生物学教学设计研究

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教学应秉持“有人、有情、有义”的“三有教学”理念。“有人”强调以学生为中心的教学，“有情”主张教学的情境化，而“有义”则倡导有意义的学习。当代基础教育的重大危机在于“脱境(decontextualized)”和“离身(disembodied)”［1］，无论是脱境还是离身的教学，都是背离了“三有教学”的基本理念，将学习者及其情感，以及学习的意义，从知识学习中剥离出来并弃至教学之外，课堂教学走上无人、无情、无义的不归之路。境脉学习(contextuallearning)理论重视认知的具身性、情境化和螺旋式，可为生物学教学凸显“三有教学”的原初意义提供良好支持。

1境脉学习理论的意涵

“境脉(context)”一词，英汉词典解释为“上下文”“语境”“文脉”，或者指“人或事存在于其中的各种有关的情况”、来龙去脉、背景、环境等［2］。这一概念最初用于语言分析，意指决定词语或段落意义的特定语言环境。近年来，“境脉”概念在信息技术、教育理论和学习科学等领域逐渐得到重视和应用。境脉学习理论最初是在美国推出的教育者手册中提出来的，其中境脉是指包括多种因素在内而表现出来的一种协同作用，这些因素不仅包括教学的物理环境，更多关注的是学生的情感、心理、认知等方面［3］。境脉学习理论认为，学习者学习的内部世界是由自身原有的记忆、经验、动机、情感和反应构成的，学习者处理新的信息和学习新的知识时，关键在于与其内部世界发生意义，个体学习的过程即为个体学习境脉所构成的内部世界和外部信息发生有意义的交互作用的过程。境脉学习理论更关注学习者现有知识结构、学习兴趣、学习动机的分析，强调学习者内部世界对学习的重要性，教师需要深入分析学生的内部世界和外部信息特征，并促进外部学习内容以适合的方式与其内部世界发生有效联结、生成意义。

2基于境脉学习的教学设计

境脉概念具有强烈的指向性、动态性和整合性。境脉的指向性直指学生(学习主体)，力求全面地观察、探查、捕捉学生学习的相关信息;境脉的动态性意指学生的各种境脉信息总是处在动态发展之中;境脉的整合性强调对学生各种境脉信息的互为关联、相互影响进行研究和梳理，从“境”的多重性、复杂性走向“脉”的承接性和结构性。基于境脉学习的教学设计需要从知识境脉、认知境脉和教学境脉三个方面进行研究，这三者并不是相互游离而独立存在，而是可以互相联系、相辅相成的。

2．1知识境脉与知识逻辑性

国际经济与发展组织(OECD)将知识分为知道是什么的知识(know-what)、知道为什么的知识(know-why)、知道怎么做的知识(know-how)和知道是谁的知识(know-who)四类，“是什么的知识”是指事实方面的知识，“为什么的知识”是指原理与规律的知识，“怎么做的知识”是指做某些事的技能，“谁的知识”则涉及谁与所做事的有关信息，包含特定时代背景的社会关系［4］。这种知识分类法与境脉学习理论非常契合，将知识与人、社会背景和社会关系紧密关联。教学设计时对知识境脉的研究不仅要关注知识本身的内涵和特征，而且要构建知识与知识之间的内在联系，更要将知识的发生与发展过程及其特定的情境呈现出来，因此知识境脉追求知识逻辑的情境化和发展性。例如，生物进化理论的发展历程大致为:神创论→特创论→拉马克的用进废退学说→达尔文的自然选择学说→新拉马克学说(斯宾塞生理单位说、内格里的种质说)→新达尔文学说(魏斯曼的种质学说)→德弗里斯的突变论→近代生物进化学说(有机选择说、隔离说、直生论、杂种说、纯系说)→现代生物进化理论;再如，基因概念在近百年高中生物学教材中的变迁［5］也是科学概念发展历史的一个缩影(表1)。上述生物科学发展史的教学意义不仅仅在于科学知识的发展脉络，更在于科学认知发展的背后蕴含着由许多科学家演绎出来的许多科学事件所构成的令人动容、跌宕起伏、彪炳千古的历史脉络和教育故事。它们既是人类探索生物世界的发展史，也体现着人类认知发展的逻辑。

2．2认知境脉与认知发展性

认知境脉致力于研究以学生学习为中心的内部世界的发展规律，构建以学生认知规律为基础的认知发展主线，诸如学生的认知发展基础、学习兴趣爱好、认知特长和需求、学习动机和毅力、学习水平和品质等，都需要在教学设计时给予高度关注。境脉学习理论把学生本身就认定为个体境脉，学生的学习就是个体境脉所构成的内部世界与外部学习信息发生交互作用、生成意义学习的过程。认知境脉主要包含认知发展基础和特点，以及与认知发展高度关联的非智力因素，教学设计时应重点分析学生的学情特征和认知规律，如学生的前概念、学习经历和生活阅历、学习特长和困惑、认知特点和认知逻辑等。教师一方面有针对性地启发学生循序渐进地学习，让学生“学得科学”;另一方面调动学生的学习主观能动性，让学生“学得主动”。如何让学生循序渐进地学得科学，中学生群体的一般认知规律可为教师研究认知境脉、设计教学提供基本方向和路径:从体验到感悟，从个别到一般，从感性到理性，从形象到抽象，从事实到概念，从简单到复杂，从局部到整体，从直观到内隐，从低水平认知到高水平认知，从低阶思维到高阶思维，从浅层学习到深度学习，从感知到创造等。国内外关于概念转变影响因子的研究表明，学生的年级、性别、先验知识、推理、动机、态度等都是关键因子，其中年级代表着群体认知水平，性别意味着男、女生认知方式的差异，而先验知识(前概念等)诊断则是认知境脉分析非常重要的基础性工作。20世纪80年代，心理学家吉斯尔曼(Geiselman)和费希尔(Fisher)提出了“认知访谈”诊断法。所谓认知访谈，就是指通过访谈用口头提问和言语报告的形式，揭示学生问题解决时大脑思维活动过程的一种研究方法。在单元教学时，教师可将认知访谈和问卷调查结合使用，既可以为分析学生认知境脉提供可靠事实证据，又可以为提高教学针对性和有效性奠定基础。例如，安代红等教师对初中生前概念调查结果表明，78%学生认为“人体需要大量维生素”，69%学生认为“手上的‘青筋’是动脉血管”，85%学生认为“汗液是从毛孔中排出的”［6］。个别谈心、认知访谈和问卷调查能为学情分析与诊断提供可靠的直接证据，同时也为认知境脉设计和提高教学有效性指明方向。

2．3教学境脉与教学系统性

教学境脉旨在建立促进学生学习的知识境脉和认知境脉的课堂教学支持系统，它一方面强调教学的系统性和结构化，另一方面强调学习过程中的对话与交互的情境作用。基于境脉学习的教学设计需要组合和统整学习过程中诸多要素而形成有机统一的学习场域，建构有意探究、有序互动和有效对话的情境主线。如果说认知境脉属于学生学习的内部世界，知识境脉属于学生学习的外部世界，那么教学境脉则是持续促进内部世界和外部世界进行深度对话的交互机制。著名未来学家尼葛洛庞帝(Negroponte)在《数字化生存》一书中指出:“在我们的社会，有学习障碍的学生可能远没有我们想象的那么多，倒是有障碍的教学环境之多远远超出了我们的想象。”由此看来，教师在包含教学环境在内的教学境脉建设方面，应该付诸更多努力、更新探索和更大作为。Jonassen提出有意义学习(meaningfullearning)的特征模型，有意义学习的特征包括:主动的/动手的、合作的、有目的的、复杂的、境脉化的、回话的、反思的［7］等，其中境脉化是有意义学习的主要特征之一。教师不应过于剔除庞杂的境脉而提炼出简单易学的观点，然后传递给学生，这种看似便于学生学习的做法会导致学生思维品质拙劣、问题解决能力低下，因为学生在真实世界中遭遇的问题并非如此。置于真实世界境脉下的有意义学习任务是鲜活的、复杂的、多元的、非线性的，可以让学生学会解决非良构问题(ill-structuredproblems)。纯粹的知识是结晶化的，是一种“冷冰冰的美丽”，难以或不能再现事物本身，不能替代事物本身。境脉学习理论下的教学倡导从知识返身事物本身，恢复知识形成当初滚烫的温度和火辣辣的情感，犹如探寻钻石的美丽源自于岩浆炽热的流淌和磅礴。教学境脉是知识境脉和认知境脉在激动人心情境中的拥抱，教学设计时教师需要研究的重大课题之一就是如何调动情感的伟大力量。列宁曾有言道，如果没有人的情感，就不会有、也不可能有人对真理的追求。伟大导师的话语点中了境脉学习的核心要素，情感因素是境脉学习的关键之关键。

没有情感滋润和激荡的知识学习，就会导致形成“呆滞的思想(inertideas)”。认知产生于学生的身体与其学习环境之间的相互作用，具身性(embodied)和情境化(situated)是提高认知水平的必要条件。具身教育思想起源于哲学、证实于实验，发展于认知心理学，如今在教育领域形成一种具身认知浪潮。其实杜威当年就反对传统的身心二分、人与自然的分离，主张经验与自然、心与身、精神与物质的统一于融合，强调要让儿童有机会从事各种调动他们自然冲动的身体活动，让他们的身体进行操作、体验、探究和主动作业，在做中学，在问题解决中发展身心［8］。教学境脉理应接受具身认知(embodiedcognition)的关照和指引，强调教学的涉身性对学习的基础地位，凸显身体在学习中起着关键作用。教学境脉即为把身体、认知与环境(含知识世界、生活世界)高度耦合起来的学习活动“轴承”，在这根传动轴上更加注重主动体验、合作探究、互动对话，轴承转动的源动力在于课堂教学中问题与求解、困惑与解惑、好奇与探寻、失望与希望、愤悱与释然、犹豫与抉择、矛盾与和解。这根教学境脉轴承是课堂教学系统的主轴，其意义在于唤醒和激励学生的具身反应和深刻认知。由于课程的时空限制，具身的适切性需要在“吃”梅止渴的实感具身、“望”梅止渴的实境具身、“想”梅止渴的离线具身［9］中合理选择，以增强学习的感知、感受，提升学生的生动体验、创新体悟。大量教学实践亦表明，实践活动是实现身心合一、天人合一的首选教学方式，包含探究实验在内的科学实践活动的非凡意义都得到现代教学理论的广泛支持和无数教学实践的普遍证实。从这个视角来思考教学设计，勾勒教学境脉的主要任务在于建立情境化的学生学习活动主线。对于中学生物学教学而言，学生科学思维活动和科学探究活动乃是主要的学生学习活动方式，而且两者常常融会贯通、交相辉映，进而诞生生命观念的智慧光芒和社会责任的仁爱德性。教学境脉应体现活动情境的发展性，注重前后教学情境的联系和过渡、发展和升华。

3总结

诚然，当将课堂教学研究的目光移向境脉学习视野时，教师们仍然不能忘记知识逻辑和认知逻辑依然是境脉学习的重要基础:一方面学科知识处在不断联系和发展中，学科知识逻辑存在纵向发展和横向联系，教学内容组织需要遵循一定的逻辑关系;另一方面学生的认知也是处在动态的发展过程中，认知逻辑起点则是学生原有的认知基础、已有经验和情感状态，而学习的认知难度、学业目标和学习进阶则需要定位在学生的“最近发展区”。基于境脉学习的教学设计需要以知识逻辑、认知逻辑为基础，但是不再满足于知识的逻辑性、认知的发展性和教学的系统性，而是追求有效教学境脉下协调发展具身认知、理性逻辑的有序教学组织。

主要参考文献

［1］吴刚．论中国情境教育的发展及其理论意涵［J］．教育研究，2018，462(7):3140．

［2］汪纪苗，王淼淼，任雪明．“境脉”视角下的化学教学实践与思考［J］．中学化学教学参考，2017(13):1517．

［3］王香云．基于境脉的混合式教学研究与探索［J］．太原大学教育学院学报，2015，33(2):9395．

［4］郑燕林，李卢一，王以宁．“网络学习境脉”的概念模型［J］．中国电化教育，2007(8):1721．

［5］卢媛．中学生物学教科书中遗传学内容的百年变迁特点［J］．生物学教学，2019，44(4):1315．

［6］安代红，谷玺章，尹雅菲．对初中学生生物学前概念的调查研究［J］．生物学通报，2017，52(3):2224．

［7］吴忠良，张豪锋．以学习者为中心的学习环境理论分析研究［J］．新乡师范高等专科学校学报，2004，18(5):8587．

［8］宋岭，张华．具身化课程的核心特征及其故事性建构［J］．课程·教材·教法，2019，39(2):3743．

［9］彭文波，刘电芝．学习科学研究对课程设计与教学的启示［J］．课程·教材·教法，2019，39(1):1825．

作者：吴举宏 单位：江苏省教育科学研究院