摘 要:在當前教育改革的背景下,傳統灌輸式課堂教學方式已難以滿足培養具有創新性和適應力人才的需求。為了應對這一挑戰,教育改革呼喚教師在教學中能夠采取更加高效、科學的教學方法。大概念教學理念在此背景下應運而生,成為教學改革的新趨勢,作為學科知識的核心與靈魂,能夠幫助學生建立起對于生物世界的整體認知和深刻理解,當然還有助于幫助學生逐漸形成良好的創新思維以及實際問題解決能力。本文分析了大概念在高中生物教學中的重要性,詳細闡述基于大概念的高中生物課堂教學基本特征,通過“細胞的基本結構”這一實踐案例展示了基于大概念的高中生物教學設計策略,以期為高中生物教學的改革與發展提供參考,落實學習能力與學科核心素養培養的教學目標。
關鍵詞:高中生物教學;大概念;教學方法;實踐策略
在高中生物這一課程中,大概念包括了對于原理及理論的理解,不僅涵蓋了生物學的一些核心概念,例如細胞、遺傳以及生態等,同時還涉及生命觀念、科學方法以及社會責任等跨學科素養的培養,位于高中生物學科的核心位置。對于高中生來說,生物課程中所涉及的理論知識相對抽象、分布較散,要想真正地弄明白這些理論知識存在較大的難度。鑒于此,教師在高中生物教學中應注重基于大概念教學理念開展教學活動,以此來幫助學生形成良好的學習能力及學科核心素養,并逐步提升生物知識學習的質量與效率。
一、基于大概念的高中生物課堂教學重要性
(一)有助于促進生物知識系統化和結構化
基于大概念理論的高中生物課堂其核心優勢在于能夠將原本零散的生物知識系統化、結構化,以此來為學生構建一個清晰完整的生物知識體系。大概念作為高中生物學科知識的骨架,將有助于幫助學生將所學的生物知識進行分類、歸納及整合,以此來幫助學生在課堂上更好地理解和掌握生物學科的核心概念以及原理。對于高中生來說,這種系統化的學習方式能夠有效提升知識理解和記憶的效率,還能夠為綜合思維能力與知識遷移能力的培養打下堅實的基礎。
(二)有助于提升學生學習興趣和探究能力
大概念作為高中生物學科的核心以及靈魂,具有統攝全局的重要價值。也就是說基于大概念的高中生物教學可有效激發學生生物知識學習興趣和探究欲望,并促使其更加主動地投入學習的過程中。高中生通過探究大概念背后的科學原理以及實際應用能夠親身體驗科學探究的樂趣,進而逐漸形成良好的科學探究能力及創新思維[1]。這一教學方法的落實不僅能夠提高學生的學習動力,還能夠激發學生對于科學探索的熱情和好奇心,為未來的科學研究以及技術創新打下堅實的基礎。
(三)有助于培養學生核心素養和綜合能力
基于大概念背景下高中生物教學的實施,注重培養學生形成良好的綜合能力及核心素養。高中生通過大概念的學習以及實踐能夠逐步提升自身科學素養、信息素養、創新思維及批判性思維等能力,這些能力與素養的培養不僅能夠幫助學生在學習與考試中取得良好的成績,還能夠為其全方面發展及終身學習提供有力的支撐。
二、基于大概念的高中生物課堂教學基本特征
(一)整合性
基于大概念背景下的高中生物課堂呈現出相對強烈的整合性特征,這一整合性不僅體現在生物學科內部知識的融會貫通這一方面,同時還跨越了學科的邊界,也就是說將生物與其他學科的內容進行緊密相連。大概念在此環節能夠作為紐帶將原本分散的理論知識點編輯成一張緊密的知識網絡,以此來幫助學生逐漸構建起全面且系統的知識體系。同時這一整合性的課堂教學方法還有助于幫助學生從多個角度出發來觀察問題并審視問題,以此來實現綜合能力以及綜合思維培養的教學目標。
(二)情境性
大概念往往與學生實際生活緊密相連,所以教師在高中生物教學中應注重創設與大概念相關的課堂教學情境,讓學生在真實或者模擬的情境中展開學習及探索[2]。這種情境化的課堂教學方式可以極大限度地增強學生學習的興趣和參與度,使學生在實際問題的分析與解決中深刻體會生物知識學習和應用的價值,以此來助力學生學習能力與學科核心素養的提升。
(三)實踐性
基于大概念的高中生物教學注重通過實踐活動的方式來引領學生親身體驗和探究生物知識的奧秘,也就是說教師在教學中需要結合教學內容設計各種實驗、調查以及項目等實踐活動,引導學生用所學知識來進行實踐操作及探究。這種實踐性的教學方式不僅能夠培養學生形成良好的實驗技能以及科學探究能力,還能夠讓學生在實踐中不斷發現新的問題、提出新的假設、展開新的探究,并逐漸實現對于生物知識的深層次掌握以及靈活應用。
三、基于大概念的高中生物課堂教學策略
(一)以大概念為導向,做好前期準備工作
前期準備工作是確保課堂教學活動順利實施并達成預期教學效果的關鍵。以大概念為導向來完成前期準備工作,意味著教師需要在深入理解學科核心概念的基礎上對教學的內容進行系統的梳理和整合,明確課堂教學的目標與重點,同時需要圍繞高中生的學習需求及認知特點設計符合學科邏輯并貼近學生實際的教學方案。這樣的前期準備有助于教師在課堂上引領學生展開深層次的分析及探究,并為其后續開展高效的學習打下堅實的基礎。
以“細胞的基本結構”為例,教師在高中生物課堂教學實踐中首先要關注的是形成并引導學生形成大概念的意識,尤其是要突出課堂教學過程中的核心概念價值。教師在此環節需要深入了解這一主題的核心概念,例如細胞膜、細胞核、細胞器等,并通過研討來確定如何將這些概念有效傳達給學生,以此來幫助學生構建起對于細胞整體結構的理解。此外教師需要具備深厚的專業知識,以便在教學的過程中能夠充分地發揮出自身主導者的身份,清晰地解釋細胞各個部分的功能以及相互之間的關系,引導學生從整體上把握細胞的結構和特性,為其提供學科大概念學習體系框架的支持和幫助。接下來可以基于大概念的觀點來確定恰當的課堂教學目標,在此環節需要梳理各單元、各章節的內容形成核心概念,并以核心概念為中心設計針對性較強的教學目標[3]。例如:理解并描述細胞的基本結構;解釋各細胞器的主要功能;解釋這些結構如何共同維持細胞的生命活動等。教師在教學前需要明確所采取的具體教學步驟,例如設計一系列課堂教學活動,觀察細胞結構的實驗、討論細胞器功能的案例研究等,以確保學生在概念分析、確定目標、完成任務以及評價總結等環節理清楚知識的內涵。通過落實上述的前期準備工作可以確保教師更好面對基于大概念的高中生物教學,引領學生在知識、能力及情感等多個方面取得突破。
(二)以大概念為載體,豐富教學指向內容
大概念作為高中生物學科的核心以及靈魂,往往具備廣泛的遷移價值以及應用性。教師在生物課堂上以大概念為載體,將相關的知識點與技能進行有機整合,能夠形成一個具有內在邏輯以及關聯性的教學指向內容體系。這一豐富的指向內容可以避免學生在學習中陷入相對狹隘的認知境界,同時還有助于幫助學生更好地理解和掌握核心的生物概念,促進其知識應用能力及創新思維的形成以及發展。
以“細胞的基本結構”為例,在現有的高中生物教學中,教師通常會基于生物教材的內容以及順序來引領學生展開知識的學習,但事實上要想幫助學生更好地理解和應用知識,需要進一步關注學科本身所蘊含的科學方法以及教育功能。也就是說在帶領學生了解細胞器的結構及功能時,教師不應該直接告訴學生最終的結論,而是應當注重逐步引導學生去體會科學研究的具體流程。就比方說在此環節結合教學內容設計一系列實驗活動以及觀察活動,讓學生在實踐中感知和體驗科學實驗的方法。例如:觀察不同細胞器的形態及結構,詳細記錄自己的觀察結果,并在此基礎之上嘗試分析這些細胞器在細胞中的功能及相互作用等。教師在生物教學中還可以將大概念教學指向生物學史,引導學生從更廣的視角出發來了解全局的觀念,就比方說涉及細胞的發現以及發展歷程時,教師便可以引導學生去了解細胞學說的提出及發展的具體過程,為學生詳細介紹不同科學家對于細胞結構的研究及貢獻。可以是羅伯特·胡克對于細胞壁的觀察,也可以是施萊登和旺施共同提出的細胞學說等,通過帶領學生了解這些歷史事件以及科學家的貢獻能夠促使其更好地理解細胞的基本結構在生物學當中重要性,并逐步激發學生對于生物知識學習與探究的熱情。通過上述方法的落實不僅能夠幫助學生深入理解和掌握細胞的基本結構這一大概念及其相關的核心知識點,同時豐富的教學指向內容可有效激發學生學習興趣,助力學生終身學習與全面發展。
(三)以大概念為核心,有效融入教學情境
基于大概念背景下的高中生物教學,教師不僅要注重針對知識框架結構以及所關聯的思想進行深層次的理解和把握,還應當注重從具體的學習情況出發,來創建與學生知識結構以及學習情況相統一的融合情境。只有真正做到貼近學生實際生活的情境才能夠加深學生對于理論知識的理解和掌握,并在此基礎之上充分發揮這一教學理念所具備的引導功能。
以“細胞的基本結構”為例,如果教師在教學實施中選擇直接將教學的結論告訴學生,又或者是引導學生從細胞結構的理論內容出發來展開分析以及探究,那么學生將很難深化自身對于知識點的理解和掌握。教師在課堂上要想幫助學生更好地理解和掌握細分的基本結構,應當注重結合學生實際生活經驗來營造足夠生活化的教學情境[4]。就比方說,可以結合教學內容設計一個與學生生活密切相關的探究任務,如:為何大家吃的某一種水果以及蔬菜會對身體健康特別有益呢?有哪位學生知道這些水果和蔬菜如何在細胞的內部發揮作用呢?學生在這樣的教學情境下會帶著問題進行深層次的思考以及驗證。有的學生選擇研究蘋果中的維生素C如何被細胞所吸收,以及這些維生素在細胞中是如何幫助身體抵抗疾病的;還有的學生選擇研究胡蘿卜中的β-胡蘿卜素是如何轉化為維生素A,以及如何在細胞中實現維護視力健康的作用等。對于高中生來說,通過上述的探究過程可以更加深入地了解細胞膜的選擇透過性,即如何允許某一種物質進入細胞而阻止其他物質的進入,以及細胞器是如何利用這些營養物質來進行能量的產生。學生通過上述的情境融合能夠更好地理解和掌握細胞的基本結構,同時還能夠在此基礎之上將大概念與實際生活相聯系,從而加深自身對于理論知識的理解和記憶,為其今后展開深層次的學習與探究打下堅實基礎。
(四)以大概念為抓手,積極落實宏觀總結
教師在完成課堂教學后,還應當繼續以大概念為抓手,以此來引導學生展開宏觀的總結。這一步驟實施的主要目的在于幫助學生進一步明確概念與拓展內容之間所存在的關聯,使學生逐漸突破概括能力的瓶頸。教師在此環節要注意,鼓勵學生自主制作概念圖在宏觀總結的指導過程中是一種值得肯定的做法,因為將有助于幫助學生進一步鞏固具體的知識點并形成知識點的認知關聯。
以“細胞的基本結構”為例,教師在帶領學生總結這一部分的內容時便可以要求其從大概念的理論出發,以細胞的基本結構以及功能作為著眼點來明確概念圖的主題。概念圖是一種具有啟發性以及發散性的思維功能圖形工具,主要強調從某一個中心開始持續向周圍擴散,并利用有效的加工方式將文字信息轉化為被記憶的知識串,屬于一種相對高效的知識總結方法[5]。在制作概念圖時首先需要確定核心概念,例如:細胞膜、細胞核、細胞器等,并圍繞這些核心的概念繪制出細胞膜的選擇透過性,包括離子、營養物質以及廢物的運輸方式;細胞核的遺傳信息存儲與復制,包括細胞核內DNA的復制過程、遺傳信息通過RNA在細胞質中的核糖體指導蛋白質的合成;細胞器的結構與功能等具體的知識點,通過將這些知識點與核心的概念進行連接能夠形成一張完整的概念圖。對于高中生來說,通過這樣的繪制過程能夠更加深入地理解和記憶細胞的基本結構,同時還能夠形成對細胞整體功能的認知。也就是說可以清晰地看到細胞膜如何控制物質的進出,細胞核如何指導細胞的生長以及分裂,細胞器如何在細胞內來展開各類型生物化學反應等。這樣的宏觀總結不僅有助于學生對于理論知識點的鞏固,還能夠培養其概括能力及發散性思維,使學生更好地理解和應用所學的生物學知識。
結束語
綜上所述,基于大概念視野下開展高中生物教學工作,需要教師在此環節積極主動地調整原有的課堂教學觀念,并在此基礎之上切實把握本學科各概念的內涵及外延。通過深入研讀新課程標準的相關內容,以大概念為導向做好前期工作、以大概念為載體豐富指向內容、以大概念為核心融入教學情境、以大概念為抓手落實宏觀總結等,以此來為學生提供有效提升和發展的機會,助力學生在知識、能力及情感等多個方面得到全方面發展。
參考文獻
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[2]周臻華.高中生物實驗教學與核心概念教學的有效整合方法探討[J].考試周刊,2021(1):139-140.
[3]張俊.基于深度教學的高中生物核心概念教學方法探索[J].新課程,2020(46):155.
[4]張靖.模型思維方法在高中生物概念教學中的應用研究[D].溫州:溫州大學,2020.
[5]馮利霞.對高中生物核心概念教學方法的再認識[J].青少年日記(教育教學研究),2019(3):50.
本文系南安市教育科學“十四五”規劃2023年度立項課題“‘大概念’統攝下高中生物課堂教學方法實踐研究”(立項批準號:NG1453-070)的研究成果。