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关于凸显初中生物学重要概念传递教学的思考研究

2012-04-29陈丽梅

中学生物学 2012年10期
关键词:科学史科学素养生物学

陈丽梅

《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称《标准》)和《义务教育生物学课程标准(实验稿)》的不同点有:提出了50个重要概念、教学建议中要求关注重要概念的学习……笔者在认真学习《标准》和专家要求凸显重要概念传递的基础上,对在初中生物教学中如何重视凸显重要概念传递进行了深入思考和初步研究。

1 对初中生物学重要概念的理解

布鲁纳认为,“帮助学生有效地习得概念是学校教育的目的之一”。《标准》中指出,“概念是对事物的抽象或概括”,“生物学重要概念处于学科中心,包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用”。過去,经常把一个概念理解为就是一个术语,这种对“概念”的认识和《标准》中要凸显的重要概念中所指的“概念”不是一回事。概念一般包含三方面:术语、内涵和外延。比如呼吸作用,这个词是术语,“在生物体内,细胞能通過分解糖类等获得能量,同时生成二氧化碳和水”这句表述是内涵,是要传递的重要概念。呼吸作用这个概念适用的对象是植物、动物、微生物,所以,植物、动物、微生物是呼吸作用这个概念的外延。在教学中,教师要传递重要概念就是要重视传递重要概念的内涵。

2 在初中生物教学中凸显重要概念传递教学的意义

教学就像架一座桥,学生的前概念是此岸,学生掌握的科学的重要概念是彼岸,教师架的“桥”对学生的终身成长、个人发展可以有以下作用。

2.1有利于夯实学生的学习基础

奥苏贝尔认为,“影响学习的最重要的因素是学生已知的内容”,“当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时,意义学习就发生了”。所以,学生的认知结构、学习基础对他的后续学习很重要。按国家教育部规定在初一、初二学生中开展初中生物义务教育,《标准》中规定的50个重要概念,这样就要求学生平均每周理解、掌握1—2个,免除了学生对大量孤立事实和知识的学习、记忆和耗时,切实减轻了学生過重的负担,使学生在教师凸显重要概念传递的教学设计下有时间加强对重要概念的深入理解,获得扎实的初中生物学科知识,以为将来学习高中的生物核心概念打下良好的基础。

2.2有利于学生知识迁移

学习的目的之一是为了运用,由于生物学重要概念处于学科中心,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用,学好生物学重要概念,有利于巧妙地运用、知识的迁移,使学生学得更加灵活、主动、有成就感。如学生了解了植物呼吸作用和光合作用这两个重要概念的内涵后,对新疆的瓜果为什么特别香甜、光合作用和呼吸作用的比较等问题必然能做出正确的思考。这样既使学生在做题中深化了对相关重要概念的理解,又切实体会到能活学活用、学习知识的乐趣和意义,从而又更加愿意去学习、去探究、去关注生命科学、去完善自身,形成良好的情感态度价值观。

2.3有利于初高中生物知识的衔接

根据布鲁纳的概念编码系统理论,“学习者只有熟练掌握了具体知识,才能发现较低层次的规则,从而有可能把它们重新组合成较高层次的规则”。凸显50个重要概念的教学夯实了学生学习基础,学生掌握了较低层次的规则,获得了较强的生物知识迁移能力,有利于重新组合成较高层次的规则,即利于初高中生物知识的衔接,使高中生物教师的教学负担减轻许多。如学生在初中时对呼吸作用的重要概念记忆清晰,有这方面的知识背景,学习起高中生物细胞呼吸的核心概念来可以直接深入到分子水平,高中教师教起来也必然如鱼得水、信心百倍。

2.4有利于全面提高学生的生物科学素养

生命科学属自然科学,成功的科学教育可使学生主动形成科学概念、提高科学素养。《标准》中增加的50个重要概念是专家团队长期研究的结晶,学生掌握后,能用重要概念到现实社会、生产、生活去发现问题、思考问题、解决现实问题,能对所学知识灵活运用,与社会生活密切结合,显示出学生全面提高的生物科学素养,这又与《标准》的另一理念“提高学生的生物学素养”相一致,重要概念的教学有利于提高初中生物教学的质量。如学生掌握了呼吸作用的重要概念后,会知道:“萝卜放久了会空心”;如何去让摘下的水果、蔬菜保鲜;如何去让粮食合理贮存;如何降低夜间蔬菜、水果的呼吸作用以增产增效……能正确解释身边发生的生物学现象,表现出学生较高的生物科学素养、具备实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新能力。

3 凸显重要概念传递的教学策略

3.1以生物科学史实凸显

科学经常通過所处那个时代的科学家认为正确的概念来表达,科学概念形成的過程就是艰难而绵续的科学史。生物科学史的形成是无数学识渊博的科学家勇往直前、孜孜以求、辛勤探究的漫长而艰辛的历程。生物科学史是科学家思想的结晶,其中富含大量的事实性知识,通過科学家研究形成的重要概念、核心概念是概念性知识。学习科学史能使学生在明白科学的本质、科学的开放性,学习科学家对科学的痴迷和献身精神。在传递重要概念时,以生物科学史凸显,学生随着科学家的研究,在了解科学探究、体验科学家探究的进程中,逐步了解了相关的事实性知识、相关概念不断获得、生成,从而趋向重要概念的形成。如在传递“DNA是主要的遗传物质,基因是包含遗传信息的DNA片段,它们位于细胞的染色体上”这一重要概念时,可以从孟德尔的豌豆实验开始,展示什么是显性和隐性,随着生物学的发展,特别是分子生物学的发展,人们知道了控制生物性状的DNA小片段叫基因,其中控制显性性状的叫显性基因、控制隐性性状的叫隐性基因,基因如何在亲代、子代之间传递。学生通過对遗传部分生物科学史的了解,更有利于掌握关于遗传的重要概念,也有利于形成大胆猜想、开拓创新、乐于探究的科学精神。

3.2以生物实验凸显

学习概念不能仅靠背诵,生命科学是实验性的科学,教师围绕重要概念内涵的传递设计一系列生物实验让学生探究,激发学生的好奇心、求知欲,让学生在做中学,让他们在主动地动手、动脑中理解、习得生物学的重要概念,提高科学探究能力。如在传递“植物在生态系统中扮演重要角色……”这一重要概念时,涉及“绿色植物在生物圈水循环中的作用”、“植物的蒸腾作用”这些知识和概念,可以设计3个实验:①测定叶是绿色植物蒸腾作用的主要器官;②以口吹已洗干净的伸入水中的菠菜叶看有无气泡冒出(说明叶的表面有冒气的小孔,即气孔);③观察菠菜叶下表皮的气孔并画图。通過这样层层深入的实验,有利于学生掌握植物蒸腾作用的概念——“水分以气体状态从植物体的表面(主要是叶)散发到大气中的過程”,从而有利于学生对“绿色植物在水循环中作用”的掌握、理解,以更好地构建“植物在生态系统中扮演重要角色……”这一重要概念。

3.3以丰富的事例凸显

学生的学习和对事物的认识是从感性到理性,螺旋式上升的過程。在概念传递中,教师可以先向学生展示一些从生活、生产中来的富含重要概念内涵、外延的形象问题或奇特事例,让学生通過接触相关信息,逐步思考;走进更深入的认识、理解,概括出相关信息本质的、关键性的特征,有利于重要概念的形成、传递。如在传递呼吸作用这一重要概念时,可以利用的事例很多,如“年纪小小的卖火柴的小女孩为什么在平安夜冻死在繁华的街头”、“小红把心爱的盆栽植物放人房间中過冬,她晚上为什么老做噩梦”等,这些有趣的事例可以吸引学生的注意力,提高他们的学习兴趣,在教师的层层分析、引导下有利于学生对呼吸作用重要概念的学习。

《标准》以凸显初中生物学重要概念传递的方式为全面提升义务教育生物教学质量提供了方向,值得一线生物教师不懈地去研究、实践和思考,以使学生全面提高生物科学素养、成为最大的受益者。

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