讓“重要概念”教學走上前臺

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B 文章編號：1673-4289（2012）07-00011-03

2001年7月，教育部頒布了《全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）》（以下簡稱《實驗稿》），這是我國首次頒布的生物課程標準。從2009年起，生物課程標準修訂組圍繞“凸顯核心概念”開展了一系列修訂工作，于2012年1月正式出版了《義務教育生物學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《標準》）。本次修訂匯集了國內外生物科學教育的研究成果，使生物學課程標準在原有課程理念、課程目標、內容框架的基礎上實現了一次重要的改進和提升，在凸顯重要概念方面有了實質性的進步，為課堂教學奠定了基石。與《實驗稿》相比，《標準》最大的變化是在內容標準的十個主題中增加（或修改）了50個“重要概念”。同時，《標準》在教學建議中特別增加了一段關于“重要概念”的教學建議，明確提出“圍繞著生物學重要概念來組織并開展教學活動，能有效地提高教學效益，有助于學生對知識地深入理解和遷移應用”，這對義務教育階段的生物學教師提出了新的教學要求并對高效生物課堂提供了方向性的指導。本文就《標準》中“重要概念”的內涵、“重要概念”教學的意義，以及如何圍繞“重要概念”組織教學進行討論。

一、“重要概念”的內涵

《標準》中指出：生物學重要概念是處于學科中心位置，包括了對生命現象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關學科具有重要的支撐作用。

對“重要概念”的理解首先需要理清概念與事實的關系。事實性知識是客觀的，可以通過感官或一定儀器觀察測量獲得，比如“昆蟲具有兩對翅膀、三對足”，這就是一個可以觀察到的事實。而概念往往是主觀的，是人的思維活動的結果，即是由眾多的事實歸納推理得出的，概念是對事物的抽象或概括，比如“遺傳性狀是由基因控制的，基因的遺傳信息是可以改變的”，這是人類思維活動對事實性知識進行邏輯加工得出的結論。由此可知，生物學事實是幫助學生形成正確的生物學概念的前提，但是教師的教學活動不能僅僅是讓學生記住一些生物學事實，更重要的是讓學生通過事實提取生物學本質的東西，建立正確的生物學概念，進而在學生的頭腦中建構出合理的概念體系，并能利用這個體系解決他們的實際問題。

對“重要概念”的理解還應對重要概念、一般概念、上位概念、下位概念進行區(qū)分。比如，“生態(tài)系統能夠維持相對穩(wěn)定是由于生態(tài)系統具有自我調節(jié)能力”與“生態(tài)系統的自我調節(jié)能力是有限的”，前者是重要概念、上位概念，后者是一般概念、下位概念。生物學重要概念即是那些能夠展現當代生物學科圖景的概念，是生物學科結構的主干部分，是生物學知識領域的中心。

二、重視“重要概念”教學的意義

傳統初中生物教學中常有這樣一些偏差：追求對事實的記憶，忽視對概念的理解；注意記憶概念術語定義，忽視對概念的深層理解；教學注意力沒有集中在重要概念上，而是放在次要概念上；關注孤立概念的學習，淡化了以重要概念為中心的概念體系的建構。這些偏差都降低了生物課堂教學的有效性，甚至增加了學生的學習負擔。

（一）提高學生的生物科學素養(yǎng)

《標準》指出：“生物科學素養(yǎng)是指參加社會活動、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態(tài)度和價值觀”。三維目標第一個維度就是知識目標，而概念構成了知識的主體。只有較好地進行重要概念的教學，學生的科學素養(yǎng)才能得到全面發(fā)展。科學思維能力的發(fā)展也是科學素養(yǎng)的重要內容，尤其是抽象邏輯思維能力，而概念學習是發(fā)展學生抽象邏輯思維能力的重要途徑之一。

（二）促進學生對知識的深入理解和遷移應用

傳統教育往往強調對事實信息的記憶和背誦，然而要達到深層理解的程度僅憑大量的事實記憶是遠遠不夠的。重要概念教學有助于學生在事實性知識上建立深度的、高層次的學習。例如“認識洋蔥表皮細胞”、“認識人的口腔上皮細胞”是事實性的學習，在此基礎上建立起來的“理解細胞是生物體結構與功能的基本單位”概念性學習有助于學生理解細胞的結構及功能、動植物細胞結構區(qū)別及生物體的結構層次。學生不需要記憶所有細枝末節(jié)的信息或孤立的事實，而是需要深入理解從大量事實中概括出的抽象規(guī)律和原理，掌握這些基本概念和原理并能遷移應用于新情境中。

（三）幫助教師明確教學目標和重難點

初中新課程仍然重視知識教育，但不意味著把紛繁復雜的生物學事實都讓學生記憶掌握。明白了這一點，教師就會很清楚課堂教學目標中，概念性知識目標應該占有很大比重，理應成為課堂教學的重點。在新授課上，教學主線基本上是沿著生物學事實、概念、規(guī)律或原理進行的，多節(jié)課甚至整學期的課都為重要概念的構建服務；而復習課則可以在重要概念的指導下，自上而下地梳理重要概念的支撐點。比如在《標準》中內容標準第五部分“生物圈中的人”提出了8個重要概念，其中一個重要概念表述為“消化系統包括口腔、食道、胃、小腸、肝、胰、大腸和肛門，其功能是從食物中獲取營養(yǎng)物質，以備運輸到身體的所有細胞中”。圍繞此重要概念展開的教學分解為“人體需要的主要營養(yǎng)物質”、“人體消化系統的組成”、“食物的消化過程”、“營養(yǎng)物質的吸收過程”、“合理膳食”等支撐內容，合理安排每個內容的教學目標有助于學生建立起消化系統的整體概念。

三、如何圍繞“重要概念”組織教學

《標準》指出，“教師在設計和組織每個單元的教學活動時，應該注意圍繞重要概念展開，精選恰當的教學活動內容，其教學策略可以是講授、演示、實驗、資料分析、討論等，以促進學生對重要概念的建立、理解和應用”。在具體的教學實踐中，可以采取以下策略：

（一）給學生提供豐富的直觀材料或緊密聯系學生生活經歷，幫助學生理解抽象概念

抽象概念的形成需要以事實或者感性的、直觀的材料作為基礎，所以在生物教學中教師要給學生提供豐富的直觀材料，引用學生生活的相關經歷，以幫助學生理解抽象概念。比如，對《標準》內容標準第四部分“生物圈中的綠色植物”中的重要概念“綠色植物能利用太陽能（光能）將二氧化碳和水合成貯存著能量的有機物，同時釋放出氧氣”概念的理解，教師可讓學生先從海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯等人的實驗中感知光合作用發(fā)現的過程，通過分析各實驗之間的聯系，理解光合作用的原理和意義，從而在各實驗研究的支撐下建構起光合作用這一重要概念。再如，對“遺傳”相關概念的理解，教師可以引導學生從觀察人的眼睛、頭發(fā)、耳垂等，讓他們注意到白種人與黃種人的眼睛顏色是不一樣的，而黃種人之間也有卷發(fā)與直發(fā)的區(qū)別。在這些事實的基礎上，讓學生逐漸了解概念背后的規(guī)律。

（二）重視前科學概念與錯誤概念對概念掌握的影響，促成學生的概念轉變

一般認為，學生在接受正規(guī)的科學教育之前所形成的概念可稱之為前科學概念或前概念。學生形成的前科學概念中有些是對客觀世界的樸素觀念，有的則完全與科學概念相悖，后者也叫錯誤概念。教學過程中就要注意引導學生由前科學概念向科學概念，由錯誤概念向正確概念轉變。這個由原有概念改變、發(fā)展和重建的過程稱為概念轉變。例如，有些學生誤認為“動脈血”就是在動脈里流動的血，經過學習發(fā)生概念轉變，懂得動脈血是經過肺部氣體交換以后含氧量比較高的血液。

（三）重視探究和實驗在概念學習中的作用

初中學生思維發(fā)展正在從形象思維向抽象邏輯思維轉變，抽象的邏輯思維有了發(fā)展，逐步占據主導地位，但很大程度上還屬于經驗型的，在認識事物和考慮問題時還經常需要具體的感性經驗來支持，所以在初中生物學習中思維常需要表象作為基礎。教師要加強探究、實驗、觀察和直觀教學，給學生的思維活動提供素材。例如，在《標準》中內容標準第一部分“科學探究”中明確教師需要幫助學生形成以下重要概念：“設置對照實驗，控制單一變量，增加重復次數，獲得準確結果的可能性就越大”。學生直接理解這個重要概念的內涵和外延都有困難，需要教師引導學生從具體的實驗探究中去感受各種實驗表象，進而從大量事實性的知識中真正理解此重要概念的內涵，提高實驗探究能力。比如，教師在進行“實驗法的一般步驟”教學時以響尾蛇怎樣追蹤到被自己襲擊過的老鼠為例提出“只用一只被響尾蛇咬過的老鼠來做實驗行不行”，“另外一只用沒被咬過的兔子來做實驗行不行”，“實驗只做一次行不行”，“被響尾蛇咬過的老鼠和沒被咬過的老鼠拖行不同的路線行不行”等一系列問題讓學生從討論和教師引導中逐漸對此重要概念形成正確的認識。

（四）善用圖表幫助學生理解概念的實質和聯系

概念圖是用來組織和表征知識的工具，它通常將某一主題的有關概念置于圓圈或方框之中，然后用連線將相關的概念和命題連接，連線上標明兩個概念之間的意義關系。一個完整概念圖的完成需要經過以下幾個步驟：①選取一個知識領域；②確定重要概念和概念等級；③初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支；④建立概念之間的連接，并在連線上用連接詞標明兩者之間的關系；⑤在以后的學習中不斷修改和完善。例如《標準》中重要概念“按照是否有傳染性，可將疾病分為傳染性疾病和非傳染性疾病”可以由下表表示重要概念與一般概念及事實性知識之間的聯系（如圖1）。

列表比較教學也是生物教學中建構重要概念的基本方法之一。在生物學概念中，有很多名稱相似或相近的概念，如染色質和染色體等，可以采取圖解分析、結構示意圖對照等方式進行比較，就能有效地突出它們的異同，在辨析中學生留下深刻的印象。如《標準》中重要概念光合作用和呼吸作用就可以用表格形式進行比較（如表1）。

通過系統地對相近概念進行比較，找出它們之間的異同點，就可更清楚地掌握概念的實質。

綜上所述，為了幫助學生形成正確的生物學重要概念，教師一方面需要向學生提供各種豐富的有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐；另一方面，教學活動不應僅僅停留在讓學生記住一些零散的生物學事實層面，而是要通過對事實的抽象和概況，為學生建立生物學重要概念，并以此來建構合理的知識框架，進而在新情境下解決相關問題奠定基礎。

(作者單位：四川省教育科學研究所，成都 610225；棠湖中學外語實驗學校，成都 610200)