基于生物学核心概念的思维能力发展

许育党

【摘  要】在生物学核心概念建构的基础上发展学生的批判性思维和思辨思维，通过质疑解难、问题串联、思维导图等方式，有效地培养学生的批判思维和科学思维，从而促进学生思维发展的整体性及促进学生思维的深度发展。

【关键词】生物学核心概念;思维能力;科学思维;深度发展

美国课程专家艾里克森在《概念为本的课程与教学》一书中指出“提高学业标准更多的是要求思维能力的提升，而不是掌握更多的事实内容。因此，教学内容应该围绕各学科的核心概念进行选择。”她认为核心概念是居于学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的概念性知识、原理、规律或方法。实现概念的拓展，让学生运用概念去判断生物学中的知识，就必须精心地进行概念建构认知，从而促进学生思维的发展和能力的提升。

一、在生物核心概念的基础上发展学生的科学思维，提升学生的核心素养

（一）质疑解难，发展学生批判性思维，从而促进科学思维的养成

批判性思维是指学生能对别人或自己的观点进行反思、质疑，对生物学问题进行科学分析与评价，做出理性判断的能力。生物核心概念引领学生思辨思维的发展、清晰概念的认识。初中生物学概念中有很多易混淆的概念，经常是试题中设置的陷阱，让学生灾难式失分。所以发展学生批判性思维和学生思辨能力，使用批判性思维让学生找出错误的地方，很容易让学生掌握科学的概念，明晰概念的关键点、易错点，使概念的认识更有指向性并减少犯错误的机会，帮助学生实现认知的飞跃和提升。

比如上七年级半期复习课时，我编了一段资料，要求学生找出资料中的错误。资料内容如下：地球上所有的生物构成生物圈，生物圈的范围囊括了地球的各个角落。生物圈是生态系统，在生态系统中，森林是最大的生态系统，森林中的植物结构和功能的基本单位是细胞。事实上，所有生物的结构和功能的基本单位都是细胞。细胞的生活需要物质和能量，细胞壁控制着物质的进出。这段资料中隐藏的错误是多处的，可以考查学生对知识的掌握程度，不是生硬的复习概念知识，而是将概念的判断蕴藏在文字资料中，学生兴致勃勃地找错误，可以让生物课活起来，避免闷课现象，使学生印象深刻。其中涉及错误的概念有生物圈、生物圈的范围、生物圈是最大的生态系统、病毒没有细胞结构、细胞膜控制物质的进出，这样的改错题牵引着学生的思维走向正确的概念，让学生茅塞顿开，避免再错。

（二）问题串联，挑战学生思维，有利于思维的养成

生物课堂最重要的目标之一是培养学生的思维能力，学生各种能力的体现都要在思维的基础上，培养学生的思维是生物学科的精髓和灵魂所在。在教学中教师抛出一个个层次性的问题激发学生去思考，学生不停地接受教师的“挑战”，在师生共同活动的过程中很好地培养了学生的思维，教师指导着学生思考。

例如：在“叶片的结构”中，学生刚认识叶片的微观结构，对这部分知识非常陌生，很多都是全新的概念，特别是各部分的功能，学生需要运用自己的智慧去思维，去大胆推测，对学生的思维是很大的挑战。教师可以设置挑战题：

1.观察表皮细胞，表皮细胞有什么特点？

2.叶脉的作用是什么？

3.构成气孔的细胞有什么特点？

4.为什么把气孔称为“气体的门户？推测气体怎样出入气孔？

5.根据气孔的结构推测气孔怎样开张和闭合？学生的思维是紧张的，但神情却是兴奋的，培养了学生的高阶思维。

二、借助思维导图进行核心概念的建构，促进学生思维整体性发展

生物知识点零碎，有些知识点跨度大，规律变化呈现凌乱或者概念之间的关联在课文章节上并没有清晰化。学生在学习的过程中若死记硬背，就会造成在情景变化情况下对知识解答束手无策，因此对教师教或学生学提出了更高的要求。这就要求学生能将零碎的知识网络化、系统化，使概念之间的逻辑关系一目了然，知识的系统化促进学生思维的整体化。这样结构化的思维导图呈现的方式让相关概念之间的逻辑关系更加清晰，学生的心弦才会被知识的内在力量所叩响，让学生既看见树木，也看见森林，形成学科知识的整体观，体现学生从零散到归纳与概括这一综合思维的训练提升。如“生物的生殖”有关概念构建的部分思维导图如下。

但是，在思维导图构建过程中，学生必须明晰生物学核心概念的内涵，如果教师只是让概念束之高阁或者蜻蜓点水式地讲解概念，学生在概念非常模糊之下构建概念图是不现实的，或者更准确地说只能是教师的一厢情愿。因此教师在讲解生物概念时要注意既要深挖内涵，又要对概念有辐射，而绝非让概念停留在表面简单粗浅的认知过程，从而让学生游刃有余地运用思维导图，所以教师的深入讲解就显得意义非凡。比如有关植物的光合作用思维导图的建构，如果学生只是停留在对概念表面的认识，甚至没有理清光合作用各概念之间的关系，让学生去构建就只是一纸空话，学生的兴奋点非常低。要想让学生主动地构建知识，参与和教师一起体验知识的形成过程，就应该让学生有一定概念的认知。当然学生建构的过程肯定不是那么完美，甚至可以說是不完整或者有很大的缺陷，但这是学生主动获取知识的过程、学生思维加工的过程，从而获得思维能力的提升。

三、基于生物核心概念上的默契配合，促进学生思维的深度发展

教学是一门艺术，具有强大的唤醒知识、激活潜能、开启学生思维的功能。教学绝非教师单向灌输事实性知识的过程，也不是教师娴熟地表演而置学生于观众的地位，教学过程中教师如果忽视学生的知识缺陷，很容易使课堂陷入机械教学、简单重复，课堂无趣无效，学生思维就不会得到发展。因此生物课堂要重视学生演绎与推理、建模与修模等多种理解方式，促进学生思维的提升。

例如在讲述“开花和结果”时，花蕊是最主要的结构这个概念，可以演绎成：生物在地球上最大的功能是什么？花也是地球上的生物之一，同所有的动物一样，其重要功能是繁殖，花与繁殖后代有关的结构是花蕊，因此花最主要的结构是花蕊。另一个重要的概念“子房发育成果实”是教学中的难点，也是高频考点，但对于学生来说也是高频失分点，源于学生对结构与功能理解不清，更要教师进行知识的演绎过程，促进学生思维的提升。此时教师可以用苹果实例教学，引导学生分析整个苹果是由子房发育而来，根据结构和功能相适应观，推测下果实表面的结构是子房的哪一部分发育而成？学生很容易推测由子房最表面的结构子房壁发育成果皮。同理可以推测出埋在果皮里的种子是由子房里的胚珠发育而来。又引导学生分析，桃子子房的胚珠只有一个，而桃子里的种子也只有一个。据此推测，一个果实里种子的数目与胚珠数目的关系，学生很容易推测出它们之间的关系，整个知识点的教学证据充足，而不是纯理论教学，真正落实了学生理性思维。

在当前的生物课堂中，生物教师更多的是将课本知识陈述给学生，在一定的情境下复述生物课本知识，急于呈现知识结论或者完成教学进度而短频快的教学方式，导致学生只是教师的接收器，忽视了学生思考和思维的发展。因此教师教学过程要注意将学生概念建构和思维发展紧密结合，注意知识概念的形成过程和学生高阶思维的培养过程。只有学生思维发展了，学生思考问题的角度和方法更加独特，学生才能灵活地将知识的理解和运用在新情境下进行迁移，同时学生的归纳和综合能力也得到提升。

参考文献：

[1]李杰.概念图在高中生物学教学中的实践应用[J].生物学教学，2019（6）.

[2]金交通.基于学生思维品质培养的教学实践研究[J].生物学教学，2019（4）.

（责任编辑  范娱艳）