搭建思维外显平台 建构生物学重要概念

熊永青左勤勇

（1.福州市延安中学，福建 福州 350001；2.建瓯第一中学，福建 建瓯 353100）

概念教学是初中生物学教学的重点内容，《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（下文简称“课程标准”）明确提出初中阶段学生应该掌握的50个重要概念，并以陈述句的形式表述概念。目前，初中生物学概念教学中经常可见“教师讲概念、学生记概念”的现象，这种灌输性的教学违背了课程标准“倡导探究性学习”的基本理念，使得学生所形成的概念支离破碎，无法主动建构概念体系。因此，笔者尝试在初中生物学教学活动中，搭建科学合理的思维平台，促进学生主动建构、理解与应用概念。

人的思维活动具有一定的隐蔽性，教学过程中必须依托可观察、可记录的方法，如概念图绘制、有声思维练习、POE教学策略等，外显学生的思维活动。［1］现以人教版七年级上册《生物学》第一单元第二章第二节“生物与环境组成生态系统”为例，阐述外显学生思维过程的教学方法。

一、依托概念图，让“思维可视”

本节课在课程标准中的位置属于一级主题“生物和生物圈”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。本节重要概念是生态系统，次位概念是生产者、消费者、分解者、食物链和食物网等。生态系统与目前所面临的环境问题息息相关，因此本节课是本章乃至本学期的一个教学重点。

从知识方面来看，学生对“生物与生物”“生物与环境的关系”已有一定的了解，但还没有形成生态系统的概念。本节课涉及的生物学概念较多，教师应当引导学生寻找概念之间的关系，因此，通过绘制概念图，调动学生学习的主动性，帮助学生建构、理解与应用生态系统这一重要概念，并在解决实际问题中提高运用知识的能力。

通过创设系列问题、逐步引导的方式开展概念图绘制活动。如设问（1）在池塘生态系统中有哪些生物？请尽可能多的列出它们的名称。（2）分析这些生物之间的食物联系？（3）按照不同生物的营养类群及其在生态系统中的作用进行分类。（4）池塘生态系统中除了生物外还有哪些成分？（5）非生物部分与生物部分存在何种联系？指导学生解答上述问题，并绘制生态系统概念图（如图1）。借助SEEWO互动式白板，让学生上台将“生态系统”“植物”“生产者”“动物”“消费者”等概念填写在概念图中合适的位置上，并解释理由、相互评价与修正等。此外，还可以布置学生依据自己已有的知识与经验，课前尝试绘制生态系统概念图。课堂教学时，让学生上台展示与解释。通过绘制概念图、口头表述绘制理由等，进行生生交流、师生交流，让学生内隐的思维活动外显，让思维可视，同时活跃课堂教学气氛，教师可以了解学生学习程度与存在的问题，从而切实提高教学的有效性与针对性。

图1 生态系统概念图

二、依托有声思维，让“思维可听”

有声思维法是认知心理学收集数据的方法之一，最早可以追溯于KarlB ü hler和 EdouardClaparède的研究，有声思维法是将大脑里进行的思维活动有声化，即用语言表达思维过程。［2］运用这种让“思维可听化”的教学，有利于教师了解学生的思路、认知操作过程及知识内化的过程，得到清晰的教学反馈信息，同时帮助学生了解自己思维的过程。如关于谚语“螳螂捕蝉，黄雀在后”指导学生讨论下列问题：蝉、螳螂和黄雀是否能构成一条完整的食物链？这条食物链的起点是什么？如何正确书写食物链？食物链由生态系统中的什么成分组成？它们之间是什么关系？不同类群生物之间为什么会形成捕食关系？通过上述这一系列扮演、讨论与填写等思维外显活动，能够及时帮助师生双方明确表达生物学概念，产生良好的教学互动，学生逐步建立生物学概念。课后，教师填写表1，详细记录、分析学生思维活动的过程与结果，并在下一节课中指正相关问题。

表1 有声思维记录单

此外，教师还可以选择当地合适的生态系统，指导学生进行分析，如城郊的农田生态系统，海边的浅滩生态系统等，促进学生多开口，多表达，从而让思维可听。

三、实施POE教学策略，让思维外显

1992年澳大利亚学者White R.T.和Gunstone R.F.提出POE教学策略，POE教学策略一般由预测(predict)、观察(observe)及解释(explain)等三个步骤构成。解释是其中难度最大的一种行为，它要求学生能够对所观察的现象和预测的结果进行合理的推断，从而解释结果和预测。运用POE教学策略设疑，特别需要教师的精心设计和“小步距”的问题情境，通过学生的预测、观察和解释等行为，发现其内隐的思维活动。

进行“生物与环境组成生态系统”教学时，创设小步距的问题情境：生态缸如果长期避光，那么缸内的小生物还能够生存吗？指导学生思考、讨论，对可能出现的情况进行合理的预测，并实施实验。用黑布将生态缸遮黑一段时间，观察缸内的生物生存情况。要求学生解释，生态缸的小鱼死亡的原因是什么？氧气是哪一类生物产生的？为什么遮黑后，水草就长不好了？太阳能如何被水草吸收的？进入植物体后，这种能量有没有转化？指导学生通过预测、观察和解释达成共识：非生物部分能够为生物部分提供能量的源头——太阳能。生态缸的能量来源于太阳能，绿色植物通过光合作用将其固定且转化下来，流入生态系统。

学习有关生态系统知识时，能够合理解释生态系统的稳定性，显得很重要。依据结构和功能相适应的原理，生态系统的结构越复杂，其所能承载的功能也更多样。以草→虫→鸟这一条食物链为例，设计下列问题：如果食虫鸟数量上升了，则虫的数量有何变化？鸟的数量能持续上升吗？为什么？如果食物网中某一种生物的数量显著下降，则其余生物在数量上有无变化？如果这个食物网中涉及到的生物种类越大，则其受到影响后，保持原来状态的能力是提高还是减弱？为什么？通过一系列逐步深入的问题，指导学生进行预测，作出解释，外显其思维过程与结果，并对学生的预测与解释进行合理的有针对性的评价。让学生逐步理解：通过负反馈调节，生态系统食物链中的生物类群，保持一个数量上的相对稳定的状态。当食物链交错复杂，便构成食物网。结构越复杂的生态系统，越容易抵抗外界的干扰。

综上所述，概念教学中，教师要根据重要概念设计探究学习活动，通过概念图、有声思维、POE教学策略，促进学生形成鲜活的生物学概念，而不是干巴巴的、只停留在识记水平的概念描述。［3］只有这样，才能为学生解决真实情境中实际问题奠定良好的基础。