吳向陽(yáng)

（福州教育研究院，福建 福州 350001）

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（下文簡(jiǎn)稱(chēng)課程標(biāo)準(zhǔn)）明確提出，要凸顯重要概念的傳遞，這就要求教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施時(shí)，必須考慮本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容涉及哪些重要概念，重要概念與一般概念之間有怎樣的關(guān)系。課時(shí)教學(xué)建立的概念框架應(yīng)指向重要概念，教師解析概念和引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成概念，體現(xiàn)了教與學(xué)的邏輯。

一、概述概念的解析和達(dá)成

概念的解析是指教師在分析教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)確立本節(jié)教學(xué)需要達(dá)成的重要概念，并對(duì)重要概念進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確立其下位概念、梳理各級(jí)下位概念間的關(guān)系、建立重要概念統(tǒng)領(lǐng)的概念框架。

概念的達(dá)成是指學(xué)生通過(guò)教師提供的體驗(yàn)活動(dòng)或事實(shí)性知識(shí)的獲得，認(rèn)識(shí)和理解一般概念，或通過(guò)若干個(gè)下位概念，學(xué)生得出了某個(gè)上位概念。學(xué)生沿著教師幫助建立的概念框架，最后形成對(duì)重要概念的理解。概念的解析是教師對(duì)概念從上位向下位的拆分，最終找到貼近學(xué)情、直接能由事實(shí)支撐的概念，作為課時(shí)教學(xué)的起點(diǎn)。它體現(xiàn)了教師對(duì)教的邏輯的設(shè)計(jì)。概念的達(dá)成是學(xué)生從具體事實(shí)性知識(shí)的認(rèn)知到抽象概念的形成，建立起由下位概念到上位概念、直至建構(gòu)與本節(jié)相關(guān)的概念框架，實(shí)現(xiàn)教的邏輯向?qū)W的邏輯的轉(zhuǎn)化。課堂教學(xué)觀摩時(shí)，通過(guò)觀察、分析教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和組織，可以得出教師對(duì)概念解析的邏輯，觀察和記錄學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的反應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生達(dá)成概念的學(xué)習(xí)效果。本文以Y教師和L教師執(zhí)教的人教版七年級(jí)上冊(cè)《生物學(xué)》中“細(xì)胞的生活”（第一課時(shí)）教學(xué)觀察與分析為例，探討對(duì)概念的解析和達(dá)成的思考。

二、“細(xì)胞的生活”教學(xué)觀察和分析

1.圖像引入，提出“細(xì)胞生活需要物質(zhì)能量”

Y教師提供白細(xì)胞“追殺”病菌的視頻，L教師呈現(xiàn)洋蔥表皮和人口腔上皮細(xì)胞以及花生細(xì)胞的切片圖。學(xué)生注意力集中，認(rèn)真觀察白細(xì)胞“追殺”病菌的視頻，Y教師引導(dǎo)學(xué)生從“白細(xì)胞的生活”初步認(rèn)識(shí)“細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量”。L教師的學(xué)生觀察花生細(xì)胞的切片顯微結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)“花生是由花生細(xì)胞構(gòu)成的”，為“細(xì)胞承擔(dān)生命活動(dòng)”提供了事實(shí)證據(jù)的支持。可見(jiàn)兩位教師確立了要幫助學(xué)生建立的大概念是“細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量”“生命活動(dòng)是由細(xì)胞承擔(dān)的”。總體上，Y教師運(yùn)用演繹法逐步解釋和證明來(lái)組織教學(xué)，L教師則運(yùn)用歸納法指導(dǎo)學(xué)生搜集事實(shí)證據(jù)而習(xí)得概念。

2.實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，建立“細(xì)胞由物質(zhì)構(gòu)成”

實(shí)驗(yàn)一Y教師燃燒樹(shù)葉，演示樹(shù)葉中含有可燃含碳的有機(jī)物及不可燃的無(wú)機(jī)鹽。L教師烤花生、壓花生、燒花生，演示花生含水分和油脂，有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽等等。學(xué)生認(rèn)真觀察演示實(shí)驗(yàn)，大部分學(xué)生能說(shuō)出“細(xì)胞是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的”。可見(jiàn)兩位教師提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有利于幫助學(xué)生建立一般概念“細(xì)胞是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的”，進(jìn)而支持其上位概念“細(xì)胞是由物質(zhì)構(gòu)成的”的得出。實(shí)驗(yàn)二Y教師演示品紅溶解于水的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察品紅分子在水中擴(kuò)散的現(xiàn)象。L教師將紅糖倒入水中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)混合物的刻度不等于兩者總和，L教師接著類(lèi)比法演示大米與紅豆混合，學(xué)生觀察到大米滲入紅豆縫隙間。

通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和教師的啟發(fā)，學(xué)生能說(shuō)出“品紅是由分子構(gòu)成”“紅糖是由分子構(gòu)成”。學(xué)生的回答暴露出“物質(zhì)是由細(xì)胞構(gòu)成的”這一迷思概念，教師通過(guò)推理分析幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化概念。

可見(jiàn)教學(xué)過(guò)程中，Y教師與L教師都解析了“物質(zhì)是由分子構(gòu)成的”這個(gè)一般概念。對(duì)于這個(gè)抽象的概念，L教師選擇的是讓學(xué)生觀察“品紅的微小顆粒在水中能擴(kuò)散”的現(xiàn)象。Y教師則通過(guò)類(lèi)比法，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的微小結(jié)構(gòu)間是有空隙的。在轉(zhuǎn)化迷思概念的過(guò)程中，兩位教師皆幫助學(xué)生建立生命體、細(xì)胞、物質(zhì)這三個(gè)概念的從屬關(guān)系。

3.歸納和演繹，形成“細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出”

Y教師播放實(shí)驗(yàn)視頻：一號(hào)蛋黃不做處理，二號(hào)蛋黃外滴加石蕊，三號(hào)蛋黃外滴加紅藥水，靜置后撕開(kāi)蛋黃膜觀察結(jié)果。L教師運(yùn)用談話法講解細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的模式圖，展示海水和海帶的鈉鹽、碘鹽含量的數(shù)據(jù)對(duì)比。之后教師出示生、熟莧菜浸泡在水中顏色的不同，要求學(xué)生做出解釋。通過(guò)Y教師對(duì)三個(gè)蛋黃對(duì)照實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，由于蛋黃膜的控制，有的物質(zhì)不能到蛋黃膜之外、有的不能進(jìn)入蛋黃膜之內(nèi)、有的可以進(jìn)入。啟發(fā)學(xué)生說(shuō)出了“細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出”。L教師的數(shù)據(jù)分析讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)海帶細(xì)胞膜內(nèi)外鈉、碘濃度分別有巨大差別，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜有選擇作用。在“莧菜”問(wèn)題中，學(xué)生的解釋是“細(xì)胞膜破壞了，無(wú)法控制物質(zhì)的流出”。

可見(jiàn)為了達(dá)成“細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出”這個(gè)概念，Y教師用的是歸納法，提供了三個(gè)事例。L教師用的是演繹法，陳述細(xì)胞膜的控制作用后舉證，并且設(shè)置了新的問(wèn)題情境“熟莧菜為什么泡水有顏色？”，以此檢驗(yàn)學(xué)生如何應(yīng)用概念。

5.類(lèi)比建模，闡釋“細(xì)胞的生活需要能量”

Y教師展示開(kāi)動(dòng)玩具車(chē)必需的要件，講述細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。L教師用發(fā)動(dòng)機(jī)做比喻講述細(xì)胞內(nèi)能量的變化。兩位教師皆花了較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行“細(xì)胞需要能量”相關(guān)概念的教學(xué)，對(duì)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)行推理和分析。此時(shí)大部分學(xué)生出現(xiàn)了走神和打哈欠的現(xiàn)象，少有應(yīng)答。

可見(jiàn)，教師講述的“能量不是憑空產(chǎn)生或消失”“葉綠體將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”“化學(xué)能儲(chǔ)存在光合作用制造的有機(jī)物中”“呼吸作用分解了有機(jī)物”“線粒體使有機(jī)物釋放能量”等概念眾多且抽象，學(xué)生缺少直觀經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知基礎(chǔ)，此處成為學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

6.總結(jié)反饋，形成概念框架

兩班師生以談話式回顧板書(shū)。接著L教師以習(xí)題檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。Y教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，指導(dǎo)學(xué)生小組討論“為什么小明吃了東西有力氣跑與跳？”

總結(jié)反饋階段，學(xué)生應(yīng)答熱烈，習(xí)題答對(duì)率高，小組討論熱烈。對(duì)于“有機(jī)物儲(chǔ)存著化學(xué)能”這個(gè)概念，兩班學(xué)生都應(yīng)答困難。發(fā)現(xiàn)Y教師運(yùn)用的習(xí)題大多是對(duì)事實(shí)性知識(shí)的回憶，涉及對(duì)“是什么”問(wèn)題的回答。L教師的情境討論題中學(xué)生表述量大，涉及對(duì)“為什么”問(wèn)題的回答。后者有利于教師了解學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的理解情況。

三、基于“細(xì)胞的生活”觀察反思

1.基于學(xué)情確立概念解析框架

學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)是已有的認(rèn)知水平。由于七年級(jí)學(xué)生處于生物學(xué)科的起始學(xué)段，缺乏對(duì)生物學(xué)事實(shí)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和概念的積累，教師要了解學(xué)生的認(rèn)知出發(fā)點(diǎn)，為學(xué)生合理地建構(gòu)概念框架。以“細(xì)胞的生活需要能量”為例，七年級(jí)新授課時(shí)，應(yīng)幫助學(xué)生建構(gòu)概念體系1：

A自然界中有各種形式的能量

A-1自然界中的能量可以轉(zhuǎn)化

A-1-1自然界的能量轉(zhuǎn)化需要一定條件

B細(xì)胞中的有機(jī)物儲(chǔ)存著化學(xué)能

B-1能量在細(xì)胞中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化

B-1-1細(xì)胞內(nèi)有能量轉(zhuǎn)換器葉綠體和線粒體

B-1-1-1葉綠體將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B-1-1-2線粒體將化學(xué)能釋放出來(lái)

完成八年級(jí)生物學(xué)學(xué)習(xí)后，幫助學(xué)生建立概念體系2：

A細(xì)胞中的有機(jī)物儲(chǔ)存著化學(xué)能

A-1光合作用制造有機(jī)物

A-2葉綠體將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，并將化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中

B有機(jī)物的化學(xué)能可以釋放出來(lái)供細(xì)胞利用

B-1呼吸作用分解有機(jī)物

B-2線粒體可以使化學(xué)能釋放出來(lái)

B-3化學(xué)能可轉(zhuǎn)化為熱能、電能、機(jī)械能等等形式的能量

概念體系1中“有機(jī)物中存在著化學(xué)能”這個(gè)概念對(duì)七年級(jí)生物學(xué)學(xué)習(xí)十分關(guān)鍵，教學(xué)中若能提供事實(shí)證據(jù)加以支持，則有利于對(duì)后續(xù)的教學(xué)難點(diǎn)“細(xì)胞的能量”的解決。若教師以為“講深就能講透”，則會(huì)脫離學(xué)情將大量名詞術(shù)語(yǔ)帶入課堂教學(xué)，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。

2.陳述式表達(dá)呈現(xiàn)概念達(dá)成目標(biāo)

教師通常以板書(shū)來(lái)呈現(xiàn)一節(jié)課中主要的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)，板書(shū)可以展示教師對(duì)概念的解析邏輯，并幫助學(xué)生回顧概念內(nèi)涵形成概念框架，因此板書(shū)的呈現(xiàn)方式影響到概念的達(dá)成。本課兩位教師的板書(shū)分別如圖1、圖2所示。

圖1 Y教師的板書(shū)

圖2 L教師的板書(shū)

上述兩個(gè)板書(shū)都以陳述的方式呈現(xiàn)概念。對(duì)于不是學(xué)科專(zhuān)業(yè)人員的初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，用完整的句子表達(dá)概念，比起用短語(yǔ)和專(zhuān)業(yè)詞匯，更有效地傳遞概念的內(nèi)涵。［1］同時(shí)，陳述句式表達(dá)概念，與課堂教學(xué)過(guò)程所達(dá)成的概念形式及內(nèi)容吻合，有利于學(xué)生完整地復(fù)現(xiàn)和再認(rèn)概念。而有些板書(shū)，以序號(hào)加詞組的形式呈現(xiàn)，如“一、細(xì)胞中的物質(zhì)”；“1.有機(jī)物”“2.無(wú)機(jī)物”等等，當(dāng)學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)，這樣的板書(shū)不利于回憶和再現(xiàn)概念的內(nèi)涵。

3.設(shè)計(jì)新情境檢驗(yàn)概念達(dá)成效果

學(xué)生的學(xué)習(xí)是為了獲得概念并在未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活中運(yùn)用。教學(xué)中模擬生活情境問(wèn)題來(lái)反饋教學(xué)，有利于評(píng)價(jià)學(xué)生概念的達(dá)成。圖3表示L教師用于指導(dǎo)學(xué)生討論的話題“吃了蘋(píng)果的小明有力氣跑跑跳跳”。

圖3 人體生命活動(dòng)能量來(lái)源示意圖

利用該圖片情境，學(xué)生能夠描述出“太陽(yáng)光能通過(guò)葉綠體轉(zhuǎn)化為化學(xué)能”“蘋(píng)果的有機(jī)物儲(chǔ)存了化學(xué)能”“蘋(píng)果的物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入人體細(xì)胞”“化學(xué)能通過(guò)線粒體釋放出來(lái)”等一系列概念，綜合應(yīng)用這些概念，學(xué)生解釋“人體生命活動(dòng)能量來(lái)源”這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)教師將教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)到促進(jìn)學(xué)生的概念遷移上，才能引導(dǎo)學(xué)生建立系列概念之間的邏輯關(guān)系來(lái)解決問(wèn)題。［2］相反，如果鞏固環(huán)節(jié)僅是名詞術(shù)語(yǔ)的填空和選擇，師生則容易囿于事實(shí)性知識(shí)的回憶和再現(xiàn)。

4.目標(biāo)設(shè)置指向重要概念的達(dá)成

科學(xué)教育的目的不是獲得一堆事實(shí)堆積的知識(shí)，而是實(shí)現(xiàn)指向核心概念的一個(gè)進(jìn)展過(guò)程。［3］師生的教學(xué)活動(dòng)是在落實(shí)每個(gè)概念的達(dá)成，而教師所設(shè)定的課時(shí)或單元目標(biāo)卻始終要指向更大的概念和重要概念，并為生物學(xué)觀點(diǎn)的滲透做積累。例如，燒花生的實(shí)驗(yàn)不是要學(xué)生背下“能燒的是有機(jī)物，剩下的是無(wú)機(jī)物”，而是要給學(xué)生留下“花生是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物構(gòu)成的”這個(gè)概念。再例如，展示“品紅在水中擴(kuò)散”為了得出“品紅是由分子構(gòu)成的”進(jìn)而得出“（多數(shù)）物質(zhì)是由分子構(gòu)成的”這個(gè)概念；“細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出”指向更上位的概念“細(xì)胞是相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，與外界環(huán)境有物質(zhì)的交換”；“花生細(xì)胞承擔(dān)了生命活動(dòng)”這個(gè)概念指向“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”這個(gè)大概念，等等。概念的解析是教師幫助理清學(xué)生概念達(dá)成的路徑，更上位的概念直至大概念，是學(xué)生概念達(dá)成的方向。當(dāng)教師有意識(shí)地確立重要概念這個(gè)路標(biāo)，并把每一個(gè)下位概念的獲得看作是掌握大概念的必需環(huán)節(jié)，教學(xué)中才能時(shí)時(shí)保持對(duì)重要概念學(xué)習(xí)的高度關(guān)注，并在教學(xué)過(guò)程中不斷引導(dǎo)學(xué)生概括和歸納。這樣才能避免讓教學(xué)陷入事實(shí)性知識(shí)的描述和碎片化的概念學(xué)習(xí)。