生物課堂中的建構主義需求

歐榮明

摘 要：文章通過深化課改、落實生物學核心素養大背景下的生物學業水平考試中所涉及的模型建構以及在學生認知過程中重要概念的形成對建模教學的需求，闡明建構主義思想在中學生物課堂中的重要性和緊迫性。

關鍵詞：核心素養;建構主義;模型;生物課堂

一、生物課程改革的需求

在2016年9月，教育部正式頒布《中國學生發展核心素養》的總體框架，指出核心素養在教學當中的地位[1]。《普通高中生物課程標準》（2017年版）中明確提出生物學核心素養由科學思維、生命觀念、科學探究和社會責任等四個要素組成，其中“科學思維”要求學生能科學、充分、深刻地認識事物的本質及事物間的內在聯系，并能運用科學方法解決實際問題，這與建構主義學習理論不謀而合。

建構主義學習理論，源自于瑞士心理學家皮亞杰（J.Piaget）的兒童認知發展理論。認為學生的學習不是一個等待被動灌輸的過程，而是主動尋求知識和建構認知的過程。

二、學生認知發展的需求

從人的思維水平發展上看，中學生正處于由感性認知向理性思考的轉變階段，其理性思維剛剛起步，在面對一些較為抽象、難以理解的生物學概念時，理性思考能力依然捉襟見肘。所以，如何將理性的內容感性化、復雜的內容簡單化，模型的建構也許就是一種好方法。

例如：在“細胞通過分裂產生新細胞”一課中，“細胞不能無限生長”是理解“細胞需要分裂產生新細胞”的前提概念。然而，細胞本身的微觀屬性決定了其“不能無限生長”這一生理特性的抽象性。對此概念“死記硬背”的學生數不勝數。此時，適當的采取建構教學或許就能改善這種不良的情況，比如：運用物理模型。首先教師追問“細胞能夠無限地長大嗎？”引導學生思考之后，做模擬實驗：出示一些大小不一的土豆塊，告訴學生它們代表大小不一的細胞，把它們浸潤在稀碘液中，在相同的時間內取出切開，觀察土豆塊變藍的情況并記錄（表1）。

本案例中，教師將宏觀的模型（土豆塊）與微觀的細胞形成類比，模型在實驗中發生的可見變化在一定程度上反映了細胞的難以觀察的生命活動。通過模擬細胞對外界物質的吸收速度的差異，有利于學生理解細胞的大小所帶來的物質交換能力的速度的差異，從而較牢固而準確地建立了“細胞不能無限生長”這一重要概念。

三、對學生認知水平的考察需求

考試，一直就是一個備受爭議的話題，但不可否認的是它在教學評價中的作用依然不可替代。中學生物課堂中的建構主義需求，或許也可以從歷年的生物學業水平試卷中窺得一斑。

筆者曾簡單分析過2018福建高中階段招生考試卷（生物），并從中整理出直接以模型的形式呈現的試題及其所涉分值，如：

（1）第I卷第21小題（2分）

題目：下列有關染色體、蛋白質、DNA、基因關系的示意圖（圖1），正確的是

解析：本題以概念模型的形式考察考生是否正確掌握染色體、蛋白質、DNA、基因等概念間的內在關系。教師在教學中，應使學生正確建構“染色體是由DNA和蛋白質構成的”、“基因是DNA上具有遺傳效應的片段”這兩個重要概念。

相關的題目還有第II卷的第28小題（6分）、29小題（6分）、30小題（5分）、32小題（6分）、34小題（8分）等，涉及的模型種類眾多，因為篇幅有限，筆者在這里不再一一贅述，請見諒。

筆者還對歷年的漳州市生物卷中直接以模型的形式考察考生的知識建構的題目所涉分值進行過統計（不完全統計），其結果如圖2：

數據表明，在漳州市歷年的高中階段招生考試中，涉模題的占比一直居高不下。而自2017年福建省統一命題之后，該比例也有不減反增的趨勢。

綜上所述，不管是生物學核心素養的要求，還是《考試指導意見》的指向，又或是歷年學業水平考試的現實都表明，能否在生物課堂上授之以“漁”、使學生們知其然更知其所以然，高效而牢固地建立起一些重要的生物學概念，已是刻不容緩的大事，是“智慧課堂”的關鍵。而建構主義所提倡的“以人為本”、“積極建模”的理念和方法，或許就是幫我們打開智慧課堂之門的那把“金鑰匙”。

基金項目：福建教育學院2017年基礎教育研究立項課題《模型建構在初中生物概念教學中的應用研究》

項目編號：JYYB—201748

參考文獻

[1]吳美秀.運用模型方法解決生物學問題[D]，浙江：溫州大學，2018.5

[2]郝杰，楊旺盛.基于建構主義學習理論的智慧課堂產品開發思路探討[J]，教育與裝備研究，2019（2）