歐榮明

摘 要：文章通過(guò)深化課改、落實(shí)生物學(xué)核心素養(yǎng)大背景下的生物學(xué)業(yè)水平考試中所涉及的模型建構(gòu)以及在學(xué)生認(rèn)知過(guò)程中重要概念的形成對(duì)建模教學(xué)的需求，闡明建構(gòu)主義思想在中學(xué)生物課堂中的重要性和緊迫性。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);建構(gòu)主義;模型;生物課堂

一、生物課程改革的需求

在2016年9月，教育部正式頒布《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的總體框架，指出核心素養(yǎng)在教學(xué)當(dāng)中的地位[1]?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）中明確提出生物學(xué)核心素養(yǎng)由科學(xué)思維、生命觀念、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任等四個(gè)要素組成，其中“科學(xué)思維”要求學(xué)生能科學(xué)、充分、深刻地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)及事物間的內(nèi)在聯(lián)系，并能運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題，這與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論不謀而合。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，源自于瑞士心理學(xué)家皮亞杰（J.Piaget）的兒童認(rèn)知發(fā)展理論。認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)不是一個(gè)等待被動(dòng)灌輸?shù)倪^(guò)程，而是主動(dòng)尋求知識(shí)和建構(gòu)認(rèn)知的過(guò)程。

二、學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的需求

從人的思維水平發(fā)展上看，中學(xué)生正處于由感性認(rèn)知向理性思考的轉(zhuǎn)變階段，其理性思維剛剛起步，在面對(duì)一些較為抽象、難以理解的生物學(xué)概念時(shí)，理性思考能力依然捉襟見(jiàn)肘。所以，如何將理性的內(nèi)容感性化、復(fù)雜的內(nèi)容簡(jiǎn)單化，模型的建構(gòu)也許就是一種好方法。

例如：在“細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”一課中，“細(xì)胞不能無(wú)限生長(zhǎng)”是理解“細(xì)胞需要分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”的前提概念。然而，細(xì)胞本身的微觀屬性決定了其“不能無(wú)限生長(zhǎng)”這一生理特性的抽象性。對(duì)此概念“死記硬背”的學(xué)生數(shù)不勝數(shù)。此時(shí)，適當(dāng)?shù)牟扇〗?gòu)教學(xué)或許就能改善這種不良的情況，比如：運(yùn)用物理模型。首先教師追問(wèn)“細(xì)胞能夠無(wú)限地長(zhǎng)大嗎？”引導(dǎo)學(xué)生思考之后，做模擬實(shí)驗(yàn)：出示一些大小不一的土豆塊，告訴學(xué)生它們代表大小不一的細(xì)胞，把它們浸潤(rùn)在稀碘液中，在相同的時(shí)間內(nèi)取出切開(kāi)，觀察土豆塊變藍(lán)的情況并記錄（表1）。

本案例中，教師將宏觀的模型（土豆塊）與微觀的細(xì)胞形成類比，模型在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的可見(jiàn)變化在一定程度上反映了細(xì)胞的難以觀察的生命活動(dòng)。通過(guò)模擬細(xì)胞對(duì)外界物質(zhì)的吸收速度的差異，有利于學(xué)生理解細(xì)胞的大小所帶來(lái)的物質(zhì)交換能力的速度的差異，從而較牢固而準(zhǔn)確地建立了“細(xì)胞不能無(wú)限生長(zhǎng)”這一重要概念。

三、對(duì)學(xué)生認(rèn)知水平的考察需求

考試，一直就是一個(gè)備受爭(zhēng)議的話題，但不可否認(rèn)的是它在教學(xué)評(píng)價(jià)中的作用依然不可替代。中學(xué)生物課堂中的建構(gòu)主義需求，或許也可以從歷年的生物學(xué)業(yè)水平試卷中窺得一斑。

筆者曾簡(jiǎn)單分析過(guò)2018福建高中階段招生考試卷（生物），并從中整理出直接以模型的形式呈現(xiàn)的試題及其所涉分值，如：

（1）第I卷第21小題（2分）

題目：下列有關(guān)染色體、蛋白質(zhì)、DNA、基因關(guān)系的示意圖（圖1），正確的是

解析：本題以概念模型的形式考察考生是否正確掌握染色體、蛋白質(zhì)、DNA、基因等概念間的內(nèi)在關(guān)系。教師在教學(xué)中，應(yīng)使學(xué)生正確建構(gòu)“染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的”、“基因是DNA上具有遺傳效應(yīng)的片段”這兩個(gè)重要概念。

相關(guān)的題目還有第II卷的第28小題（6分）、29小題（6分）、30小題（5分）、32小題（6分）、34小題（8分）等，涉及的模型種類眾多，因?yàn)槠邢?，筆者在這里不再一一贅述，請(qǐng)見(jiàn)諒。

筆者還對(duì)歷年的漳州市生物卷中直接以模型的形式考察考生的知識(shí)建構(gòu)的題目所涉分值進(jìn)行過(guò)統(tǒng)計(jì)（不完全統(tǒng)計(jì)），其結(jié)果如圖2：

數(shù)據(jù)表明，在漳州市歷年的高中階段招生考試中，涉模題的占比一直居高不下。而自2017年福建省統(tǒng)一命題之后，該比例也有不減反增的趨勢(shì)。

綜上所述，不管是生物學(xué)核心素養(yǎng)的要求，還是《考試指導(dǎo)意見(jiàn)》的指向，又或是歷年學(xué)業(yè)水平考試的現(xiàn)實(shí)都表明，能否在生物課堂上授之以“漁”、使學(xué)生們知其然更知其所以然，高效而牢固地建立起一些重要的生物學(xué)概念，已是刻不容緩的大事，是“智慧課堂”的關(guān)鍵。而建構(gòu)主義所提倡的“以人為本”、“積極建模”的理念和方法，或許就是幫我們打開(kāi)智慧課堂之門的那把“金鑰匙”。

基金項(xiàng)目：福建教育學(xué)院2017年基礎(chǔ)教育研究立項(xiàng)課題《模型建構(gòu)在初中生物概念教學(xué)中的應(yīng)用研究》

項(xiàng)目編號(hào)：JYYB—201748

參考文獻(xiàn)

[1]吳美秀.運(yùn)用模型方法解決生物學(xué)問(wèn)題[D]，浙江：溫州大學(xué)，2018.5

[2]郝杰，楊旺盛.基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的智慧課堂產(chǎn)品開(kāi)發(fā)思路探討[J]，教育與裝備研究，2019（2）