生命观念视角下初中生物学重要概念教学问题与策略
2019-03-12吴文清
吴文清
(江苏省常熟市海虞中学 江苏常熟 215519)
生物学科核心素养可以解构为生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个要素,是公民基本素养的重要组成部分,也是学生在生物学课程中获得的终身受益的学习成果。其中“生命观念”重在让学生形成基本的生命观和生物学的基本观点,通过形成基本的生命观提升对生命的理解,认识生命世界的复杂性和多样性,避免在个人生活和决策中孤立地片面地思考和研究问题;通过形成“结构与功能相适应”以及“生物进化”等生物学的基本观点,提升对生物学的理解。由此可见,生命观念素养具有鲜明的生物学科属性。
生命观念的形成是一个日积月累的过程,以学生理解生物学概念性知识为基础和前提。教学中,教师应以重要概念建构为主线,帮助学生体验生物学知识的形成过程,树立生命观念,进而更好地认识生命,理解生命现象。
1 当前生物学重要概念教学存在的问题
在《义务教育生物学(2011年版)》(以下简称课标)课程标准的引领下,初中生物学教师在教学中越来越重视重要概念的教学。但是不同的教师对概念教学的理解不同,在众多概念教学的课例中难免出现一些违背课标精神的不当做法,突出表现在以下几个方面。
1.1 漠视学生概念建构的主体性地位
笔者曾就重要概念教学现状开展了问卷调查。调查发现,课标提出的凸显重要生物学概念传递的理念已深入到教学一线,教师能普遍认同传递重要生物学概念的教学价值。但在实际教学中,不少教师往往“穿着新鞋,走着老路”,体现在概念教学方法上仍然以灌输为主,教学策略主要采用“类比和比喻”的策略,甚少开展“学生讨论和主动探究”的策略,背概念、划关键词成为概念学习的必备方式。这些都说明了教师没有突出学生在概念建构中的主体性地位,概念教学方法陈旧落后,制约了学生对重要概念的理解和迁移应用。
1.2 忽视概念知识体系的建构
在专家型的知识结构中,“有用的知识”是围绕重要概念相互联系和组织起来的概念体系。这种结构良好的概念体系既明确了知识使用的适宜情境和各种条件,同时也能应用于新知识和将知识迁移运用到新的情境之中。生物学重要概念是一种结构化和模块化的认识,对应教材中的单元(或者章)主题,通过每个主题丰富的生物学事实和相关下位概念进行支撑。因此,分析好教材,建立以重要概念为主的概念体系是教学的一项很重要的工作。但在实际教学中,很多教师往往只凭经验开展重要概念的分析和梳理,在教学评价上也只侧重对知识的记忆性考查。这样会导致学生所学的知识越来越多,但知识的迁移和应用水平没有得到同步提高。
1.3 概念教学的目标指向性迷失
不少生物学教师最擅长的是给学生提供大量的生物学事实。但美中不足的是,教师较少引领学生对生物学事实背后的原因进行审视和思辨,更鲜有对其终极原因的考问之举。学生的深度学习没有被激发,高阶思维束之高阁,课堂“被动接受”,课后“机械训练”,学习变得困苦而乏味。根本原因在于教师概念教学目标指向性不明确。生物学教师必须要有清醒的认识:缺少目标和灵魂的指引,只会使概念教学囿于“自鸣得意”“唯分是图”的境地。重视重要概念的教学不等同于重视生命观念的教学。生物学教师对生命观念这个术语还比较陌生,对其内涵以及对多个重要概念的强大解释功能也是知之甚少,这都是有待学习和加强的方面。
2 建构围绕生命观念提升的概念教学策略
基于生命观念,可以更上位地来看待重要概念,而对重要概念的不断概括有利于提升生命观念。所以,教师要将重要概念和生命观念相结合,建立依据重要概念教学提升生命观念的价值取向。基于对当前概念教学问题的审视,提出以下概念教学策略。
2.1 探究与建模策略
具身认知理论认为,人在认识客观事物及其相互关系时,不仅源于大脑活动,而且还高度依赖大脑所在的身体,通过身体活动所形成的感知觉和动作对人认识客观事物同样重要。生物学概念的形成离不开大脑对具体事物的感知和判断,也离不开身体的感知觉经验。教师实施以具身认知理论为指导的概念教学时,要善于创设认知情境,引导学生开展主动探究,促进概念理解;发挥类比与模型建构的“直观教学”作用,实现概念转变,从而提升概念教学的效益。
例如,“昆虫”一节的教学中,教师要引导学生通过观察归纳出昆虫的基本特征。按照学科核心素养的要求,昆虫的基本特征仅是基于事实的生物学一般概念,教师要引导学生在众多相关一般概念的基础上,抽提出具有丰富内涵和解释力的学科重要概念。本课教学中,教师提出核心问题:“昆虫是如何适应干燥、多变的陆地环境的?”学生深入思考,开展观察讨论分析活动,最终建立“生物对环境的适应具有普遍性”的学科重要概念。又如,在学习“尿液的形成”概念时,学生首先要认识形成尿液的基本结构——肾单位。但由于学生没有见过肾单位,缺乏概念形成的相关表象,很难体会到肾单位结构的精巧。开展建模活动则有效地弥补了上述不足,教师课前可以给学生准备橡皮泥、塑料吸管、塑料瓶和红蓝丝线等材料,课堂上以小组为单位进行“肾单位”模型的构建和修正活动,使学生逐步体会肾单位的适应性特点(管壁薄、渗透压差等)。接着,教师播放尿液形成的动画,使学生理解概念并领会“结构与功能相适应”的生物学观点。
2.2 概念图表征策略
概念图是一种组织和表征重要概念的工具,包含概念、命题、交叉连接和层级结构4个基本要素。初中生物学重要概念的建构有助于学生建立“结构与功能观”和“进化与适应观”等生命观念。在重要概念的教学过程中,教师需要将重要概念拆分为几个具有逻辑内聚力的下位概念,每一个下位概念都是支撑重要概念的必不可少的一部分,又得到众多生物学事实支撑;将概念之间的层级关系以概念图的形式在不同的学习环节逐步呈现,使学习的过程由浅入深,环环相扣。
例如,在学生“人体的生殖系统可以产生两性生殖细胞,通过受精作用产生新的个体”这一重要概念时,教师先可以将概念拆分为以下两个下位概念:人体的生殖系统有两性之分,分别具有不同的器官和功能;人类通过生殖过程产生新的个体,需要经历受精和胚胎发育两个重要阶段”。然后,通过师生、生生合作建立概念图(图1)。
图1 人的生殖概念图
2.3 生命观念立意策略
生命观念的建立不是一蹴而就的,需要学生利用多个教学单元乃至多个学段的持续学习才能逐步建立。教师要结合教学内容,有意识地将生命观念进行凸显,用具体的观念来组织重要概念的学习过程,以促进概念的深入理解。经过多个教学单元的应用,学生会逐步体会到具体观念对多个重要概念的强大解释力,进而顺利接受该观念。
例如,按照苏科版初中生物教材的编排,学生在七年级学习消化系统和呼吸系统的结构与功能后,初步接受“结构与功能观”。在八年级继续学习人体的其他系统时,教师可以借助“结构与功能观”,从具体系统的功能感知入手,组织学生对其可能的结构特点作合理的预测,最后通过实证加以检验。这既是一个有效的概念建构过程,也是“结构与功能观”进一步提升的过程。
生命观念立意的概念教学也离不开教学评价的助力。有专家指出“试题中考查生命观念素养可以采取的形式有:(1)让学生从所给材料中总结或提炼出生命观念;(2)可以考查学生对生物学重要概念的理解、迁移和运用能力。”为了突出评价的科学性,可以依据初中学生学科关键能力学习水平划分(表1)来组织命题。命题不是简单地考查学生对概念的识记水平,而是以真实问题情境为基础,通过“知识”“思维”“能力”“设问”“题型”等各种调控策略来控制题目难度,重点考查学生对所学生物学重要概念的理解和应用水平,进而反映初中学生生命观念素养的学习水平。
叶圣陶先生指出:“教师的教学,不在于全盘授予,而在于相机诱导。”概念教学也是如此,如果缺少“灵魂”的指引,也就无法在随机通达中实现概念教学效益的显著提升。生物学教师要树立“为提升生命观念而教”的意识,发挥“结构与功能观”“进化与适应观”等在教学中的主线作用,在使学生达成对概念深度理解和灵活运用的基础上,实现学生生命观念素养的稳步提升。
表1 初中学生“结构与功能观”学习水平划分