應(yīng)有意識(shí)地幫助學(xué)生形成生物學(xué)基本觀念

張大海

以提高學(xué)生生物學(xué)素養(yǎng)為宗旨的生物學(xué)課程改革，要求生物學(xué)教學(xué)必須超越對(duì)具體的生物學(xué)事實(shí)的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)高水平的思維活動(dòng)建構(gòu)起生物學(xué)基本觀念。

1 問(wèn)題的提出

英國(guó)哲學(xué)家斯賓塞于1859年提出了“什么知識(shí)最有價(jià)值？”的著名命題，引發(fā)了當(dāng)時(shí)教育界對(duì)課程內(nèi)容選擇的討論。在知識(shí)總量迅速增長(zhǎng)，“終身教育”“素質(zhì)教育”等理念被普遍接受的今天，這一命題又帶來(lái)了新的思考和啟示：在有限的學(xué)校教育中，中學(xué)生物學(xué)課程究竟更應(yīng)該教給學(xué)生什么？

北京教育學(xué)院胡玉華教授認(rèn)為生物學(xué)的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)可以用圖1來(lái)表示。

在這一模型中，處于最底層是多種多樣、層出不窮的具體生物學(xué)事實(shí)。由生物學(xué)事實(shí)抽象概括而形成的生物學(xué)概念以及概念之間的相互聯(lián)系構(gòu)成了這一結(jié)構(gòu)的主體部分。而位于結(jié)構(gòu)最上層的是生物學(xué)基本觀念，統(tǒng)領(lǐng)著整個(gè)結(jié)構(gòu)體系，地位非常突出，是學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容。從這個(gè)意義上說(shuō)，學(xué)生能否建立正確而牢固的生物學(xué)基本觀念應(yīng)當(dāng)是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的首要目標(biāo)。

但是，在大量的中學(xué)生物課堂中，師生雙方經(jīng)常將重點(diǎn)放在具體而孤立的事實(shí)性知識(shí)的傳授和記憶上。這既加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，又影響了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等高水平思維能力的發(fā)展和生物學(xué)素養(yǎng)的提升。同時(shí)，理論界對(duì)生物學(xué)基本觀念及其建構(gòu)的關(guān)注程度也較低，筆者以“生物學(xué)”“觀念”為關(guān)鍵字在中國(guó)知網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，發(fā)現(xiàn)與生物學(xué)基本觀念有關(guān)的論文只有寥寥數(shù)篇，且大多語(yǔ)焉不詳。因此，筆者將對(duì)生物學(xué)基本觀念的內(nèi)涵、高中階段生物學(xué)基本觀念的主要內(nèi)容及其建構(gòu)談一些粗淺的看法，以期拋磚引玉，期待大家的批評(píng)指正。

2 生物學(xué)基本觀念的內(nèi)涵及相關(guān)概念辨析

辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論認(rèn)為，觀念是客觀事物在人腦中的反映，是通過(guò)對(duì)眾多經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的聯(lián)合與整合而逐步形成的。同時(shí)，觀念又反作用于客觀事物，即觀念具有預(yù)測(cè)、指導(dǎo)、改造客觀存在的強(qiáng)大反作用力。從以上分析可知，學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的見(jiàn)解或意識(shí)就是生物學(xué)觀念，而在這些生物學(xué)觀念中，學(xué)生通過(guò)生物學(xué)課程學(xué)習(xí)能夠建構(gòu)的最基礎(chǔ)、最核心的觀念就是生物學(xué)基本觀念。因此，所謂生物學(xué)基本觀念是指學(xué)生通過(guò)生物課程學(xué)習(xí)，在深入理解生物學(xué)科特征的基礎(chǔ)上，獲得對(duì)生物學(xué)的總觀性認(rèn)識(shí)，具體表現(xiàn)為學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用生物學(xué)思想方法認(rèn)識(shí)身邊的事物和處理問(wèn)題的自覺(jué)意識(shí)或思維習(xí)慣。

生物學(xué)基本觀念的“基本”二字主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先，從學(xué)科本位角度，生物學(xué)基本觀念是生物學(xué)科觀念體系中最基礎(chǔ)、最本質(zhì)的部分，反映了生物學(xué)科的基本特征和規(guī)律。學(xué)生有了這些基本觀念，就可以初步形成對(duì)生物學(xué)的概括性認(rèn)識(shí)。其次，從學(xué)生本位角度，生物學(xué)基本觀念是具有中等文化程度的公民所必須具備的觀念，只有具備了這些觀念，才能從生物學(xué)的視角解釋所觀察到的生命現(xiàn)象并有效地開(kāi)展生物學(xué)的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)，從而表現(xiàn)出一個(gè)現(xiàn)代公民所應(yīng)具有的生物科學(xué)素養(yǎng)。

生物學(xué)基本觀念并不是天生的，是學(xué)生在主動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，以深刻理解和掌握生物學(xué)知識(shí)和核心概念為基礎(chǔ)，不斷體驗(yàn)和感悟生物學(xué)知識(shí)所蘊(yùn)含的生物學(xué)科思想方法，通過(guò)反思內(nèi)化而形成的。因此，生物學(xué)基本觀念不同于生物學(xué)概念甚至生物學(xué)核心概念，可以說(shuō)生物學(xué)基本觀念是關(guān)于生物學(xué)核心概念的概念。這是因?yàn)樯飳W(xué)基本觀念比生物學(xué)核心概念具有更大的統(tǒng)攝性和概括性，并且與生物學(xué)核心概念更關(guān)注學(xué)科本位不同，生物學(xué)基本觀念更強(qiáng)調(diào)個(gè)體的主觀感知和建構(gòu)。

正因?yàn)樯飳W(xué)科觀念是個(gè)體對(duì)生物學(xué)研究對(duì)象的本質(zhì)特征和內(nèi)在規(guī)律作出的概括反映，不同個(gè)體所具有的生物學(xué)科觀念也就存在著明顯的差異。對(duì)于學(xué)科專(zhuān)家或科學(xué)共同體而言，他們所形成的生物學(xué)科觀念在特定的時(shí)空范圍內(nèi)是相對(duì)科學(xué)的、有代表性的，基本等同于“生物學(xué)科思想”；而對(duì)于學(xué)生而言，生物學(xué)觀念是學(xué)生將所學(xué)到的生物學(xué)知識(shí)與自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比、反思和重構(gòu)的結(jié)果。從這個(gè)意義上說(shuō)，生物學(xué)教育的首要目標(biāo)就在于通過(guò)生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)使學(xué)生形成與生物學(xué)科思想相一致的生物學(xué)基本觀念。

3 中學(xué)階段生物學(xué)基本觀念的內(nèi)容確定

在教學(xué)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生形成正確的生物學(xué)基本觀念，教師首先必須明確中學(xué)階段生物學(xué)基本觀念的內(nèi)容。從以上的分析不難得出，生物學(xué)基本觀念的內(nèi)容確定應(yīng)兼顧兩個(gè)方面：

① 從學(xué)科本位出發(fā)，應(yīng)選擇那些體現(xiàn)生物學(xué)科本質(zhì)的基本學(xué)科思想，以確保學(xué)生所形成的生物學(xué)觀念的科學(xué)性和統(tǒng)領(lǐng)性；

② 從學(xué)生本位出發(fā)，充分考慮中學(xué)階段生物課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和作為現(xiàn)代公民的科學(xué)素養(yǎng)要求，以確保所形成的生物學(xué)基本觀念的可能性和必要性。

生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，現(xiàn)代生物學(xué)是一個(gè)龐大而兼收并蓄的領(lǐng)域，由許多分支分科和交叉學(xué)科組成。因此，從學(xué)科本位的角度來(lái)確定生物學(xué)基本觀念無(wú)疑是困難的，在可見(jiàn)的資料中，趙占良先生提出生物學(xué)科最核心的思想是進(jìn)化思想和生態(tài)學(xué)思想。這是因?yàn)檫@兩大生物學(xué)思想內(nèi)容豐富而深刻，不僅體現(xiàn)在從細(xì)胞到生物圈等生命系統(tǒng)的各個(gè)層次中，而且已上升到哲學(xué)的高度，對(duì)世界觀、人生觀產(chǎn)生直接影響。他同時(shí)認(rèn)為，根據(jù)生物學(xué)研究的基本問(wèn)題，可將生物學(xué)大致分成結(jié)構(gòu)生物學(xué)、功能生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)三大領(lǐng)域。因此，從學(xué)科本位出發(fā)，生物學(xué)基本觀念還應(yīng)體現(xiàn)有關(guān)生命系統(tǒng)各層次的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系等方面的內(nèi)容。同時(shí)，在生物學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，觀察和實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)研究的基本方法和手段，分類(lèi)、歸納、演繹是人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命和生命現(xiàn)象的重要的思維方法，而科學(xué)地認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象，運(yùn)用生物學(xué)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)人和自然的可持續(xù)、和諧發(fā)展則是生物學(xué)的終極目標(biāo)，所以有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法以及對(duì)生物學(xué)科價(jià)值的認(rèn)識(shí)也應(yīng)屬于生物學(xué)基本觀念所應(yīng)包含的內(nèi)容。

學(xué)生本位的生物學(xué)基本觀念是學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐中，在對(duì)具體的生物學(xué)內(nèi)容充分理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行反思體驗(yàn)的結(jié)果。一般來(lái)講，這些反思來(lái)自三個(gè)方面：① 對(duì)生物學(xué)科知識(shí)的反思，主要形成知識(shí)類(lèi)的生物學(xué)基本觀念，應(yīng)包括對(duì)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、進(jìn)化等規(guī)律的概括性認(rèn)識(shí)；② 對(duì)生物學(xué)研究方法和學(xué)習(xí)方法的反思，主要形成方法類(lèi)的生物學(xué)基本觀念，包括對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、歸納和演繹等研究方法等的概括性認(rèn)識(shí)；③ 對(duì)生物學(xué)科及其在社會(huì)發(fā)展中價(jià)值的反思，主要形成生物學(xué)科價(jià)值觀。因此，從學(xué)生本位出發(fā)，教師應(yīng)從這三個(gè)方面梳理教材，從中確定生物學(xué)基本觀念的內(nèi)容。

基于以上兩個(gè)方面的分析，在中學(xué)階段教學(xué)中應(yīng)涉及的生物學(xué)基本觀念至少應(yīng)包括以下具體內(nèi)容：生命系統(tǒng)的物質(zhì)性觀念、結(jié)構(gòu)層次觀念、代謝觀念、生命系統(tǒng)的進(jìn)化觀念、生態(tài)學(xué)及穩(wěn)態(tài)觀念以及生物學(xué)實(shí)驗(yàn)觀和生物學(xué)價(jià)值觀。

4 在中學(xué)生物教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生的觀念建構(gòu)

生物學(xué)基本觀念的形成不是教師“灌輸”，學(xué)生被動(dòng)接受的過(guò)程。那種希望通過(guò)要求學(xué)生背誦基本觀念的努力都是徒勞的，因?yàn)檫@樣做充其量會(huì)讓學(xué)生記住一些“關(guān)于生物學(xué)基本觀念的知識(shí)”，學(xué)生一旦遇到新情境、新問(wèn)題，就會(huì)把教師所傳授的基本觀念拋在一邊，而不自覺(jué)地采用他原有的“前生物學(xué)觀念”（包括片面的或錯(cuò)誤的觀念）去思考和解決問(wèn)題。

生物學(xué)基本觀念不是對(duì)某個(gè)具體的生物學(xué)事實(shí)或者概念的感性認(rèn)識(shí)，而是學(xué)生在探究知識(shí)產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過(guò)程以及應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)中，通過(guò)分析、綜合而達(dá)成的對(duì)生物學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律的理性認(rèn)識(shí)，是學(xué)生深入思考和內(nèi)心體驗(yàn)的結(jié)果。因此，雖然具體的生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)是生物學(xué)基本觀念形成的基礎(chǔ)，但單純記憶大量的生物學(xué)知識(shí)并不能使學(xué)生自發(fā)地形成生物學(xué)基本觀念，教師在促進(jìn)學(xué)生觀念建構(gòu)的過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。在中學(xué)生物學(xué)科教學(xué)中，教師應(yīng)制定相應(yīng)的觀念目標(biāo)，通過(guò)選擇典型的生物學(xué)知識(shí)、設(shè)計(jì)有思考價(jià)值的問(wèn)題等有目的地引導(dǎo)學(xué)生深入思考、積極反思，不斷提高生物學(xué)知識(shí)的概括性水平，感悟其中所蘊(yùn)含的學(xué)科思想方法，以促進(jìn)他們的生物學(xué)觀念的形成。具體來(lái)講，應(yīng)著重做到以下三點(diǎn)：

（1） 制定引領(lǐng)教學(xué)的觀念目標(biāo)。

促進(jìn)基本觀念建構(gòu)的生物學(xué)教學(xué)首先要求教師具備學(xué)科觀念意識(shí)，必須在教學(xué)實(shí)施前對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行觀念性的理解，并從中抽象、概括出一個(gè)或多個(gè)可以統(tǒng)攝整個(gè)模塊或章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的生物學(xué)基本觀念作為教學(xué)的總體目標(biāo)，建立教學(xué)的“大局觀”，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維活動(dòng)指明方向。以生物學(xué)基本觀念作為教學(xué)目標(biāo)，更易于激發(fā)學(xué)生求知欲，使其保持持久的學(xué)習(xí)動(dòng)力。例如，生命系統(tǒng)的進(jìn)化觀念蘊(yùn)含于中學(xué)生物學(xué)眾多章節(jié)的內(nèi)容中，為促進(jìn)這一觀念的建構(gòu)，教師應(yīng)從各章節(jié)中梳理出與之有關(guān)的內(nèi)容，如DNA和蛋白質(zhì)是進(jìn)化的標(biāo)尺、所有生物共用一套密碼子、真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的比較、線粒體、葉綠體和病毒的起源、代謝類(lèi)型的進(jìn)化、細(xì)胞分裂方式及生殖方式的進(jìn)化、生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化等。在進(jìn)行這些內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，教師要以生物進(jìn)化觀念統(tǒng)整教學(xué)，以便使具體的知識(shí)和概念與生物進(jìn)化觀念形成有意義的聯(lián)系。

（2） 設(shè)計(jì)有利于觀念建構(gòu)的問(wèn)題。

問(wèn)題是教和學(xué)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，可以促使學(xué)生積極地參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，并在學(xué)習(xí)活動(dòng)與觀念建構(gòu)之間架設(shè)一座橋梁。為促進(jìn)基本生物學(xué)觀念的建構(gòu)，教師應(yīng)該將具體的生物學(xué)事實(shí)和核心概念的理解轉(zhuǎn)化為高水平的問(wèn)題，以問(wèn)題為主線來(lái)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境和多種形式的探究活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)生物學(xué)基本觀念。仍以生物進(jìn)化的觀念為例，在教學(xué)中，教師可設(shè)計(jì)如下的問(wèn)題：“有觀點(diǎn)認(rèn)為，生物進(jìn)化論是生物學(xué)中最大的統(tǒng)一理論，生物學(xué)的各領(lǐng)域無(wú)不體現(xiàn)著進(jìn)化的原則。沒(méi)有進(jìn)化論，就沒(méi)有生物學(xué)。這是不是太夸張了？請(qǐng)利用已有的知識(shí)對(duì)這一看法進(jìn)行評(píng)價(jià)?！痹谶@一問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生將努力聯(lián)想所學(xué)知識(shí)，從不同層次和不同角度回顧與生物進(jìn)化相關(guān)的內(nèi)容，體驗(yàn)和感悟生物進(jìn)化觀念，使相關(guān)知識(shí)成為有血有肉有骨的整體結(jié)構(gòu)。

（3） 組織有利于觀念建構(gòu)的活動(dòng)。

促進(jìn)生物學(xué)觀念建構(gòu)的教學(xué)應(yīng)注重情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生可在活動(dòng)中完成觀念的建構(gòu)。為此，教師需要充分考慮學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)入手創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生利用其中相關(guān)的內(nèi)容作為生長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)吸收和整合新知識(shí)，建構(gòu)對(duì)生命現(xiàn)象及其規(guī)律的認(rèn)識(shí)。生物學(xué)的實(shí)踐性和應(yīng)用性決定了生物學(xué)基本觀念的建構(gòu)必然與社會(huì)生活情境相融合，用真實(shí)具體的社會(huì)生活情境和基于問(wèn)題解決的探究活動(dòng)來(lái)代替靜態(tài)的結(jié)論性的傳授，讓學(xué)生親身參與到交流與表達(dá)，有利于學(xué)生體會(huì)到生物學(xué)在生活中的價(jià)值，從而促進(jìn)生物學(xué)基本觀念的建構(gòu)。

正如胡玉華教授指出的：能夠使學(xué)生終身受益的，不是具體的生物學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而是影響他們世界觀、人生觀和價(jià)值觀的生物學(xué)觀念；不是諸如分類(lèi)、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等特殊的方法和技能，而是影響他們思維方式和問(wèn)題解決能力的具有生物學(xué)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)論和方法論。教師在教學(xué)中重視學(xué)生生物學(xué)基本觀念的形成是精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容、減輕學(xué)生過(guò)重的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)、提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，理應(yīng)成為生物學(xué)教學(xué)的價(jià)值取向和實(shí)踐追求。

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