指向學生創造力發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新實驗中心)

創造力是國際競爭、國家發展、民族崛起的重要因素,培養學生的創造力是國家、民族、社會發展賦予教育的重要使命之一。學生創造力的發展不是一朝一夕之功,也不能依靠一個學科之力達成。學生創造力的發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,對學生的發散思維、思維的流暢性等創造力相關人格特征有促進作用。

創造是指兩個或兩個以上概念/要素等按一定方式聯系起來,形成或制造出被普遍接受的新產品的行為。創造力是指人類產生某種新價值、新產品的思維能力。創造力的發展離不開創造性思維,而聯想、想象和類比都對創造性思維的發展有促進作用。對高中生物學不同章節、模塊的概念學習時,概念之間可通過聯想、類比等手段輔助教學,這也是創造力發展的契機。因此,將發展學生的創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,可使其成為一個經濟、有效且易操作的發展學生創造力的途徑。

1.培養學生創造力的生物學概念教學實踐流程

1.1 概念激活環節

根據建構主義學習理論,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,引入對生態系統的復習。

1.2 概念學習環節

在概念的學習過程中,結合學生已有知識,創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,可以借助課后作業進行。教師通過辨析的結果或所舉的實例發現學生掌握概念的偏差,并及時進行專項指導。

1.3 概念的聯結環節

Posner等提出概念不是孤立的,是存在一個概念生態圈的,在該生態圈中概念相互聯系和作用。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,學生創造力中的發散思維得到發展,這個過程也就是創造類推(即感知一對事物或者一組概念之間的關系的過程)。

概念的聯結過程分為個體聯結和集體聯結兩個部分。個體聯結分為學生聯結和教師聯結兩個部分。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造力進行了培養。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,完成跨學科的內容整合,如將蛋白質、還原糖鑒定等內容與化學緊密相連。

2.培養學生創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,有研究者提出了創建三維立體概念圖的設想,并發現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

借鑒羅玲玲等的創造力培養方法,開發服務于三維立體概念圖的創造力練習: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,找到概念之間的聯系;然后逐步拆除這些概念。學生可以進行從一個概念出發如何到達另一個概念的聯想訓練。

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結的情況(數目)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,注意規范學生,不要產生過多的與學習無關的聯想。

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展出新的科學概念。

3.2 課后評價建議

除了常規的教師提問、命制試題等方式外,還可以增加學生出題的環節,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、環保宣傳等方式進行多維度的評價。