基于核心素养的初中生物学前概念转化教学策略

文摘   2024-11-23 10:02   四川  

文章刊登于《时代教育》杂志2024年7月上旬刊(第13期)

课题:本文系福建省大田县2022年基础教育教学研究立项课题“基于核心素养下的初中生物前概念转化实践研究”(TKTZ-22078)研究成果

在新课标背景下,初中生物学的教学工作要聚焦大概念,通过科学合理的课程内容体系,突出重点概念,以符合初中生认知特点的方式发展其核心素养,使学生能够对重要的生物学概念有较为深刻的理解和应用。初中生在系统学习生物学课程之前,对该领域并非一无所知,他们所了解的一些前概念能够在教师的引导下实现转化,成为学生理解生物学概念的重要基础,帮助学生提升核心素养。本文对核心素养下的初中生物学前概念转化教学策略展开了讨论。

在初中生物学课程教学中,教师不仅要培养学生的核心素养,还要努力提升教学效率,使学生能够在良好的环境氛围下对生物学课程产生学习兴趣和信心,为学生的未来发展奠定坚实基础。从这一考虑出发,初中生物学教师应对前概念予以充分关注,帮助学生将前概念转化为学科认知,成为学生理解和应用生物学概念的有效助力。

一、初中生物学前概念的概述

前概念是学习者在接触正确的科学概念前,通过日常生活和实践等途径所得到的某些认识或观点,这些认识或观点是其头脑中已有的观念,还没有经过有效概括,可能与科学概念之间存在一定差异。对于初中生物学课程来说,学生的前概念可能包括从网络等渠道获得的较为零碎的生物学知识,其中可能既有科学的成分,也存在断章取义的内容,影响着学生对于生物学学科的认知[1]

二、初中生物学前概念转化的重要意义

通过对前概念定义的探究,笔者发现前概念对于初中生的生物学学习可能有着正向和反向的作用。如果学生得到的前概念只是较为零碎,但准确、没有错误,那么在学习过程中就能成为学生学习生物学的有力支持;反之,如果学生得到的前概念比较片面或者存在明显错误,那么前概念就会对学生形成科学的生物学概念产生阻碍,在应用生物学概念时也可能出错。初中生物学前概念转化的重要意义,就在于避免出现此类错误,有目的地帮助学生正确认识生物学。

例如,人的血液有A、B、AB、O等各种血型,如果学生已对其有所了解,那么在学习相关生物学知识时将更加轻松。但是,如果部分学生还受到了各种信息的影响,认为血型会对一个人的性格产生直接且有决定性的影响,并根据血型给周围的人“贴标签”,将不利于学生未来的生物学学习。教师可以通过转变学生的前概念,使得学生能够实事求是看待血型等概念,让学生掌握正确的方法论,体现前概念转化的价值[2]

三、初中生物学教学常见的前概念

通过既往的教学观察、实践和对相关文献资料的梳理,可以发现初中生普遍具有生物学领域的前概念,其中有一些前概念是比较常见的。

第一,对鱼类或鸟类的认识。比如,部分学生认为生活在水里、名称中带有“鱼”的就属于鱼类;部分学生认为长着翅膀、能够飞翔、有骨骼的动物就是鸟类。

第二,对糖类的认识。部分学生从日常生活经验出发,认为糖类给人的直接感觉是“甜味”。因此,部分学生认为甜的东西就是糖,或者含有糖;反之,不甜的东西就不是糖。事实上,目前已有能够让人产生“甜”这一味觉的代糖,也有糖类物质不会直接产生甜味。

第三,对人类繁衍的认识。比如,部分学生通过电视等途径经常听到“十月怀胎”,以为人类孕育生命就是刚好十个月的时间。又如,部分学生了解到每个人都是从婴儿时期成长起来的,但不知道在成为婴儿之前,还要经历精子与卵细胞的结合以及演变,再成为一个完整的婴儿个体[3]

四、初中生获得生物学前概念的主要途径

了解学生可能普遍具有的前概念,能够帮助教师在教学中尽快找到教学的发力点,以较高的效率争取较好的转化效果。因此,掌握学生获得生物学前概念的主要途径很重要。因为学生在学习的过程中,仍然会通过这些途径接触各类信息。教师可以根据学生习惯获取知识的途径,对学生进行有针对性的指导,使学生能够较好地分辨信息的准确性和科学性,从而帮助学生掌握获取前概念的正确方法。

从当代初中生所处的时代、思维和行为习惯来看,这些途径主要包括生活经验、生活用语、社交媒体等。例如,根据生活经验,用肥皂洗手可以清除手上的一些细菌,家里使用的消毒液有杀菌作用,久而久之,部分学生就认为只要是细菌就是有害的,是要消灭的。又如,根据生活用语,上文提到的“十月怀胎”就是一个明显的例子。再如,社交媒体渠道则主要表现为电视和网络,如某些产品涉及虚假宣传或夸大宣传,让学生以为其产品正如广告词所说的那样。教师应该在教学中注意引入这些例子,帮助学生辨别、转化前概念。

五、基于核心素养的初中生物学前概念转化教学策略

(一)创设情境,建立直观认识

初中生在生物学领域得到的前概念,一部分源于“道听途说”,学生对于生物生长的过程和生命历程中的各种现象缺乏充分观察与直接体验。部分学生在面对某些看似专业或者得到广泛认同的观点时,无法做到及时分辨,进而形成了错误的前概念。即使是正确的前概念,也会因为缺乏直观认识而难以给学生留下较为深刻和持续的印象。因此,教师应注重情境创设,鼓励学生以事实为依据进行独立思考和判断,这不仅有利于前概念的正向转化,也是对学生科学思维的培养。

例如,教师以动画视频展示某人在大量出汗后喝水,水瓶上明确标注“纯净水”,部分学生从生活经验出发,认为出汗后喝水是正确的,也有学生提出可以喝“运动饮料”。教师出示某些运动饮料配料表,发现其中还有“无机盐”,同学们都感到困惑:“盐不是会导致更加口渴吗?”这时教师再引导学生结合人体内的物质运输,解释“为什么要喝含有无机盐的运动饮料”。同学们探究后发现,原来人体大量出汗失去的不仅有水分,还有无机盐。随后,教师用动画演示人体摄取无机盐的过程。

(二)鼓励表达,发现认知问题

借助情境创设、微课视频等,学生能够在获取直观认识的基础上发现自身的某些前概念是存在“问题”的,且能够留下较为深刻的印象,但这些前概念并不容易暴露出来。比如,部分学生知道鲸鱼不属于鱼类,属于哺乳动物类,但他们只了解这个知识点,并不清楚背后的科学道理,因此仍然把海豚或章鱼等归为鱼类。在他们没有表达出此类观点时,教师难以发现学生存在的这些认知问题。因此,教师应该重视对学生科学思维核心素养的培养,鼓励学生表达、发现并解决问题。

例如,在学习“光合作用”之后,教师可以提出一个问题:“如果用透明塑料袋把植物套起来,植物还能进行光合作用吗?”鼓励学生畅所欲言,提出自己的想法。有的学生认为,这时就无法进行光合作用了,因为塑料袋把光“挡”住了,无论其是否是透明的。这就暴露出学生将“光”看作了一种“实体”,在认知上还存在不足。随后,教师可以让学生以教室或家中的一盆绿植为实验素材,套上塑料袋,观察植物是否仍然在继续生长,通过实践探究转化学生错误的前概念。

(三)动手实验,构建科学概念

在前概念的转化中,引导学生动手实验是非常有效的策略。一方面,可以借助实验创设有趣的、动手动脑相结合的情境,帮助学生拥有直观认识;另一方面,这也是一种探究实践,能给学生留下深刻印象,有助于教师发现学生前概念中的错误。通过实验过程和实验现象,学生还能将前概念和态度责任核心素养关联起来,纠正错误认识,为自己和他人负责,进而建立起科学的概念认知。所以,教师要重视实验教学,根据学生实际情况设计和组织实验,拓展教材内容。

例如,某学生提出曾见到过一幅图,显示视网膜上呈现的是倒像。但在日常生活中,我们看到的都是正像,这说明什么问题?难道我们眼前的世界其实都是倒着的?这时教师可以带领学生展开趣味的眼球模拟实验,用凸透镜模仿眼球的折光系统,学生自行完成实验过程。同时,教师带领学生了解神经和大脑在这方面发挥的作用,让学生在实验中积极思考,发展探究实践核心素养[4]

(四)生生互动,自主完成转化

初中生会通过各种渠道不断接收信息,也会持续产生不同的前概念。教师无法一直帮助学生解决问题,需要学生自身具备相应的能力和素养,具备自主转化前概念的能力。教师应该鼓励和引导学生展开交流互动,尝试通过彼此思维的碰撞和辩论解决问题。在这一过程中,学生能够用实验证明自己的观点,或者虚心接受他人的正确观念,在转化前概念的同时得到生物学核心素养的发展。

例如,对于种子,不同的学生有不同的认识。有的学生认为一粒玉米或者一粒葵花籽都是种子;有的学生认为玉米粒是种子,葵花籽不是;还有的学生则表示两个都不是种子。教师在进行“种子植物”等知识教学时,可以组织学生分为三组,引导学生充分利用所学知识积极辩论,并在学生需要时利用教室里的计算机和大屏幕向学生提供辅助材料。这样不需要教师过多介入,学生也能完成前概念的转化,而且学生能够通过交流或者自主信息化学习等途径解答疑问,发展生物学核心素养。

(五)更新知识,养成良好习惯

学生的学习过程是一个不断接收新知识,完成新的认知建构的过程。所以,转化前概念的根本方法是学生养成良好的学习习惯,能够不断更新现有的知识体系。而获得新知识的途径除了依靠课堂教学外,还需要持续实践。教师应抓住各种机会,培养学生的自主学习意识和能力,鼓励学生积极开展生活化实验,启发学生用所学知识解决现实生活中遇到的问题。这是学生发展核心素养的过程,使学生能够适应未来社会发展与个人生活的需要[5]

教师可以借助各种综合实践活动引导学生。比如,在对“环境污染对生物的影响”进行探究时,教师可以与当地的环保企业或环保组织共同开展综合实践活动,让学生了解当地存在的某些环境污染问题及其对生物的影响,启发学生提出问题,如“白色污染物只是因为不容易处理吗?是否可能造成动物误食?”等,在活动后由学生共同完成活动报告,包括自己的哪些认识得到了更新、生物学知识起到了何种作用等。

初中生会通过各种途径与外界产生信息交流,他们所具备的前概念会对他们掌握初中生物学概念及核心素养发展造成影响。因此,教师必须予以前概念应有的重视,不仅要关心学生的学习成绩,也要看到前概念对学生造成的影响及学生整体的认知水平,促进前概念的正向转化,发展学生的生物学核心素养。(作者系福建省大田县第六中学教师)

注:[1]王莹莹.初中生生物学错误概念的诊断和转变策略研究[D].内蒙古师范大学,2022.

[2]邱淑贞.七年级生物前概念调查[D].赣南师范大学,2017.

[3]张宇.初中生物课堂中前概念转化策略的研究[D].天津师范大学,2015.

[4]毕春丹.初中生物概念转变教学模式的应用研究[D].陕西师范大学,2015.

[5]周碧珍.贵阳市初中生生物学前科学概念调查及其转变研究[D].贵州师范大学,2014.

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