對(duì)POE教學(xué)策略的發(fā)展及應(yīng)用和基于POE教學(xué)策略的教學(xué)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行闡述，并闡明POE教學(xué)策略在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

［關(guān)鍵詞］POE教學(xué)策略；生物學(xué)教學(xué)；生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

［中圖分類號(hào)］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）05-0083-04

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要依托生物學(xué)課程來(lái)習(xí)得和鞏固，是公民基本素養(yǎng)的重要組成之一，也是學(xué)生應(yīng)具備的持久能力與品格，更是使學(xué)生終身受益的學(xué)習(xí)觀念與態(tài)度［1］。如何促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)，成為廣大生物學(xué)教師最為關(guān)注的問(wèn)題。傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)中，教師的課堂提問(wèn)往往夾雜著答案的提示，學(xué)生常常不加思考就照搬課本內(nèi)容來(lái)回答問(wèn)題；課堂探究也總是遵循一成不變的套路，部分教師對(duì)“探究”有著機(jī)械和僵化的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為“探究”必然包括“提出問(wèn)題—作出假設(shè)—制訂計(jì)劃—實(shí)施計(jì)劃—得出結(jié)論—表達(dá)交流”等固定環(huán)節(jié)。而傳統(tǒng)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)亦多停留在復(fù)制實(shí)驗(yàn)流程、重復(fù)無(wú)意義的實(shí)驗(yàn)操作等層面上，忽略了學(xué)生的獨(dú)立思考與自主探究，難以真正落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，探尋真正能發(fā)揮學(xué)生主體性、啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考與自主探究、有效促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落實(shí)的教學(xué)策略就變得尤為重要。本文主要探討POE教學(xué)策略的發(fā)展與應(yīng)用及其在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、POE教學(xué)策略的發(fā)展與應(yīng)用

（一）POE教學(xué)策略的發(fā)展

POE（Predict-Observe-Explain）教學(xué)策略是一種符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)策略，它能有效發(fā)揮課堂教學(xué)對(duì)落實(shí)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的促進(jìn)作用。Champagne、Klopfer、Anderson等人［2］提出了DOE策略（POE教學(xué)策略的前身），即演示（Demonstration）—觀察（Observe）—解釋（Explain）。隨后Gunstone和White等人發(fā)現(xiàn)，在DOE策略實(shí)施過(guò)程中學(xué)生處于被動(dòng)接受狀態(tài)，不能深刻理解知識(shí)。顧江鴻、史小梅、李春密等人以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、觀察滲透理論、概念轉(zhuǎn)變教學(xué)理論為基礎(chǔ)，正式提出了POE教學(xué)策略［3］。POE教學(xué)策略包括三個(gè)階段，分別是預(yù)測(cè)、觀察、解釋，每一個(gè)階段都有特定的任務(wù)（見表1）。采用POE教學(xué)策略既有助于教師條理清晰地開展教學(xué)，也有助于學(xué)生深化對(duì)概念性知識(shí)的理解。

在教學(xué)實(shí)踐中，教師不斷對(duì)POE教學(xué)策略進(jìn)行嘗試和改進(jìn)。例如，Savander-Ranne和Kolari［5］基于豐富的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)POE教學(xué)策略進(jìn)行了改進(jìn)，擴(kuò)展為PDEODE教學(xué)策略，即“預(yù)測(cè)（Prediction）—討論（Discussion）—解釋（Explanation）—觀察（Observation）—討論（Discussion）—解釋（Explanation）”。該策略主要引導(dǎo)學(xué)生基于對(duì)實(shí)驗(yàn)或者事實(shí)情境的理解，先預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者事實(shí)結(jié)果，闡明原因，然后分小組進(jìn)行討論，小組間相互分享預(yù)測(cè)結(jié)果，并達(dá)成共識(shí)，之后開展小組間交流，而后由學(xué)生操作實(shí)踐，觀察現(xiàn)象并做好記錄，最后以協(xié)作方式對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、對(duì)比、評(píng)判［6］。邱美虹［7］認(rèn)為，教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋后，可以將學(xué)生得出的結(jié)論與之前的預(yù)測(cè)進(jìn)行比較，深化學(xué)生的認(rèn)知沖突，促其主動(dòng)思考，以期達(dá)成概念的統(tǒng)一，提升課堂教學(xué)成效。

（二）POE教學(xué)策略的應(yīng)用

POE教學(xué)策略最初是作為一種有效的演示教學(xué)策略而被引入到我國(guó)的課堂教學(xué)中的。隨著研究的不斷深入，一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)POE教學(xué)策略不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有積極的作用，而且對(duì)理論教學(xué)亦有幫助，并認(rèn)為大學(xué)、中學(xué)、小學(xué)都可以采用POE教學(xué)策略進(jìn)行教學(xué)。目前，POE教學(xué)策略在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用逐漸成為研究熱點(diǎn)，且有學(xué)者構(gòu)建出基于POE教學(xué)策略的教學(xué)設(shè)計(jì)流程［8］（見圖1）。

國(guó)外對(duì)POE教學(xué)策略的應(yīng)用研究較為成熟。在知網(wǎng)、維普、萬(wàn)方等數(shù)據(jù)庫(kù)中以“POE教學(xué)”作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，截至2022年7月，共可檢索到128篇文獻(xiàn)。從2015年開始，有關(guān)POE教學(xué)策略應(yīng)用研究類論文的發(fā)表呈逐年遞增的趨勢(shì)（見圖2），表明POE教學(xué)策略在教學(xué)實(shí)踐中具有一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐價(jià)值。

當(dāng)前，POE教學(xué)策略在化學(xué)、物理、生物學(xué)等學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用較多，化學(xué)學(xué)科中的研究文獻(xiàn)數(shù)量最多，有62篇（約占48%）；其次是與生物學(xué)相關(guān)的研究文獻(xiàn)，有31篇（約占24%）；再次是與物理相關(guān)的研究文獻(xiàn)，有18篇（約占14%）（見圖3）。由此可見，越來(lái)越多的理科教師認(rèn)同POE教學(xué)策略的實(shí)踐意義，并積極嘗試將POE教學(xué)策略有效應(yīng)用于課堂教學(xué)中。

二、POE教學(xué)策略在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是生物學(xué)學(xué)科教育在全面貫徹黨的教育方針、落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、發(fā)展素質(zhì)教育中的獨(dú)特貢獻(xiàn)，是生物學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)生物學(xué)的學(xué)習(xí)逐步形成的科學(xué)態(tài)度、正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力［9］。如何促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地，是新時(shí)代生物學(xué)教育工作者必須深入研究的課題。廣大生物學(xué)一線教師需要在課堂中有效進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，樹立先進(jìn)的教學(xué)理念，采用合適的教學(xué)方法和教學(xué)模式，尤其要不斷探索新的教學(xué)方法和策略，真正開展以素養(yǎng)為導(dǎo)向、以生為本的課堂教學(xué)，從而促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（一）以POE教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念

生命觀念是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要標(biāo)志，而生命觀念的建立又是以生物學(xué)概念性知識(shí)的學(xué)習(xí)作為基礎(chǔ)的［10］。POE教學(xué)策略提出的初衷便是幫助學(xué)習(xí)者建構(gòu)科學(xué)概念，其“預(yù)測(cè)”階段便是為暴露學(xué)生的前科學(xué)概念而設(shè)計(jì)的。在學(xué)生充分暴露前科學(xué)概念后，教師再結(jié)合學(xué)生的前科學(xué)概念進(jìn)行引導(dǎo)，進(jìn)而使學(xué)生在“觀察”階段形成認(rèn)知沖突，最后在“解釋”階段通過(guò)獨(dú)立思考、小組討論、歸納總結(jié)等方式實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，進(jìn)而建構(gòu)科學(xué)概念，最終逐步形成生命觀念。POE教學(xué)策略能夠有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的前科學(xué)概念，促使學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念，且已經(jīng)在課堂教學(xué)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。如姚國(guó)平［11］以“氣孔開閉原理”為例，探討了如何應(yīng)用POE教學(xué)策略指導(dǎo)學(xué)生深度建構(gòu)生物學(xué)概念；李金雅、林偉、王慧娟［12］運(yùn)用二階層診斷測(cè)試法，診斷高中生的迷思概念，并以POE教學(xué)策略指導(dǎo)高中生建構(gòu)科學(xué)概念；王?。?3］在以概念轉(zhuǎn)變教學(xué)理論為基礎(chǔ)的POE教學(xué)設(shè)計(jì)中指出，做好POE教學(xué)的設(shè)計(jì)并很好地將其落實(shí)到課堂教學(xué)之中，有利于教師探查學(xué)生的前科學(xué)概念，同時(shí)幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變進(jìn)而建構(gòu)科學(xué)概念。

（二）以POE教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維

科學(xué)思維是一種思維習(xí)慣，重實(shí)證是科學(xué)思維的顯著特點(diǎn)［14］。POE教學(xué)策略的“預(yù)測(cè)”階段能夠增加學(xué)生對(duì)于科學(xué)事實(shí)的感性認(rèn)識(shí)；“觀察”階段能夠給予學(xué)生充分的自主性；促使學(xué)生運(yùn)用科學(xué)手段了解事實(shí)；“解釋”階段能夠讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的話語(yǔ)表達(dá)出科學(xué)事實(shí)，并指出用以作出事實(shí)判斷的證據(jù)。從POE教學(xué)策略本身來(lái)看，其“預(yù)測(cè)”“觀察”“解釋”三個(gè)階段都能夠使科學(xué)思維方法得到廣泛運(yùn)用。學(xué)生在“預(yù)測(cè)”階段利用演繹與推理的方法結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)或已學(xué)知識(shí)進(jìn)行思辨，給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果或問(wèn)題答案，并做出初步解釋，在解釋中暴露前科學(xué)概念；在“觀察”階段形成認(rèn)知沖突（認(rèn)知沖突的存在是發(fā)展批判性思維的基礎(chǔ)）；“解釋”階段通過(guò)對(duì)觀察結(jié)果的分析思考和歸納總結(jié)，實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變并建構(gòu)科學(xué)概念，從而提升歸納與概括能力。必要時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型，建立關(guān)于現(xiàn)象、事物或系統(tǒng)的概念體系，發(fā)展“模型與建模”科學(xué)思維。而學(xué)生充分發(fā)揮主體性，經(jīng)歷“預(yù)測(cè)”“觀察”“解釋”三個(gè)階段，勇于探索，除舊布新，這本身就是一種創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。

羅高潔［15］將POE教學(xué)策略與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，證實(shí)了POE教學(xué)策略能夠鍛煉學(xué)生的邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，有助于學(xué)生提高科學(xué)思維水平，提升學(xué)習(xí)效果。付鑫［16］利用POE策略進(jìn)行基于真實(shí)科研情境的PCR實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)思維能力。

（三）以POE教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生提升科學(xué)探究能力

科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，并針對(duì)具體的生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、提問(wèn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施方案以及交流討論結(jié)果的能力。科學(xué)探究［17］包括觀察，質(zhì)疑，查閱書籍或其他信息以確認(rèn)已有信息，設(shè)計(jì)觀察方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)修正已有信息，使用工具收集、分析和解釋數(shù)據(jù)，提出答案，解釋和預(yù)測(cè)，與他人交流結(jié)果等。可以看出，POE教學(xué)策略的三個(gè)階段都包含科學(xué)探究的要素?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)（2003年版）》倡導(dǎo)以探究為核心的多樣化的教學(xué)方式、倡導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手和動(dòng)腦的學(xué)習(xí)活動(dòng)中全面達(dá)成課程目標(biāo)［18］。于是我國(guó)許多學(xué)者開始嘗試用POE教學(xué)策略改進(jìn)傳統(tǒng)的生物學(xué)課堂教學(xué)。如任夢(mèng)［19］通過(guò)對(duì)POE教學(xué)策略對(duì)高一學(xué)生科學(xué)探究能力的影響進(jìn)行研究，探討如何提升學(xué)生的科學(xué)探究能力；王慧麗［20］從POE教學(xué)策略各階段出發(fā)，探討POE教學(xué)策略在高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用；孟凡龍［21］將高中生物學(xué)科學(xué)史與POE教學(xué)策略相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)探究的基本范式。

（四）以POE教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生培育社會(huì)責(zé)任意識(shí)

社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的擔(dān)當(dāng)和能力［22］。各項(xiàng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)并非孤立存在，生命觀念的形成是以學(xué)生較好地理解生物學(xué)概念性知識(shí)為前提，而這種概念性知識(shí)的理解需要以科學(xué)思維和科學(xué)探究來(lái)輔助?？茖W(xué)思維能使學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象與規(guī)律進(jìn)行有效的探索，對(duì)社會(huì)議題進(jìn)行考察與論證?？茖W(xué)探究既作為開展科學(xué)調(diào)查的方式，也作為一種知識(shí)體系，有助于學(xué)生領(lǐng)悟生命觀念，并且能夠指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地開展調(diào)查研究，正確履行社會(huì)責(zé)任。社會(huì)責(zé)任應(yīng)通過(guò)生物學(xué)課程教學(xué)，潛移默化地進(jìn)行滲透。當(dāng)前尚沒有探討POE教學(xué)策略與社會(huì)責(zé)任培養(yǎng)的論文，但一些教師正嘗試在POE教學(xué)策略的應(yīng)用中滲透社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)［23］。

三、POE教學(xué)策略的應(yīng)用反思

POE教學(xué)策略能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一些問(wèn)題。例如，在“預(yù)測(cè)”階段，有的學(xué)生盲目推測(cè)，沒有進(jìn)行深入的思考，僅憑直覺就給出了預(yù)測(cè)結(jié)果；在“觀察”階段，學(xué)生抓不住觀察的重點(diǎn)，難以形成認(rèn)知沖突；在“解釋”階段，學(xué)生無(wú)法運(yùn)用所學(xué)知識(shí)簡(jiǎn)明清晰地對(duì)觀察結(jié)果進(jìn)行合理解釋。POE教學(xué)策略以其科學(xué)性、實(shí)用性和可操作性受到廣大教師的青睞。但是由于受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，部分教師對(duì)POE教學(xué)策略缺乏深入了解和不能有效應(yīng)用，而部分教師只是機(jī)械地根據(jù)固定教學(xué)流程運(yùn)用POE教學(xué)策略，課程教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏知識(shí)的拓展和遷移應(yīng)用，無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生深入思考，亦無(wú)法發(fā)揮POE教學(xué)策略的育人價(jià)值。因此，在教學(xué)中教師應(yīng)重視POE教學(xué)策略與情境創(chuàng)設(shè)的有效融合，積極探索POE教學(xué)策略與其他教學(xué)策略以及科學(xué)合理的評(píng)價(jià)方式的結(jié)合，勇于創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，完成立德樹人根本任務(wù)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

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［23］? 沈妍婧，朱曉燕，戴群，等.基于POE教學(xué)策略的“小麥的真菌性病害”實(shí)驗(yàn)探究［J］.生物學(xué)教學(xué)，2019（9）：59-61.

（責(zé)任編輯 黃春香）