在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)中傳遞生物學(xué)概念

曾秋麗

摘 要 介紹體驗(yàn)式學(xué)習(xí)與概念教學(xué)相結(jié)合的案例。通過體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠理解概念、理清概念之間的關(guān)系；通過概念教學(xué)，學(xué)生能夠應(yīng)用概念，解釋體驗(yàn)活動(dòng)的現(xiàn)象，解決問題。

關(guān)鍵詞 體驗(yàn)式學(xué)習(xí) 生物課程標(biāo)準(zhǔn) 生物學(xué)重要概念

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

生物學(xué)新課程改革帶來(lái)先進(jìn)的教學(xué)理念、全新的課程體系，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、科學(xué)探究，使學(xué)生形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)的能力。然而在這光鮮的外表下，往往隱藏著一些實(shí)際問題，例如，教師過于片面強(qiáng)調(diào)學(xué)生的親身體驗(yàn)而忽視最初的教學(xué)目標(biāo)，在看似標(biāo)新立異、熱鬧非凡的課堂教學(xué)背后，學(xué)生真的如教師所愿，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)生物學(xué)科產(chǎn)生濃厚興趣，提高科學(xué)素養(yǎng)了嗎？過去教師往往只關(guān)注學(xué)生“做什么” “怎么做”，如實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范和步驟、探究活動(dòng)的方法和流程，而忽略了學(xué)生的感受和交流，因此所達(dá)成的學(xué)習(xí)效果比預(yù)期要低?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》突出“重要概念”，幫助教師把握教學(xué)的重點(diǎn)，明確教學(xué)的深度，更讓教師深刻感受到：注重教學(xué)過程是因?yàn)楦訌?qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，如果能夠結(jié)合概念教學(xué)，優(yōu)化體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，或許能夠突破困境，使體驗(yàn)式學(xué)習(xí)不斷延續(xù)下去。

1 在體驗(yàn)中理解概念

發(fā)芽的馬鈴薯能夠長(zhǎng)成獨(dú)立的植物體，這種生殖方式為什么不是出芽生殖，而是屬于營(yíng)養(yǎng)生殖？對(duì)此問題很多學(xué)生想不通，覺得很茫然。教師也不明白為什么這么簡(jiǎn)單的概念，學(xué)生卻不能理解。歸根結(jié)底，是因?yàn)閷W(xué)生所掌握的知識(shí)都局限于課本，他們沒有相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)，只通過死記硬背記，得到生物學(xué)概念的相關(guān)術(shù)語(yǔ)，并理解生物學(xué)概念的途徑。只有豐富的、有代表性的事實(shí)和體驗(yàn)，才能為學(xué)生的概念形成提供支撐。

北京十一學(xué)校生物教師王春易說(shuō)過：“從實(shí)驗(yàn)中找到知識(shí)，找到規(guī)律，知識(shí)就有了根；從字面上找知識(shí)，知識(shí)就成了點(diǎn)綴?！币箤W(xué)生理解營(yíng)養(yǎng)生殖，教師不妨讓學(xué)生從體驗(yàn)種植開始，找到“營(yíng)養(yǎng)生殖”這個(gè)概念的根：在日常生活中，有哪些常見的蔬菜、花卉能夠進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生殖？營(yíng)養(yǎng)生殖可以采用哪些簡(jiǎn)便的方法？在這樣的問題背景下，學(xué)生嘗試用馬鈴薯的塊莖進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生殖，用透明的塑料瓶作為種植的容器，采用水培法方便觀察植物在進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生殖時(shí)發(fā)生的變化。馬鈴薯是植物的塊莖，屬于營(yíng)養(yǎng)器官，如果環(huán)境條件適宜，塊莖上的芽眼處會(huì)抽生出新枝條，芽眼附近冒出許多不定根。將長(zhǎng)出新枝條和根的塊莖埋進(jìn)土里，繼續(xù)培養(yǎng)這株植物。一段時(shí)間后，植株生長(zhǎng)得枝繁葉茂，甚至也會(huì)開花結(jié)果。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)馬鈴薯原來(lái)的塊莖縮小了很多，幾乎找不到了，土壤中長(zhǎng)出了很多小個(gè)頭的馬鈴薯塊莖。他們都很興奮：一個(gè)芽眼竟然會(huì)產(chǎn)生如此大的變化，原來(lái)馬鈴薯真的可以通過塊莖繁衍后代！通過種植和觀察，學(xué)生能夠形象地說(shuō)出營(yíng)養(yǎng)生殖的概念。教師提出問題：除了馬鈴薯能夠進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生殖之外，還有哪些植物可以營(yíng)養(yǎng)生殖？人們?yōu)槭裁磿?huì)選擇營(yíng)養(yǎng)生殖的方法種植植物呢？教師利用生物實(shí)驗(yàn)室、教室植物角、校園種植園地等場(chǎng)所，專門開辟一個(gè)“營(yíng)養(yǎng)生殖專區(qū)”，讓學(xué)生利用身邊的資源，自制培養(yǎng)容器，選擇常見的甘薯、生姜、大蒜頭、綠蘿、多肉植物等作為營(yíng)養(yǎng)生殖的種植材料，體驗(yàn)營(yíng)養(yǎng)生殖的種植方法。在觀察植物的生長(zhǎng)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式正在發(fā)生改變，他們更樂意通過動(dòng)手操作、仔細(xì)觀察、討論交流的方式去理解生物學(xué)概念，挖掘生物學(xué)概念的內(nèi)涵。

2 在體驗(yàn)中整合概念

在傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的教學(xué)模式下，學(xué)生往往按部就班地跟著教師依教材學(xué)習(xí)，積累了一個(gè)又一個(gè)生物學(xué)概念，可是他們并不能說(shuō)出概念之間的關(guān)系，也不會(huì)利用已經(jīng)掌握的概念去建構(gòu)知識(shí)框架。

生活環(huán)境和生活經(jīng)驗(yàn)的局限性限制了學(xué)生的認(rèn)知水平。初中生物學(xué)概念教學(xué)既要揭示概念的實(shí)質(zhì)，又要符合學(xué)生的接受能力。教師圍繞生物學(xué)重要概念，開展體驗(yàn)式學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠有效地提高學(xué)習(xí)效益，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和遷移應(yīng)用。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的一種重要學(xué)習(xí)方式，很多概念、原理都是從實(shí)驗(yàn)中獲得的。

蘇教版生物學(xué)七年級(jí)（上冊(cè)）第五章“綠色植物的一生”中，建議學(xué)生體驗(yàn)一種常見植物的栽培過程，需要學(xué)生觀察從種子到成熟植株的生長(zhǎng)發(fā)育以及開花結(jié)果的整個(gè)過程。學(xué)生在這一體驗(yàn)過程中，能夠形成重要概念：綠色開花植物的生命周期包括種子萌發(fā)、生長(zhǎng)、開花、結(jié)果與死亡等階段。筆者通常讓學(xué)生體驗(yàn)種植蠶豆，在未來(lái)的幾個(gè)月里，一組連續(xù)性的實(shí)驗(yàn)即將登場(chǎng)：觀察蠶豆種子的結(jié)構(gòu)、探究種子萌發(fā)需要的外界條件、觀察蠶豆幼根的根毛、探究蠶豆根尖生長(zhǎng)最快的部位、探究外界溶液濃度影響根細(xì)胞的吸水、探究土壤浸出液對(duì)蠶豆苗生長(zhǎng)的影響、制作蠶豆葉片的橫切面玻片標(biāo)本、觀察蠶豆葉下表皮的保衛(wèi)細(xì)胞和氣孔……經(jīng)過周密計(jì)劃的體驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生在體驗(yàn)中層層深入，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不僅從局部到整體認(rèn)識(shí)了綠色開花植物的結(jié)構(gòu)特征，熟悉綠色開花植物的生長(zhǎng)周期，還能夠形成以下概念：植物的生存需要陽(yáng)光、水、空氣和無(wú)機(jī)鹽等條件。當(dāng)學(xué)生對(duì)這些體驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行小結(jié)時(shí)，他們有關(guān)綠色開花植物的知識(shí)框架逐漸成形，從而幫助學(xué)生完成感性知識(shí)到理性知識(shí)的轉(zhuǎn)變。

皮亞杰認(rèn)為，學(xué)習(xí)并不是個(gè)體獲得越來(lái)越多外部信息的過程，而是學(xué)到越來(lái)越多有關(guān)他們認(rèn)識(shí)事物的程序，即建構(gòu)新認(rèn)知圖式的過程。在上述的活動(dòng)中，知識(shí)的框架還能夠繼續(xù)搭建，種植蠶豆的體驗(yàn)活動(dòng)還可以延續(xù)下去。當(dāng)蠶豆生長(zhǎng)到第二年春天時(shí)，蠶豆會(huì)開花、結(jié)果，這一重要的生命階段非常值得等待，學(xué)生會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)、新的思考，也為其八年級(jí)學(xué)習(xí)“綠色開花植物的有性生殖”增加了直觀體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。通過體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，概念教學(xué)的廣度得以拓展，重要概念能夠逐步螺旋式發(fā)展，概念之間的關(guān)系逐漸被梳理清楚，合理的知識(shí)框架正在一步一步搭建起來(lái)。

3 在體驗(yàn)中應(yīng)用概念

體驗(yàn)式教學(xué)需要教師在研究教材的同時(shí)，也研究學(xué)生和體驗(yàn)活動(dòng)。蘇教版生物學(xué)八年級(jí)（上冊(cè)）安排了“探究小型生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”的活動(dòng)，教師要指導(dǎo)學(xué)生通過觀察小型生態(tài)系統(tǒng)，加深學(xué)生對(duì)生物與環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識(shí)。大多數(shù)學(xué)生都熱愛生命，喜歡觀察生態(tài)瓶中的魚和其他水生生物。長(zhǎng)期的連續(xù)觀察可以使學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí)、促進(jìn)研究、增進(jìn)理解。endprint

生態(tài)瓶是將少量的植物、以這些植物為食的動(dòng)物和其他非生物物質(zhì)放入一個(gè)密閉的廣口瓶中，形成的一個(gè)人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)。如何制作這樣的微型生態(tài)系統(tǒng)？學(xué)生首先要理解重要概念“生態(tài)系統(tǒng)的組成”：一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)包括一定區(qū)域內(nèi)的所有的植物、動(dòng)物、微生物以及非生物環(huán)境。根據(jù)概念，學(xué)生準(zhǔn)備好干凈的5 L裝油桶，油桶是透明的塑料制成，保證瓶?jī)?nèi)有足夠的光照作為能量的來(lái)源；裝入一些沖洗干凈的沙子和小石子；從附近的池塘取來(lái)足量的水裝進(jìn)油桶，桶內(nèi)有約4/5的水以及1/5的空氣；還放了一些黑藻，黑藻的葉片既能制造氧氣，也可以作為小魚的食物，還能美化小魚的生活環(huán)境；最后，把小魚、小蝦、螺螄等動(dòng)物放進(jìn)去。

生態(tài)瓶中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者放多少合適呢？學(xué)生需要理解和應(yīng)用第二個(gè)重要概念：生產(chǎn)者通過光合作用把太陽(yáng)能（光能）轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，然后通過食物鏈（網(wǎng)）傳給消費(fèi)者、分解者，在這個(gè)過程中進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。生態(tài)瓶是密封的，瓶?jī)?nèi)的食物和氣體都可以不斷地循環(huán)使用，在光合作用下，藻類植物得以繁衍生長(zhǎng)，小魚、小蝦吃藻類得以維持生命，由于生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般是單方向的，能量流動(dòng)會(huì)逐級(jí)減少，作為消費(fèi)者的魚、蝦、螺螄的量就不能太多。

每個(gè)小組設(shè)計(jì)的生態(tài)瓶都具有各組的創(chuàng)意，有的小組還通過觀察小魚的狀態(tài)判斷瓶中消費(fèi)者是否太多，如果小魚經(jīng)常浮在水面張口“換氣”，就說(shuō)明生產(chǎn)者制造的氧氣不夠用，消費(fèi)者的數(shù)量多了；有的小組發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)者的數(shù)量太多也會(huì)破壞生態(tài)平衡，小魚在一夜之間竟然全都一命嗚呼，學(xué)生通過回顧“呼吸作用”的概念，可以解釋這個(gè)現(xiàn)象。

在體驗(yàn)活動(dòng)中，小組之間展開競(jìng)爭(zhēng)，看看哪一組的生態(tài)瓶中消費(fèi)者存活時(shí)間最長(zhǎng)。教室的窗臺(tái)上，生態(tài)瓶里的生物陪伴著學(xué)生讀書、學(xué)習(xí)，人與自然相處得多么和諧！在活動(dòng)匯報(bào)和交流的環(huán)節(jié)，學(xué)生都深有感觸，說(shuō)出很多觀察的收獲和感想，并提出一些改進(jìn)措施。體驗(yàn)活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，各組學(xué)生把原先制作的生態(tài)瓶加以改進(jìn)，展開新一輪的競(jìng)爭(zhēng)，就這樣，教室里充滿了生機(jī)勃勃的生命氣息。學(xué)生通過運(yùn)用生物學(xué)概念，模擬池塘生態(tài)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)和制作生態(tài)瓶，觀察生態(tài)瓶?jī)?nèi)的生物成分之間、生物成分與非生物成分之間相互作用和影響，真正理解了“生態(tài)平衡”的內(nèi)涵。

4 在概念中回味體驗(yàn)

有位專家這樣說(shuō)：好的老師具有聯(lián)合能力，他們能夠?qū)⒆约?、所教學(xué)科和他們的學(xué)生編織成復(fù)雜的聯(lián)系網(wǎng)，以便學(xué)生能夠?qū)W會(huì)去編織一個(gè)他們自己的世界。當(dāng)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)成為一種習(xí)慣，教師和學(xué)生都會(huì)通過活動(dòng)構(gòu)建概念的聯(lián)系網(wǎng)，體驗(yàn)得越多，這張網(wǎng)就越復(fù)雜。即使是一次所謂失敗的體驗(yàn)，也值得師生去思考和分享，說(shuō)不定剛好就為另一個(gè)概念打開一扇窗。

如在“探究根的生長(zhǎng)部位”活動(dòng)中，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，給蠶豆苗的根部畫好等距離線，并給蠶豆做好標(biāo)記，統(tǒng)一由課代表照看蠶豆2 d。2 d后，課代表拿出的蠶豆苗莖長(zhǎng)得細(xì)長(zhǎng)，葉片是嫩黃色的，其他學(xué)生感到很奇怪。課代表很不好意思，原來(lái)他只是把蠶豆苗放進(jìn)儲(chǔ)物柜，之后就沒有看過豆苗，豆苗在黑暗中生長(zhǎng)，雖然長(zhǎng)出了葉片，但是顏色卻是嫩黃色的。

利用這次小小的意外，筆者剛好引申到“葉綠素的形成需要光”這個(gè)概念，學(xué)生很快理解了在黑暗中生長(zhǎng)的植物葉片不是綠色的原因。筆者鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)培養(yǎng)蠶豆苗，讓豆苗接受光照，看看葉片的顏色會(huì)不會(huì)產(chǎn)生變化。學(xué)生非常興奮，把豆苗放在窗臺(tái)上接受光照，等到葉片變綠了，他們高興地捧著豆苗，和教師一同見證生命的奇跡。

在體驗(yàn)活動(dòng)中，筆者常常故意制造這樣小小的“意外”，并且請(qǐng)學(xué)生幫忙解決難題。比如在“觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞”的實(shí)驗(yàn)中，如果觀察的是紫色的表皮細(xì)胞，筆者會(huì)把滴加的清水替換成鹽水，讓學(xué)生思考：為什么紫色的液泡變小了？生態(tài)瓶中的黑藻開花了，筆者會(huì)和學(xué)生一起探討：黑藻屬于藻類植物嗎？如果不屬于藻類植物，它屬于哪個(gè)植物類群呢？在探究“霉菌生活的環(huán)境”時(shí)，超出預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何分析？為什么饅頭不加水也能發(fā)霉？為什么加多了水的饅頭上霉菌長(zhǎng)得反而更少？袋子里怎么會(huì)有酒味？當(dāng)學(xué)生帶著問題去思考、去探索，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)，即使是不完美的體驗(yàn)，也可以用生物學(xué)概念去解釋生命現(xiàn)象，曾經(jīng)學(xué)過的生物學(xué)概念真的很有用。

帕克·帕爾默曾經(jīng)說(shuō)過：“當(dāng)我和我的學(xué)生發(fā)現(xiàn)可探索的未知領(lǐng)域，當(dāng)我們面前展現(xiàn)曲徑通幽、柳暗花明的一幕，當(dāng)我們的體驗(yàn)被源自心靈的生命啟迪所點(diǎn)亮，那時(shí)，教學(xué)真是我所知的天下最美好的工作。”一次次的探索和嘗試，不僅僅幫助學(xué)生獲得了知識(shí)的積累，獲得了分析問題、獨(dú)立思考的能力，更重要的是讓他們體驗(yàn)到了最美好的情感，那就是探索生命奧秘的感覺，這才是生命教育最初的愿景。

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[5] （美）帕克·帕爾默著，吳國(guó)珍等譯.教學(xué)勇氣：漫步教師心靈[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2005.endprint