摘要:生命觀念促進(jìn)學(xué)生對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解,有助于科學(xué)“三觀”的形成。在高中生物教學(xué)中,要以“事實(shí)→概念→觀念”為主線,構(gòu)建概念圖譜,形成單元教學(xué)的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)。注重不同觀念的有機(jī)融合,突出整體設(shè)計(jì)的導(dǎo)航作用。要?jiǎng)?chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)化情境,問(wèn)題分層引導(dǎo),體現(xiàn)真實(shí)性、整體性、貫穿性和持續(xù)性,厚植概念學(xué)習(xí)的土壤。在事實(shí)的抽象中萌發(fā)生命觀念,在概念的關(guān)聯(lián)中生成生命觀念,在觀念的運(yùn)用中內(nèi)化生命觀念。聚木成林,由內(nèi)化到外顯,確定生命觀念的進(jìn)階“錨點(diǎn)”,科學(xué)命制、檢驗(yàn)與優(yōu)化試題。注重生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)間的聯(lián)系和跨學(xué)科間的滲透,積林成森,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的本質(zhì)追求。
關(guān)鍵詞:高中生物學(xué);生命觀念;學(xué)科育人
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-9094(2021)01A-0007-10
生命觀念是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)志和關(guān)鍵,是學(xué)科育人價(jià)值的重要體現(xiàn)。它為人類認(rèn)識(shí)自然界提供了一種新的思維視角和觀念體系,幫助我們克服觀察和實(shí)驗(yàn)的弊端和局限,依循正確的路徑和方向直接透視生命的整體本質(zhì),有利于促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的自然觀、世界觀和價(jià)值觀。它是貫穿學(xué)生一生的學(xué)習(xí)成果,使得他們“在面對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際問(wèn)題和挑戰(zhàn)時(shí)具有更好的解釋力和決策能力”[1]。
從科學(xué)的角度分析,生命觀念的形成是一個(gè)基于抽象的學(xué)習(xí)過(guò)程(如圖1),其起點(diǎn)是對(duì)生物學(xué)事實(shí)、生命現(xiàn)象及其相互關(guān)系或特性的感知和認(rèn)識(shí)。它總是同一個(gè)個(gè)問(wèn)題密切相關(guān),在問(wèn)題得到解釋或者實(shí)證的基礎(chǔ)上,通過(guò)新、舊情境中的知識(shí)互動(dòng)與遷移,抽取和概括出反映客觀事物一般的、本質(zhì)的特征,即概念。而當(dāng)學(xué)生腦海中眾多的概念聚合成具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)、穩(wěn)定的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí),就提煉、升華成為生命觀念。這種意識(shí)、觀念或者思想方法又能夠理解或解釋較大范圍的生物學(xué)相關(guān)事件和生命現(xiàn)象,進(jìn)一步豐富觀念形成的基礎(chǔ),拓展、加深對(duì)生命觀念的認(rèn)識(shí),為觀念達(dá)成水平的評(píng)價(jià)提供錨點(diǎn)。因此,在高中生物學(xué)教學(xué)中,應(yīng)以“事實(shí)→概念→觀念”為主線,厘清概念分布與內(nèi)在邏輯關(guān)系,整體設(shè)計(jì)單元教學(xué)進(jìn)程,創(chuàng)設(shè)凸顯生命現(xiàn)象及其活動(dòng)規(guī)律的教學(xué)情境??茖W(xué)評(píng)價(jià)與反饋,讓學(xué)生深刻地理解生命現(xiàn)象背后的本質(zhì),把握概念網(wǎng)絡(luò)中的思想內(nèi)核,在不斷積累中逐步培育生命觀念。
一、概念圖譜:?jiǎn)卧w設(shè)計(jì)的內(nèi)在邏輯
生命觀念是生物學(xué)核心概念的呈現(xiàn)方式,“具有統(tǒng)領(lǐng)性和抽象性”[2]96,是貫穿本學(xué)科不同課程內(nèi)容的基本骨架和內(nèi)容組織線索。學(xué)習(xí)者觀察生命現(xiàn)象或者認(rèn)識(shí)一個(gè)事實(shí)性知識(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單,但要在腦海中建構(gòu)一個(gè)或多個(gè)大概念則比較困難。僅憑一兩節(jié)課并不能建立完整的生命觀念,它是“一個(gè)緩慢、逐漸深化的過(guò)程”[2]96,需要師生持續(xù)努力,在一個(gè)或多個(gè)單元的學(xué)習(xí)中循序漸進(jìn)地完成。因此,在實(shí)施教學(xué)前教師要對(duì)各個(gè)模塊課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)化梳理,根據(jù)學(xué)期(年)教學(xué)計(jì)劃做好不同單元教學(xué)內(nèi)容的分析和設(shè)計(jì)。
(一)構(gòu)建概念圖譜
與學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中繪制的“概念圖”不同,概念圖譜是教師在開展某一單元教學(xué)前,基于課程標(biāo)準(zhǔn)和配套教材,厘清生物學(xué)大(核心)概念、重要概念、一般概念在單元中的層級(jí)分布、相互關(guān)系和邏輯結(jié)構(gòu),構(gòu)建形成的“概念關(guān)系圖譜”。這是有意識(shí)地建立統(tǒng)領(lǐng)概念到觀念的教學(xué)線索,找準(zhǔn)、優(yōu)化或者補(bǔ)充支撐概念形成的典型現(xiàn)象和關(guān)鍵事實(shí)的過(guò)程。
例如:“進(jìn)化與適應(yīng)觀”主要是通過(guò)必修2《遺傳與進(jìn)化》模塊第2單元的教學(xué)來(lái)完成,該部分內(nèi)容以“生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果”[3]這一核心概念為主線,由2個(gè)彼此相互解釋的重要概念為支撐,其下一般概念之間的關(guān)系有并列同步,也有“總分總”的支持關(guān)系,其對(duì)應(yīng)的化石分類、同源器官、抗藥性產(chǎn)生等現(xiàn)象和事實(shí)可以來(lái)源于教材,也可以從研究數(shù)據(jù)、重要發(fā)現(xiàn)等其他資料中補(bǔ)充(如圖2)。
(二)單元整體設(shè)計(jì)
教師基于學(xué)情分析,依據(jù)概念圖譜,通過(guò)集體備課,要完成單元教學(xué)內(nèi)容的整體設(shè)計(jì)。其主要項(xiàng)目包括:?jiǎn)卧治觥⒛繕?biāo)制定、內(nèi)容與計(jì)劃、方法和活動(dòng)、教學(xué)資源和評(píng)價(jià)反饋等方面。單元(課時(shí))目標(biāo)要從學(xué)習(xí)者的角度考量,要同教學(xué)評(píng)價(jià)相互匹配和呼應(yīng);方法策略要滿足不同層次(類型)學(xué)生的需要,注重校本化實(shí)施;活動(dòng)設(shè)置要注意有效性,要直接指向教學(xué)重難點(diǎn)(見表1)。
反饋 如何衡量和評(píng)價(jià)學(xué)生生命觀念的形成水平?從生命觀念維度測(cè)量本單元的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平需命制什么樣的試題?實(shí)驗(yàn)操作檢核表、課堂行為觀察表、檔案袋等包括哪些內(nèi)容?除成績(jī)外向?qū)W生反饋的形式還有哪些?
(三)注重觀念融合
生命觀念的各大觀念群之間是彼此聯(lián)系、無(wú)法分割的整體,“結(jié)構(gòu)與功能觀”是基礎(chǔ),“物質(zhì)與能量觀”和“穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)觀”反映了生命系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制和基本規(guī)律,而“適應(yīng)與進(jìn)化觀”則是生命系統(tǒng)運(yùn)行和發(fā)展的必然結(jié)果[4]。適應(yīng)本身的含義就包括結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),反映了生命系統(tǒng)適應(yīng)外界環(huán)境的基本要求。新教材對(duì)某一生命觀念(核心概念)的內(nèi)容組織與呈現(xiàn),也并不是全部限定在哪一單元或者模塊,而是在不同的模塊(單元)間穿插、滲透。
例如:高中生物學(xué)《分子與細(xì)胞》[5]中細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性、細(xì)胞中的化合物與原始生命的形成等知識(shí)內(nèi)容,都可以與“進(jìn)化與適應(yīng)觀”關(guān)聯(lián)起來(lái)?!八猩矬w為什么都共用一套遺傳密碼系統(tǒng)?線粒體和葉綠體的產(chǎn)生同古細(xì)菌有什么關(guān)系?”等問(wèn)題也都可以從進(jìn)化的視角去分析和解釋。因此,在單元設(shè)計(jì)和具體教學(xué)時(shí),要關(guān)注各生命觀念的融合,避免割裂地、片面地理解生命觀念??梢赃x擇在某一教學(xué)階段以專題單元的形式,將各個(gè)模塊中對(duì)應(yīng)某一生命觀念的全部?jī)?nèi)容做統(tǒng)一梳理,突破單元之間、模塊之間、必修與選修之間的條塊限制,全面促進(jìn)生命觀念的形成。
二、結(jié)構(gòu)化情境:生命現(xiàn)象和關(guān)鍵事例的真實(shí)貫穿
生命觀念的培育關(guān)鍵在課堂,要將單元整體設(shè)計(jì)的思路和目標(biāo),在每一節(jié)課上全面實(shí)施,體現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程的各個(gè)主要環(huán)節(jié)。教學(xué)可以從情境創(chuàng)設(shè)開始,讓知識(shí)重回火熱的思考,再重新回到情境發(fā)生時(shí)的狀態(tài)。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容,教師可以依據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),選擇恰當(dāng)?shù)那榫迟Y源,創(chuàng)設(shè)凸顯生命現(xiàn)象和關(guān)鍵事實(shí)的教學(xué)情境,這是培育生命觀念的起點(diǎn)。
(一)生命觀念的形成需要結(jié)構(gòu)化情境
觀念的發(fā)生需要情境的滋養(yǎng),在真實(shí)的、具有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)情境中,學(xué)生更能以積極主動(dòng)的態(tài)度關(guān)注生命現(xiàn)象,探索生命的奧秘?!盎谇榫车恼n堂教學(xué),有利于引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、解釋問(wèn)題,從而習(xí)得相關(guān)的生物學(xué)概念、原理,進(jìn)而領(lǐng)悟生命觀念”[6]。縱觀當(dāng)今的高中生物課堂教學(xué),無(wú)論是使用的教材還是日常的教學(xué)過(guò)程,其實(shí)并不缺少情境創(chuàng)設(shè),但是缺乏培育生命觀念的針對(duì)性強(qiáng)、匹配度高,能夠貫穿始終的合適情境。或者,即便有豐富的情境資源,也沒(méi)有得到充分的挖掘、整合和利用,情境標(biāo)簽化、碎片化、表面化甚至庸俗化的現(xiàn)象依然存在。情境創(chuàng)設(shè)往往只存在教學(xué)起點(diǎn)或者某個(gè)環(huán)節(jié)中,最多讓學(xué)生產(chǎn)生一種短暫的“代入感”,造成情境無(wú)法持續(xù)發(fā)揮作用。然而,生命觀念的形成需要依托大量的現(xiàn)象和事實(shí),需要不同層級(jí)的概念構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)作為支撐,單一的、孤立的教學(xué)情境顯然無(wú)法滿足這一需要。因此,基于觀念的教學(xué)首先要實(shí)現(xiàn)從片段導(dǎo)入式的情境設(shè)計(jì),向整體任務(wù)型真實(shí)情境的轉(zhuǎn)變,需要將多種情境資源連接成結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題情境。除了情境主體、情境資源、情境空間、情境時(shí)間[7]等基本要素要完整之外,結(jié)構(gòu)化情境更強(qiáng)調(diào)以某一條或幾條生命觀念為起點(diǎn),從目標(biāo)設(shè)定到創(chuàng)設(shè)情境再到教學(xué)反饋,必須主線明晰、層次分明、思路明確。每個(gè)單元的計(jì)劃安排,每個(gè)課時(shí)的導(dǎo)入、課中、收尾環(huán)節(jié),其情境創(chuàng)設(shè)要整體考慮,以概念間的邏輯結(jié)構(gòu)為索引,在多個(gè)情境間建立統(tǒng)攝、包含、交叉等多種形式的聯(lián)系。
(二)創(chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)化情境的策略
結(jié)構(gòu)化情境設(shè)置要堅(jiān)持問(wèn)題引導(dǎo),體現(xiàn)真實(shí)性、整體性、貫穿性和持續(xù)性。
第一,選取的情境資源要真實(shí)、有效,且具有典型性和代表性,能夠喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿,連接舊有經(jīng)驗(yàn),激活認(rèn)知結(jié)構(gòu)??梢允悄切┰谔骄炕顒?dòng)中觀察到的典型生命現(xiàn)象,具有代表性的科學(xué)研究過(guò)程,也可以是生物科學(xué)史上的關(guān)鍵事例?!凹幢闶蔷哂刑摂M性質(zhì)的情境,也應(yīng)該是來(lái)自真實(shí)世界又高于一般生活的抽象。”[8]教師要充分利用教材中的真實(shí)情境資源。如人教版普通高中教科書《生物學(xué)》每一章的首頁(yè)導(dǎo)語(yǔ),每一節(jié)的問(wèn)題探討、思考討論、思維訓(xùn)練等欄目都提供了真實(shí)、豐富的素材資料。此外,根據(jù)生命觀念教學(xué)的需要,也可以適度引入一些教材之外的“科學(xué)新發(fā)現(xiàn)、社會(huì)聚焦、生活事例”等等。
第二,要從整體的角度創(chuàng)設(shè)持續(xù)貫穿教學(xué)過(guò)程的情境。結(jié)構(gòu)化情境要與課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)相匹配,用不同的情境串聯(lián)某一內(nèi)容、某一階段的整體學(xué)習(xí)進(jìn)程。要做到首尾呼應(yīng)、情境互聯(lián)、引起情感共鳴,持續(xù)牽引學(xué)生的思維活動(dòng)在張弛有度中跌宕起伏。
第三,基于情境,設(shè)置指向生命觀念的情境活動(dòng),設(shè)計(jì)難度適宜的引導(dǎo)性問(wèn)題串。要將教學(xué)內(nèi)容活動(dòng)化、活動(dòng)問(wèn)題化、問(wèn)題層次化,不斷激發(fā)學(xué)生在理解和反思具體的事實(shí)和概念過(guò)程中所迸發(fā)的生物學(xué)思維,使他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的過(guò)程中,建立起與現(xiàn)實(shí)世界的互動(dòng)聯(lián)系,真正實(shí)現(xiàn)觀念的生成性、現(xiàn)實(shí)性和個(gè)人性,達(dá)成學(xué)生個(gè)體知識(shí)的意義建構(gòu)。
(三)結(jié)構(gòu)化情境的實(shí)踐案例
“蛋白質(zhì)”單元的教學(xué)內(nèi)容豐富,物質(zhì)與能量觀、結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀和進(jìn)化與適應(yīng)觀等生命觀念均有體現(xiàn)。從它們對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)出發(fā),可以從教材、科學(xué)發(fā)現(xiàn)、社會(huì)熱點(diǎn)、常見器材等方面篩選情境資源,針對(duì)重要概念安排模型制作、實(shí)驗(yàn)探究、分組討論等多種任務(wù)型活動(dòng)。教師可以分層設(shè)計(jì)系列問(wèn)題,從新課導(dǎo)入、重難點(diǎn)突破到課堂小結(jié),讓情境貫穿整個(gè)教學(xué)進(jìn)程,持續(xù)發(fā)揮作用。不同的情境活動(dòng)可以在不同課時(shí)單獨(dú)安排,也可以在同一課時(shí)分組并列進(jìn)行;可以在同一課時(shí)的不同階段或不同課時(shí)中分步開展,也可以在專題復(fù)習(xí)中組合使用(見表2)。需要說(shuō)明的是,表2中的情境并不能建構(gòu)完整的生命觀念,它還需要不同模塊情境間的相互配合和印證,需要經(jīng)歷整個(gè)中學(xué)階段生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)。
三、從萌發(fā)到內(nèi)化:生命觀念形成的兩次飛躍
結(jié)構(gòu)化情境的創(chuàng)設(shè)為生命觀念的形成提供了豐厚的土壤,為師生、生生間的有效交流提供了廣闊場(chǎng)域。豐富而又真實(shí)的情境資源,將創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突,激活學(xué)生思維,促進(jìn)一粒粒概念的種子在他們的腦海中萌芽生根。多樣化的情境活動(dòng),將充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主體能動(dòng)性,推動(dòng)他們由表及里,由此及彼,逐漸形成不同的概念,尋找它們之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。在回歸生活世界的實(shí)踐活動(dòng)中,生命觀念在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解釋和探究中不斷內(nèi)化和發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)過(guò)程的兩次飛躍。
(一)在事實(shí)的抽象中萌發(fā)生命觀念
形成并理解概念是建立生命觀念的前提和基礎(chǔ)?!坝袠洳庞辛?,獨(dú)木不成林”,只有深入理解其內(nèi)涵和外延,才能建立起觀念形成的支點(diǎn),才有可能在概念之間建立意義聯(lián)系,形成概念之林。那么,怎樣才能形成概念,并且真正理解呢?它必須以學(xué)生容易接受的典型現(xiàn)象和關(guān)鍵事實(shí)為原點(diǎn),以圍繞某個(gè)主題展開比較與類比、抽象與概括、分析與綜合等一系列科學(xué)思維活動(dòng)為支撐。因此,在課堂教學(xué)中,教師要事先對(duì)細(xì)碎的、具體的生命現(xiàn)象和豐富的生物學(xué)事例進(jìn)行分類和加工。根據(jù)教學(xué)目標(biāo),有針對(duì)性地呈現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生從中抽取、概括出它們共同的方面、本質(zhì)屬性與關(guān)系,形成具體的概念(理解)??梢栽诓煌恼n型中分類呈現(xiàn),也可在教學(xué)過(guò)程的不同階段集中呈現(xiàn)。要針對(duì)某一主題,結(jié)合問(wèn)題情境,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察、現(xiàn)象分析、同伴互學(xué)、匯報(bào)展示等參與性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中,積極思維,逐步探尋事物的本質(zhì),產(chǎn)生生命觀念的萌芽。
例如:在教授“生長(zhǎng)素在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)時(shí)表現(xiàn)出兩重性”時(shí),為促進(jìn)學(xué)生對(duì)“兩重性”這一概念的理解,可以集中呈現(xiàn)頂端優(yōu)勢(shì)、根的向地性等實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生分析歸納;在開展“探究NAA對(duì)扦插枝條生根的作用”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,安排學(xué)生對(duì)不同NAA濃度條件下枝條的生根結(jié)果進(jìn)行觀察、統(tǒng)計(jì)、比較和分析,從而深入理解“兩重性”的內(nèi)涵。此外,教師還要關(guān)注學(xué)生對(duì)這一概念的已有認(rèn)知和“前概念”,尤其是那些有悖于科學(xué)原理的錯(cuò)誤解釋,如生產(chǎn)者、呼吸作用、糖、雜交、捕食、微生物等等,要幫助他們建立科學(xué)概念,清除誤區(qū),并且正確表述。
(二)在概念的關(guān)聯(lián)中生成生命觀念
以理解為目的的生物學(xué)概念教學(xué),能夠讓學(xué)生對(duì)一般概念有著比較深入的認(rèn)識(shí),但這并不意味著他們就能理解生命的本質(zhì)了,他們往往是“只見樹木,不見森林”[9]。只有讓學(xué)生用更高的視角,深刻認(rèn)識(shí)并形成概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,他們才能真正建立生命觀念。因此,隨著學(xué)習(xí)的不斷深入,教師需要以某一生命觀念的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)為索引,用聯(lián)結(jié)概念間廣泛聯(lián)系的系列分層問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)資料分析、頭腦風(fēng)暴、交流共享等途徑,明確概念之間存在的關(guān)系有哪些,關(guān)系節(jié)點(diǎn)在哪里。還需要梳理知識(shí)間的“縱橫”聯(lián)系,可以是初高中內(nèi)容銜接基礎(chǔ)上的概念拓展和建構(gòu),也可以是某一模塊( 單元) 新舊概念之間的鏈接。然后,讓學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖、表格、概念圖等形式將這些節(jié)點(diǎn)和關(guān)系聯(lián)結(jié)成一定的組織結(jié)構(gòu),在概念關(guān)系思維模型的表征中,凝結(jié)核心概念,生成生命觀念。
例如:蛋白質(zhì)教學(xué)中的“結(jié)構(gòu)與功能觀”,可以先確立這一生命觀念的生長(zhǎng)點(diǎn)——“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”,然后梳理其所包含和對(duì)應(yīng)的相關(guān)概念和關(guān)鍵事例。如:氨基酸、多肽鏈、蛋白質(zhì)、結(jié)構(gòu)多樣性的諸多原因、功能多樣性的舉例等等,以此形成支撐。接著要將事實(shí)和概念進(jìn)行整合,在它們之間做提煉、找關(guān)聯(lián),把零碎的、分散的事實(shí)、概念整合、連接起來(lái),形成具有內(nèi)容層級(jí)性和知識(shí)邏輯性的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)或概念體系(如圖3),這樣“其上下位的關(guān)系,以及關(guān)鍵事實(shí)的發(fā)展脈絡(luò)一目了然,生命觀念也將逐漸變得清晰”[10]。
(三)在觀念的運(yùn)用中內(nèi)化生命觀念
課堂上生成的生命觀念起初只是一種感受或者經(jīng)歷,只有進(jìn)一步得到認(rèn)同和領(lǐng)悟,才能真正轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己的意識(shí)、觀念和方法。這需要學(xué)生在看、聽、思、說(shuō)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探索,積極實(shí)踐,在不同類型問(wèn)題的解決中逐步同化和順應(yīng)。學(xué)生不僅是在課堂上針對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行討論,或是完成作業(yè)和練習(xí),更要面對(duì)真實(shí)情境的“真問(wèn)題”,嘗試運(yùn)用生命觀念去解釋身邊的生命現(xiàn)象,解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題。
例如:運(yùn)用“進(jìn)化與適應(yīng)觀”去解釋長(zhǎng)期使用單一殺蟲劑會(huì)產(chǎn)生抗藥性的原因,去解釋國(guó)寶大熊貓為什么在建立自然保護(hù)區(qū)之后物種還在退化;運(yùn)用“物質(zhì)和能量觀”去思考農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的種植、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)确矫娴默F(xiàn)實(shí)問(wèn)題;運(yùn)用“穩(wěn)態(tài)和平衡觀”制作生態(tài)系統(tǒng)模型,并提出維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要方法。也可以組織研究性學(xué)習(xí)小組運(yùn)用STEM理念,綜合數(shù)學(xué)、技術(shù)、科學(xué)、工程學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等知識(shí),嘗試設(shè)計(jì)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏的生態(tài)休閑農(nóng)場(chǎng)解決方案等。此外,將多種生命觀念與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合也是促進(jìn)生命內(nèi)化的有效途徑。例如:可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“結(jié)構(gòu)和功能觀”和“物質(zhì)和能量觀”,結(jié)合“質(zhì)膜的選擇透過(guò)性”“質(zhì)壁分離和復(fù)原”“光合作用”等多個(gè)概念,利用新鮮蠶豆葉、pH試劑、Kcl溶液、Nacl溶液、顯微鏡等器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“探究光照(H+、K+)對(duì)氣孔開閉”的影響。讓他們?cè)诜治鰧?shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,聯(lián)系概念原理,探討在大田種植中的有效生產(chǎn)方式,如:合理密植、施肥、控制適宜的光照等等。
四、進(jìn)階錨點(diǎn):科學(xué)命制試題的坐標(biāo)指南
生命觀念的內(nèi)化是學(xué)生個(gè)體認(rèn)知體系的自我建構(gòu)過(guò)程,其效果需要將內(nèi)在的個(gè)體意識(shí)轉(zhuǎn)化為外在的實(shí)踐行為才能顯現(xiàn),需要一定的標(biāo)準(zhǔn)才能衡量評(píng)價(jià)。這種外化的過(guò)程與課堂上的問(wèn)題解決、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)相比,更關(guān)注過(guò)程性,強(qiáng)調(diào)個(gè)體的獨(dú)立思考,倡導(dǎo)多元評(píng)價(jià),方式多樣。教師要在成長(zhǎng)檔案記錄 、課堂行為觀察、實(shí)驗(yàn)操作檢核的同時(shí),充分發(fā)揮“紙筆評(píng)價(jià)”在生命觀念培育中的導(dǎo)向、診斷、激勵(lì)、反饋等多方面的作用。
(一)明晰關(guān)鍵特征,建立命題框架
建立命題框架是有效引發(fā)學(xué)生在測(cè)試中預(yù)期行為表現(xiàn)的前提,其主要以課程標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求為依據(jù),創(chuàng)設(shè)不同復(fù)雜程度的問(wèn)題情境,梳理模塊(單元)中的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,參照“概念圖譜”,明確它們之間的內(nèi)在關(guān)系,明晰關(guān)鍵行為的外顯表現(xiàn),據(jù)此確定學(xué)科內(nèi)容的考查范圍和形式,并通過(guò)觀察測(cè)量等手段,對(duì)學(xué)生的生命觀念水平做出合理的評(píng)價(jià)(如圖4)。在此基礎(chǔ)上,可以用雙向細(xì)目表的形式建立生命觀念素養(yǎng)水平和考查內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)。
不同水平的核心素養(yǎng)在廣度和深度上蘊(yùn)含著學(xué)習(xí)進(jìn)階的不同表現(xiàn),其關(guān)鍵特征就是水平進(jìn)階的“錨點(diǎn)”[11],它為生命觀念的測(cè)評(píng)提供了重要坐標(biāo)。這就要求教師在試題命制時(shí),要對(duì)生命觀念的素養(yǎng)進(jìn)階水平進(jìn)行分析,其主要依據(jù)為課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容要求、素養(yǎng)水平和學(xué)業(yè)質(zhì)量水平。學(xué)科概念群主要是指教材與課程標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的生物學(xué)大概念、重要概念、一般概念等主干知識(shí)。
例如:“結(jié)構(gòu)與功能觀”在《分子與細(xì)胞》模塊中對(duì)應(yīng)的概念群有“細(xì)胞結(jié)構(gòu)、被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸、選擇透過(guò)性”等等,它們是檢測(cè)生命觀念水平的依托。學(xué)生在情境中解決問(wèn)題時(shí),必然要提取、整合和運(yùn)用這些概念,而這正是生命觀念內(nèi)化的體現(xiàn)。并且,這種內(nèi)化需要提取出一些外顯的“關(guān)鍵行為表現(xiàn)”,使其可觀察和可測(cè)量。就紙筆測(cè)試而言,學(xué)生的關(guān)鍵行為表現(xiàn)就是測(cè)量的主要指標(biāo)和要素,它表現(xiàn)在解題的過(guò)程步驟及其最終形成的答案之中。
(二)分層設(shè)置情境,精當(dāng)設(shè)計(jì)問(wèn)題
這里的情境即“問(wèn)題情境”,是命題考查的載體,指的是以真實(shí)問(wèn)題為背景,以問(wèn)題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動(dòng)場(chǎng)域。它與教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)的情境有相似之處,不同的是,紙筆測(cè)試命題的情境以及在情境中所進(jìn)行的解決問(wèn)題或完成任務(wù)的活動(dòng),都是通過(guò)文字與符號(hào)描述的方式,即紙筆形式進(jìn)行建構(gòu)的。對(duì)于問(wèn)題背景的描述方式多樣,可以聯(lián)系日常生活以及生產(chǎn)實(shí)踐,創(chuàng)設(shè)“生活實(shí)踐情境”,考查學(xué)生運(yùn)用生命觀念解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實(shí)踐中的問(wèn)題的能力。也可以用源自真實(shí)研究過(guò)程或?qū)嶋H探索過(guò)程的資料,創(chuàng)設(shè)“學(xué)習(xí)探索情境”,考查學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新的思維方式解決問(wèn)題的能力[12]。情境資源所提供的信息要符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平,素材來(lái)源要真實(shí)、可靠,可以與學(xué)生經(jīng)歷過(guò)的材料有類似性但并不相同,也可以是全新的材料。如果要以教材外的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景,則要特別注意所給實(shí)驗(yàn)條件的簡(jiǎn)約性、結(jié)果數(shù)據(jù)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性,不能簡(jiǎn)單、草率地拼湊不同科技論文中的實(shí)驗(yàn)信息[13]。
在試題命制中,關(guān)注各個(gè)進(jìn)階水平的行為表現(xiàn)是試題區(qū)分度的關(guān)鍵。因此,在設(shè)計(jì)情境活動(dòng)時(shí),要根據(jù)生命觀念的不同水平,基于“進(jìn)階錨點(diǎn)”,分層描述不同層次的問(wèn)題??梢允呛?jiǎn)單的情境活動(dòng),它需要啟動(dòng)的是單一的認(rèn)知活動(dòng),即面對(duì)問(wèn)題時(shí)只需調(diào)動(dòng)某一個(gè)或幾個(gè)一般概念便可解決。這類問(wèn)題測(cè)評(píng)出的是學(xué)生基本的知識(shí)和能力水平。也可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的情境活動(dòng),它涉及復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng),主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用核心概念應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的水平,通常以非選擇題的形式出現(xiàn)。在具體設(shè)問(wèn)時(shí),其行為動(dòng)詞要與命題框架中的“關(guān)鍵行為表現(xiàn)”相一致,與問(wèn)題背景的內(nèi)容和材料相匹配,表述的語(yǔ)言要清晰、明確。如果在一道大題中設(shè)計(jì)了多個(gè)子問(wèn)題(集群)用來(lái)考查不同水平的生命觀念,則還要考慮各小題之間的邏輯關(guān)系,可以是每個(gè)小題對(duì)應(yīng)不同的背景,也可以針對(duì)同一個(gè)背景設(shè)計(jì)不同層次的問(wèn)題。問(wèn)題設(shè)計(jì)完成之后,還要有對(duì)應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),包括試題答案描述、試題評(píng)分情況說(shuō)明等。
(三)倡導(dǎo)集體研磨,加強(qiáng)檢驗(yàn)優(yōu)化
試題基本成型之后,集體研討和打磨是不可或缺的環(huán)節(jié)??梢匝?qǐng)幾位同行將試題提前先做一遍,對(duì)照命題框架和雙向細(xì)目表對(duì)試題難度進(jìn)行預(yù)測(cè),并就試題的針對(duì)性、科學(xué)性、邏輯性和新穎性進(jìn)行評(píng)判,對(duì)語(yǔ)言描述、文字及標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行推敲和完善,還可就題材設(shè)問(wèn)與答案之間的匹配度以及學(xué)生可能出現(xiàn)的回答進(jìn)行討論并給出參考答案。如果條件允許,也可以通過(guò)定性的專家咨詢法評(píng)判試題質(zhì)量,檢驗(yàn)試題的內(nèi)容效度,并根據(jù)專家意見進(jìn)一步修改和優(yōu)化試題。將優(yōu)化后的試題進(jìn)行實(shí)際測(cè)試,利用Rasch模型對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行定量分析,最終得到可靠的情境化試題[14]。
需要強(qiáng)調(diào)的是,在生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中,生命觀念不是孤立的存在,它與科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任之間相互交融,“是彼此關(guān)聯(lián)的立體結(jié)構(gòu)”[15]。因此,在開展單元(模塊)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)等活動(dòng)時(shí),應(yīng)該通盤考慮、整體設(shè)計(jì),運(yùn)用綜合思維,將必備品格和關(guān)鍵能力放到生命觀念的形成和科學(xué)探究的過(guò)程之中去關(guān)注和實(shí)施。此外,還要注意學(xué)科之間的銜接,在學(xué)科交叉中關(guān)注跨學(xué)科概念,建立對(duì)自然界的整體認(rèn)識(shí)。注意科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的滲透融合,將生命觀念的培育落實(shí)到每一次課堂教學(xué)過(guò)程之中,聚木成林,積林成森,根脈綿延,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的本質(zhì)追求。
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