基于生物學(xué)核心概念的思維能力發(fā)展

■福建省福州市閩清縣人民政府教育督導(dǎo)室 許育黨

美國課程專家艾里克森在《概念為本的課程與教學(xué)》一書中指出“提高學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更多的是要求思維能力的提升，而不是掌握更多的事實(shí)內(nèi)容。因此，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該圍繞各學(xué)科的核心概念進(jìn)行選擇?！彼J(rèn)為核心概念是居于學(xué)科中心，具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的概念性知識、原理、規(guī)律或方法。實(shí)現(xiàn)概念的拓展，讓學(xué)生運(yùn)用概念去判斷生物學(xué)中的知識，就必須精心地進(jìn)行概念建構(gòu)認(rèn)知，從而促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展和能力的提升。

一、在生物核心概念的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)

（一）質(zhì)疑解難，發(fā)展學(xué)生批判性思維，從而促進(jìn)科學(xué)思維的養(yǎng)成

批判性思維是指學(xué)生能對別人或自己的觀點(diǎn)進(jìn)行反思、質(zhì)疑，對生物學(xué)問題進(jìn)行科學(xué)分析與評價(jià)，做出理性判斷的能力。生物核心概念引領(lǐng)學(xué)生思辨思維的發(fā)展、清晰概念的認(rèn)識。初中生物學(xué)概念中有很多易混淆的概念，經(jīng)常是試題中設(shè)置的陷阱，讓學(xué)生災(zāi)難式失分。所以發(fā)展學(xué)生批判性思維和學(xué)生思辨能力，使用批判性思維讓學(xué)生找出錯(cuò)誤的地方，很容易讓學(xué)生掌握科學(xué)的概念，明晰概念的關(guān)鍵點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，使概念的認(rèn)識更有指向性并減少犯錯(cuò)誤的機(jī)會，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的飛躍和提升。

比如上七年級半期復(fù)習(xí)課時(shí)，我編了一段資料，要求學(xué)生找出資料中的錯(cuò)誤。資料內(nèi)容如下：地球上所有的生物構(gòu)成生物圈，生物圈的范圍囊括了地球的各個(gè)角落。生物圈是生態(tài)系統(tǒng)，在生態(tài)系統(tǒng)中，森林是最大的生態(tài)系統(tǒng)，森林中的植物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是細(xì)胞。事實(shí)上，所有生物的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位都是細(xì)胞。細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量，細(xì)胞壁控制著物質(zhì)的進(jìn)出。這段資料中隱藏的錯(cuò)誤是多處的，可以考查學(xué)生對知識的掌握程度，不是生硬的復(fù)習(xí)概念知識，而是將概念的判斷蘊(yùn)藏在文字資料中，學(xué)生興致勃勃地找錯(cuò)誤，可以讓生物課活起來，避免悶課現(xiàn)象，使學(xué)生印象深刻。其中涉及錯(cuò)誤的概念有生物圈、生物圈的范圍、生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)、病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出，這樣的改錯(cuò)題牽引著學(xué)生的思維走向正確的概念，讓學(xué)生茅塞頓開，避免再錯(cuò)。

（二）問題串聯(lián)，挑戰(zhàn)學(xué)生思維，有利于思維的養(yǎng)成

生物課堂最重要的目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，學(xué)生各種能力的體現(xiàn)都要在思維的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的思維是生物學(xué)科的精髓和靈魂所在。在教學(xué)中教師拋出一個(gè)個(gè)層次性的問題激發(fā)學(xué)生去思考，學(xué)生不停地接受教師的“挑戰(zhàn)”，在師生共同活動(dòng)的過程中很好地培養(yǎng)了學(xué)生的思維，教師指導(dǎo)著學(xué)生思考。

例如：在“葉片的結(jié)構(gòu)”中，學(xué)生剛認(rèn)識葉片的微觀結(jié)構(gòu)，對這部分知識非常陌生，很多都是全新的概念，特別是各部分的功能，學(xué)生需要運(yùn)用自己的智慧去思維，去大膽推測，對學(xué)生的思維是很大的挑戰(zhàn)。教師可以設(shè)置挑戰(zhàn)題：

1.觀察表皮細(xì)胞，表皮細(xì)胞有什么特點(diǎn)？

2.葉脈的作用是什么？

3.構(gòu)成氣孔的細(xì)胞有什么特點(diǎn)？

4.為什么把氣孔稱為“氣體的門戶？推測氣體怎樣出入氣孔？

5.根據(jù)氣孔的結(jié)構(gòu)推測氣孔怎樣開張和閉合？學(xué)生的思維是緊張的，但神情卻是興奮的，培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維。

二、借助思維導(dǎo)圖進(jìn)行核心概念的建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生思維整體性發(fā)展

生物知識點(diǎn)零碎，有些知識點(diǎn)跨度大，規(guī)律變化呈現(xiàn)凌亂或者概念之間的關(guān)聯(lián)在課文章節(jié)上并沒有清晰化。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中若死記硬背，就會造成在情景變化情況下對知識解答束手無策，因此對教師教或?qū)W生學(xué)提出了更高的要求。這就要求學(xué)生能將零碎的知識網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，使概念之間的邏輯關(guān)系一目了然，知識的系統(tǒng)化促進(jìn)學(xué)生思維的整體化。這樣結(jié)構(gòu)化的思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)的方式讓相關(guān)概念之間的邏輯關(guān)系更加清晰，學(xué)生的心弦才會被知識的內(nèi)在力量所叩響，讓學(xué)生既看見樹木，也看見森林，形成學(xué)科知識的整體觀，體現(xiàn)學(xué)生從零散到歸納與概括這一綜合思維的訓(xùn)練提升。如“生物的生殖”有關(guān)概念構(gòu)建的部分思維導(dǎo)圖如下。

圖1

但是，在思維導(dǎo)圖構(gòu)建過程中，學(xué)生必須明晰生物學(xué)核心概念的內(nèi)涵，如果教師只是讓概念束之高閣或者蜻蜓點(diǎn)水式地講解概念，學(xué)生在概念非常模糊之下構(gòu)建概念圖是不現(xiàn)實(shí)的，或者更準(zhǔn)確地說只能是教師的一廂情愿。因此教師在講解生物概念時(shí)要注意既要深挖內(nèi)涵，又要對概念有輻射，而絕非讓概念停留在表面簡單粗淺的認(rèn)知過程，從而讓學(xué)生游刃有余地運(yùn)用思維導(dǎo)圖，所以教師的深入講解就顯得意義非凡。比如有關(guān)植物的光合作用思維導(dǎo)圖的建構(gòu)，如果學(xué)生只是停留在對概念表面的認(rèn)識，甚至沒有理清光合作用各概念之間的關(guān)系，讓學(xué)生去構(gòu)建就只是一紙空話，學(xué)生的興奮點(diǎn)非常低。要想讓學(xué)生主動(dòng)地構(gòu)建知識，參與和教師一起體驗(yàn)知識的形成過程，就應(yīng)該讓學(xué)生有一定概念的認(rèn)知。當(dāng)然學(xué)生建構(gòu)的過程肯定不是那么完美，甚至可以說是不完整或者有很大的缺陷，但這是學(xué)生主動(dòng)獲取知識的過程、學(xué)生思維加工的過程，從而獲得思維能力的提升。

三、基于生物核心概念上的默契配合，促進(jìn)學(xué)生思維的深度發(fā)展

教學(xué)是一門藝術(shù)，具有強(qiáng)大的喚醒知識、激活潛能、開啟學(xué)生思維的功能。教學(xué)絕非教師單向灌輸事實(shí)性知識的過程，也不是教師嫻熟地表演而置學(xué)生于觀眾的地位，教學(xué)過程中教師如果忽視學(xué)生的知識缺陷，很容易使課堂陷入機(jī)械教學(xué)、簡單重復(fù)，課堂無趣無效，學(xué)生思維就不會得到發(fā)展。因此生物課堂要重視學(xué)生演繹與推理、建模與修模等多種理解方式，促進(jìn)學(xué)生思維的提升。

例如在講述“開花和結(jié)果”時(shí)，花蕊是最主要的結(jié)構(gòu)這個(gè)概念，可以演繹成：生物在地球上最大的功能是什么？花也是地球上的生物之一，同所有的動(dòng)物一樣，其重要功能是繁殖，花與繁殖后代有關(guān)的結(jié)構(gòu)是花蕊，因此花最主要的結(jié)構(gòu)是花蕊。另一個(gè)重要的概念“子房發(fā)育成果實(shí)”是教學(xué)中的難點(diǎn)，也是高頻考點(diǎn)，但對于學(xué)生來說也是高頻失分點(diǎn)，源于學(xué)生對結(jié)構(gòu)與功能理解不清，更要教師進(jìn)行知識的演繹過程，促進(jìn)學(xué)生思維的提升。此時(shí)教師可以用蘋果實(shí)例教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析整個(gè)蘋果是由子房發(fā)育而來，根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)觀，推測下果實(shí)表面的結(jié)構(gòu)是子房的哪一部分發(fā)育而成？學(xué)生很容易推測由子房最表面的結(jié)構(gòu)子房壁發(fā)育成果皮。同理可以推測出埋在果皮里的種子是由子房里的胚珠發(fā)育而來。又引導(dǎo)學(xué)生分析，桃子子房的胚珠只有一個(gè)，而桃子里的種子也只有一個(gè)。據(jù)此推測，一個(gè)果實(shí)里種子的數(shù)目與胚珠數(shù)目的關(guān)系，學(xué)生很容易推測出它們之間的關(guān)系，整個(gè)知識點(diǎn)的教學(xué)證據(jù)充足，而不是純理論教學(xué)，真正落實(shí)了學(xué)生理性思維。

在當(dāng)前的生物課堂中，生物教師更多的是將課本知識陳述給學(xué)生，在一定的情境下復(fù)述生物課本知識，急于呈現(xiàn)知識結(jié)論或者完成教學(xué)進(jìn)度而短頻快的教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生只是教師的接收器，忽視了學(xué)生思考和思維的發(fā)展。因此教師教學(xué)過程要注意將學(xué)生概念建構(gòu)和思維發(fā)展緊密結(jié)合，注意知識概念的形成過程和學(xué)生高階思維的培養(yǎng)過程。只有學(xué)生思維發(fā)展了，學(xué)生思考問題的角度和方法更加獨(dú)特，學(xué)生才能靈活地將知識的理解和運(yùn)用在新情境下進(jìn)行遷移，同時(shí)學(xué)生的歸納和綜合能力也得到提升。