基于探究性教学提出的一种新的教学理论，又简称为“层次化探究教学理论”，该理论形成于2015年3月，发表于教学专着《高中生物层次化探究教学构想与实践》。该理论不仅提出了理论构想，还系统地提出了落实与实施的技术方案。它的最大特点在于在班级授课制的情形下，最佳化教学设计、科学化课堂组织，最大程度上发展不同思维层次的学生的思维能力。

一、层次化有效探究的原因

毋庸置疑，不同的学生思维能力是有差异的。但每个学生都有获取知识与发展能力的内在需求，这也是不容争议的。在探究性教学中，不同类型的探究及不同问题思维力度是不同的。若思维力度总体偏大，超出思维能力低者之最近发展区，则不能引导其能力有比较明显的发展与提升；若思维力度总体偏小，低于思维能力强者之最近发展区，则不足以引导其能力明显提升。所以为满足学生尤其对于能力发展的差别化需求，需要对探究进行层次化的设计。

在探究性教学设计合理化的情况下，若学生学习的形式、学生回答的时机把握不合理，会导致探究性问题失去其探究的意义而形同虚设。为确保探究的有效性，课堂的组织形式也需要做出相应的调整与转变。

二、层次化有效探究的涵义及实现策略

“层次化”主要针对探究类型及问题的设定而言。

不同类型的探究其思维力度不同；为满足学生差别化的需要，一节课的不同知识应当有不同类型的探究。为从最大程度上满足不同层次的学生，在确定探究类型的前提下，先提出思维力度较大的主问题，引导思维能力强者思考；再降低难度提出分问题，给思考能力弱者提供思考的机会与空间。通过精细调控的不同思维力度的问题，实现“层次化探究”，让各思维层次的学生都有收穫。

“有效探究”主要针对教学过程中学生的组织形式而言。

实现探究有效性的基本策略是，在提出主问题的情形下，倡导学生优先独立思考，并适机终止思考进程，以确保问题对于第一思维层次学生的有效性；进而提出第一、第二层次的分问题，在学生独立思考不得其果的情况下，倡导学生进行合作探究，以确保问题对于第二及以后思维层次学生的有效性；严格控制问题回答时机，确保各层次问题的有效性。

以上主要基于教学设计及对学生的组织而言。在第三部分的情感篇，本书对师生之情感状态做以研究，给广大教师提供了相关的参考以使师生情感状态有利于课堂教学：即从师生情感状态着手进一步确保探究的有效性。

三、层次化有效探究的意义

其一，在班级授课制的情形下，最大程度上发展了各思维层次学生的能力。主问题与独立思考的组织形式，最大程度上挖掘并发展了思维能力强者之创新思维；分问题与合作探究的组织形式，最大程度上发展了思维能力弱者之理解能力。这样的教学思想与教学实践，使课堂教学不向任何一方偏重，在教学设计上实现了面向全体学生的原则。

其二，培养了学生的自信心。学生学习形式及回答时机的合理化，使各层次学生均有发展，均有能力回答问题，避免了部分学生“垄断”思考与回答，而部分学生因“陪听”、“旁听”而被边缘化，从而从最大程度上保护并培养了学生的自信心。

其三，有利于教师的专业化发展。当前，关于探究性教学，我们并不乏“口号式”的理论与碎片化的指导，我们缺乏的是与实践衔接紧密的系统的理论及其指导下的实践方法与思路。本理论由以生物学科为载体而阐述，但适用于各个学科；它不是作秀层面的理论，而是指导实践的理论；这种理论指导下的实践方式不是教学中的可选项，而是必选项。

四、探究形式的选择的原则

我们须明确，一节课是有很多知识“点”（知识的子板块）的，每一个“点”都对应一个探究的历程；课堂教学时间是有限的，所以不可能对每一个点进行完整的探究过程；而每一个点可以採取的探究形式不止一种：那幺，我们应当如何选定探究的类型进而确定探究类型的最佳组合呢？

笔者以为，探究类型的选定应当遵循以下原则，且优先次序依次降低。

1.最适宜探究形式原则

即选择探究类型首先要服从于教学设计的流畅性与连贯性。

如果因探究类型的不适宜造成教学过程不流畅，也就意味着教学设计的条理性是不强的；科学知识以及科学知识的探究过程是严谨的，而呈现它的方式不合理不严谨自然是不合适的。

如，对于细胞膜的流动性：

a. 可以向学生展示变形虫伸出伪足及细胞生长的实例，由学生基于现象提出问题并做出假设；

b. 可以向学生提出问题并向学生介绍萤光标记技术与细胞融合技术由学生设计实验思路；

c. 可以向学生说明实验思路由学生推导结果与相应的结论；

d. 可以向学生展示实验过程由学生推导实验结论。

几者都是可以考虑的，但在原有教学设计的情形下，本知识子板块的探究类型的选择要让您的教学过程流畅或更流畅。

2.探究的层次化原则

不同的探究类型其探究力度自然是不同的。泛泛而言，除去第（4）探究，其余者（2）最具思维力度，（5）、（3）次之，（6）、（1）最易。

一份教学设计，应当由力度不同的探究相组合；结合学生髮展水平，难中易相结合。

之所以如此是因为以下：其一，对于每一个学生而言，探究力度均过大，会降低学生的课堂成就感从而影响其参与的积极性；探究力度均过小，会降低学生课堂的收穫感，不能有效地调动学生思考的积极性。其二，对于所有学生而言，其知识与能力是有差别的，只有让思维力度不同的探究组合在一起，才能满足学生差别化、层次化的内在需求，实现探究的层次化。

如，对于上述细胞膜的流动性的若干种探究类型中，d是最常见的，但向学生呈现了d类探究，等于直接告诉了学生一切，因为结论太简单了；而abc的组合或只保留b是比较合理的，探究才是有价值的。

再如，对于1958年生物学家利用大肠桿菌所做的关于DNA半保留複製的实验，学生无法设计出这样的实验，但可以（3）类探究：向学生呈现实验（即实验思路），由学生推理，若为半保留複製，结果如何？若为全保留複製，结果又如何？

3.探究的形式多样性原则

考虑到前两者的基础上，要考虑探究形式的多样性；而在虑及前两者的情况下，探究形式往往是多样的。

如果探究的形式过于单一，教学设计就显得刻板，易使学生产生“探究疲乏”，不能有效地调动学生的课堂参与的积极性。

如，对于《DNA是主要的遗传物质》，若几个实验均以（2）提出问题让学生设计思路之方式突破，学生定失去学习的兴趣。对于格里菲思的实验，可以採用（5）给定实验，让学生推理结论；对于艾弗里的实验，可以採用提出问题，让学生设计思路；对于噬菌体侵染细菌的实验，可以在未向学生介绍噬菌体侵染细菌过程的情况下向学生展示实验步骤（不展示课本相应的图示），由学生分析实验过程。

在本部分最后，我们再回归到本部分所提及的总问题上：如何确定子板块中何为材料性知识？在明确了探究类型后，何为材料性知识之问题自然也就迎刃而解了。

基于既定的材料性知识，教师需要设计问题引导学生，方能得到结论性知识。那幺，问题设定应当遵循何原则？如何通过问题的设定进一步实现层次化探究呢？——下文将重点述之。“下文”指《高中生物层次化探究教学构想与实践》一书的下文。

五、问题的设定

以何为材料性知识并设定问题继而要求学生进行探究与思考关係着教学的效果与教学的艺术性；然而，在前者设定非常合理的情况下，问题本身表达的方式也自然会影响到探究的有效性，本部分重点讨论问题本身设定的问题。总体而言，应当注意以下几个重要的问题。

其一，问题的指向性明确

从老师的角度来说，文达其意，能传递思考之方向；从学生的角度来说，生会其意，知晓思考之角度；从老师的问题与其预期的答案的联繫来看，前者较为明确地指向了后者。

我们通过以下的两个示例来说明问题。

示例1：《植物生长素的发现》

关于生长素促生长的生理作用可以如下处理：

师：①通过前面研究，我们知道生长素能促进植物的生长，那幺从细胞水平上来说，它如何促植物的生长呢？

生：促细胞生长、促细胞分裂……

师：②有的同学说促细胞生长，有的说促细胞分裂，这都是我们的推测与假设而已，定性来想，一共有几种可能性呢？

生：只促细胞生长、只促细胞分裂、两者兼有，我们首先提出假说，假定它只促细胞分裂。

师：那幺，我们应当如何设计实验来验证我们的假说呢？（为确保问题的最大探究力度而设定）

生：（无回答）

师：首先要明确，我们要观察的是细胞，要观察细胞，应当怎幺办？（降低开放度，增加信息容量，从而降低问题难度）

生：制装片

师：③那幺应当如何切片呢？

生：（回答不出来）

师：如果假设成立，对于向光生长的植物的茎来说，向光侧和背光侧的细胞数量特点是什幺？

生：背光侧细胞数目要多

师：那幺又应当如何切片呢？

生：（用手演示）

师：（给学生解释纵切与横切），那幺应当是纵切还是横切？

生：纵切

分析：在以上的教学片段中，问题①②③尤为重要。对于①，还可以表述为“生长素促进植物生长的机理是什幺”，但如此表述，有的学生可能不知教师意所指。当然，可以先表述这“生长素促进植物生长的机理是什幺”，待学生做出相应反应后，在必要的情况下再补充①。这样学生对于“机理”这个词理解就比较深入了，也有利于以后设定类似的问题。如果此问题设定为“生长素是如何促植物生长的呢”，估计学生就无法锁定思考的方向了。

对于②，还可以设定为“生长素促进植物生长的机理可能有哪些种”，将此问题与“那幺，生长素究竟如何促进植物生长呢”之问题做比较，哪一种表述更到位？前者明显是要求学生列举可能的情况，而后者是问促生长的机理或机制。以后者设问，部分学生回答也会如教师之预期；以前者设问，也会有学生不能理解教师意之所指，思之所向。但相比，前者能引导更多的学生朝教师希望引导的方向思考。

对于③，若问题改为“那幺应当如何製片呢”，仅一字之差，效果就会大打折扣；若照此设问，学生可能会回答製片的操作程式（滴、放、盖）。

示例二：《降低反应的活化能的酶》（略）

其二，问题应有层次性

应当通过问题的层次性从而实现思维力度的层次性。即向学生呈现问题，不应当“一步到位”式的简单，以致于学生不必太多思考即可作答。应当基于一个思维量较大的问题，继而不断降低其思维量，以满足不同层次学生对于能力发展的需求。

前已述之，通过改变探究类型可以改变探究力度，从而实现探究的层次性。但这种对思维量的调控方式是一种“粗调”：思维量改变幅度比较大，不够精细；基于探究类型须提出问题，通过改变该问题的思维量而实现探究的层次性谓之“细调”：思维量改变幅度较小，能比较精细地调控问题之思维量。前者赋教学设计以思路美，后者赋教学设计以细腻美；对于一份富有艺术性的教学设计，两者相辅相成，不可或缺。

为了方便论述，我们且将基于某探究类型而提出的第一个且思维量较大的问题称之为主问题。

层次化问题设定图示