<p class="ql-block">概念教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中占有重要地位。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程就是對概念的不斷重構(gòu)。生物學(xué)教師在概念教學(xué)中要以課標(biāo)為引領(lǐng),糾正學(xué)生錯誤前概念,助其建構(gòu)概念體系;引入生物學(xué)史,使學(xué)生了解概念的發(fā)展歷程;為學(xué)生搭建“進(jìn)階”之路,使其真正理解生物學(xué)概念,提升核心素養(yǎng)。</p><p class="ql-block">概念是對事物的抽象,是人們在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過思維后形成的。就科學(xué)概念來說,大多數(shù)概念已經(jīng)有了“標(biāo)準(zhǔn)”的說法,形成了所謂“詞典中的概念”。在教學(xué)中,這些“詞典中的概念”固化為教科書中的文字,是一種客觀存在。學(xué)生頭腦中的概念是其主觀建構(gòu)的,這些概念被建構(gòu)成什么樣子,應(yīng)達(dá)到什么水平,是有一定的客觀標(biāo)準(zhǔn)的。概念教學(xué)的目的就是要幫助學(xué)生建構(gòu)自己頭腦中的接近于“詞典中概念”的概念。在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中,深化概念教學(xué),促進(jìn)學(xué)生的概念建構(gòu),對培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識,提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。</p> <h3>一、為什么要關(guān)注概念教學(xué)</h3></br> <h3>(一)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求</h3></br><h3>以往的生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)或教學(xué)大綱通常采用“行為動詞+術(shù)語”的方式表述教學(xué)要求,比如“闡明綠色植物的光合作用”,不同年級的學(xué)生(小學(xué)、初中、高中、大學(xué)) 對它的理解程度固然有差異,但都會認(rèn)識到光合作用對植物生長起著決定性作用,這就是概念客觀性的表現(xiàn)。然而,雖然所有學(xué)段都用術(shù)語“光合作用”來表述教學(xué)內(nèi)容,但它并不能完全反映特定學(xué)段的教學(xué)要求。當(dāng)然,確切的生物學(xué)術(shù)語對于科學(xué)交流以及學(xué)生最終理解概念也是相當(dāng)重要的,但教師如果把主要精力集中在讓學(xué)生記憶這些科學(xué)術(shù)語上,要求學(xué)生對一些不理解的知識進(jìn)行死記硬背,就容易把生物學(xué)學(xué)習(xí)變成一種機(jī)械記憶的過程,學(xué)生對知識的理解程度也會受到限制,無法真正掌握科學(xué)的本質(zhì)。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)明確提出,“優(yōu)化課程內(nèi)容,提煉大概念,精選學(xué)習(xí)內(nèi)容,突出重點(diǎn)”“讓學(xué)生能夠深刻理解和應(yīng)用重要的生物學(xué)概念,發(fā)展核心素養(yǎng)”,新課標(biāo)的這一改變突出了概念理解的教學(xué)目標(biāo),也為教師的課堂教學(xué)指明了方向;此外,《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱“高中課標(biāo)”)也在必修和選擇性必修模塊的教學(xué)要求中提出“內(nèi)容聚焦大概念”的理念。可見,圍繞生物學(xué)概念組織教學(xué),促進(jìn)學(xué)生深入理解概念,符合生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。</h3></br> <h3>(二)概念教學(xué)有利于學(xué)生對知識的理解和重構(gòu)</h3></br><h3>在學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的生物學(xué)學(xué)習(xí)前,其對于一些生物學(xué)問題已經(jīng)有了自己的概念,有些概念是正確的,有些可能是錯誤的。而學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是不斷建構(gòu)和重構(gòu)的過程,建構(gòu)新理解則意味著概念改變。建構(gòu)主義的一個基本原則是,只有對已有概念不滿意時才會出現(xiàn)概念改變,而不是因?yàn)閯e人告訴了你什么。因此,概念改變的首要條件是學(xué)習(xí)者對當(dāng)前的概念產(chǎn)生不滿,或者說當(dāng)前概念無法解釋學(xué)習(xí)者所看到的現(xiàn)象和事實(shí);其次是新概念具有可理解性、合理性和有效性。因此,生物學(xué)概念教學(xué)不能忽略或者直接否認(rèn)學(xué)生的已有概念,而要使他們看到新概念有助于自己更好地理解這個世界,要為學(xué)生建立起新、舊概念之間的聯(lián)系,改變學(xué)生既有的思維方式,或是改變某些原有概念的關(guān)聯(lián)方式。這正是概念教學(xué)重在理解和建構(gòu),而不是直接傳遞、讓學(xué)生機(jī)械記憶的原因。</h3></br> <h3>(三)建構(gòu)概念是為了學(xué)生更好地了解生物學(xué)本質(zhì)</h3></br><h3>概念是一些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)晶,學(xué)習(xí)者是在對事實(shí)了解的基礎(chǔ)上形成概念。在教學(xué)中,教師一方面需要向?qū)W生提供各種豐富的、有代表性的事實(shí)來為學(xué)生的概念形成提供支撐,另一方面,教學(xué)活動不應(yīng)僅停留在讓學(xué)生記住一些生物學(xué)事實(shí),還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對事實(shí)進(jìn)行抽象和概括,構(gòu)建新概念。例如,牛、羊、馬都有蹄子,學(xué)生由此可以聯(lián)系到它們所吃的食物——草;而獅、虎、豹腳上有肉墊,嘴里有尖牙,是為了偷襲和殺死獵物;在此基礎(chǔ)上,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步推想其他動物的特征,再結(jié)合其生存環(huán)境,發(fā)現(xiàn)、分析、總結(jié)事實(shí),并對事實(shí)進(jìn)行抽象和概括,最終建立“適應(yīng)與生存”這一生物學(xué)重要概念,為學(xué)生在新情境下解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。</h3></br><h3>同時,對于學(xué)生頭腦中已有的概念(前概念),特別是那些與生物學(xué)概念相抵觸的錯誤概念,教師需要予以關(guān)注,并幫助學(xué)生消除錯誤概念,建立生物學(xué)概念。如有學(xué)生對花鳥蟲魚的概念邊界比較模糊,可能錯將鯨和海豚等哺乳動物也認(rèn)作魚,教師在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生厘清概念,糾正錯誤認(rèn)知,建構(gòu)新的正確的概念,從而掌握相關(guān)生物學(xué)知識。需要注意的是,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時可以為學(xué)生“鋪路”,但最好是在有教師幫助的前提下由學(xué)生來“建橋”,這才稱得上是概念建構(gòu)。</h3></br> <h3>二、生物學(xué)概念建構(gòu)與發(fā)展的教學(xué)路徑</h3></br> <h3><strong>(一)糾正錯誤前概念,建構(gòu)概念體系</strong></h3></br><h3><strong>1.糾正錯誤前概念</strong></h3></br><h3>學(xué)生的前概念是概念教學(xué)的出發(fā)點(diǎn),但由于前概念具有隱蔽性,揭示學(xué)生的前概念便成為教師教學(xué)設(shè)計(jì)時的重要任務(wù)之一。已有實(shí)踐表明,運(yùn)用診斷性評價的方法(包括談話、課堂提問、訪談?wù){(diào)查、圖示思想、概念圖策略、教學(xué)前測等)可以探明學(xué)生對某一問題的已有想法或理解,通過這些方法,教師可以在探明學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上對前概念進(jìn)行分類,并思考如何運(yùn)用有效手段來糾正其中的錯誤概念。同時,概念建構(gòu)是學(xué)生自身的思維轉(zhuǎn)變,學(xué)生也必須明確自己所持有或所運(yùn)用于解釋某種現(xiàn)象的觀念,因而在教學(xué)時教師還應(yīng)提供如小組討論、集體討論、個別提問或?qū)懽之媹D等機(jī)會,讓學(xué)生表達(dá)出自己的前概念。</h3></br><h3>如“細(xì)胞的能量通貨——ATP”一課的教學(xué),教師事先分析得知這節(jié)課學(xué)生常見的錯誤前概念有4個(表1),因而在課堂中通過實(shí)驗(yàn)、模型、資料介紹等方法糾正學(xué)生的錯誤概念,幫助學(xué)生建立科學(xué)概念。</h3></br><h3> <h3><strong>2.建構(gòu)概念體系</strong></h3></br><h3>掌握學(xué)科的基本概念架構(gòu)有助于學(xué)生對學(xué)科知識的記憶,并能促進(jìn)其學(xué)習(xí)的遷移,因此教師應(yīng)該幫助學(xué)生有關(guān)聯(lián)地學(xué)習(xí)生物學(xué)概念。生物學(xué)課程內(nèi)容都是以學(xué)科大概念為核心構(gòu)建的,大概念是聯(lián)結(jié)學(xué)科知識的紐帶,它幫助學(xué)習(xí)者將孤立、零散的事實(shí)性知識和技能整合起來,形成對學(xué)科內(nèi)容的綜合性理解。大概念統(tǒng)領(lǐng)下不同層級的概念共同構(gòu)成了學(xué)科課程內(nèi)容的框架。</h3></br><h3>仍以“細(xì)胞的能量通貨——ATP”一課為例,這一課的大概念是“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)”,重要概念是“ATP是驅(qū)動生命活動的直接能源物質(zhì)”,一般概念分別是:①葡萄糖不能直接供能,ATP能直接供能;②ATP的結(jié)構(gòu)適于直接供能;③細(xì)胞通過ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,保證了能量的持續(xù)供應(yīng)。教學(xué)中,教師如果過多著墨于ATP的模型構(gòu)建,學(xué)生對ATP的理解很可能會停留在表面,知其然不知其所以然。故教師應(yīng)以大概念為統(tǒng)領(lǐng),從上至下依次建構(gòu)重要概念和一般概念,并將概念與具體知識點(diǎn)建立連接,幫助學(xué)生透過具體內(nèi)容來達(dá)成對概念的理解。</h3></br><h3>同時,概念之間也是相互關(guān)聯(lián)的。如教學(xué)“呼吸作用”時,教師通過種子萌發(fā)時吸收氧氣的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入呼吸作用的概念,在此過程中,學(xué)生理解了呼吸作用的場所是線粒體,生物要吸收氧氣、放出二氧化碳;但如果不將其與光合作用的概念相聯(lián)系,他們就很難理解呼吸作用所分解的有機(jī)物從何而來、生物圈中二氧化碳和氧氣的平衡怎么解釋。只有建立了概念之間的聯(lián)系,學(xué)生才會形成相互關(guān)聯(lián)的概念架構(gòu)。因此,教師在教學(xué)時既要重視概念本身的內(nèi)涵,又要注重概念之間的關(guān)聯(lián),通過演示、分組實(shí)驗(yàn)、資料分析、討論等一系列方法加深學(xué)生對概念的理解。</h3></br> <h3>(二)引入生物學(xué)史,使學(xué)生了解概念的發(fā)展歷程</h3></br><h3>生物學(xué)史材料的使用不僅是為了呈現(xiàn)事實(shí)性知識,更重要的是讓學(xué)生了解概念的提出歷程,歷史上一些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象,科學(xué)家取得某一成就的方法、思路、過程等等,使其在了解生物學(xué)史的過程中更深入地理解概念。</h3></br><h3><strong>1.以“歷史—探究教學(xué)法”促進(jìn)學(xué)生概念理解</strong></h3></br><h3>科學(xué)史展示科學(xué)探究的過程、科學(xué)精神和情感。基于科學(xué)史對科學(xué)教育的重要意義,科學(xué)史教學(xué)也越來越受到重視。高中課標(biāo)中安排的生物學(xué)史內(nèi)容可分為兩部分:一部分是在選修和必修課的教材正文中安排,如“說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程”“概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用”“總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程”;另一部分則在教材(如人教版《高中生物必修(一)(二)》)的資料分析、科學(xué)史話、科學(xué)家訪談、科學(xué)家的故事、科學(xué)前沿等欄目中展示,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)時自行搜集。如在“光合作用”教學(xué)中,教師就可以把普利斯特利的研究以實(shí)驗(yàn)課與歷史故事結(jié)合的方式引入,這個實(shí)驗(yàn)相對簡單,很容易實(shí)現(xiàn),如黑暗和光照條件對綠色植物光合作用的影響、“綠色物質(zhì)”及產(chǎn)生純凈空氣的條件等。師生圍繞有關(guān)生物學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)的問題開展對話與討論,以“與歷史對話”的方式,跟隨科學(xué)家的腳步,追蹤實(shí)驗(yàn)科學(xué)的路徑,這種教學(xué)法就是“歷史—探究教學(xué)法”。當(dāng)進(jìn)行這些探究活動時,學(xué)生有機(jī)會在某種程度上重現(xiàn)彼時開展實(shí)驗(yàn)所遇到的知識謎題和科學(xué)爭論,參與這種形式的活動能使學(xué)生深入理解概念、增加成就感、提高實(shí)驗(yàn)技能、完善科學(xué)知識結(jié)構(gòu),同時還能豐富他們的科學(xué)知識,提升素養(yǎng)。</h3></br><h3><strong>2.回顧史實(shí)促進(jìn)學(xué)生前概念轉(zhuǎn)變</strong></h3></br><h3>概念作為人類理解世界最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),既會隨著我們的經(jīng)驗(yàn)及對世界理解的改變而變得越來越系統(tǒng),也會隨著科學(xué)理論的發(fā)展而發(fā)生轉(zhuǎn)變。學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變與科學(xué)史的發(fā)展類似。從科學(xué)史的發(fā)展可以看出,學(xué)生有許多前概念與科學(xué)史是相平行的,也就是說,學(xué)生對于某些問題的錯誤認(rèn)識常常與歷史上的科學(xué)家曾經(jīng)有過的錯誤認(rèn)識一致。因此,科學(xué)學(xué)習(xí)與科學(xué)革命相似,就是原有概念(前概念)的改變、發(fā)展和重建的過程。通過科學(xué)史教學(xué),學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)家也會犯錯誤,從而轉(zhuǎn)變自己的錯誤概念,更深刻地理解科學(xué)的探究本質(zhì)。</h3></br><h3>如,對遺傳學(xué)中兩個重要人物達(dá)爾文和孟德爾的比較:早在1866年,孟德爾就發(fā)表了他對豌豆長達(dá)八年研究的結(jié)果,提出了遺傳定律,他是第一個主要依靠統(tǒng)計(jì)分析來解釋性狀如何遺傳的生物學(xué)家。但當(dāng)時的很多生物學(xué)家對他的論文不以為然,甚至給出了一些錯誤的研究建議。而幾乎在孟德爾進(jìn)行豌豆實(shí)驗(yàn)的同時,達(dá)爾文也在收集金魚草的數(shù)據(jù)。他把花形狀正常的植株與花形狀異常的植株雜交后,得到后代的花形狀全部正常,他認(rèn)為這是因?yàn)閮煞N形狀被混合了。但當(dāng)他把F1植株進(jìn)行自花授粉后,產(chǎn)生的后代中有88株的花形狀正常,另37株的花形狀異常,這一結(jié)果使他感到非常困惑。彼時的達(dá)爾文,并沒有注意到孟德爾發(fā)現(xiàn)的“孟德爾比例”,導(dǎo)致他沒有看出F2代中正常花和異常花植株比例的重要性,因此也就沒有發(fā)現(xiàn)遺傳定律。直到達(dá)爾文晚年時期,他才試圖發(fā)現(xiàn)遺傳定律,但他用的并不是實(shí)驗(yàn)法,而是歸納法,即通過收集盡可能多的有關(guān)遺傳和變異的事實(shí),從中歸納出一些結(jié)論,然后提出一個假說來解釋所有的結(jié)論。不幸的是,由于遺傳現(xiàn)象極其復(fù)雜,且達(dá)爾文依據(jù)的遺傳現(xiàn)象有的是虛假的,因此他提出的假說(泛生假說)也就從根本上錯了。直到1900年這一年,先后有三位科學(xué)家聲稱重新發(fā)現(xiàn)了孟德爾的研究成果,他們都是在各自進(jìn)行遺傳規(guī)律的研究時查閱前人的文獻(xiàn),讀到了孟德爾的論文,并且都把“首發(fā)功勛”記在了孟德爾頭上,從而成就了科學(xué)界的一段佳話。</h3></br><h3>很多學(xué)生并不了解遺傳定律的曲折發(fā)展歷程,對于孟德爾和達(dá)爾文的認(rèn)知也僅限于課本介紹,對相關(guān)概念只是機(jī)械記憶,缺乏自己的思考和判斷,導(dǎo)致存在一些錯誤的前概念,如對兩位生物學(xué)家專業(yè)成就的盲目判斷等。教師應(yīng)向?qū)W生介紹這一段科學(xué)史的真實(shí)情況,引導(dǎo)學(xué)生在了解遺傳學(xué)發(fā)展史的過程中,厘清相關(guān)概念,同時學(xué)會辯證地看待問題,從而實(shí)現(xiàn)前概念的轉(zhuǎn)變。</h3></br><h3>在生物學(xué)教學(xué)中,教師可以把那些科學(xué)發(fā)展史中緩慢、艱難的實(shí)驗(yàn)歷程作為教學(xué)素材,有計(jì)劃地組織教學(xué)、選擇實(shí)驗(yàn)和活動、解答學(xué)生問題和疑惑、引發(fā)學(xué)生思考和討論,促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)概念的理解。</h3></br> <h3>(三)為學(xué)生搭建“進(jìn)階”之路</h3></br><h3>學(xué)習(xí)進(jìn)階是學(xué)習(xí)者從基于個體經(jīng)驗(yàn)對概念的粗淺認(rèn)識到精熟科學(xué)理解的學(xué)習(xí)成長歷程,是學(xué)生對概念理解從迷思概念到科學(xué)概念的認(rèn)識發(fā)展過程。學(xué)生對生物學(xué)概念的掌握會隨著年齡和年級的增長而發(fā)生變化,科學(xué)概念在不同階段對應(yīng)不同的內(nèi)容和教學(xué)要求,隨著學(xué)段的逐漸提高,概念學(xué)習(xí)將形成通往更高水平的“階”。因此,教師在教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),如低年級學(xué)生,由于剛剛接觸生物學(xué),對一些名詞術(shù)語尚難接受,教師對于概念的教學(xué)應(yīng)以對日常現(xiàn)象的概括為主,先讓學(xué)生對一些現(xiàn)象產(chǎn)生興趣,再采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法使其自然提升認(rèn)識水平;隨著學(xué)生年級的增長,需要對所知道的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)解釋,即理解現(xiàn)象背后的機(jī)理是什么,這時教師教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)是修正學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象可能存在的誤解,確定概念學(xué)習(xí)的起點(diǎn),幫助他們構(gòu)建起科學(xué)、正確的生物學(xué)概念。教師唯有在對初、高中內(nèi)容全面了解的基礎(chǔ)上建立起學(xué)科概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階,才能在教學(xué)中更加有效地引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)全面的概念體系。</h3></br><h3>以“細(xì)胞的增殖”教學(xué)為例,該內(nèi)容在初、高中都有涉及,課程標(biāo)準(zhǔn)在概念的分層方面設(shè)置較為明顯,因此教師能在教學(xué)中更好地把握學(xué)生所能達(dá)到的水平。表2為從七年級到高三年級生物學(xué)課程中涉及的“細(xì)胞增殖”的內(nèi)容,筆者從概念的角度梳理了學(xué)生對概念的認(rèn)識水平、教學(xué)活動的建議以及學(xué)生應(yīng)形成的重要概念。</h3></br><h3>從表2可以看出,從學(xué)生剛接觸生物學(xué)時“細(xì)胞的增殖”概念由簡單的細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞,到高二時細(xì)胞增殖時細(xì)胞內(nèi)部的變化,再到影響生物的遺傳和變異,概念的水平是“階梯式”上升的。依據(jù)此表,教師可以在評估學(xué)生現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上,確定下一步以什么“階”為起點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。</h3></br><h3> <h3>“進(jìn)階”不是單純指知識由簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程,更重要的是學(xué)生思維的發(fā)展和學(xué)習(xí)方式的變革,這也是教師在研究學(xué)情、確定“進(jìn)階”起點(diǎn)時所要考慮的維度之一。</h3></br>(作者:張玉平,北京教育學(xué)院學(xué)術(shù)資源部,副研究員,《北京教育學(xué)院學(xué)報》編輯部主任。)<h3>版權(quán)聲明</h3></br><h3>文章來源于<strong>《基礎(chǔ)教育課程》</strong>雜志2023年第6期(下),轉(zhuǎn)載需注明出處</h3></br><h3>微信編輯|肖雪</h3></br>往期精選<h3>●<a data-linktype="2" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MDc2NjUzNA==&mid=2650480498&idx=1&sn=a9aa28d3c2779970747db77e6bd70838&scene=21#wechat_redirect" imgdata="null" imgurl="" linktype="text" tab="innerlink" target="_blank" textvalue="馬?玉春:增值評價——兒童語文素養(yǎng)評價的思考與實(shí)踐" wah-hotarea="click">申繼亮:養(yǎng)其根,俟其實(shí)——教育高質(zhì)量發(fā)展與育人方式變革</a></h3></br><h3>●<a data-linktype="2" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MDc2NjUzNA==&mid=2650482063&idx=1&sn=56422f12c8ad91bf8c8be240092dbb53&scene=21#wechat_redirect" imgdata="null" imgurl="" linktype="text" tab="innerlink" target="_blank" textvalue="唐江澎:讓語文課在災(zāi)疫場域?中展開" 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?投稿郵箱:kecheng@ncct.gov.cn</h3></br><h3>? ? ? ?訂閱電話:010-58556775</h3></br><h3> <h3>愛我,請給我好看</h3></br> <p class="ql-block">引用本文請注明:</p><p class="ql-block">張玉平.概念教學(xué):促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)概念的理解與建構(gòu)[J].基礎(chǔ)教育課程,2023(12):51-57.</p> <a href="https://mp.weixin.qq.com/s/4Z2KqYAWJpn2PqWX9rXWMA" >查看原文</a> 原文轉(zhuǎn)載自微信公眾號,著作權(quán)歸作者所有
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