知識整合觀對生命觀念培育的啟示

吳進強

摘 要：基于生命觀念的內涵，總結生命觀念特征，結合知識整合的目標，闡述兩者之間的關系，提出知識整合的原則、過程對生命觀念教學的啟示，認為知識整合觀視域下生命觀念的培育需實現課前預習支架化、學習任務項目化、探究過程路線化、學習環境社會化。

關鍵詞：生命觀念；知識整合

一、生命觀念的內涵與特征

生命觀念是高中生物學科素養最具特色的一個維度。課程標準指出，生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法[1]。從內涵上看，生命觀念是一種“觀點、意識、觀念和思想方法”，而不是具體的生物學事實、原理或規律；從形成機制看，主體在完成“對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋”后，還需進一步的抽象才能內化形成觀念。

生命觀念具有以下特征：①整合性。顯然，生命觀念不是對少數的生命現象進行解釋后的抽象形成的，而是需要對眾多的生命現象的整合性理解。所謂整合性理解，是指發現生命現象、概念間的本質性聯系，從而產生單一概念所不具有的觀念，即觀念的形成不是簡單的概念的添加，而是需要在概念間建立聯系，從而形成主體在面對一個新情境下的問題時的價值取向或認識方法。因此，生命觀念不僅僅具有統攝基本概念的作用，而是在整合具有本質聯系的概念基礎上，獲得更進一步的思想性成果；②建構性。概念是對客觀事物的抽象，是反映客觀事物本質屬性的思維形式，主體建構基本概念力圖基于認識對象的客觀性。但生命觀念的形成需要在基本概念的基礎上進一步抽象，抽象的對象具有一定的客觀性，但抽象的過程更具復雜性，受主體的文化背景、發展水平、學習動機等因素的影響，從而獲得不同的抽象成果，形成不同的觀點或觀念。因此，生命觀念的形成過程更具建構性的特征；③遷移性。生命觀念是一種“觀點、意識、觀念和思想方法”，說明生命觀念不是局限特定的情境或生物學現象，而是能夠在面對生產、生活中不同生物學問題時產生特定的價值取向，其形成過程基于特定的生物學情境，但又能夠在不同的情境中進行遷移、重組，從而使得主體能夠應對未來生活中的關于生物學的各種挑戰。和具體的生物學概念相比，生命觀念更具認識論和方法論上的意義。

二、知識整合與生命觀念教學的聯系

知識整合是美國學者瑪西亞·C.林提出區別于吸入取向的教學觀。知識整合指學習者將同一科學主題下的各種觀念建立聯系，形成在不同情境下都穩定、適用的一致性理解，即找到自己的已有觀點、科學概念和科學現象之間的聯系，整合并拓展自己的觀點庫，使其更具一致性。因此，知識整合的核心目標是幫助學習者整合碎片化的知識，提升學生科學理解的連貫性和精確性，即促進學生對科學概念的整合性理解[2]。

知識整合要達成的目標，與我們所認為的生命觀念的特征具有內在的一致性。通過“將同一科學主題下的各種觀念建立聯系”，指向生命觀念的整合性特征；形成“在不同情境下都穩定、適用的一致性理解”，指向生命觀念的遷移性特征；而生命觀念的形成過程更具建構性，因此，需要研究影響學生生命觀念建構的因素，這就需要“提升學生科學理解的連貫性和精確性”，從而形成正確的觀念。因此，知識整合的觀念和方法對旨在生命觀念培育的生物學教學具有理論與實踐上的指導意義。

瑪西亞·C.林認為，利用學生的已有想法是知識整合型教學的最本質特征，知識整合模式包括四個一般性過程和四個相關原則，四個一般性過程是析出觀點、添加觀點、辨分觀點和反思觀點，四個相關原則是使科學可觸及、使思維看得見、幫助學生向他人學習和促進自治。

基于知識整合模式，瑪西亞·C.林開展了“基于網絡的科學探究環境”（簡稱WISE）的線上教學研究，其中與生物學科密切相關的教學案例有細胞呼吸、光合作用、細胞增殖、DNA的結構與功能、生物多樣性與進化等多個領域[3]。WISE中的教學案例，具有項目化、階梯化的特征，通過基于真實情境下的學習項目，設計探究地圖，幫助學生在體驗科學探究的過程中，一步步建立生命觀念。基于知識整合的原則，WISE提供了主題學習、共享理解、協商討論、觀點形成、評價反饋等形式多樣的知識建構活動選項，通過提升主體的思維活動指向生命觀念的發展。

三、知識整合視域下生命觀念教學的啟示

基于知識整合模式，筆者認為，其對生命觀念的教學具有以下啟示意義：

（一）課前預習支架化

大多數情況下，對于新課的教學，我們更多會聚焦于如何加工新知識，從而能夠更好地組織形式傳遞給學生，但結果經常是令人沮喪的，無論我們如何精煉所傳遞的知識，總有學生認為是復雜的、不可理解的。出現以上情況的可能原因，是沒有考慮到學生相關觀念的準備情況，如與新知識學習相關的舊知識的再現和運用。進行學情分析時，經常假定學生已經完成某些相關課程的學習，掌握了新課程學習必備的一些知識，并能夠在新課程的學習中靈活運用，從而促進新知識的學習與內化，但學生往往忘記了這些知識，或者因為熟悉程度不足，學生難以發現新舊知識之間的聯系，使得舊知識和觀念沒能很好地幫助新觀念的建立，甚至阻礙新觀念的學習。

因而，和傳統的強調進行課前預習相比，基于知識整合的視角，筆者認為，教師根據新舊觀念之間的聯系，梳理、設計與新觀念學習有關的舊觀念的再現任務，由學生在課前自主完成，為新課的學習做好觀念準備會更具現實意義，從而促使學生能夠發現舊觀念的價值，主動思考發現新舊觀念之間的緊密關系，為新觀念的學習提供支架。

例如，在基因表達一節教學前，讓學生完善DNA復制的概念模型，不僅幫助學生再現DNA結構的相關觀念，也促進學生激活分子間相互作用的觀念，使學生在學習轉錄和翻譯的過程中能夠聯系新舊觀念，利用舊觀念幫助新觀念的學習，建立從DNA復制到轉錄、翻譯的一致性理解。

（二）學習任務項目化

生命觀念的教學不能停留在概念的習得上，比之更重要的是，要賦予概念學習的意義，讓學生發現學習的價值，能夠將具有內在聯系的概念整合成為解決新情境問題的方法。為此，學習應置于一個主題中，使分散的知識相互交融，彼此聯系；也必須指向一定的目的，通過整合后的新觀念解決一個真實情境下的問題，從而實現“在知識建構和問題解決過程中逐漸形成對其后續學習與終身發展更具整合力與影響力的價值觀與方法論”[4]。

無論是生命觀念的本質特征，還是知識整合的目標追求，都強調概念或知識的交連，也即系統化。因此，學習任務應具有一定的復雜性、來自真實世界中的特征，通過設計項目化的學習任務是達成這一目標的有效途徑。但是，項目的設計需要考慮到課堂實際，應是一個在一節課內能夠解決的問題。

例如，孟德爾一對相對性狀的遺傳學實驗一節開始時，提出某對夫婦均為雙眼皮，其父母均為一方單眼皮一方雙眼皮，該對夫婦所生的孩子有沒有可能是單眼皮，如果有，可能性有多高？該問題對學生而言是可觸及的，即可能存在于學生生活中的，問題的解決需要學生通過完成孟德爾一對相對性狀的遺傳學實驗的項目式學習，尋找遺傳的基本規律，最終將學習成果遷移到項目問題中。一方面，賦予了學習的目的性，增進學生的學習動機；另一方面，促進了學習成果的遷移，從而使得學生主動建構概念間的關系，形成對分離定律的深刻、系統的理解。

（三）探究過程路線化

項目化學習是一個系統的過程，項目的實施過程就是一個結構完整的探究過程，但如何探究是個問題。我們時常發現，探究任務或太過簡單，學生不僅難以體會到挑戰學習后的成就感，更因難以有效啟動學生的思維，使學生進行的是偽探究；或太過復雜，在課堂教學環境中無法獲得充分的或方法或資料等的支持，甚至無法形成探究方案，使探究無法在課程情境中發生。為此，知識整合視域下的探究，強調探究地圖的設計，分解探究任務，在逐步深入的探究過程中，引導學生解構生命現象，建構概念間的本質聯系，“這種環環相扣的探究在一系列學習任務的驅動下，會讓學生像科學家一樣，不斷獲得探究的成就感”，也能體驗科學家認識生命研究生命的思維過程，從而促進生命觀念的建構和內化。

問題的發現是設計探究路線的前提。探究什么先于如何探究，問題的提出往往是教學中比較薄弱的一個環節，很多情況下，我們重問題的解決，而輕問題的發現。問題的發現和提出是學生啟動思維的邏輯起點，缺乏問題的發現過程，學生的思維會如同大海中的孤舟難以尋找歸處，影響建構的意義化，更難以實現主體的自我建構。但是，僅僅呈現精制后的大概念無法激發學生的共鳴，解構出大概念統攝下的一般概念，形成認知沖突，產生探究問題。這就需要通過添加的關鍵案例，引導學生發現探究問題，分析問題的內在邏輯，形成探究活動的路線設計。

學生須參與到探究路線的設計過程。傳統課堂中，教師是課堂的主宰，掌握著課堂教學的進程，也決定認識的方向和內容，促使學生僅需考慮當時的具體知識，鮮有思考基于主題還能進行哪些方面的深入研究，如何進行深入研究等更具有方法性思想的問題。倘若讓學生參與探究地圖的設計，則有利于學生主動參與到知識的解構過程，為學生發現知識間的聯系奠定良好基礎，也有利于學生預期學習課題的方向和目標，在目標的達成中形成新的目標，引導學生進行層層深入的思考，培育學生深度學習的思維品質，影響學生認識生命的價值取向和分析方法。另外，從解構與建構這一相反但又相輔相成的知識整合過程看，解構是發現聯系的前提，建構是產生意義的必然途徑，解構與建構的主體只能是學生。因此，學生有必要參與到探究路線的設計中。為此，需要設計適當的環境，促使學生參與到探究地圖的設計中。

例如，興奮的產生與傳導一節，在添加關鍵案例膝跳反射后，引導學生從是何、為何、如何等結構化思維的視角，結合膝跳反射弧的結構，初步提出“興奮是什么？興奮如何產生？興奮如何傳導？興奮如何傳遞？”等問題，并基于問題的內在邏輯，設計具有遞進關系又有并列關系的探究任務，通過任務探究，建構相應的觀念。

（四）學習環境社會化

學習環境社會化指的是在學生沿著探究路線完成探究任務的過程中，根據任務的特征、難易程度等，設計學習過程的生生或師生交互關系，通過形式多樣的人際互動，結合思維的可視化，幫助學生向他人學習。WISE作為一個在線平臺，學生與學生、學生與教師之間可以進行留痕互動，在線下課堂中，有課時相對有限、難以獲取多數學生觀點等不足，但也具有面對面的親切感等優勢。為此，教師需要基于探究任務的特征與進程，設計有利于學生間相互學習或者師生互動的活動形式，避免單一的教師講授，或者學生完全獨立的學習活動。如分組討論、組間競爭、組間評價、生生評價、生生對話、師生對話等不同的人際互動，從而增強課堂的社會活動，讓課堂更具“人”的韻味。

如通常情況下，關于興奮的傳導方式，多數會采用畫圖方式提高學生理解的形象性，除此之外，還可以通過設計模擬活動的方式增強學生的切身體驗。如，坐成一列的同學模擬靜息電位狀態，由教師輕輕拍打中間一位同學的肩膀，模擬給予神經纖維某一位點進行刺激，該學生由此站起，模擬產生動作電位，并通過雙手輕輕拍打臨近的兩位同學，模擬興奮部位對神經纖維臨近未興奮部位產生刺激，以此類推，模擬神經沖動在神經纖維上的傳導過程。和單純畫圖或觀看動畫相比，模擬活動增強了社會互動性，也充分調動學生的不同感官參與到概念的獲取過程，使學生對概念的理解更加生動深刻。

結束語

隨著新課程標準的發布與學科核心素養培育目標的確立，各地老師對達成素養教學目標的教學方法和策略進行了形式豐富而又深度的研究，結合理論研究成果，將不同的教學模式應用于不同的模塊章節中，取得了許多兼具理論與實踐意義的研究成果，如論證式教學、5E教學法的實踐應用等。但實踐中，也容易發現各種教學模式存在模式化、套路化明顯的問題，而課堂的生成性及各校校情不同，制約了不同教學模式的應用。和一般的教學模式相比，知識整合模式與其說是一種教學模式，不如說是一種教學理念，知識整合模式提供了如何進行一節兼具探究特征和符合教師、學生個性需求的教學設計的方法依據及方法庫，教師可以根據教學內容、教學環境進行更加具體的開發和應用。因此，知識模式并未固化教學的過程或環節，而是凝練了教學設計的元認知和基本標準，并提供了具有實踐性、遷移性和可塑性的設計框架，對生命觀念的培育具有豐富的啟示意義，但如何根據具體的教情學情進行設計，如何在線下課堂整合不同的方法，對此還需就理念在課堂中的實現做更深刻的實踐探索。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]趙國慶，張丹慧，陳錢錢.知識整合教學理論解讀：將碎片化知識轉化為連貫性想：訪學習科學國際著名專家馬西婭·C.林教授[J].現代遠程教育研究，2018（1）：3-14，30.

[3]李增嬌，鄭曉蕙.美國WISE科學探究平臺對培養學生核心素養的啟示[J].上海課程教學研究，2018（1）：33-37.

[4]劉玨.促進知識整合的變構學習設計研究[D].成都：四川師范大學，2020.

本文系2020年度福建省教育科學“十三五”規劃教育教學改革專項課題“指向生命觀念培養的生物學教學策略研究”，No.Fjjgzx20—038。