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生命观念的考查形式及教学启示

2022-05-30盛国跃李相国魏小鹏

中小学课堂教学研究 2022年5期
关键词:生命观念教学启示

盛国跃 李相国 魏小鹏

【摘 要】生命观念是最具生物学特质的学科核心素养。文章结合实例展现了目前关于生命观念的主要考查形式,并得出制订融入生命观念的教学目标、创设基于生命观念的教学境脉、设计基于生命观念的反思性学习等教学启示,引导教师帮助学生形成完善的生命观念。

【关键词】生命观念;考查形式;教学启示

【作者简介】盛国跃,高级教师;李相国,高级教师;魏小鹏,高级教师。

【基金项目】中国教育学会2019年度教育科研规划课题“聚焦生物学重要概念的单元整体教学研究与实践”(201933000905B);浙江省教育科学规划2021年度课题“小学生学业质量分项等级的实践研究”(2021SC181)

一、前言

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是人们经过实证后的观点,是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法[1]4。生命观念是生物学学科核心素养的标志,生命观念在生物学学科核心素养的四个维度中居于突出的位置,是学生认识和研究生命现象的基本思维和方法。近年来,有关生命观念的题目在各类考试中出现得越来越多。本文结合实例梳理了生命观念的考查形式,并提出相应的教学建议,以期为教师培育学生的生命观念及命制考查生命观念的试题提供一定的教学启示。

二、生命观念的考查形式

生命观念包括结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等[1]4。生命观念具有内隐性,如意识、思想、观点等都无法直接观测,这就需要借助特定的载体才能评价。科学合理的生命观念测评试题应建立起生命观念与试题任务之间的关联。教师通过观测学生在完成试题任务过程中的表现,来评价学生的生命观念水平。

(一)以情境为载体,在实践情境中考查生命观念

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中的学业质量水平为生命观念的测评提供了方向,有关生命观念考查的要求有“在给定的问题情境中,能以生命观念为指导……”“在特定的问题情境中,能以生命观念为指导……”等[1]52-53。因此,生命观念的形成依赖一定的情境,生命观念的测评也需要借助一定的情境。将生命观念融于情境中进行测评是目前普遍的考查形式。

例1 (2022年1月浙江省普通高校招生选考科目考试生物试题第12题)为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划。下列措施与该计划的目标不符的是( )

A.管控船舶进出禁渔区域,以减少对水生生物的干扰

B.对禁渔区域定期开展抽样调查,以评估物种资源现状

C.建立江豚的基因库,以保护江豚遗传多样性

D.清理淤泥、疏浚河道,以拓展水生动物的生存空间

本題以长江十年禁渔计划为情境,考查稳态与平衡观。稳态是系统内部的稳态,当有外界干扰时,需要借助一定的调节机制来抵御外界干扰,因此禁渔区域需管控船舶的进出,选项A说法正确。稳态具有相对稳定性,其波动不能超过一定的限度,因此需要及时评估稳态的水平,选项B说法正确。平衡是事物矛盾诸方面质与量的协调和适应,也是事物运动的一种稳态。因此,清理淤泥、

疏浚河道是人为地减少了系统的成分,会直接导致“失稳”,选项D说法错误,答案为D。笔者在后续对学生的访谈中发现,学生做错本题的主要原因是没有从生命观念的视角进行思考,只是从字面的意思凭感觉答题。

(二)以问题为载体,在问题解决中考查生命观念

实际问题的解决能力是学生的一种关键能力,也是生命观念的外在表现形式。学生只有在问题解决的过程中才能真实地表现其生命观念的水平。因此,在问题解决中考查生命观念越来越受到重视。

例2 [2022年1月浙江省普通高校招生选考科目考试生物试题第26题第(2)小题节选]食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项?( )

A.可利用太阳能

B.初级消费者可同化的能量

C.总初级生产量

D.净初级生产量

本题以设问的方式出现,看似考查学生对同化量、总初级生产量、净初级生产量等概念的理解,实际上是考查学生利用物质与能量观解决问题的能力。本题答案为B,但多数学生错选了选项D。笔者通过访谈学生发现,学生只从概念的角度思考了总初级生产量、呼吸消耗量、净初级生产量之间的关系,从而认为净初级生产量越高,可传递给下一营养级的能量就越高,进而认为净初级生产量决定了能否形成食物链。这说明学生没有深入理解物质与能量观,在解决问题时将物质和能量割裂开来。若学生建立起物质是能量的载体,物质具有多种形式的观念,自然能从物质的角度思考初级生产量以不同的形式存在。有些物质形式可以传给下一营养级,且传递效率高,而有的物质形式不能传给下一营养级,或传递效率很低。这自然就能得出正确的答案。

(三)以概念为载体,在概念运用中考查生命观念

事实经抽象概括形成概念,概念经协同思考、实践反思形成观念。概念既是观念形成的基础,也是观念测评的载体。然而,概念和观念并不是一一对应的关系。学生能说出或写出概念并不能说明已经形成了观念。生命观念的测评常蕴含于概念的应用过程中。

例3 (2022年1月浙江省普通高校招生选考科目考试生物试题第19题)小鼠甲状腺的内分泌机能受机体内、外环境因素影响,部分调节机理如图1所示。下列叙述错误的是( )

A.TRH遍布全身血液,并定向作用于腺垂体

B.低于机体生理浓度时的TH对TSH的分泌起促进作用

C.饮食缺碘会影响下丘脑和腺垂体的功能,引起甲状腺组织增生

D.给小鼠注射抗TRH血清后,机体对寒冷环境的适应能力减弱

本题以体液调节、反馈调节等概念为载体,考查稳态与平衡观和信息传递观。本题的难点在于对选项B的判断。学生很容易从稳态与平衡观的视角感性地认为,为使TH保持稳态,TH的减少应促进TSH的分泌,从而认为选项B的叙述是正确的。选项B看似考查稳态与平衡观,实际上考查的是信息传递观。生物界的信息主要包括遗传信息、细胞间信息和生态信息等。本题考查细胞间的信息传递。学生如若建立起了信息传递观,从信源、信道、信宿的角度分析,很快就能得出,TH是一种信号分子,其含量的下降不能作为促进TSH分泌的信号,因此选项B说法错误,答案为B。

三、生命观念的考查形式对教学的启示

(一)制订融入生命观念的教学目标

生命观念是生物学概念的升华,是对生命更全面、更本质、更深刻的认识。将生命觀念融入教学目标,是推动课程标准落地的关键步骤。教学目标设计是教学设计的首要环节,直接指引着教学过程的实施。

生命观念的内涵较为抽象,厘清和解构生命观念的外延,是设计生命观念教学目标的第一步。例如,进化与适应观是最具学科特色的观念,贯穿于高中生物学的始终,如浙科版高中生物必修2“生物的多样性、统一性和进化”是培育学生进化与适应观的良好素材。然而,目前的课堂教学中,许多教师将生命观念在本节中的教学目标表述为初步形成进化与适应观。这种表述方式过于空泛,既无法对教学实施起到有效的引导,也无法评价是否达成了教学目标。而且学生通过某一课时的学习就能形成进化与适应观显然不太可能。因此,教师需要对进化与适应观进行细化和解构。进化与适应观的三级指标体系见表1。

由表1可知,就某一具体课时教学目标而言,将第三级指标的生命观念融入其中显然更加合适。同时,教师需要在此基础上,梳理教学内容与生命观念的对应关系。本节主要内容是生物具有多样性和统一性及其原因,与之相对应的生命观念(第三级指标)是适应导致物种分化及进化的同源性。教师将生命观念融合后可将教学目标设计为:①通过对加拉帕戈斯群岛地雀形成过程的论证,认同物种的多样性,并用图表等方式说明适应导致物种分化;②通过分析胚胎学、化石等事实,用充足的证据说明多种生物是由共同的祖先进化而来,并用进化的同源性观点阐释不同物种在个体、细胞、生物大分子等方面存在的统一性。这样的教学目标不仅使生命观念在教学中得以落实,对教学过程有很好的指导价值,而且也暗含了评价目标,为评价学生是否形成相应的观念提供方向。

(二) 创设基于生命观念的教学境脉

生命观念是在理解概念的基础上进一步抽象而成,它比一般的概念更为宏大、上位,更接近于以往所说的生物学思想[2]。概念的建立需要以情境为依托,观念的形成要以境脉为基础,聚焦生命观念的教学要从课时走向单元。高中生物学单元教学通常以重要概念为主题,其境脉主要由情境和脉络组成。情境包括单元情境和课时情境,脉络包括不同情境之间及“情境—问题—概念—观念”之间的关系脉络。

目前的生物学单元教学中,不是缺乏情境,而是情境繁杂,不成体系。离开情境的观念是无源之水、无本之木,而纷繁杂乱的情境更不利于观念的形成。因此,设计一脉相承的境脉尤为重要。那么基于生命观念的单元境脉如何创设?首先,教师需要厘清概念脉络,如重要概念是什么,包含的次位概念有哪些。其次,锚定各个概念所能支撑的生命观念。然后,联系生活实际、社会热点等创设指向于重要概念的单元情境,并提出单元核心问题。最后,由单元情境和核心问题衍生出指向次位概念的子情境和子问题。如“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”的单元境脉见表2。

由表2可以看出,“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”的单元情境为“镰刀型细胞贫血症的实例”,这一单元情境蕴含的核心问题是“镰刀型细胞贫血症如何诊断和治疗”。以此为基,将其分解、衍化出相互关联的子情境和子问题。单元情境指向于单元的重要概念,课时情境指向于次位概念,每一个情境和问题又指引着学习活动。这些系统化的情境、问题、活动构成的境脉能让学生置身于物质、社会、文化、历史及知识创生和知识应用的情境中,既为学生提供了学习路径,也为生命观念的建立提供了良好的载体。

(三)设计基于生命观念的反思性学习

生命观念形成的一般路径是事实→概念→观念。从事实到概念离不开科学探究、科学思维,而从概念到观念需要学生的自主反思。学习反思是学习者以自己的学习活动为思考对象,主动自觉地对自己的行为、决策以及由此产生的结果进行的审视和调控[3]。

目前的生物学课堂教学路径多为事实→概念→举例,即教师在完成概念教学后,以举例的方式让学生对概念进行巩固。这显然不利于学生生命观念的形成。教师需要将从概念到举例的教学转为从概念到反思的教学。反思性学习可分为学习活动中的反思和学习活动后的反思两种类型。学习活动中的反思是指学习者在学习过程中进行的即时反思,并实时解决反思中发现的问题。例如,在“生物的多样性、统一性和进化”中,论证加拉帕戈斯群岛地雀形成的过程是常见的学习活动。然而,多数教师在得出不同岛屿的环境不同导致喙型这一初步结论后就匆匆结束了课程。此时学生并未形成适应导致物种分化这一观念。因此,在得出初步结论的基础上,教师需引导学生进行如下反思:①各种地雀在喙型上有显著的差别,但为什么在羽衣、巢、卵及炫耀行为等方面非常相似?②同一地雀,在同一岛屿上为何也会分化出不同类型的地雀?③为什么在南美大陆上的原物种没有发生类似的进化?学生只有经过这样循序渐进的反思性学习,才能形成相应的生命观念。学习活动后的反思则指学习者在学习活动完成之后对自己的学习过程和结果等进行反思。教师可通过引导学生撰写反思日志的方式进行。反思日志样例见表3。

正确的生命观念来自对生命本质的不断刻画与理解,是课程标准一贯坚守的目标追求。生命观念的教学是生物学教学的中心线,贯穿于高中生物学的始终。然而生命观念的形成不是一蹴而就的,而是一个缓慢、渐进的过程。这就要求教师深刻理解生命观念的内涵和外延,领悟课程标准的要求,做好教学的顶层设计,夯实教学的每一个环节,帮助学生形成完善的生命观念。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2020.

[2]谭永平.发展学科核心素养:为何及如何建立生命观念[J].生物学教学.2017(10):7-10.

[3]苏堪宇.论学习反思[J].当代教育论坛.2004(2):47-49.

(责任编辑:罗小荧)

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