初高中生物学衔接理念下概念探针的设计与应用

王景花

摘要 基于初高中生物学衔接理念，剖析概念探针的概念、内容和价值。通过设计和应用几组概念探针，对生物学概念进行有效衔接重组，有助于学生把握概念本质，凸显学科核心素养。

关键词初高中衔接 概念探针 生物学教学 核心素养

中图分类号 G633.91             文献标志码 B

1 初高中生物学衔接的必要性

初高中生物学教学的目标任务不同，初中生物学的学习目标主要是完成与生命科学知识的生活化应用相关的通识性教育，学生只需在学习后进行结业性考试；而高中生物学学习的目标则是实现专业性教育，包括分子细胞、遗传进化、生态类等生命本质原理的教授，以及知识的生活化应用。但随着新课改的深入，课程标准对学生学科思维和关键能力等素养的要求相应提升。如果初中生物学教师能主动将教学内容与高中生物学进行衔接，无论是对培养初中生学习生物学的兴趣，还是提高自己的教学技能和整体学科素质都大有益处；高中生物学教师如能找到“初高中课程链接点”，提出“初高中核心内容互补和递进处理”的方法以及“抓好连接点，补充间断点，拓展深化点”的对策，就能实现学生初高中学习的平稳过渡。所以研究初高中的教学衔接将有利于中学生物学教师更好地把握课堂重心，合理高效地组织实施课堂教学，提高教学质效，提升学生生物学学科核心素养。

2 初高中生物学衔接的内涵

2.1初高中生物学课标衔接

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（以下简称《义教课标（22版）》），与《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《高中课标（17版）》）相比，虽然两者在文字表达上有差异，但内涵和指导思想具有统一和衔接性，都凸显不同阶段学习内容和学生身心发展的特点，均倡导“核心素养为宗旨”“内容聚焦大概念”“教学过程重实践”“学业评价促发展”等理念，并在此基础上向各学段的目标延伸。其中，《義教课标（22版）》增加了“课程设计重衔接”“学习主题为框架”，强化育人导向，优化了课程内容的结构，增强了课程标准的指导性并强化不同学段间的衔接；依据学生在认知、情感、社会性等方面的发展，合理安排学段内容，体现学习目标的连续性和进阶性；要求教师了解高中阶段学生和学科特点，为学生进一步学习高中生物学做好准备。在课程目标上，《义教课标（22版）》与《高中课标（17版）》在表述方式、目标的指向等方面具有很强的一致性，并呈现递进衔接关系；在课程设计上，两者都吸纳了科学教育和科学研究成果，充分利用我国生物学教育教学实践的有效经验，使不同学段学生的学习有效衔接、循序渐进、连贯一致，引导学生逐步认识生物学的科学本质和重要思想观念。

2.2初高中生物学概念衔接

新课标的“内容要求”采用了“大概念”“重要概念”和“次位概念”的三级概念体系，次位概念是形成重要概念和大概念的基础，重要概念是大概念的支持和具体描述。因此，在课堂教学时，教师需要紧紧围绕核心概念开展一系列的教学活动，让学生在解决问题的过程中逐步形成生物学概念。而认知冲突是构建各级概念间的关联，实现概念重建和转化的前提。如何让学生在高中生物学课堂再次感知、体验并深入理解应用曾在初中学习过的次位概念和重要概念，是教师实现概念重建的关键。教师可通过创设新情境，利用初中概念先进行解释，再引导学生利用已知概念分析高中课堂新情境中生成的问题，从而引发学生产生认知冲突，引入高中重要概念和大概念的学习。教师可联系学生的生活和知识经验，创设出基于初高中概念衔接才能解决情境中的各类问题的事实，既可以形象地营造建构主义课堂教学氛围，使生活体验与教学内容有机结合，又能实现概念生成情境化，提升课堂深度。

3 概念探针的概念和内容

3.1概念探针的概念

探针是经过特殊设计用以检测待测对象的特定载体，概念探针则是用于检测学生对生物学相关概念的认识，厘清学生易混淆的前概念，帮助教师及时调整教学策略的简短、高度集中的评价工具。每组概念探针由几个具体问题组成，其实施时间贯穿课堂始末，存在形式灵活，能够从多维度抓取学习者的学习证据，兼顾概念学习中学习者的个体差异发挥诊断作用。它也可以是一种为了更好地完成教与学，对学生前概念和学习过程中生成的概念进行实时检测的习题。概念探针侧重于检测学生的认知过程，解决学生学习研究中鉴定发现的困难，实现课堂教学问题的靶向精准，提升课堂质效。

3.2概念探针的内容

概念探针的内容一般为递进式问题，常包含两部分：①在给定的情景下让学生作出选择，这些选项来自于对学生以往概念的判定性结果；②要求学生对自己的选择做出开放性解释，这为学生的思考提供了根据，学生可能基于个人直觉或直言判断做出描述，而判断的理由可能来自于其以往的学习，或曾学习到的陈述性知识。探针的第一部分向教师提供的是学生怎样思考的第一印象，第二部分则提供了更多有关学生思维过程的详细信息。

4 概念探针的功能

4.1诊断和转变前概念

教师可在讲授新概念前，应用概念探针发掘学生的前概念，并使用相关信息调整教学策略，帮助所有学生在他们已有的前概念和应有的科学概念间搭建一座“桥梁”。在学习某个单元之初，教师使用概念探针确定学生的已有认知，再针对学生已知设计相应的教学流程，指导和监测学生的认知变化和概念转变。教师根据概念探针的应用反馈，设计明确针对学生认知的教学策略，指导学生实现认知转变。

4.2评价和反馈概念缺陷

概念探针不仅可以帮助教师发现学生头脑中的错误概念，甄别学生在认知过程中不完整的观点，检查教师课程中术语的深刻内涵，同时也有利于学生了解自己、同学及教师的思维是否一致。概念探针提供了一个能发现概念建构缺陷，指导概念修正，反馈思维提炼过程是否正确的机会，能用于追踪学生学习中出现的空白和不足。

5 概念探针在初高中生物学衔接教学中的应用

5.1创设问题情境挖掘概念内涵，强化概念应用形成生命观念

光合作用和细胞呼吸是初中“植物的生活”课程内容和高中“细胞的生存需要能量和营养物质”课程内容的学习要求。在学习活动建议中，《义教课标（22版）》强调，学生要调查生产中利用植物光合作用和呼吸作用原理的有关措施；讨论植物光合作用对碳中和重要贡献，認同植树造林的重大意义，强化生命观念；《高中课标（17版）》学业要求则从物质与能量视角出发，探索光合作用与呼吸作用，要求学生能阐明细胞生命活动过程中贯穿物质与能量变化，体现更本质、具体的生命观念要求。通过以下光合作用与细胞呼吸概念探针的设计（表1），可以帮助学生厘清混淆的概念，纠正学生前概念中的错误认识，强化生命观念素养。

5.2基于概念本质厘清教学思路，细化教学环节提升思维品质

“遗传与进化”在《义教课标（22版）》中的学业要求是能解释遗传信息在生殖过程中完成了传递，并控制新个体的生长发育，通过实例分析，认识到杂交育种、转基因技术对人类生产生活具有巨大推动作用；《高中课标（17版）》则要基于证据，论证可遗传变异来自基因重组、基因突变和染色体变异，体现科学实证在科学解释中的重要性和实证思维的逻辑性。

在教学之初，首先复习基因重组的概念，“生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合”。其后，应用两个概念探针（表2），对基因重组的概念进行延伸，即“基因重组狭义上指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合；广义上任何造成基因型变化的基因交流过程，都可称为基因重组”。通过以上重组概念探针的设计，不仅帮助学生厘清混淆的概念，还认识了重组概念的本质，拓展了重组概念的内涵，训练并培育学生科学探究和科学思维素养。

初高中生物学衔接理念下，教师的概念探针设计与应用需结合、融入其自身在教学实践中对教材和学情的细致分析，尽可能做到科学设计、巧妙应用，以帮助检测学生对生物学概念的认知深度。在使用概念探针时，教师应特别注意倾听、关注学生的解释，了解学生的错误概念。在学生选择答案后不要立即给出正确与否的判断，而要组织学生分组讨论或将学生的答案分类研究，诊断获得学生形成错误概念的原因。总之，教师在教学中运用概念探针可以益教益学，检测学生的错误概念，及时调整自己的教学策略，帮助学生尽快形成正确的生物学概念，提升生物学课堂质效，培养学生学科核心素养。

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）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[3]高明英，汪旭，王重力.初中生物学“遗传部分”概念探针研究[J].中学生物学，2015，31（2）：48-49.