淺談初中生物概念教學中深度學習質態的構建

■張云柏

概念是生物學課程內容的基本組成。但在當前的初中生物學科概念教學中，“直接給出概念，讓學生簡單識記”的現象比較普遍，導致學生的概念學習呈現機械化、碎片化的淺表學習的趨勢。如何抓住學科特質，讓學生能深度學習概念，是廣大生物教師在教學中面臨的重要問題。

深度學習是在主動加工、深度理解的基礎上，學習者能夠批判性地學習新知識，并將它們融入原有的認知結構中，經過高水平思維過程，靈活運用所學知識和能力，解決實際問題的一種學習方式。深度學習注重知識學習的批判理解，強調學習內容的有機整合，關注學習過程的建構反思，重視學習過程中的知識遷移、高階思維和問題解決。

因此，筆者認為，一線教師在教學過程中，可以嘗試分析概念原型，讓學生感知概念的形成；整合教學內容，構建概念模型；創設情境，深化概念理解；聚焦問題，深入探究概念。從而不斷訓練學生的思維，發展學生的學科素養，回歸概念教學中的理科屬性和科學本質，構建深度學習概念的良好質態。

一、分析概念原型，讓學生感知概念形成

原型是概念外延中最具有代表性的實例。在概念學習中，合適的原型不僅能合理表征自然現象和過程，還能促進學生對概念的理解和遷移運用。概念教學應結合學生真實的生活情境和概念發生、發展的歷史背景，圍繞原型事例，引導學生深入探討，使學生在深刻體驗概念形成的過程中學習、理解概念，為有效運用概念奠定基礎。

例如，“光合作用”是初中生物學的一個重要概念。初中生物學蘇教版教材第十章第三節的“植物的光合作用”，在簡單表述了光合作用的概念后，重點介紹了范·海爾蒙特的實驗和普利斯特萊的實驗。筆者認為，這些經典實驗是光合作用概念的原型。

在教學中，教師可以模擬科學家當時研究的歷程，組織學生學習、討論交流。一方面，教師可以引導學生用已學的科學探究的有關知識，模擬科學家提出問題，做出假設，設計實驗，觀察現象，得出結論；另一方面，由于受歷史條件的限制，科學家們當時所設計的實驗不一定周密，教師可以引導學生挑戰權威，對有關實驗大膽質疑，讓學生在充分感知、體驗、理解的基礎上，歸納、總結出光合作用的概念，這樣不僅能讓學生深刻理解、掌握概念，還能培養學生掌握科學的實驗方法，訓練學生的理性思維。在學習概念時，原型具有不可替代的作用，教師應該重視原型教學。

二、整合教學內容，構建概念模型

深度學習本質上是知識建構和復雜信息加工的過程。在概念教學中，教師可以引導學生實現基于問題的多維度、立體式的知識整合，運用概念圖、對比表、思維導圖等構建概念模型，讓學生對所學的生物學概念進行整體把握和深度理解，培養學生良好的思維習慣和模型建構能力，為知識的提取、加工、遷移、應用奠基。

例如，“呼吸運動”是初中生物學蘇教版教材第二十二章第一節“人體和外界環境的氣體交換”中的重要概念。教材用文字對這個概念進行了描述，但概念涉及的事實比較抽象，學生實際上很難理解并掌握。如果教師嘗試將有關文字轉換成圖像或圖解，如圖1 所示，那么學生在學習的時候就會一目了然，不僅輕易掌握了內容，而且記憶深刻。

圖1

再如，“基因”是初中生物學蘇教版教材第十章第二節“DNA 是主要的遺傳物質”中的重要概念。教材在介紹了染色體組成的基礎上，用文字對此概念進行了描述。教師在教學中，可引導學生逐步構建如圖2所示的概念模型，幫助學生學習。

圖2

因此，教師一方面可引導學生適時將教材的文字概念進行圖文轉換，幫助、指導學生構建概念模型；另一方面可將教材中前后相關的知識內容進行整合，通過系統化、層次化的教學活動，幫助學生梳理知識間的聯系，構建完整的概念體系，從而構建概念教學中深度學習的質態，促進概念的深度學習。

三、創設情境，深化概念理解

情境認知理論認為，唯有將概念的學習嵌入其所關聯的社會和自然情境之中，促進知識向真實生活情境遷移，有意義的學習才可能發生。這就要求教師在概念教學中，一方面要依托現代媒體，如視頻和動畫等，再現相關的真實的過程，創設有效的學習情境，讓學生陶醉在真實情境中，感悟概念的內涵和本質；另一方面，要深度挖掘、密切聯系社會和生活實際，充分體驗概念在社會實踐和現實生活中的應用價值。創設真實而富有價值的學習情境，引導學生充分體驗，是概念深度學習發生的重要表現。

例如，在構建“血液循環”概念時，教師可先通過視頻或動畫等向學生展示血液循環的過程，充分激發學生的好奇心，并利用任務驅動，讓學生通過合作、討論，觀察并記錄血液循環的路徑。這樣不僅有效激發了學生的求知欲，還培養了學生的合作意識和觀察、分析能力。

然后，教師再讓學生根據教材中人體血液循環模式圖，說出血液循環的過程，進而指導學生構建人體血液循環概念模型（如圖3）。最后，進一步聯系生活實際，讓學生理解運用血液循環概念。比如，小強因受涼，支氣管發炎，醫生為其靜脈輸液給予治療，請學生說出藥物到達支氣管炎癥處所經過的循環路徑。

圖3

上述活動設計，可使學生處于一種主動、積極的情境氛圍中，不斷激發學生的探知欲望和學習動機，促進認知活動走向深入、走得扎實。

四、聚焦問題，深入探究概念

現代教學論認為，學習發生的根本條件在于問題。深度學習需要有教育價值的問題的引導。因此，深度學習質態下的生物學概念教學還要以問題為線索，使學生積極主動參與；要讓學生動手實踐，合作探究，交流展示，使學生在高階思維中探尋知識所蘊含的思想方法以及解決問題的核心策略。當前教材中安排了大量的討論、探究等活動，教師在教學中要準確理解活動要求，深入開展相關活動，創新概念教學的方法，提高科學思維水平，促進學生的深度學習。

例如，教師在教授“種子萌發需要的外界條件包括一定的水、充足的空氣和適宜的溫度”這一概念時，可以嘗試以問題為驅動，讓學生深入思考“種子萌發所需的外界條件有哪些”，然后指導學生結合生活經驗，大膽猜想，做出“水是種子萌發的外界條件”“空氣是種子萌發的外界條件”“溫度是種子萌發的外界條件”“光是種子萌發的外界條件”的假設，接著組織、指導不同學習小組分別通過實驗對上述假設進行深入探究。通過設計實驗與操作、觀察現象與分析，師生最終得出“一定的水、充足的空氣和適宜的溫度都是影響種子萌發的外界條件，光不是影響種子萌發的外界條件”這個科學概念。

通過深入的探究活動，學生不僅激發了對生物學學習的愛好和欲望，而且熟練地掌握了科學探究的一般過程，鞏固了對照實驗和控制變量等實驗方法，更引發了認知沖突，糾正了“種子必須在有光的條件下才能萌發”的錯誤認識，實現了概念認知的轉變，從而建構起科學概念。

總之，在概念教學中，深入分析概念原型，深度整合有關內容，有效創設真實情境，聚焦有教育價值的問題，能夠驅動學生的好奇心，發展學生的高階思維能力和學科核心素養，促進學生的深度學習，構建良好的教學質態