基于核心素養(yǎng)的大概念生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

朱瑞

【摘 要】在實(shí)現(xiàn)初中生物學(xué)科核心素養(yǎng)培育的過(guò)程中，大概念生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于必經(jīng)之路。因此作為初中生物教育工作者，需要站在核心素養(yǎng)培育的視角下去優(yōu)化大概念生物實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)行為，這是引導(dǎo)現(xiàn)階段生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)步入高質(zhì)量的關(guān)鍵所在。本文從這個(gè)角度入手，積極結(jié)合大概念生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例，分析如何進(jìn)行教育教學(xué)行為的管理和控制，繼而步入到更加理想的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)格局。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);大概念;生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

大概念關(guān)注的是核心概念和主要概念，這不是一般意義上的常規(guī)概念，其屬于高度形式化的，有認(rèn)識(shí)論和方法論價(jià)值的，有著很強(qiáng)普適性的概念，很明顯這種概念也可以作用于實(shí)際生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由此形成大概念生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)版塊。在新課改的背景下，核心素養(yǎng)培育是主旋律，此時(shí)就需要在主旋律的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)大概念生物實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)模式的滲透。

一、融入大概念，形成進(jìn)階實(shí)驗(yàn)教學(xué)格局

在初中生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，將大概念融入其中，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅僅關(guān)注核心概念，還要聯(lián)系相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同知識(shí)點(diǎn)之間關(guān)系的梳理，確保學(xué)生在對(duì)于核心概念有著全面了解的基礎(chǔ)上，進(jìn)入到階段性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)格局，這樣可以使得實(shí)際的大概念生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展和進(jìn)步。以“生物與環(huán)境”大概念為例，依照新課標(biāo)的要求，其牽涉到的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有五個(gè)方面的內(nèi)容：生物與環(huán)境之間相互影響的關(guān)系;生態(tài)系統(tǒng)中包括一定區(qū)域的所有植物、動(dòng)物、微生物和非微生物，可以將其歸結(jié)為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三個(gè)版塊;生產(chǎn)者可以在光合作用下，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，再者依靠食物鏈向消費(fèi)者傳遞，分解者在整個(gè)過(guò)程中扮演著物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的角色;生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)?；谶@樣的進(jìn)階劃分，可以將對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行界定，也就是說(shuō)針對(duì)于不同的概念，滲透對(duì)應(yīng)有代表性的生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。在生物與環(huán)境之間相互影響的關(guān)系上，可以選擇做光對(duì)于鼠婦生活的影響實(shí)驗(yàn)，去分析環(huán)境對(duì)于鼠婦生活的影響，繼而更加正確的看待生物與環(huán)境之間的關(guān)系。在生態(tài)系統(tǒng)概念學(xué)習(xí)的時(shí)候，可以先以書(shū)中池塘生態(tài)系統(tǒng)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)的成分，再以學(xué)生熟悉的生態(tài)系統(tǒng)，如公園、學(xué)校、家庭等進(jìn)行概念分析，由此可以對(duì)生態(tài)系統(tǒng)概念有著更加針對(duì)性的認(rèn)知;在生產(chǎn)者光合作用核心概念學(xué)習(xí)的時(shí)候，此時(shí)的實(shí)驗(yàn)有綠葉在光下制造有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)，還有金魚(yú)藻在陽(yáng)光下產(chǎn)生氧氣的實(shí)驗(yàn)。也就是說(shuō)將實(shí)際的大概念作為基本架構(gòu)，形成有階段有層次的實(shí)驗(yàn)體系，確保在對(duì)應(yīng)大概念學(xué)習(xí)的時(shí)候，可以圍繞著大概念實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方式的選擇，然后確保學(xué)生在大概念支架上實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)工作的開(kāi)展，在這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，初中生可以對(duì)于生物科學(xué)形成更加宏觀的理解，加上實(shí)驗(yàn)操作，可以將對(duì)應(yīng)大概念的知識(shí)體系朝著健全性的方向發(fā)展和進(jìn)步。當(dāng)然為了確保此效益的發(fā)揮，還需要初中生物教師積極做好如下幾個(gè)方面的工作：依照實(shí)際大概念支架實(shí)現(xiàn)所有生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的梳理，將其歸結(jié)到不同的大概念之下，有些大概念中牽涉到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較多，對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)密度也比較高，此時(shí)就需要懂得進(jìn)行合理的調(diào)整和改善，必要的情況下還可以添加更加多的實(shí)驗(yàn)，由此使得實(shí)際的大概念生物實(shí)驗(yàn)課程體系能夠在初中生生物核心素養(yǎng)培育中發(fā)揮更加積極的效用。

二、倡導(dǎo)多元分析，開(kāi)展基于知識(shí)架構(gòu)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

需要看到的是進(jìn)階學(xué)習(xí)的階段并非是單一性的，其需要進(jìn)入到多階段、多元化的狀態(tài)，這里提及到的多元，是指在實(shí)際實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中要確保對(duì)應(yīng)的生物知識(shí)是在螺旋上升的，對(duì)應(yīng)的概念理解能力和關(guān)鍵技能鍛煉也進(jìn)入到多元化的狀態(tài)。詳細(xì)來(lái)講述，多元是倡導(dǎo)從學(xué)生思維發(fā)展的多個(gè)角度入手，確保概念架構(gòu)下的生物實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)朝著更加理想的方向發(fā)展和進(jìn)步。在此過(guò)程中，初中生物教育工作者需要對(duì)于新課改中關(guān)于生物學(xué)習(xí)的訴求進(jìn)行分析，對(duì)于當(dāng)前實(shí)際大概念生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，在大量數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各個(gè)維度進(jìn)階起點(diǎn)的界定，這也是實(shí)際生物實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的起點(diǎn)。同樣以“生物和環(huán)境”大概念為例，其在布局實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的時(shí)候，需要進(jìn)入到多元分析的狀態(tài)，第一個(gè)維度是：各種生物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境和彼此適應(yīng)的過(guò)程中，慢慢形成對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng);第二個(gè)維度是：各種成分相互作用，使得生態(tài)系統(tǒng)展現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，在此過(guò)程中會(huì)有物質(zhì)的循環(huán)和能量的流動(dòng);第三個(gè)維度是：生態(tài)系統(tǒng)在自我調(diào)節(jié)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)外來(lái)干擾因素的抵御或者消除，確保自身結(jié)構(gòu)和功能得以保存或者恢復(fù)，由此進(jìn)入到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài);第四個(gè)維度是：人類活動(dòng)會(huì)對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)生各種影響，此時(shí)要保護(hù)人類與其他生物的生存空間，進(jìn)入到可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。也就是說(shuō)上述四個(gè)維度，是多元分析的結(jié)果，也是實(shí)際初中生物實(shí)驗(yàn)需要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在學(xué)生多元生物知識(shí)架構(gòu)得以構(gòu)建之后，接下來(lái)就是將多元分析結(jié)果與各種生物實(shí)驗(yàn)對(duì)接起來(lái)。簡(jiǎn)而言之就是進(jìn)入到精細(xì)化的大概念生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，確保初中生在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)入到更加深度的生物認(rèn)知，生物理解，生物應(yīng)用的狀態(tài)。比如在不同類型生態(tài)系統(tǒng)組成和特點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的時(shí)候，會(huì)將其歸結(jié)到第二個(gè)維度，基于這樣的訴求，對(duì)應(yīng)的大概念生物實(shí)驗(yàn)就需要關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的初中生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：觀察生物體的實(shí)驗(yàn)，觀察人體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)，觀察單細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)。或者從課程架構(gòu)的角度入手，將其歸結(jié)為水中生物的實(shí)驗(yàn)，地面生物的實(shí)驗(yàn)，空中生物的實(shí)驗(yàn)，土壤里生物的實(shí)驗(yàn)等，在這樣多元化有層次的小實(shí)驗(yàn)任務(wù)的開(kāi)展過(guò)程中，圍繞著對(duì)應(yīng)大概念進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)會(huì)朝著更加深刻的方向發(fā)展和進(jìn)步。為了確保上述教學(xué)效益的發(fā)揮，還需要教師在平時(shí)的生物實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)開(kāi)展之前，引導(dǎo)學(xué)生去實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)生物知識(shí)的梳理，并且建立知識(shí)點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)，確保在大概念生物實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)兩者更加密切的銜接，繼而步入到更加理想的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)格局。

三、關(guān)注學(xué)習(xí)軌跡，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)步驟

現(xiàn)代教育理論認(rèn)為，先前的學(xué)習(xí)可以使得以后的學(xué)習(xí)朝著更加容易的方向發(fā)展，此時(shí)就需要構(gòu)建一個(gè)學(xué)習(xí)圖景，這樣可以展現(xiàn)出舊知識(shí)與新知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，在循環(huán)往復(fù)的過(guò)程中，引導(dǎo)對(duì)應(yīng)的大概念生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)朝著更加高的層次發(fā)展。也就是說(shuō)對(duì)于初中生物實(shí)驗(yàn)而言，也需要注重學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡的關(guān)注，了解學(xué)生生物知識(shí)認(rèn)知達(dá)到什么水準(zhǔn)，了解學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)是如何的，探討學(xué)生對(duì)于大概念的理解是如何的，這些都將成為后續(xù)大概念生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)。在此基礎(chǔ)上還需要結(jié)合實(shí)際生物學(xué)習(xí)的軌跡，確保引導(dǎo)生物學(xué)習(xí)活動(dòng)朝著更加精準(zhǔn)化的方向發(fā)展，這樣才能夠使得初中生生物核心素養(yǎng)得到培育和提升。詳細(xì)來(lái)講述，對(duì)于大多數(shù)初中生而言，一開(kāi)始對(duì)于生物環(huán)境的認(rèn)識(shí)，是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的日常經(jīng)驗(yàn)和零散的事實(shí)，他們可能知道地球上有各種生物，生物和環(huán)境之間也存在一定的關(guān)系，但是并不清楚這種關(guān)系是怎樣的，此時(shí)的大概念生物實(shí)驗(yàn)就需要關(guān)注將這種經(jīng)驗(yàn)呈現(xiàn)出來(lái)，接著是映射環(huán)節(jié)，就是能夠建構(gòu)事物特點(diǎn)和抽象術(shù)語(yǔ)之間的映射關(guān)系，此時(shí)的大概念生物實(shí)驗(yàn)要規(guī)范使用對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)用語(yǔ)，可以引導(dǎo)其迅速進(jìn)入到專業(yè)術(shù)語(yǔ)理解狀態(tài);再者就是關(guān)聯(lián)，此環(huán)節(jié)學(xué)生能夠建構(gòu)術(shù)語(yǔ)與事物可觀測(cè)具體特點(diǎn)之間的關(guān)系，也就是說(shuō)生態(tài)系統(tǒng)中錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系有著基本的了解，此時(shí)的生物實(shí)驗(yàn)是比較多的，以呈現(xiàn)這種關(guān)聯(lián)為主要任務(wù);在此之后是系統(tǒng)性，確保在生物實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以從系統(tǒng)層次，協(xié)調(diào)多要素結(jié)構(gòu)變量的關(guān)系，深刻理解生態(tài)系統(tǒng)是統(tǒng)一整體;最后是整合環(huán)節(jié)，就是能夠從核心概念整體對(duì)于科學(xué)觀念的理解，形成觀念與跨學(xué)科概念之間關(guān)系的建立，由此進(jìn)入到深度的大概念生物實(shí)驗(yàn)探究格局。作為初中生物教育工作者，要將以學(xué)生為本的教育價(jià)值觀貫徹執(zhí)行到大概念實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)中去，了解學(xué)生生物知識(shí)的掌握情況，生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的掌握情況，在此基礎(chǔ)上集合不同的學(xué)情，采用不同的實(shí)驗(yàn)探究模式，確保實(shí)際的生物實(shí)驗(yàn)探究朝著更加有針對(duì)性的方向發(fā)展。當(dāng)然在此過(guò)程中還可以突出學(xué)生的自主性，聽(tīng)取學(xué)生在此方面的意見(jiàn)和建議，然后了解他們的興趣點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)入到更加理想的初中生物實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)格局，相信這對(duì)于促進(jìn)核心素養(yǎng)培育而言，也是至關(guān)重要的。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大概念生物實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建，大概念生物實(shí)驗(yàn)格局的形成，需要從更加宏觀的角度去實(shí)現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)教育教學(xué)行為的優(yōu)化，也就是在這樣的探究過(guò)程中初中生物教育教學(xué)工作，會(huì)朝著更加高質(zhì)量的方向發(fā)展，對(duì)于初中生而言，自身學(xué)科核心素養(yǎng)也會(huì)因此得到更加好的培育和提升。

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【本文是2019年江蘇省教學(xué)研究第十三期立項(xiàng)課題“核心素養(yǎng)指導(dǎo)下初中生物大概念創(chuàng)新教學(xué)研究”（課題編號(hào)為2019JK13-L091）的階段性研究成果?！?/p>