“概念教學”中以思維引導學生建構核心概念

姜英琳

摘要：掌握學科核心概念并運用其進行判斷、推理和實踐，是中學生學習生物知識的基石，也是培養和提升思維能力的前提。基于此，根據學生思維活動的特點為主線設計“概念教學”對發展學生核心素養具有重要意義。本文關注概念形成的三個階段中學生思維的特點，提出各階段助于學生概念學習的教學策略，促進教師實現為思維而教的教育理念。

關鍵詞：思維活動 概念教學 生物學

在《普通高中生物學課程標準2017年版（2020年修訂）》中凝練出了生物學大概念，并指出教學內容需要圍繞大概念展開的課程理念。所以，“概念教學”也應該由傳統地向學生傳授零散的、不連續的事實性知識片段轉向所學的內容都指向生物學核心概念，圍繞核心概念展開的“概念教學”有利于學生構建科學概念體系和深入學習核心概念。概念是思維的產物，是人們在頭腦中對事物的一般特征和本質屬性形成的映像；又是思維的工具，是進行判斷和推理的基礎。因此，“概念教學”的本質也是思維的教學。在教學中，教師應該引導學生利用一般概念自主建構核心概念，不僅可以達到形成相應生命觀念的目的，而且使概念成為學生解決問題時思維利用的工具。在教學中，教師要著眼于發展學生思維，圍繞核心概念設計并進行教學。

一、課前準備：構建概念體系，規劃思維活動

核心概念是在掌握學科的一些基本概念、原理、理論等基礎上構建起來的，并支撐著生命觀念的形成[ 1 ]。所以，在教學中，核心概念的構建不能一蹴而就。一節課中，可以學習不超過兩個重要概念，為接下來核心概念的學習做鋪墊。然后，引導學生充分利用系統化思維能力并結合各種思維活動將所學到的一般概念進行歸納、概括、總結，形成核心概念。因此，在設計一學生思維活動為主線構建核心概念的教學時，教師應先構建核心概念體系[ 2 ]。所以，在進行教學設計時，厘清一般概念與核心概念的關系，并且對學生形成生命觀念極為重要。

例如，“植物細胞的吸水與失水”一節中，學會通過實驗觀察了植物細胞吸水與失水的現象（屬于事實性知識）之后，形成了對質壁分離和質壁分離復原這一一般概念的認識，這一概念是為了說明“質膜具有選擇透過性”，便于理解“物質一被動運輸或主動運輸的方式進出細胞，維持細胞的代謝活動”這一重要概念，進而幫助學生理解“細胞的生存離不開能量和營養物質”這一學科核心概念，并幫助學生形成“生命是物質的”觀念[ 3 ]。因此，教師要具有關注核心概念進行“概念教學”的學科視野，為學生理解核心概念、形成生命觀念創造條件。

二、概念形成：感知、激疑、解疑，思維圍繞核心概念展開

1.出示直觀材料，為思維提供“觸角”

教育心理學中，加涅將概念分為具體概念和定義性概念。具體概念指由事物的一般特征構成，人們可以感知到的概念，如紅色、大小等。而定義性概念是指不能通過感官概念的例證而建構，只能借助下定義獲得的概念，例如能量、ATP、消化等。加涅只是從智慧技能學習層次的角度對概念進行劃分，相比于具體概念，定義性概念屬于較高的認知層次，二者并不是非此即彼的關系[ 4 ]。許多概念的形成需要先借助對概念的例證的觀察，然后再通過下定義抽象出反映屬性的定義性概念，是兩次抽象的過程。生物學中許多概念的學習都是基于直觀例證材料，從中抽象出來的。例如，學習眼球的結構一節時，教師拿出眼球的模型。學生邊觀察眼球的結構特點邊分析其各部分結構承擔的功能，依據結構與功能相適應的觀念完成對眼球的學習。生物學中同樣有一些無法出示直觀實例的定義性概念，如基因的遺傳定律。在教學中，可以使用概念模型，例如，通過有無耳垂這一實例構建概念模型，清晰地解釋性狀的遺傳規律，幫助學生更簡單、快捷、直觀地理解性狀遺傳規律的內涵和外延。由此可以提升學生在具體情境下利用原理解決問題的能力。

2.設置問題驅動，為思維插上“翅膀”

可以充分調動學生的感覺器官對概念形成初步的認知。但由于學生的自主完成抽象再抽象的過程是十分困難的，這就需要由教師引領學生進行構建概念的思維活動。在提問的過程中教師要注意問題的設置是要有指向的，應該圍繞著學科核心概念進行創設，循序漸進地設計問題串，讓學生的思維向登山一樣逐級遞增。這時，圍繞著核心概念展開的一個個問題就好像是在日常生活和科學概念之間搭起了一架橋梁。例如，初中學生在觀察了解了植物器官的組成之后，提問：“器官各部分形態、功能特點”；高中階段在觀察了糖拌西紅柿的狀態之后，提出問題：“為什么植物細胞能夠發生質壁分離？ 細胞壁和細胞膜什么樣的特點支持這一現象的產生？”這樣的提問內容簡單、高效的為學生的思維指明方向。

3.進行實驗探究，為思維帶來“源泉”

基于問題設計探究實踐活動，目的是引導學生通過觀察、探究、歸納總結，構建概念。例如，在學習“物質的跨膜運輸——水”一節時，教師首先需要關注本節知識涉及到的核心概念“生物膜具有選擇透過性”，基于這一概念進行的教學設計會更具有針對性。接下來可以設計實驗探究植物細胞的吸水與失水，學生從中進行觀察、猜想、體驗、概括、歸納、分析等思維活動完成知識的構建。通過探究實驗獲得的對植物吸水與失水的基本理解有利于學生進行知識的遷移，為更好地理解動物細胞的吸水與失水、無機鹽的跨膜運輸提供思維的著力點。所以說探究活動可以將學生的思維引向基本理解。

4.聯系生活實際，為思維搭起“橋梁”

生物學的定義是：“研究生命現象和生命活動規律的一門科學”，所以說科學的概念、原理是蘊含在學生日常可以接觸到的生物學現象之中。與其他學科不同，學生在學校外也可以不斷的接觸到與生物學有關的知識。例如花、種子、葉片的結構這些初中生物學的知識，學生在老師講授之前就具有初步的認識；還有生活中有的學生制作過姜撞奶，這就與高中生物學中蛋白質的性質相關的內容息息相關。這些知識在學生頭腦中留有印象，是學生自主學習的結果，所以教師在教學中要學會利用學生頭腦中的已有信息聯系課堂中的學習內容，充分激發學生的學習興趣。要注意的是，由于學生在生活中接觸事物的廣泛性，并且他們并不具有甄別事物真假的能力，所以其腦中是否存在對事物的正確認知就具有不確定性，這也就是教學中常存在的迷思概念。因此，教師在聯系實際的同時要注意區分學生對概念已經存在的認識是否正確，要及時糾正迷思概念，否則這些錯誤的概念會對學生日后形成科學概念起到反作用。

結合皮亞杰的認知發展理論中提到的“同化”和“順應”的觀念，教師首先通過談話、提問、經驗總結等方式獲得學生腦海中的前科學概念，辨別概念的正誤，然后分別進行“同化”與“順應”。教師聯系生活實際，將學生頭腦對概念存在的理解與科學概念相聯系進行教學，是學生主動吸收知識、發展科學思維的“橋梁”。

三、概念鞏固、深化：聚焦概念的遷移應用

1.核心概念內化形成品行

學生在學習生物學概念之后，應該得到觀念上的更新和行為上的改變。例如，在學習“生態系統的自我調節能力是有限的”一課后，應將知識轉化為行動，提升個人素質，減少塑料制品的使用、不亂扔垃圾、保護環境。在生物教學中持之以恒地使用科學的概念正確的指引學會森的歌行為，也是應該貫徹的。

因此，生物學教學的目的不單單在于知識的灌輸，教師要認識到“知識的教化作用”，并上升高度到“教育”。

2.課后作業幫助構建核心概念

首先，可以組織學生繪制概念圖，概念圖策略的應用可以幫助學生系統的把握重要概念，作為教師備課的主要工具的同時，也可以作為學生構建概念體系的把手。學生在完成對相關概念的學習之后，基于自己對該概念的理解在頭腦中進行歸納、概括、總結形成概念圖，是學生仔細思考概念之間的聯系、排序之后自主建構的。在幫助學生形成概念的同時也可以檢驗學生是否正確的掌握了核心概念；其次，學習相關概念之后，布置概念的比較分析作業，例如在上完生物分類的相關知識之后，讓學生對比生物與非生物之間的異同，學生在進行比較分析生物與非生物的異同，進行對比記憶，有利于核心概念的構建，還可以為高中學習更深層的知識打下基礎；最后，教師可以布置動手實踐作業，提供實踐和分享討論的機會，例如上完“細胞膜的結構與功能”一課后，可以讓學生自己動手完成物理模型。在制作模型的過程中學生通過思考解決的問題，并將這些問題轉化為繼續學習的動力源泉。

四、結語

首先，教師在教學時要時刻關注重要概念，它既是生物學教學的著手點，也是學生通過中學時期的學習需要完成的目標。教師要利用核心概念引領課堂，圍繞其進行教學設計。其次，在進行概念教學時要多種教學策略相結合。在以前的教學中，教師通常以講授式教學方法為主，認為設計各種活動進行教學無法提高教學效率。這種觀點是大錯特錯的，最新版的《高中生物學課程標準》中提到的生物學的核心素養涉及到教學應該是發展學生的思維，而不是一味地關注分數。基于此，在教學中應該涉及多種教學活動相結合，針對不同的知識點設計最有利于發展學生科學思維的教學活動。最后，教師要提升自身的教育理念，關注學生高階思維的發展，只有教師意識到了發展學生思維的重要性，學生進行更有效的學習才是有可能的。所以，教師要認真學習《課標》中對教師教學實施提出的建議，并且在此基礎上加深理解，完成更有利于自生和學生共同發展的教育教學。

【參 考 文 獻】

[1]周丐曉，劉恩山.系統化思維在科學概念體系構建中的價值和作用[J].生物學通報.2018，53（1）：21—23.

[2]平亞茹.以學生思維活動為主線構建生物學核心概念[J].生物學通報 2018，53（9）：45-46.

[3]謝虎成，劉恩山.回歸概念教學的基本問題[J].生物學通報.2016，51（8）：13—15.

[4]趙占良.概念教學芻議（一）—對概念及其屬性的認識[J].中小學教材教學.2015，（1）：40—42.

（責任編輯：姜秀靚）

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