基于核心素養的大概念生物實驗教學

朱瑞

【摘 要】在實現初中生物學科核心素養培育的過程中，大概念生物實驗教學屬于必經之路。因此作為初中生物教育工作者，需要站在核心素養培育的視角下去優化大概念生物實驗教育教學行為，這是引導現階段生物實驗教學步入高質量的關鍵所在。本文從這個角度入手，積極結合大概念生物實驗教學的案例，分析如何進行教育教學行為的管理和控制，繼而步入到更加理想的初中生物實驗教學格局。

【關鍵詞】核心素養;大概念;生物實驗教學

大概念關注的是核心概念和主要概念，這不是一般意義上的常規概念，其屬于高度形式化的，有認識論和方法論價值的，有著很強普適性的概念，很明顯這種概念也可以作用于實際生物實驗教學，由此形成大概念生物實驗教學版塊。在新課改的背景下，核心素養培育是主旋律，此時就需要在主旋律的基礎上實現大概念生物實驗教育教學模式的滲透。

一、融入大概念，形成進階實驗教學格局

在初中生物實驗進行設計的時候，將大概念融入其中，確保實驗教學中不僅僅關注核心概念，還要聯系相關的知識點，并在此基礎上實現不同知識點之間關系的梳理，確保學生在對于核心概念有著全面了解的基礎上，進入到階段性的實驗教學格局，這樣可以使得實際的大概念生物實驗教學朝著高質量的方向發展和進步。以“生物與環境”大概念為例，依照新課標的要求，其牽涉到的相關知識點有五個方面的內容：生物與環境之間相互影響的關系;生態系統中包括一定區域的所有植物、動物、微生物和非微生物，可以將其歸結為生產者、消費者和分解者三個版塊;生產者可以在光合作用下，實現太陽能向化學能的轉化，再者依靠食物鏈向消費者傳遞，分解者在整個過程中扮演著物質循環和能量流動的角色;生物圈是最大的生態系統?；谶@樣的進階劃分，可以將對應環節的實驗內容進行界定，也就是說針對于不同的概念，滲透對應有代表性的生物實驗活動。在生物與環境之間相互影響的關系上，可以選擇做光對于鼠婦生活的影響實驗，去分析環境對于鼠婦生活的影響，繼而更加正確的看待生物與環境之間的關系。在生態系統概念學習的時候，可以先以書中池塘生態系統為例，分析生態系統的成分，再以學生熟悉的生態系統，如公園、學校、家庭等進行概念分析，由此可以對生態系統概念有著更加針對性的認知;在生產者光合作用核心概念學習的時候，此時的實驗有綠葉在光下制造有機物的實驗，還有金魚藻在陽光下產生氧氣的實驗。也就是說將實際的大概念作為基本架構，形成有階段有層次的實驗體系，確保在對應大概念學習的時候，可以圍繞著大概念實現對應實驗內容和實驗方式的選擇，然后確保學生在大概念支架上實現實驗工作的開展，在這樣的實驗過程中，初中生可以對于生物科學形成更加宏觀的理解，加上實驗操作，可以將對應大概念的知識體系朝著健全性的方向發展和進步。當然為了確保此效益的發揮，還需要初中生物教師積極做好如下幾個方面的工作：依照實際大概念支架實現所有生物實驗內容的梳理，將其歸結到不同的大概念之下，有些大概念中牽涉到的實驗內容比較多，對應的知識點密度也比較高，此時就需要懂得進行合理的調整和改善，必要的情況下還可以添加更加多的實驗，由此使得實際的大概念生物實驗課程體系能夠在初中生生物核心素養培育中發揮更加積極的效用。

二、倡導多元分析，開展基于知識架構的實驗活動

需要看到的是進階學習的階段并非是單一性的，其需要進入到多階段、多元化的狀態，這里提及到的多元，是指在實際實驗活動中要確保對應的生物知識是在螺旋上升的，對應的概念理解能力和關鍵技能鍛煉也進入到多元化的狀態。詳細來講述，多元是倡導從學生思維發展的多個角度入手，確保概念架構下的生物實驗教育教學朝著更加理想的方向發展和進步。在此過程中，初中生物教育工作者需要對于新課改中關于生物學習的訴求進行分析，對于當前實際大概念生物實驗教學的現狀進行調研，在大量數據信息基礎上實現各個維度進階起點的界定，這也是實際生物實驗開展的起點。同樣以“生物和環境”大概念為例，其在布局實驗活動的時候，需要進入到多元分析的狀態，第一個維度是：各種生物在長期適應環境和彼此適應的過程中，慢慢形成對應的生態系統;第二個維度是：各種成分相互作用，使得生態系統展現出多樣化的特點，在此過程中會有物質的循環和能量的流動;第三個維度是：生態系統在自我調節的過程中，實現外來干擾因素的抵御或者消除，確保自身結構和功能得以保存或者恢復，由此進入到相對穩定的狀態;第四個維度是：人類活動會對于生態系統的動態平衡產生各種影響，此時要保護人類與其他生物的生存空間，進入到可持續發展的狀態。也就是說上述四個維度，是多元分析的結果，也是實際初中生物實驗需要達到的學習目標。在學生多元生物知識架構得以構建之后，接下來就是將多元分析結果與各種生物實驗對接起來。簡而言之就是進入到精細化的大概念生物實驗設計環節，確保初中生在實驗環境中進入到更加深度的生物認知，生物理解，生物應用的狀態。比如在不同類型生態系統組成和特點的知識點學習的時候，會將其歸結到第二個維度，基于這樣的訴求，對應的大概念生物實驗就需要關注生態系統的特點，設計出對應的初中生物實驗活動：觀察生物體的實驗，觀察人體結構的實驗，觀察單細胞的實驗?；蛘邚恼n程架構的角度入手，將其歸結為水中生物的實驗，地面生物的實驗，空中生物的實驗，土壤里生物的實驗等，在這樣多元化有層次的小實驗任務的開展過程中，圍繞著對應大概念進行的實驗體驗會朝著更加深刻的方向發展和進步。為了確保上述教學效益的發揮，還需要教師在平時的生物實驗教育教學開展之前，引導學生去實現對應生物知識的梳理，并且建立知識點與實驗之間的關聯，確保在大概念生物實驗中，實現兩者更加密切的銜接，繼而步入到更加理想的初中生物實驗教學格局。

三、關注學習軌跡，精心設計實驗教學步驟

現代教育理論認為，先前的學習可以使得以后的學習朝著更加容易的方向發展，此時就需要構建一個學習圖景，這樣可以展現出舊知識與新知識之間的關聯，在循環往復的過程中，引導對應的大概念生物實驗學習朝著更加高的層次發展。也就是說對于初中生物實驗而言，也需要注重學生學習軌跡的關注，了解學生生物知識認知達到什么水準，了解學生生物實驗經驗是如何的，探討學生對于大概念的理解是如何的，這些都將成為后續大概念生物實驗設計的依據。在此基礎上還需要結合實際生物學習的軌跡，確保引導生物學習活動朝著更加精準化的方向發展，這樣才能夠使得初中生生物核心素養得到培育和提升。詳細來講述，對于大多數初中生而言，一開始對于生物環境的認識，是沒有關聯的日常經驗和零散的事實，他們可能知道地球上有各種生物，生物和環境之間也存在一定的關系，但是并不清楚這種關系是怎樣的，此時的大概念生物實驗就需要關注將這種經驗呈現出來，接著是映射環節，就是能夠建構事物特點和抽象術語之間的映射關系，此時的大概念生物實驗要規范使用對應的實驗用語，可以引導其迅速進入到專業術語理解狀態;再者就是關聯，此環節學生能夠建構術語與事物可觀測具體特點之間的關系，也就是說生態系統中錯綜復雜的關系有著基本的了解，此時的生物實驗是比較多的，以呈現這種關聯為主要任務;在此之后是系統性，確保在生物實驗中學生可以從系統層次，協調多要素結構變量的關系，深刻理解生態系統是統一整體;最后是整合環節，就是能夠從核心概念整體對于科學觀念的理解，形成觀念與跨學科概念之間關系的建立，由此進入到深度的大概念生物實驗探究格局。作為初中生物教育工作者，要將以學生為本的教育價值觀貫徹執行到大概念實驗教育教學中去，了解學生生物知識的掌握情況，生物科學實驗技能的掌握情況，在此基礎上集合不同的學情，采用不同的實驗探究模式，確保實際的生物實驗探究朝著更加有針對性的方向發展。當然在此過程中還可以突出學生的自主性，聽取學生在此方面的意見和建議，然后了解他們的興趣點，在此基礎上進入到更加理想的初中生物實驗教育教學格局，相信這對于促進核心素養培育而言，也是至關重要的。

四、結束語

綜上所述，大概念生物實驗體系的構建，大概念生物實驗格局的形成，需要從更加宏觀的角度去實現生物實驗教育教學行為的優化，也就是在這樣的探究過程中初中生物教育教學工作，會朝著更加高質量的方向發展，對于初中生而言，自身學科核心素養也會因此得到更加好的培育和提升。

【參考文獻】

[1]黃菲.淺談初中生物實驗教學存在的問題與改進策略[J].才智，2015（04）：14.

[2]暴麗國.淺談初中生物實驗教學[J].教育教學論壇，2014（02）：276-277.

[3]王鳳娟.引入多媒體 助力初中生物開放式實驗教學[J].中國教育技術裝備，2014（11）：134-135.

【本文是2019年江蘇省教學研究第十三期立項課題“核心素養指導下初中生物大概念創新教學研究”（課題編號為2019JK13-L091）的階段性研究成果。】