例谈“黑箱化”处理策略在思维情境创设中的应用

一、黑箱与“黑箱化”

1.什么是黑箱

“黑箱”就是指那些既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状态的系统。“黑箱”研究方法的核心是：如果我们能设计出一个系统模型，在同样的输入作用下，它的输出和所模拟对象的输出相同或相似，就可以确认实现了模拟的目标。

2.“黑箱化”及其教学功能

将生物模型的构建过程作为学生课堂学习的核心过程即为“黑箱化”。

“黑箱化”的最大功能就是：创建模型构建的课堂思维情境，引导学生积极参与学习和思维。

学生通过模型的构建，不仅获得知识，更获得思维上的发展。高中生物很多内容都具有模型的基本特点，如：渗透模型、光合作用模型、细胞分裂模型、遗传模型、激素调节的负反馈模型等等。

二、例析：“黑箱化”在课堂思维情境创设中的2种类型

1.以“减数分裂模型”为代表的：多元假设生物模型

在这种类型的课堂教学过程中，学生在“黑箱”背景下可以提出多种假设模型，如“激素调节的负反馈模型”也具有这种特点，这种类型的课堂教学模式需要4个基本实施步骤：

第一步：根据生物模型设计输入、输出参数关系；

第二步：创设“黑箱”情境，引导建模；

第三步：比较不同假设模型与真实生物模型的吻合度；

第四步：落实真实生物模型。

2.以“渗透模型”为代表的：单一假设生物模型

这类生物模型在“黑箱”背景下，只要教师在设计“黑箱”参数时给出足够的信息，学生一般都会统一性的提出一种假设模型，如“有丝分裂”“光合作用的卡尔文循环”都属于这种类型。

与可能会产生的多元假设生物模型的课堂教学相比，这类的课堂教学步骤相对要简单一些：

第一步：根据生物模型设计输入、输出参数关系；

第二步：创设“黑箱”情境，引导建模；

第三步：落实真实生物模型。

3.“黑箱化”的课堂教学价值的评价和分析

无论是“减数分裂”还是“渗透模型”，从知识角度来看，都具有描述的特点。常态教学中，不管是用图片进行分步讲述还是用Flas进行动态演示，这些教学手段都是基于“事实描述”这种基本思想来指导教师的教法设计。与此相匹配的学法行为也就以：图像观察、图像记忆为主要的学习手段来指导学生的学习。

“黑箱化”处理后的教学过程，明显地在学法行为上发生了不同的变化，学生的学法不再是描述和记忆生物模型，而是通过对现象的观察和思考提出模型假设，因此，生物模型的学习上升到更高的思维层次的学习。

（作者单位 浙江省温州市温州第二中学黄龙校区）