在體驗式學習中傳遞生物學概念

曾秋麗

摘 要 介紹體驗式學習與概念教學相結合的案例。通過體驗式學習，學生能夠理解概念、理清概念之間的關系；通過概念教學，學生能夠應用概念，解釋體驗活動的現象，解決問題。

關鍵詞 體驗式學習 生物課程標準 生物學重要概念

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

生物學新課程改革帶來先進的教學理念、全新的課程體系，鼓勵學生主動學習、科學探究，使學生形成積極的科學態度，發展終身學習的能力。然而在這光鮮的外表下，往往隱藏著一些實際問題，例如，教師過于片面強調學生的親身體驗而忽視最初的教學目標，在看似標新立異、熱鬧非凡的課堂教學背后，學生真的如教師所愿，達成學習目標，對生物學科產生濃厚興趣，提高科學素養了嗎？過去教師往往只關注學生“做什么” “怎么做”，如實驗的操作規范和步驟、探究活動的方法和流程，而忽略了學生的感受和交流，因此所達成的學習效果比預期要低。《義務教育生物學課程標準（2011版）》突出“重要概念”，幫助教師把握教學的重點，明確教學的深度，更讓教師深刻感受到：注重教學過程是因為更加強調學生的學習結果，如果能夠結合概念教學，優化體驗式學習，或許能夠突破困境，使體驗式學習不斷延續下去。

1 在體驗中理解概念

發芽的馬鈴薯能夠長成獨立的植物體，這種生殖方式為什么不是出芽生殖，而是屬于營養生殖？對此問題很多學生想不通，覺得很茫然。教師也不明白為什么這么簡單的概念，學生卻不能理解。歸根結底，是因為學生所掌握的知識都局限于課本，他們沒有相關的生活經驗，只通過死記硬背記，得到生物學概念的相關術語，并理解生物學概念的途徑。只有豐富的、有代表性的事實和體驗，才能為學生的概念形成提供支撐。

北京十一學校生物教師王春易說過：“從實驗中找到知識，找到規律，知識就有了根；從字面上找知識，知識就成了點綴。”要使學生理解營養生殖，教師不妨讓學生從體驗種植開始，找到“營養生殖”這個概念的根：在日常生活中，有哪些常見的蔬菜、花卉能夠進行營養生殖？營養生殖可以采用哪些簡便的方法？在這樣的問題背景下，學生嘗試用馬鈴薯的塊莖進行營養生殖，用透明的塑料瓶作為種植的容器，采用水培法方便觀察植物在進行營養生殖時發生的變化。馬鈴薯是植物的塊莖，屬于營養器官，如果環境條件適宜，塊莖上的芽眼處會抽生出新枝條，芽眼附近冒出許多不定根。將長出新枝條和根的塊莖埋進土里，繼續培養這株植物。一段時間后，植株生長得枝繁葉茂，甚至也會開花結果。

學生發現馬鈴薯原來的塊莖縮小了很多，幾乎找不到了，土壤中長出了很多小個頭的馬鈴薯塊莖。他們都很興奮：一個芽眼竟然會產生如此大的變化，原來馬鈴薯真的可以通過塊莖繁衍后代！通過種植和觀察，學生能夠形象地說出營養生殖的概念。教師提出問題：除了馬鈴薯能夠進行營養生殖之外，還有哪些植物可以營養生殖？人們為什么會選擇營養生殖的方法種植植物呢？教師利用生物實驗室、教室植物角、校園種植園地等場所，專門開辟一個“營養生殖專區”，讓學生利用身邊的資源，自制培養容器，選擇常見的甘薯、生姜、大蒜頭、綠蘿、多肉植物等作為營養生殖的種植材料，體驗營養生殖的種植方法。在觀察植物的生長過程中，學生的學習方式正在發生改變，他們更樂意通過動手操作、仔細觀察、討論交流的方式去理解生物學概念，挖掘生物學概念的內涵。

2 在體驗中整合概念

在傳統的教師講、學生聽的教學模式下，學生往往按部就班地跟著教師依教材學習，積累了一個又一個生物學概念，可是他們并不能說出概念之間的關系，也不會利用已經掌握的概念去建構知識框架。

生活環境和生活經驗的局限性限制了學生的認知水平。初中生物學概念教學既要揭示概念的實質，又要符合學生的接受能力。教師圍繞生物學重要概念，開展體驗式學習活動，能夠有效地提高學習效益，有助于學生對知識的深入理解和遷移應用。生物學實驗是體驗式學習的一種重要學習方式，很多概念、原理都是從實驗中獲得的。

蘇教版生物學七年級（上冊）第五章“綠色植物的一生”中，建議學生體驗一種常見植物的栽培過程，需要學生觀察從種子到成熟植株的生長發育以及開花結果的整個過程。學生在這一體驗過程中，能夠形成重要概念：綠色開花植物的生命周期包括種子萌發、生長、開花、結果與死亡等階段。筆者通常讓學生體驗種植蠶豆，在未來的幾個月里，一組連續性的實驗即將登場：觀察蠶豆種子的結構、探究種子萌發需要的外界條件、觀察蠶豆幼根的根毛、探究蠶豆根尖生長最快的部位、探究外界溶液濃度影響根細胞的吸水、探究土壤浸出液對蠶豆苗生長的影響、制作蠶豆葉片的橫切面玻片標本、觀察蠶豆葉下表皮的保衛細胞和氣孔……經過周密計劃的體驗活動，學生在體驗中層層深入，發現問題、解決問題，不僅從局部到整體認識了綠色開花植物的結構特征，熟悉綠色開花植物的生長周期，還能夠形成以下概念：植物的生存需要陽光、水、空氣和無機鹽等條件。當學生對這些體驗活動進行小結時，他們有關綠色開花植物的知識框架逐漸成形，從而幫助學生完成感性知識到理性知識的轉變。

皮亞杰認為，學習并不是個體獲得越來越多外部信息的過程，而是學到越來越多有關他們認識事物的程序，即建構新認知圖式的過程。在上述的活動中，知識的框架還能夠繼續搭建，種植蠶豆的體驗活動還可以延續下去。當蠶豆生長到第二年春天時，蠶豆會開花、結果，這一重要的生命階段非常值得等待，學生會有新的發現、新的思考，也為其八年級學習“綠色開花植物的有性生殖”增加了直觀體驗和經驗儲備。通過體驗式學習，概念教學的廣度得以拓展，重要概念能夠逐步螺旋式發展，概念之間的關系逐漸被梳理清楚，合理的知識框架正在一步一步搭建起來。

3 在體驗中應用概念

體驗式教學需要教師在研究教材的同時，也研究學生和體驗活動。蘇教版生物學八年級（上冊）安排了“探究小型生態系統的穩定性”的活動，教師要指導學生通過觀察小型生態系統，加深學生對生物與環境關系的認識。大多數學生都熱愛生命，喜歡觀察生態瓶中的魚和其他水生生物。長期的連續觀察可以使學生增長知識、促進研究、增進理解。endprint

生態瓶是將少量的植物、以這些植物為食的動物和其他非生物物質放入一個密閉的廣口瓶中，形成的一個人工模擬的微型生態系統。如何制作這樣的微型生態系統？學生首先要理解重要概念“生態系統的組成”：一個生態系統包括一定區域內的所有的植物、動物、微生物以及非生物環境。根據概念，學生準備好干凈的5 L裝油桶，油桶是透明的塑料制成，保證瓶內有足夠的光照作為能量的來源；裝入一些沖洗干凈的沙子和小石子；從附近的池塘取來足量的水裝進油桶，桶內有約4/5的水以及1/5的空氣；還放了一些黑藻，黑藻的葉片既能制造氧氣，也可以作為小魚的食物，還能美化小魚的生活環境；最后，把小魚、小蝦、螺螄等動物放進去。

生態瓶中的生產者、消費者放多少合適呢？學生需要理解和應用第二個重要概念：生產者通過光合作用把太陽能（光能）轉化成化學能，然后通過食物鏈（網）傳給消費者、分解者，在這個過程中進行著物質循環和能量流動。生態瓶是密封的，瓶內的食物和氣體都可以不斷地循環使用，在光合作用下，藻類植物得以繁衍生長，小魚、小蝦吃藻類得以維持生命，由于生態系統中能量流動一般是單方向的，能量流動會逐級減少，作為消費者的魚、蝦、螺螄的量就不能太多。

每個小組設計的生態瓶都具有各組的創意，有的小組還通過觀察小魚的狀態判斷瓶中消費者是否太多，如果小魚經常浮在水面張口“換氣”，就說明生產者制造的氧氣不夠用，消費者的數量多了；有的小組發現生產者的數量太多也會破壞生態平衡，小魚在一夜之間竟然全都一命嗚呼，學生通過回顧“呼吸作用”的概念，可以解釋這個現象。

在體驗活動中，小組之間展開競爭，看看哪一組的生態瓶中消費者存活時間最長。教室的窗臺上，生態瓶里的生物陪伴著學生讀書、學習，人與自然相處得多么和諧！在活動匯報和交流的環節，學生都深有感觸，說出很多觀察的收獲和感想，并提出一些改進措施。體驗活動繼續進行，各組學生把原先制作的生態瓶加以改進，展開新一輪的競爭，就這樣，教室里充滿了生機勃勃的生命氣息。學生通過運用生物學概念，模擬池塘生態系統，設計和制作生態瓶，觀察生態瓶內的生物成分之間、生物成分與非生物成分之間相互作用和影響，真正理解了“生態平衡”的內涵。

4 在概念中回味體驗

有位專家這樣說：好的老師具有聯合能力，他們能夠將自己、所教學科和他們的學生編織成復雜的聯系網，以便學生能夠學會去編織一個他們自己的世界。當體驗式學習成為一種習慣，教師和學生都會通過活動構建概念的聯系網，體驗得越多，這張網就越復雜。即使是一次所謂失敗的體驗，也值得師生去思考和分享，說不定剛好就為另一個概念打開一扇窗。

如在“探究根的生長部位”活動中，學生根據實驗要求，給蠶豆苗的根部畫好等距離線，并給蠶豆做好標記，統一由課代表照看蠶豆2 d。2 d后，課代表拿出的蠶豆苗莖長得細長，葉片是嫩黃色的，其他學生感到很奇怪。課代表很不好意思，原來他只是把蠶豆苗放進儲物柜，之后就沒有看過豆苗，豆苗在黑暗中生長，雖然長出了葉片，但是顏色卻是嫩黃色的。

利用這次小小的意外，筆者剛好引申到“葉綠素的形成需要光”這個概念，學生很快理解了在黑暗中生長的植物葉片不是綠色的原因。筆者鼓勵學生繼續培養蠶豆苗，讓豆苗接受光照，看看葉片的顏色會不會產生變化。學生非常興奮，把豆苗放在窗臺上接受光照，等到葉片變綠了，他們高興地捧著豆苗，和教師一同見證生命的奇跡。

在體驗活動中，筆者常常故意制造這樣小小的“意外”，并且請學生幫忙解決難題。比如在“觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞”的實驗中，如果觀察的是紫色的表皮細胞，筆者會把滴加的清水替換成鹽水，讓學生思考：為什么紫色的液泡變小了？生態瓶中的黑藻開花了，筆者會和學生一起探討：黑藻屬于藻類植物嗎？如果不屬于藻類植物，它屬于哪個植物類群呢？在探究“霉菌生活的環境”時，超出預期的實驗現象如何分析？為什么饅頭不加水也能發霉？為什么加多了水的饅頭上霉菌長得反而更少？袋子里怎么會有酒味？當學生帶著問題去思考、去探索，他們會發現，即使是不完美的體驗，也可以用生物學概念去解釋生命現象，曾經學過的生物學概念真的很有用。

帕克·帕爾默曾經說過：“當我和我的學生發現可探索的未知領域，當我們面前展現曲徑通幽、柳暗花明的一幕，當我們的體驗被源自心靈的生命啟迪所點亮，那時，教學真是我所知的天下最美好的工作。”一次次的探索和嘗試，不僅僅幫助學生獲得了知識的積累，獲得了分析問題、獨立思考的能力，更重要的是讓他們體驗到了最美好的情感，那就是探索生命奧秘的感覺，這才是生命教育最初的愿景。

參考文獻：

[1] 張成軍.中學生物學實驗教學[M].北京：科學出版社，2009.

[2] 解凱彬.生物課程與教學研究：1979—2009[M].南京：南京師范大學出版社，2013.

[3] 王春易.從學科教學走向學科教育[M].北京：中國大百科全書出版社，2012.11.

[4] 中華人民共和國教育部制定.義務教育生物學課程標準：2011年版[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[5] （美）帕克·帕爾默著，吳國珍等譯.教學勇氣：漫步教師心靈[M].上海：華東師范大學出版社，2005.endprint