按照《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱課程標準)的要求,高中生物教師需要重視學生生物科學核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,要以核心素養(yǎng)為宗旨、大概念為內(nèi)容開展生物教學,幫助學生提升核心素養(yǎng),為學生的生物學習打好基礎(chǔ)。大概念是學生學習的重點,對學生的知識理解和深入學習有促進作用。重要概念則是大概念的一個延伸和解釋,在高中生物教學中,教師要緊緊圍繞大概念和重要概念這兩點開展教學,從各個方面加深學生對于生物學概念的理解,幫助學生建立生物學概念,能夠?qū)⑦@種概念應用到實際中,從而促進學生生物學核心素養(yǎng)的提升。
教師在教學高中生物概念時的教學方法和教學觀念都將對教學效果和質(zhì)量產(chǎn)生影響。當前部分教師對生物概念教學的理解較為表面化,一方面,他們未能準確把握概念的實質(zhì)以及各層級概念之間的關(guān)系,沒有形成系統(tǒng)且連貫的知識體系;另一方面,他們認為概念教學就是讓學生死記硬背一些“名詞”“定義”等,從而忽視了讓學生理解概念的內(nèi)涵和外延,導致學生沒辦法將課內(nèi)所學知識應用到解決具體實際問題當中,無法做到“學以致用”。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),超過半數(shù)的教師認為在學習生物概念時,較為突出的問題是學生不會靈活應用概念(見圖1);進行概念學習時,教師講解的時間偏多,缺乏學生自主、合作、探究的時間(見圖2)。這種課堂教學效果遠遠沒有達到新課程標準的要求,也無助于提升學生的生物學科核心素養(yǎng)。另外,大部分教師對概念的實踐應用意識比較淡薄,未能站在高中生物實踐教學層面去最大限度地發(fā)揮概念教學的實效性,這也就使得很多教師經(jīng)常抱怨,分明是不久前強調(diào)過多次的內(nèi)容,學生在做題時仍是審題不清、答非所問,因此,概念教學仍有極大的改進和發(fā)展空間。
(一)注重基于核心素養(yǎng)下情境教學的創(chuàng)設(shè)
有效的概念教學能否成功,最為核心和關(guān)鍵的就是課堂教學氛圍的營造需要師生共同轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思想觀念。學情分析是實現(xiàn)教育以生為本的需要,教師只有充分進行學情分析才能從傳統(tǒng)教學模式“以教材為本、以進度為本”中走出來。由于在課堂教學過程中可能出現(xiàn)的情況很多是教師不可預見的,因此,教師不僅要在課前做學情分析,更需要在課堂教學過程中有意識地了解學生在學習過程中的實時情況,并及時調(diào)整教學方式、方法。
新課程改革和新高考改革中的一個鮮明特色是創(chuàng)設(shè)真實情境來考查學生對生物概念的理解與應用能力。單一的理論知識講解,對于學生核心素養(yǎng)的提升無法起到直接的引領(lǐng)作用。形成核心素養(yǎng)最為需要的就是關(guān)鍵能力,這種能力不是學生一味地聽從教師講解就可以形成的,需要學生自己去思考,在不斷地探究和追尋知識的過程中形成。之所以教師要利用情境教學法,就是為了鍛煉學生的關(guān)鍵能力,聯(lián)系學生的實際生活,在真實生活中解決真實問題??菰锼腊宓恼n本知識需要融入情境之中,才能顯示出活力與價值,真實情境貴在真實,教材中的大量生物學史便是很好的情境素材。因為過程和結(jié)論是相互統(tǒng)一的,兩者居于同等重要的地位,生物學史就是能把二者有機結(jié)合起來的一種有效途徑。
以“基因在染色體上”的教學為例,教師在講述這一知識點時經(jīng)常會提及摩爾根與白眼果蠅的故事;在講解“伴性遺傳”時,教師一般離不開介紹道爾頓發(fā)現(xiàn)色盲癥的故事;在學習“細胞的全能性”時,教師會根據(jù)教材提供的生物學史資料“胡蘿卜的組織培養(yǎng)”幫助學生理解為什么“已經(jīng)高度分化的細胞具備發(fā)育成完整個體的潛能”,即一個細胞能發(fā)育成個體的本質(zhì)原因。教學中某些學生會認為“受精卵沒有分化,它的發(fā)育不能體現(xiàn)細胞全能性”,學生之所以產(chǎn)生這一想法是因為全能性研究的材料通常是已分化的細胞,發(fā)現(xiàn)即使已經(jīng)分化的細胞,仍含有發(fā)育成完整個體所需要的全部基因,依舊有可能發(fā)育成完成個體,這是細胞具有全能性的根本原因,與其是否分化無關(guān)。在一定情況下可以發(fā)育成一個完整個體,這表明,即使細胞已經(jīng)進行分化,也不會影響細胞的全能性。受精卵有全能性主要是因為其具備發(fā)育成個體的全部基因,是生物個體發(fā)育的起點。由此可知,中學生物學教學要關(guān)注概念所蘊含的生命本質(zhì),了解概念的產(chǎn)生、內(nèi)涵和外延,而不是“生搬硬套”。
再如,學習“光合作用”一課時,在充分了解學情的基礎(chǔ)上,可以預設(shè)一些遞進式的問題導思:生產(chǎn)中瓜農(nóng)是如何提高西瓜產(chǎn)量的?西瓜產(chǎn)量的增高與光照強度和溫度、二氧化碳濃度、水分含量有什么關(guān)系?在種植過程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)因為葉片中色素種類和含量發(fā)生變化而導致的葉片發(fā)黃現(xiàn)象,你能通過實驗提取并分離出色素來證明黃葉與綠葉色素的差異嗎?……通過與學生實際生活聯(lián)系密切的情境創(chuàng)設(shè),再輔以教師的問題引導,使得學生可以積極主動地投入到課堂學習中。
可見,利用科學史導入新課、創(chuàng)設(shè)問題情境,不僅可以引起學生的學習興趣和求知欲,還能對學生的創(chuàng)造性思維進行一定程度的培養(yǎng),這對于學生的全面發(fā)展有很大的幫助,有助于學生完善自身的概念體系。
(二)注重基于核心素養(yǎng)下教學內(nèi)容的確立
《課程標準》強調(diào)了大概念學習的益處:“學生在學習大概念的過程中,能進一步了解生命的意義和形成過程,從而形成正確的生命觀?!苯處熢陂_展生物概念教學時,不僅要讓學生掌握一個個具體的概念,同時為避免學生碎片化的記憶和理解,更要讓學生將所學概念串聯(lián)起來,將眾多概念結(jié)構(gòu)化,進而形成具有層次化、網(wǎng)絡(luò)化的概念體系。
高中生物學課程是圍繞大概念展開的,為加深學生對生物知識的理解,并在學習過程中逐漸形成正確的生命觀,教師要結(jié)合教學目標和學生興趣,尋找那些形象的、有足夠說服力的事實來幫助學生完成概念形成;同時又不能讓學生停留在死記硬背這些瑣碎的生物事實上,而是能透過生物事實看到其背后隱藏的規(guī)律,從而建立生物學概念,為學生能夠?qū)崿F(xiàn)知識遷移奠定基礎(chǔ)。教師要對自身的教學觀念進行轉(zhuǎn)變,摒棄傳統(tǒng)的應試教育觀念、唯分數(shù)論、成績論的觀念,樹立全新的、科學的、立足學生終身學習的教學理念。
例如,在對“細胞的能量供應和利用”進行單元教學時,所有的教學活動都要圍繞大概念“細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì),并通過分裂實現(xiàn)增殖”和重要概念“細胞的功能絕大多數(shù)基于化學反應,這些反應發(fā)生在細胞的特定區(qū)域”展開,在這兩個概念下,又包含了許多的次位概念,是對這兩個概念進行更深入的解釋,如“說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量”“說明植物細胞的葉綠體從太陽光中捕獲能量,這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過程中,轉(zhuǎn)換并儲存為糖分子中的化學能”等,每個次位概念又包含若干個具體知識點,如“細胞代謝”“酶的本質(zhì)”“酶的特性”“細胞呼吸”“光合作用”等,傳統(tǒng)的教學方式是通過教師的“講”來“固化”學生的思維和記憶,結(jié)果便是學生未能形成深刻的理解和體會,做題時常常遇到不能準確提取出頭腦中的關(guān)鍵信息。所以教師要想辦法彌補上述教學缺陷,通過以點帶面的方法將知識串聯(lián)起來,幫助學生建立完整的知識體系,按照新課標要求,將每個單元的知識框架和重難點內(nèi)容確定下來(如圖3所示)。
優(yōu)化和創(chuàng)新高中生物課堂,不僅要選取有助于學生終身發(fā)展需要的長效性和遷移性教學內(nèi)容,也要注意教學內(nèi)容的呈現(xiàn)形式。傳統(tǒng)的以“教材+教師口頭講授”為主的教學方式已經(jīng)無助于突出學生的主體地位,更無法建立起學生的學習信心和動力。教師要充分利用諸如視頻、圖片、模擬實驗等課程資源,最大限度地降低實驗條件和場地對教學活動的限制。
(三)注重基于核心素養(yǎng)下教學評價的設(shè)置
教學評價是不容忽視的一個環(huán)節(jié),一個科學合理的教學評價,可以幫助教師清晰地了解每一個學生的學習狀況,了解學生對于教師教學內(nèi)容的掌握,及時幫助教師查缺補漏,控制整個教學過程,讓教學變得更為高效化、合理化。
有效的教學評價必須要以核心素養(yǎng)為主題,包括對學生是否形成結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進化與適應觀等生命觀念的評價;是否養(yǎng)成比較與歸納、分析與綜合、抽象與概括等科學思維的評價;是否養(yǎng)成分析、歸納、總結(jié)等科學思維的評價;是否養(yǎng)成做出假設(shè)與預期、實驗設(shè)計與表達交流等科學探究能力的評價;是否養(yǎng)成“人民至上、生命至上”“生態(tài)保護意識”等社會責任感的評價。
隨著新課改的不斷深入,高中生物學考試的性質(zhì)和特點不斷發(fā)展變化,已不再是單純的理科綜合測試,考試更注重對學生核心素養(yǎng)的考核。為了達到這一目標,情境創(chuàng)設(shè)已成為命制試題中較常使用的一種形式。
新教材相比傳統(tǒng)教材更為重視學生實際應用能力的培養(yǎng),注重引導學生將積累的生物知識應用到自身實際生活中,解決生活中的難題。這一思路,體現(xiàn)在教材正文的內(nèi)容之中,也反映在課后閱讀欄目之中,還反映在“練習與應用”“復習與提高”的習題之中,這些對于學生提升社會責任的擔當意識和能力都很有意義。
按照學科大概念教學要求開展的單元教學的效率和質(zhì)量大大提升,教學評價也被融入教學過程中,教學中出現(xiàn)的問題可以被及時發(fā)現(xiàn)并得到改進,教學質(zhì)量得到保證。為了提高評價的真實性,教師在進行情境設(shè)置時要注意參考真實生活場景,盡量讓設(shè)置的情景和真實生活場景相貼近,并具備遷移價值,同時,還要生動有趣,能夠吸引學生,使得學生主動參與到課堂中。而學生的評價、學生課堂反映、自我反思和總結(jié)、課后作業(yè)完成情況等則可以作為評價依據(jù),這種模式下的評價主體更加多樣,可以有效提高評價的準確性和真實性,以切實完成教學目標。此外,還要及時反饋評價結(jié)果,并對其進行整理,為學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成創(chuàng)造條件。
設(shè)置單元評估證據(jù)和表現(xiàn)性任務評價量表是開展“免疫調(diào)節(jié)”單元教學前要完成的準備工作,這部分內(nèi)容要由教師和學生共同合作完成,以提高評價的科學性。這樣,學生在學習時的動力才會更充足。學生按要求完成學習目標后,教師會按照制定好的評價表對學生的整體情況表現(xiàn)進行評價,這樣還能夠保證評價的公正性。
基于大單元教學的要求,教師的教學目標和教學方法確定要圍繞提高學生核心素養(yǎng)的目標進行,同時,教學評價的設(shè)計也不能脫離單元教學目標,注重情境創(chuàng)設(shè)教學方法的運用。在上述過程中,教師的教學能力能得到提升,逐漸適應現(xiàn)代教育的發(fā)展方向。
試題的設(shè)計可參考教材,但也不能完全依賴教材。和教材內(nèi)容相掛鉤能夠從一定程度上緩解學生的緊張情緒,更快地讓學生進入答題狀態(tài),同時也利于學生進行知識聯(lián)想,學以致用。但要注意的是,試題的設(shè)計不能照搬照抄教材原文,而是要基于原文進行延伸拓展。此外,還要分清考核的重難點內(nèi)容,切忌浪費時間和精力對無關(guān)知識點進行考核。
大單元教學可以說與概念教學有著緊密的關(guān)系,兩者之間可以說是相輔相成。大單元教學強調(diào)培養(yǎng)學生的知識結(jié)果和邏輯思維能力,而概念教學則可以有效地實現(xiàn)這一要求。將學生知識點分為次位概念、大概念和重要概念,以讓學生明確所學知識點的主次地位,建立起完整的知識體系,讓整個知識框架更為清晰明了,構(gòu)建起一個科學合理的知識結(jié)構(gòu)。反過來,在概念教學中,教師可以借助大單元教學,讓學生對單元整體內(nèi)容進行提煉總結(jié),找出自己認為的大概念、重要概念,以此來加深學生對概念的掌握,形成一個自己的概念體系。
綜上所述,將概念教學法引入高中生物教學中,不僅可以幫助學生建立正確的生命觀,還能幫助學生更輕松地理解生物學中的抽象概念。傳統(tǒng)的高中生物課堂教學模式側(cè)重于機械記憶,導致學生缺乏對生物知識的深入了解,無法和實際問題聯(lián)系起來。在核心素養(yǎng)理念的背景下,實施“概念教學”能夠有效將學科概念與生活概念相融通,真正實現(xiàn)“概念”的學科價值和育人功能。
【本文系2022年度平潭綜合實驗區(qū)基礎(chǔ)教育教學研究課題“新課標背景下高中生物學概念深度教學策略研究”(課題編號為pt202210)的研究成果?!?/p>