指向學生創(chuàng)造力發(fā)展的高中生物學概念教學路徑探究

王欣宇 梁 凱 裴德明

(1.東北師范大學附屬中學 2.東北師范大學教育學部中小學育人方式創(chuàng)新實驗中心)

創(chuàng)造力是國際競爭、國家發(fā)展、民族崛起的重要因素,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力是國家、民族、社會發(fā)展賦予教育的重要使命之一。學生創(chuàng)造力的發(fā)展不是一朝一夕之功,也不能依靠一個學科之力達成。學生創(chuàng)造力的發(fā)展需要各個學科通力合作,在各科目的課程設計中需要充分考慮對學生創(chuàng)造力的影響,通過各學科的合力,在潛移默化中促進學生的創(chuàng)造力提升。高中階段往往基于STEAM理念進行教學設計與實施,從而提升學生的創(chuàng)造力。

對學生而言,高中生物學科概念眾多,對于概念的掌握既是學科學習的基石,也是學生學習中普遍存在的難點。而對教師而言,高中生物學科的一個重要教學目標就是建立概念體系。為了促進學生概念體系的形成,高中生物教學中常用的方法是概念圖法。概念圖在形成的過程中,對學生的發(fā)散思維、思維的流暢性等創(chuàng)造力相關人格特征有促進作用。

創(chuàng)造是指兩個或兩個以上概念/要素等按一定方式聯(lián)系起來,形成或制造出被普遍接受的新產(chǎn)品的行為。創(chuàng)造力是指人類產(chǎn)生某種新價值、新產(chǎn)品的思維能力。創(chuàng)造力的發(fā)展離不開創(chuàng)造性思維,而聯(lián)想、想象和類比都對創(chuàng)造性思維的發(fā)展有促進作用。對高中生物學不同章節(jié)、模塊的概念學習時,概念之間可通過聯(lián)想、類比等手段輔助教學,這也是創(chuàng)造力發(fā)展的契機。因此,將發(fā)展學生的創(chuàng)造力加入概念教學的目標中,借助一些教學活動的設計對于概念教學模式進行改進,可使其成為一個經(jīng)濟、有效且易操作的發(fā)展學生創(chuàng)造力的途徑。

1.培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的生物學概念教學實踐流程

1.1 概念激活環(huán)節(jié)

根據(jù)建構主義學習理論,不論哪種課型,學生都不是“一張白紙”進入課堂的,學生已經(jīng)了解的知識是學生進一步學習的基礎。新授課上,在學生學習重要概念之前,可以讓學生思考一些問題,激活學生已有的知識,同時激發(fā)對新知的興趣,如思考關于進化四個問題:關于生物進化我知道什么?我對生物進化的定義是什么?我有沒有哪些關于生物進化的疑問?學習過后,我希望能解決什么問題?通過這種學生自己提問題的形式創(chuàng)設一個推動學生主動學習的問題情境。

復習課上,可以通過一個真實的情景,提出一個綜合性的問題,激活學生已有知識,同時認識到自己所學知識的局限性,減少復習課中學生的懈怠心理。如借助“核污水排海”設置開放性的問題,引入對生態(tài)系統(tǒng)的復習。

1.2 概念學習環(huán)節(jié)

在概念的學習過程中,結合學生已有知識,創(chuàng)設符合學生概念掌握的“腳手架”。如講授雜交育種概念時,物種、種群的概念就是學生學習的基礎。此外,教學中還可以借助學生熟悉的知識或場景進行舉例、類比等,實現(xiàn)對概念的理解與掌握。如通過正例和反例加深學生對概念的理解:拉布拉多犬和中華田園犬是同一物種,而馬和驢是不同物種。還可以通過隱喻來輔助學生的理解,需要注意的是,在使用這些生活中的案例做類比時,需要避免舉例不當對概念理解造成反作用。

對概念有了初步的理解后,教師可以設計課堂活動,讓學生進行概念辨析或嘗試對概念舉例,若課堂時間有限,可以借助課后作業(yè)進行。教師通過辨析的結果或所舉的實例發(fā)現(xiàn)學生掌握概念的偏差,并及時進行專項指導。

1.3 概念的聯(lián)結環(huán)節(jié)

Posner等提出概念不是孤立的,是存在一個概念生態(tài)圈的,在該生態(tài)圈中概念相互聯(lián)系和作用。新概念的學習是建立在已有概念基礎上,自然在新的概念形成后,應該整合進已有的概念體系中。在概念之間進行連接的時候,學生創(chuàng)造力中的發(fā)散思維得到發(fā)展,這個過程也就是創(chuàng)造類推(即感知一對事物或者一組概念之間的關系的過程)。

概念的聯(lián)結過程分為個體聯(lián)結和集體聯(lián)結兩個部分。個體聯(lián)結分為學生聯(lián)結和教師聯(lián)結兩個部分。借助思維導圖等軟件,學生個體完成概念圖后(圖1),教師可以進行個體的指導,幫助其完善概念圖。最后以一份相對完善的概念圖為核心,全班進行討論,學生將對集體概念圖的豐富和完善視為課堂中獲得的極高榮譽,經(jīng)過以上步驟,最終形成一份相對完善的集體概念圖(圖2)。

圖1

經(jīng)過上述概念圖的構建活動,學生形成了概念體系,并在這個過程中對創(chuàng)造力進行了培養(yǎng)。同時,學生在學習生物學科的過程中,也可以打破學科知識之間的界限,完成跨學科的內(nèi)容整合,如將蛋白質、還原糖鑒定等內(nèi)容與化學緊密相連。

2.培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的三維立體概念圖教學實踐

諾瓦克提出的概念圖是基于平面的概念表征,有研究者提出了創(chuàng)建三維立體概念圖的設想,并發(fā)現(xiàn)這種方式能夠促進學生對于概念的理解和討論。結合STEAM理念,筆者在生物學科的教學中,嘗試結合通用技術課、藝術課、物理課,共同完成三維立體概念圖(如圖3)。

圖3 三維立體概念圖

借鑒羅玲玲等的創(chuàng)造力培養(yǎng)方法,開發(fā)服務于三維立體概念圖的創(chuàng)造力練習:概念城堡穿梭法。該法具體情況如下:建構立體概念圖之前,先想象將來完整的立體概念圖的樣子;從中心位置開始向周圍擴展不同層級的概念;然后主體概念都建立完成后,找到概念之間的聯(lián)系;然后逐步拆除這些概念。學生可以進行從一個概念出發(fā)如何到達另一個概念的聯(lián)想訓練。

從兩個平行班的教學實際效果來看,使用該方法的學生群體對概念圖中概念聯(lián)結的情況(數(shù)目)比沒有使用該法的學生群體高近26%。

3.總結反思

3.1 課堂總結反思建議

在實際使用該方法時,注意規(guī)范學生,不要產(chǎn)生過多的與學習無關的聯(lián)想。

不論哪種概念圖構建完成后,都需要引導學生重新思考自己在課前的問題,真切感受到自己的提升,基于自己的前概念而發(fā)展出新的科學概念。

3.2 課后評價建議

除了常規(guī)的教師提問、命制試題等方式外,還可以增加學生出題的環(huán)節(jié),通過學生出題的水平和作答情況,判斷學生對這一概念的認識水平。此外,有條件的學校還可以通過組織社會活動、環(huán)保宣傳等方式進行多維度的評價。