陳麗梅
《義務教育生物學課程標準(2011年版)》(以下簡稱《標準》)和《義務教育生物學課程標準(實驗稿)》的不同點有:提出了50個重要概念、教學建議中要求關注重要概念的學習……筆者在認真學習《標準》和專家要求凸顯重要概念傳遞的基礎上,對在初中生物教學中如何重視凸顯重要概念傳遞進行了深入思考和初步研究。
1 對初中生物學重要概念的理解
布魯納認為,“幫助學生有效地習得概念是學校教育的目的之一”。《標準》中指出,“概念是對事物的抽象或概括”,“生物學重要概念處于學科中心,包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學和相關科學具有重要的支撐作用”。過去,經常把一個概念理解為就是一個術語,這種對“概念”的認識和《標準》中要凸顯的重要概念中所指的“概念”不是一回事。概念一般包含三方面:術語、內涵和外延。比如呼吸作用,這個詞是術語,“在生物體內,細胞能通過分解糖類等獲得能量,同時生成二氧化碳和水”這句表述是內涵,是要傳遞的重要概念。呼吸作用這個概念適用的對象是植物、動物、微生物,所以,植物、動物、微生物是呼吸作用這個概念的外延。在教學中,教師要傳遞重要概念就是要重視傳遞重要概念的內涵。
2 在初中生物教學中凸顯重要概念傳遞教學的意義
教學就像架一座橋,學生的前概念是此岸,學生掌握的科學的重要概念是彼岸,教師架的“橋”對學生的終身成長、個人發展可以有以下作用。
2.1有利于夯實學生的學習基礎
奧蘇貝爾認為,“影響學習的最重要的因素是學生已知的內容”,“當學生把教學內容與自己認知結構聯系起來時,意義學習就發生了”。所以,學生的認知結構、學習基礎對他的后續學習很重要。按國家教育部規定在初一、初二學生中開展初中生物義務教育,《標準》中規定的50個重要概念,這樣就要求學生平均每周理解、掌握1—2個,免除了學生對大量孤立事實和知識的學習、記憶和耗時,切實減輕了學生過重的負擔,使學生在教師凸顯重要概念傳遞的教學設計下有時間加強對重要概念的深入理解,獲得扎實的初中生物學科知識,以為將來學習高中的生物核心概念打下良好的基礎。
2.2有利于學生知識遷移
學習的目的之一是為了運用,由于生物學重要概念處于學科中心,對學生學習生物學和相關科學具有重要的支撐作用,學好生物學重要概念,有利于巧妙地運用、知識的遷移,使學生學得更加靈活、主動、有成就感。如學生了解了植物呼吸作用和光合作用這兩個重要概念的內涵后,對新疆的瓜果為什么特別香甜、光合作用和呼吸作用的比較等問題必然能做出正確的思考。這樣既使學生在做題中深化了對相關重要概念的理解,又切實體會到能活學活用、學習知識的樂趣和意義,從而又更加愿意去學習、去探究、去關注生命科學、去完善自身,形成良好的情感態度價值觀。
2.3有利于初高中生物知識的銜接
根據布魯納的概念編碼系統理論,“學習者只有熟練掌握了具體知識,才能發現較低層次的規則,從而有可能把它們重新組合成較高層次的規則”。凸顯50個重要概念的教學夯實了學生學習基礎,學生掌握了較低層次的規則,獲得了較強的生物知識遷移能力,有利于重新組合成較高層次的規則,即利于初高中生物知識的銜接,使高中生物教師的教學負擔減輕許多。如學生在初中時對呼吸作用的重要概念記憶清晰,有這方面的知識背景,學習起高中生物細胞呼吸的核心概念來可以直接深入到分子水平,高中教師教起來也必然如魚得水、信心百倍。
2.4有利于全面提高學生的生物科學素養
生命科學屬自然科學,成功的科學教育可使學生主動形成科學概念、提高科學素養。《標準》中增加的50個重要概念是專家團隊長期研究的結晶,學生掌握后,能用重要概念到現實社會、生產、生活去發現問題、思考問題、解決現實問題,能對所學知識靈活運用,與社會生活密切結合,顯示出學生全面提高的生物科學素養,這又與《標準》的另一理念“提高學生的生物學素養”相一致,重要概念的教學有利于提高初中生物教學的質量。如學生掌握了呼吸作用的重要概念后,會知道:“蘿卜放久了會空心”;如何去讓摘下的水果、蔬菜保鮮;如何去讓糧食合理貯存;如何降低夜間蔬菜、水果的呼吸作用以增產增效……能正確解釋身邊發生的生物學現象,表現出學生較高的生物科學素養、具備實事求是的科學態度、一定的探索精神和創新能力。
3 凸顯重要概念傳遞的教學策略
3.1以生物科學史實凸顯
科學經常通過所處那個時代的科學家認為正確的概念來表達,科學概念形成的過程就是艱難而綿續的科學史。生物科學史的形成是無數學識淵博的科學家勇往直前、孜孜以求、辛勤探究的漫長而艱辛的歷程。生物科學史是科學家思想的結晶,其中富含大量的事實性知識,通過科學家研究形成的重要概念、核心概念是概念性知識。學習科學史能使學生在明白科學的本質、科學的開放性,學習科學家對科學的癡迷和獻身精神。在傳遞重要概念時,以生物科學史凸顯,學生隨著科學家的研究,在了解科學探究、體驗科學家探究的進程中,逐步了解了相關的事實性知識、相關概念不斷獲得、生成,從而趨向重要概念的形成。如在傳遞“DNA是主要的遺傳物質,基因是包含遺傳信息的DNA片段,它們位于細胞的染色體上”這一重要概念時,可以從孟德爾的豌豆實驗開始,展示什么是顯性和隱性,隨著生物學的發展,特別是分子生物學的發展,人們知道了控制生物性狀的DNA小片段叫基因,其中控制顯性性狀的叫顯性基因、控制隱性性狀的叫隱性基因,基因如何在親代、子代之間傳遞。學生通過對遺傳部分生物科學史的了解,更有利于掌握關于遺傳的重要概念,也有利于形成大膽猜想、開拓創新、樂于探究的科學精神。
3.2以生物實驗凸顯
學習概念不能僅靠背誦,生命科學是實驗性的科學,教師圍繞重要概念內涵的傳遞設計一系列生物實驗讓學生探究,激發學生的好奇心、求知欲,讓學生在做中學,讓他們在主動地動手、動腦中理解、習得生物學的重要概念,提高科學探究能力。如在傳遞“植物在生態系統中扮演重要角色……”這一重要概念時,涉及“綠色植物在生物圈水循環中的作用”、“植物的蒸騰作用”這些知識和概念,可以設計3個實驗:①測定葉是綠色植物蒸騰作用的主要器官;②以口吹已洗干凈的伸入水中的菠菜葉看有無氣泡冒出(說明葉的表面有冒氣的小孔,即氣孔);③觀察菠菜葉下表皮的氣孔并畫圖。通過這樣層層深入的實驗,有利于學生掌握植物蒸騰作用的概念——“水分以氣體狀態從植物體的表面(主要是葉)散發到大氣中的過程”,從而有利于學生對“綠色植物在水循環中作用”的掌握、理解,以更好地構建“植物在生態系統中扮演重要角色……”這一重要概念。
3.3以豐富的事例凸顯
學生的學習和對事物的認識是從感性到理性,螺旋式上升的過程。在概念傳遞中,教師可以先向學生展示一些從生活、生產中來的富含重要概念內涵、外延的形象問題或奇特事例,讓學生通過接觸相關信息,逐步思考;走進更深入的認識、理解,概括出相關信息本質的、關鍵性的特征,有利于重要概念的形成、傳遞。如在傳遞呼吸作用這一重要概念時,可以利用的事例很多,如“年紀小小的賣火柴的小女孩為什么在平安夜凍死在繁華的街頭”、“小紅把心愛的盆栽植物放人房間中過冬,她晚上為什么老做噩夢”等,這些有趣的事例可以吸引學生的注意力,提高他們的學習興趣,在教師的層層分析、引導下有利于學生對呼吸作用重要概念的學習。
《標準》以凸顯初中生物學重要概念傳遞的方式為全面提升義務教育生物教學質量提供了方向,值得一線生物教師不懈地去研究、實踐和思考,以使學生全面提高生物科學素養、成為最大的受益者。