构建概念学习进阶 提升学生核心素养

秦悦

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称《义教课标》）在内容上突出生物学科的主题教育与重要概念的发展，其内容体系与《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《高中课标》）的内容要求对应性增强。如“细胞的增殖”是高中生物学必修一模块“细胞的增殖、分化、衰老与死亡”中非常重要的组成部分。在生物学七年级上册第二单元第二章“细胞怎样构成生物体”中也有关于“细胞分裂”的教学内容。同一个教学概念出现在不同学段，教师应如何围绕概念教学的学习进阶设计对学生概念发展有意义的教学？

《K-12年级科学教育的框架：实践、交叉概念和核心概念》（以下简称《框架》）明确提出，不论是“概念”还是“实践”的学习进程（即学习进阶，Learning Progressions，简称LPs），都展现了一个螺旋式上升的模型，从简单到综合，从生活化到学科化，从朴素到科学，从宏观到微观[1]。概念发展性连贯，是教师进行概念教学设计的着力点。

以“细胞的增殖”为例简要阐述如何构建概念学习进阶。“细胞的增殖”是初、高中教学共有的重要内容，仿照《框架》LPs模型，结合不同年级学习者分析，通过初步教学实践，对构建七年级（初一）、十年级（高一）、十二年级（高三）的概念LPs形成了初步的思考。

1.价值分析

《框架》确定了科学教育的三个维度： 学科核心思想、跨学科概念以及科学与工程实践[2]。

上图表示“细胞增殖”对应在《框架》科学教育的三维度中的内容，与《义教课标》和《高中课标》的目标对比，具有一定的吻合度，且更凸显构建交叉概念以及对概念的应用，以帮助学生更好理解概念，有助于教师进行概念教学的评价。

2.内容标准

“细胞增殖”在《义教课标》中对应的是主题二“生物体的结构层次”中的“细胞分裂、分化形成组织”这一内容。具体的内容标准如下[3]：

“细胞增殖”在《高中课标》中属于重要概念2，内容要求如下[4]：

概念2 细胞的生存需要能量和物质，并通过分裂实现增殖。

2-3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。

2-3-1 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。

3.学习者分析

构建概念LPs有必要对学习者进行认知结构、动作技能、情感态度、生活经验等方面的分析。

七年级的学生，好奇心强、思维感性，喜欢动手实践，但对抽象的概念理解能力有限。为他们提供对细胞分裂永久装片的观察、对细胞分裂视频的观看等学习活动，引导他们描述细胞分裂的基本过程、结果与意义。另外，基于学生的生活经验与信息素养，了解细胞克隆技术在生产与生活中的应用，有助于他们对细胞增殖过程与意义的理解与社会责任意识的树立。此阶段形成的重要概念是：细胞通过分裂导致细胞数量的增加，产生与遗传物质一模一样的新细胞，是单细胞生物繁殖、多细胞生物个体生长发育的基础。

十年级的学生，对抽象概念的逻辑分析与归纳能力与自然科学学科的综合素养的提升呈正相关，也更关注对事物本质的理解。他们初步能以系统观审视细胞——最基本的生命系統;以物质、能量与信息变化相统一的思想认识细胞内有序代谢过程;对细胞增殖的认识，基于上述初中学习形成的概念，进一步利用根尖有丝分裂装片的制作、观察与推理活动，对染色体的行为变化规律进行模型建构与解释。学生在此阶段应构建的相关重要概念是：体细胞增殖过程是细胞内物质、能量与信息有序变化的结果。

十二年级的学生，基于他们对高中生物学必修与选修模块的学习，逐渐实现跨模块主题构建生物学基本知识框架，从分析、解决真实情景问题的角度认识“细胞增殖”对生物遗传、变异与稳态的意义。所以，他们应构建的重要概念是：细胞增殖是遗传信息从亲代细胞传向子代细胞的方式，会受到环境因素的影响，与生物的遗传、变异与稳态都密切相关。

4.学习进阶图的构建

在构建“细胞增殖”学习进阶基础上，我们尝试搭建更为具体的概念体系图，自下而上呈现出不同学段应构建的概念层级，逐渐上升，最终达成相应的学科核心思想（图的左侧），同时列举出了构建各级概念所依托的多个事实（图的右侧）。

总之，在核心概念的组织和呈现上，联系学生的生活和经验，低年级以日常现象的概括为主，随着年级的增长再逐步导向对现象发生机制的科学解释，在保持学生对科学的持久注意力的同时，修正学生对自然现象原有的接近科学或错误的理解，最终构建起科学、正确的生物学核心概念。

参考文献：

[1]谢艳琳.美国《科学教育框架》与我国《初中科学课标》的比较研究[J].基础教育研究，2014（13）.

[2]约瑟夫·科瑞柴科.革命性的变化：美国确立新一代科学教育框架[J].基础教育课程，2013（Z1）：109-110.

[3]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[4]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.

编辑 _ 李刚刚