林燕鋒
(福建省連江第一中學 福建 連江 350500)
美國當代著名課程學研究專家埃里克森(ERICKSON)認為,核心概念是學科的核心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關(guān)鍵性概念、原理或方法。這些概念有著廣闊的應用價值,不但提高人類的視野,還為各學科形成直接的普遍聯(lián)系奠定基礎。所以核心概念教學是學科教學的核心,也是學科核心素養(yǎng)形成的保障。通過掌握一定的教學策略,我們可以準確把握核心概念教學的方向。
“先行組織者”策略是指學生在學習新知識前,教師事先要設計好引導材料,提供給學生。這些引導性材料對學生的學習方向有明確的指向性作用,同時又能將這些學習材料整合到自己已有的認知結(jié)構(gòu)中。在使用該策略時,找到學生新舊概念的矛盾點是設計引導性材料的關(guān)鍵。
比如:在學習減數(shù)分裂時,學生對有絲分裂有了基本認知,理解有絲分裂能保持親子代細胞在遺傳物質(zhì)上的穩(wěn)定性。在提供引導性材料時,我們抓住幾個問題,“形成配子的分裂,如果是有絲分裂,行嗎?”,“減數(shù)分裂染色體減半,是否有規(guī)律,如果無規(guī)律會出現(xiàn)什么結(jié)果?”,“減數(shù)分裂如果只分裂1次,可以嗎?”。在提出這些問題的同時,提供不同階段減數(shù)分裂的研究成果,可以使學生在課前對減數(shù)分裂的研究思路有一個基本的了解。這樣有利于減數(shù)分裂核心概念的構(gòu)建,同時也了發(fā)展學生的科學思維。
概念圖是由不同的概念,并通過連線以及連線上標注的關(guān)鍵詞所組成。生物學涉及很多零碎的知識點,而且有些內(nèi)容較為抽象,通過概念圖的構(gòu)建,能使學生更好地理解核心概念,并構(gòu)建知識體系。
在構(gòu)建概念圖之前,要做好充分的準備。第一、先確定核心概念。第二、梳理與核心概念相關(guān)的一般概念和具體概念。第三、明確各種相關(guān)概念之間的聯(lián)系。第四、概念圖繪制不是一蹴而就,而是不斷發(fā)展完善的。
對于“基因在染色體上”這一核心概念,很多學生對他的了解并不完整,通過概念圖能更好解決這個問題。首先在確定核心概念的基礎上,教師可出示相關(guān)的概念,如:染色體、姐妹染色體單體、同源染色體、非同源染色體、常染色體、性染色體、等位基因,非等位基因、顯性基因、隱形基因、DNA等,學生根據(jù)老師提供的概念回答概念之間的聯(lián)系,并構(gòu)建概念圖。最后,通過學生之間、師生之間的交流不斷完善概念圖。這樣制作出來的概念圖反應了學生對相關(guān)概念的理解,同時也發(fā)展了核心概念,促進理性思維的形成。
生物科學史是生物科學研究和發(fā)展的歷史,同時也是生物學核心概念建立的過程。包含了生物學上的重要概念、理論、科學方法和思維以及歷史時代背景。
3.1 通過科學史學習,體驗探究過程,理解核心概念的建立過程。在“生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)中,我們可以根據(jù)每個科學家設計實驗的初衷,追尋其設計思路和理念,進行實驗的再設計,最后再結(jié)合科學家的實驗結(jié)果來進行驗證。通過這種方式,可以深化理解核心概念“植物的生命活動受多種激素的調(diào)節(jié)”建立的過程。比如:在學生觀察植物向光生長的基礎上,我們可以提出問題:“向光生長的外界因素是什么?”,“單側(cè)光作用于胚芽的哪個部位”,“彎曲生長在哪個部位”,“感光部位和彎曲生長部位之間是如何發(fā)生作用的”。通過這一系列的問題提出、驗證,不但可以讓學生對生長素的發(fā)現(xiàn)過程有了充分的理解,還能親歷達爾文等科學家的思考,體驗實驗設計的關(guān)鍵細節(jié),最終體會到核心概念的形成是不斷發(fā)展和完善的過程。
3.2 通過科學史學習,培養(yǎng)科學思維和方法,發(fā)展核心概念。在生物科學史的發(fā)展過程中,匯聚了眾多前輩科學家優(yōu)秀的科學思維和方法,同時也會出現(xiàn)一些錯誤的、不嚴謹?shù)目茖W判斷,這些正面或者反面的案例構(gòu)成了真實的科學發(fā)展歷程,都是是學生學習核心概念的良好材料。
在“孟德爾豌豆雜交實驗中”中,學生對于假說演繹法有了基本的了解。作為一種科學思維和方法,有著廣泛的應用價值。比如在“基因位于染色體上”一節(jié)中,利用“假說演繹法”,我們可以幫助學生建立科學思維,掌握“基因在染色體上”這一核心概念。在本課中,我們可以引導學生大膽假設,嚴謹驗證,進行科學方法的遷移應用。假設1:控制白眼的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。假設2:控制白眼性狀的基因只位于X染色體上。假設3:控制白眼性狀的基因只位于Y染色體上。假設4:控制白眼的基因位于常染色體上。通過對上述假設的演繹推理,學生能更好地從實驗設計驗證層面理解基因在染色體上,同時還能提高生物學的核心素養(yǎng)。在高中生物教材中,可以使用假說演繹法的還有很多,比如“噬菌體侵染細菌的實驗”、“DNA的復制”等。
在生物科學史中,還有一些是反面案例,值得我們?nèi)フJ真反思。比如,在“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)中,沃泰默的實驗結(jié)果并不符合自己的預期,但他卻堅持傳統(tǒng)觀點,認為胰液的分泌是神經(jīng)調(diào)節(jié)。而斯他林和貝利斯則勇于打破權(quán)威的觀點,用更加嚴謹?shù)膶嶒炚撟C了新的生命活動調(diào)節(jié)方式,為“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)需要神經(jīng)、體液和免疫調(diào)節(jié)共同調(diào)節(jié)”這一核心概念的發(fā)展做出巨大的貢獻。以史為鑒,能夠讓學生今后可以進行更嚴謹、更科學的設計實驗,同時發(fā)展批判性科學思維,在促進核心概念的形成的同時,也提升了生物學核心素養(yǎng)。
在傳統(tǒng)教學中,常見的教學評價有自評、互評、單元檢測、期末檢測等,但這些評價并不能準確反映學生對核心概念的掌握情況。所以有必要引入一些新的評價方式,而這些評價方式有一個共同點,就是具有一定的開放性。比如:以問答或者訪談的方式進行評價、通過繪制概念圖進行評價,核心概念應用層面的遷移評價。
“噬菌體侵染細菌”一節(jié),對應的核心概念是“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”。我們可以設置一些開放性是問題來檢測學生對概念的掌握情況。比如“噬菌體侵染細菌后,如果保溫太久或者攪拌不充分,會出現(xiàn)怎樣的結(jié)果,為什么?”,“將煙草花葉病毒的RNA與蛋白質(zhì)分離,侵染煙草葉片,會有怎樣的結(jié)果,理論依據(jù)是什么?”。通過這些開放性問題,可以更好地評價學生對核心概念的遷移應用情況。
在核心概念教學中、先行組織者策略是先導,是學生新舊概念聯(lián)系的橋梁。概念圖是構(gòu)建核心概念的重要工具,也是評價核心概念的重要手段。科學史蘊含了豐富的人文和科學信息,是學生不斷深化探索核心概念的重要動力。深化核心概念教學,既是滿足教學要求,更是提升生物核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。在教學中,我們應樹立發(fā)展學生核心素養(yǎng)的理念,通過合理使用教學策略,立足核心概念教學,促進學生的全面發(fā)展。