馬晨晨+解凱彬

摘 要 通過(guò)分析多個(gè)教學(xué)片斷，闡述了教學(xué)過(guò)程中立足學(xué)生思維發(fā)展的先學(xué)后教、關(guān)注史實(shí)及定位學(xué)習(xí)起點(diǎn)、促進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)階等方法的運(yùn)用，突顯生物學(xué)重要概念的傳遞，提高重要概念的教學(xué)水平，幫助學(xué)生建構(gòu)良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞 重要概念 科學(xué)思維 先學(xué)后教 生命科學(xué)史 學(xué)習(xí)進(jìn)階

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

生物學(xué)重要概念位于學(xué)科的中心位置，是對(duì)生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)具有重要的支撐作用。教師圍繞重要概念組織教學(xué)，能促進(jìn)學(xué)生形成逐步優(yōu)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)，訓(xùn)練科學(xué)思維。

目前，中學(xué)生物學(xué)課堂大多仍只強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶，忽視學(xué)生對(duì)重要概念的理解。已有專家、教師對(duì)這一現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，如圍繞生物學(xué)重要概念創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)；或繪制概念圖對(duì)所學(xué)的概念進(jìn)行重排、組織和轉(zhuǎn)換，但對(duì)不同教學(xué)方法的總體研究較少。下面試圖通過(guò)呈現(xiàn)若干真實(shí)的教學(xué)片斷，分析指向重要概念建構(gòu)的課堂教學(xué)思路，提出運(yùn)用先學(xué)后教、生命科學(xué)史教育、定位學(xué)習(xí)起點(diǎn)等教學(xué)方法，以加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)重要概念的理解。

1 教學(xué)方法及案例分析

1.1 先學(xué)后教，發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)

“先學(xué)后教”翻轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的師生關(guān)系，學(xué)生“先學(xué)”、教師“后教”，使學(xué)生成為教學(xué)的主體，教師成為指導(dǎo)者和輔助者，從而保證教學(xué)的指向性，加深學(xué)生對(duì)重要概念的領(lǐng)悟。

教學(xué)片斷1：“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”。

學(xué)生自主學(xué)習(xí)“生物膜結(jié)構(gòu)的探索過(guò)程”，教師引導(dǎo)學(xué)生將探索過(guò)程的每一步依時(shí)間順序列出有關(guān)科學(xué)家所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)以及所得出的推論或結(jié)論，并且思考這一系列探索過(guò)程中“環(huán)環(huán)相扣”的連接點(diǎn)。

教師及時(shí)搜集學(xué)生自主學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，并針對(duì)性補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，進(jìn)一步講解重要概念。教師學(xué)習(xí)小組展開(kāi)討論，如膜中的脂質(zhì)分子排列成怎樣的連續(xù)兩層？熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)中被標(biāo)記的均勻分布實(shí)際上是哪種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果？

“細(xì)胞膜”這一教學(xué)內(nèi)容位于高中生物學(xué)《必修1·分子與細(xì)胞》，包括“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”的這一重要概念，主要內(nèi)容為科學(xué)家探索細(xì)胞膜化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)的科學(xué)史和生物膜流動(dòng)鑲嵌模型。

本節(jié)課中，教師以明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生先閱讀教材，形成對(duì)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的初步認(rèn)識(shí)。師生共同總結(jié)科學(xué)家的探索歷程，思考每個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論及推論，并找到各實(shí)驗(yàn)間彼此緊密聯(lián)系、不斷深入的連接點(diǎn)，從而提升思維的廣度。當(dāng)學(xué)生更深入探索遇到困難時(shí)，教師及時(shí)提供知識(shí)背景和拓展材料的支持，相似相溶原理有助于學(xué)生對(duì)“膜是由脂質(zhì)組成”這一推論的理解，電子顯微鏡的原理則幫助學(xué)生理解膜在電子顯微鏡下呈現(xiàn)“暗—亮—暗”3層結(jié)構(gòu)所得的推論。

在高中生物課堂開(kāi)展“先學(xué)后教”的教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)盡可能將先學(xué)教材放在課堂內(nèi)并保證時(shí)間，尊重學(xué)生的主體地位和個(gè)體差異，讓學(xué)生獨(dú)立、充分地自學(xué)。對(duì)學(xué)生的問(wèn)題、困惑，教師應(yīng)提供相應(yīng)的拓展資料，組織學(xué)生開(kāi)展交流討論。在生生、師生互動(dòng)中，學(xué)生把握重要概念的內(nèi)涵，在積極的學(xué)習(xí)活動(dòng)中產(chǎn)生學(xué)習(xí)生物的濃厚興趣，激發(fā)思維的主動(dòng)性。教師要設(shè)計(jì)合理有效的隨堂練習(xí)和反饋，使學(xué)生應(yīng)用剛剛理解的重要概念，加深理解、內(nèi)化，最終建構(gòu)良好的生物學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，不斷發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

1.2 關(guān)注史實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

生命科學(xué)史描繪了生命科學(xué)起源和概念、原理的發(fā)展過(guò)程，揭示了自然科學(xué)的本質(zhì)，展現(xiàn)了客觀真理的發(fā)現(xiàn)歷史，呈現(xiàn)了科學(xué)家的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)世界觀，具有重要教育價(jià)值。

教學(xué)片斷2：“光合作用的探究歷程”。

實(shí)驗(yàn)一：海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：將200磅的土壤烘干裝入桶內(nèi)，種植一株5磅重的柳樹(shù)苗，只用雨水澆灌土壤。培育5年后，柳樹(shù)重169磅3盎司，土壤只減重2盎司。

實(shí)驗(yàn)討論：① 海爾蒙特實(shí)驗(yàn)提出了什么樣的問(wèn)題？② 植物體積累的物質(zhì)到底來(lái)自哪里？③ 海爾蒙特提出什么假設(shè)？④ 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是什么？⑤ 實(shí)驗(yàn)的直接結(jié)論是什么？⑥ 推論（間接結(jié)論）又是什么？

大膽假設(shè)：假如土壤減少的重量約為160磅，能不能說(shuō)明植物積累的物質(zhì)主要來(lái)自土壤？

深度思考：這個(gè)問(wèn)題給我們什么啟示？海爾蒙特實(shí)驗(yàn)忽略了什么？為什么？

小組討論：

① 請(qǐng)和你的同學(xué)討論交流對(duì)于人類對(duì)光合作用探究歷程的感悟和體會(huì)。

② 光合作用中產(chǎn)生的有機(jī)物就僅僅是糖類嗎？說(shuō)出具體理由。

在高中生物學(xué)《必修1·分子與細(xì)胞》中，“光合作用”這一教學(xué)主題包含若干重要概念，在掌握光合作用的探索過(guò)程這一重要概念的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠更好學(xué)習(xí)光合作用的過(guò)程等重要概念。

本課以完整的科學(xué)發(fā)現(xiàn)歷程為主線，深入挖掘科學(xué)史，將學(xué)生有關(guān)光合作用的前概念與科學(xué)史上光合作用概念的演變有機(jī)結(jié)合，利用精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行引領(lǐng)，讓學(xué)生了解光合作用知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展，深入理解光合作用這一重要概念。教師層層設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維；同時(shí)大膽運(yùn)用假設(shè)，啟迪學(xué)生認(rèn)識(shí)到海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)忽略了空氣和陽(yáng)光等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，真正使教學(xué)源于科學(xué)史但超越科學(xué)史，推動(dòng)學(xué)生的推理、再認(rèn)知，認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究的本質(zhì)，批判性思維得到發(fā)展，科學(xué)思維水平得到提升。

將生命科學(xué)史融入生物課堂教學(xué)中，教師可以通過(guò)介紹各種基本理論從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，挖掘和闡述生物科學(xué)知識(shí)的形成，全面提高學(xué)生的概念理解水平；可以在知識(shí)教學(xué)中滲透科學(xué)家獨(dú)到的科學(xué)方法，使學(xué)生體悟到創(chuàng)造性的科學(xué)思維；可以以歷史重演的方式，還原知識(shí)的形成過(guò)程，讓學(xué)生建構(gòu)新的重要概念，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維品質(zhì)和科學(xué)思維能力。

1.3 定位起點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階提升

學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)前具有一定的思想水平、知識(shí)和能力儲(chǔ)備，這是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。通過(guò)對(duì)某一內(nèi)容的不斷學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)該內(nèi)容的理解和思考不斷深入，經(jīng)過(guò)多個(gè)進(jìn)階的中間水平，最終達(dá)成以重要概念為主線的學(xué)習(xí)進(jìn)階提升。

教學(xué)片斷3：“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)—自然選擇學(xué)說(shuō)”。

師：進(jìn)化生物學(xué)家梅爾基于五項(xiàng)觀察，將達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)解析為三項(xiàng)推論構(gòu)成的生物進(jìn)化模型，那么大家對(duì)此如何理解的呢？

師：大家思考的時(shí)候要注意達(dá)爾文進(jìn)化理論和拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)的區(qū)別。

教師板書總結(jié)自然選擇學(xué)說(shuō)的簡(jiǎn)要模型：

“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)”是高中生物學(xué)《必修2·遺傳與進(jìn)化》第七章第一節(jié)的內(nèi)容。通過(guò)本節(jié)拉馬克的用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)等進(jìn)化理論的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)建構(gòu)關(guān)于進(jìn)化理論的重要概念。

課前，教師在剖析學(xué)生學(xué)情后，確定學(xué)習(xí)起點(diǎn)為：學(xué)生對(duì)進(jìn)化的現(xiàn)象以及有關(guān)理論有最基本的了解和認(rèn)識(shí)，并據(jù)此組織課堂教學(xué)。課堂開(kāi)始時(shí)，教師通過(guò)提問(wèn)錨定學(xué)習(xí)進(jìn)階的終點(diǎn)。經(jīng)過(guò)組內(nèi)交流討論，學(xué)生達(dá)成對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化理論的基本認(rèn)識(shí)，同時(shí)教師以漸進(jìn)式的提問(wèn)引導(dǎo)，把握學(xué)生學(xué)習(xí)的中間認(rèn)知狀態(tài)。通過(guò)高效的生生討論和平等的師生對(duì)話，學(xué)生逐步建構(gòu)了自然選擇學(xué)說(shuō)的簡(jiǎn)要模型。教師結(jié)合板書運(yùn)用科學(xué)語(yǔ)言進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)生物進(jìn)化的原料、動(dòng)力等，加深學(xué)生對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)這一重要概念的理解。

開(kāi)展基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以整合的概念體系為核心、圍繞少數(shù)概念進(jìn)行，教師依據(jù)課程與教材內(nèi)容，理解終點(diǎn)目標(biāo)，注意同一主題內(nèi)容的不同學(xué)段間的銜接，制定整體的課堂教學(xué)策略。具體實(shí)施教學(xué)時(shí)，教師以精心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題和錨基任務(wù)為起點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)具體的任務(wù)情境，關(guān)注“學(xué)習(xí)進(jìn)階”中的局部突破以及學(xué)生在學(xué)習(xí)進(jìn)階中的中間水平，促進(jìn)學(xué)生形成遞進(jìn)的科學(xué)概念，落實(shí)重要概念的教學(xué)，推動(dòng)學(xué)生整合科學(xué)思維與科學(xué)態(tài)度。

2 教學(xué)方法的實(shí)踐反思

教師采用先學(xué)后教、呈現(xiàn)生命科學(xué)史經(jīng)典案例、定位學(xué)習(xí)起點(diǎn)等教學(xué)方法能夠幫助學(xué)生獲得生物學(xué)事實(shí)、現(xiàn)象、信息，同時(shí)鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，既讓學(xué)生建立生物學(xué)重要概念，達(dá)成對(duì)生命的理解，體驗(yàn)生物學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程，也激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)探索實(shí)踐的熱情和興趣，在深層次學(xué)習(xí)中感悟生物學(xué)思想、方法，真正達(dá)成促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)（圖1）。

通過(guò)生物課堂教學(xué)，學(xué)生能夠以生物學(xué)事實(shí)、現(xiàn)象為支撐，以科學(xué)思維方法為途徑，理解生物學(xué)重要概念，最終應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解釋生命世界中的“是什么（what）”“為什么（why）”以及“怎么樣（how）”等問(wèn)題。

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