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“五构概念”教学法在单元整体教学中的实践研究     

“五构概念”教学法在单元整体教学中的实践研究

周初霞(浙江省教育厅教研室)

 

 要 聚焦重要概念的单元整体教学研究中,尝试了五构概念教学法,将单元重要概念“解构”为若干个次位概念的“学习图谱”,情境-任务-活动-评价为课时教学主线,进行概念的“初构”“重构”“架构”和“创构”,从而在建构概念为明线的同时,与生物学学科核心素养发展的暗线相交融。

关键词 重要概念 单元整体五构概念学科核心素养

 

整体认识论认为在涉及知觉过程的整体和局部加工问题上,整体大于部分之和,整体决定部分的知觉,整体是在部分之前被知觉的。整体性教学是基于整体认识论所形成的一种科学设计观,是以设计整体学习任务为核心,主张教学设计回归学习的复杂性、真实性本质,在复杂的、真实的学习任务中去寻求“科学理性”的设计意义。单元整体教学既要求教师基于学科核心素养发展的视角设计教学目标,整体把握教材的深度和广度,对教学内容进行分析、整合、重组,又要回归概念教学的基本问题,将单元分解成若干具进阶性和连贯性的次位概念的课时教学。聚焦重要概念的单元整体教学研究中,尝试了“五构概念”教学法:将重要概念“解构”为若干个次位概念的课时“学习图谱”,明确单元整体教学目标与路径;设计“情境-任务-活动-评价的课时教学主线,通过创设情境,初构概念;活动论证,重构概念;整合建模,架构概念;迁移拓展,创构概念。“五构概念”教学法能帮助学生形成“整体分析——部分分析——整体总结”的思维方式,改善传统课时教学造成学习的碎片化和浅表化。学生在一般概念、次位概念的课时学习基础上,达成单元重要概念的建构,理解概念和规律的内在联系,提高运用生物学知识解决实际问题的能力,发展生物学学科核心素养。

1.“解构单元重要概念体系,设计单元整体学习图谱

1.1 以重要概念为中心,解构单元整体概念体系

从某重要概念出发,结合单元内容和学生者的学情,厘清次位概念→重要概念→大概念等各层级概念的逻辑关系,以及重要概念之间、次位概念之间的逻辑关系和相互支持作用等等,从而建构概念体系。 以细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”为主题的单元整体概念体系解构如图 1

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1.2 以次位概念为目标,解析课时概念序列

每节课的时间都是有限的,课时数也是有限的,因此要将有限的时间集中在对生物学重要概念的理解上,为学生学习概念创造条件。所以,对于课时教学来说,教师还需要对次位概念进行细化,将上位的概念拆分为一系列较为具体的概念,并依次列出概念序列。例如“细胞膜控制细胞与周围环境的联系”这一次位概念的学习,将其拆分为如下概念序列:

A.1.细胞膜控制细胞与周围环境的联系   

A.1.1.细胞膜具有选择透过性

A.1.2.细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成

A.1.3.细胞膜具体一定的流动性

然后,将基本概念转化为学习任务或探究的进阶问题,基于任务或问题,设计学生主动学习的系列活动。学生带着任务或问题进行活动,学习才得以真正发生。

1.3 情境-任务-活动-评价为主线,设计单元学习图谱

单元学习图谱是学生学习本单元的“锚点”,帮助学生明确单元学习的逻辑关系、逻辑脉络,课时学习的目标和内容等学习的主要方向。以逆向设计教学路线为指导,通过创设情境,设置问题以激发学习动机。学生带着挑战性任务或有思维深度的问题主动参与活动、深入探究,经历“体验”“探索”“发现”等知识的形成过程;学生获取有效信息以解决问题的过程中同时伴随着教学评价。基于评价,教师引导学生进行反思,帮助学生澄清“迷思”“错误”的前概念,从而形成科学概念。学生在获得新概念后,教师应采取各种手段评价学生最终的学习成果,尤其是在新情境中的应用迁移能力以及学习过程中的自我认知意识,从而使浅层学习走向深度学习。

重要概念“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”的单元整体学习图谱设计如图 2(参考杭州第十四中学卓芳芳老师获得的 2020 年浙江省高中生物教学活 动评比一等奖案例)。

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2.实施初构”“重构”“架构创构概念教学路径

细胞核是细胞生命活动的控制中心为例,具体阐述如下。

2.1 创设情境,初构概念

基于情境,形成思维冲突,暴露原有的迷思概念。建构主义学习观认为学习是学习者以已有知识和经验为基础的主动建构活动,学习者依据自己的观点解读学习内容,进而在自己的头脑中建构出新知识。在教学中,教师创设真实的生物学情境,结合学习内容的知识结构,凝练真实问题,以真实问题情境引导学生思维。例如,老师展示伞藻的生长过程,提出问题“细胞生命活动的控制中心是哪个结构?”学生明确学习目标,基于情境问题,联系生活经验和原有认知提出自己的预测、判断、解释和分析,形成思维冲突,暴露原有的“迷思”概念。

2.2 活动论证,重构概念

通过科学论证或探究等活动,将迷思概念调整为科学概念。要帮助学生形成正确的生物学概念,必然需要给他提供大量生物学事实以支撑。教师围绕概念组织事实性知识或活动,为学生搭建形成科学概念的阶梯,通过实验、生物学科学史论证等活动来引导学生精制编码、促进图式建构。学生动手操作或者动脑思考,观察现象及事物间的联系,通过归纳或演绎来达成概念的建构。例如,活动 1“以伞藻去帽、嫁接、核移植实验为素材,探究细胞核控制细胞的遗传和代谢”,将难以重复的探究实验,引入科学论证,使课堂更接近真实的科学研究,帮助学生发展科学思维和科学探究,理解科学本质。活动 2“用 3D 打印技术制作核模型并进行交流,旨在课堂中渗透 STEM 教育理念,帮助学生夯实科学、技术、工程和数学等跨学科知识的同时,提升其实践能力与创新精神。学生主动参与活动,进行讨论、实践等主动学习,经历“体验”“探索”“发现”等知识的形成过程。从而明确自己原有“迷思”概念的不足,尝试将“迷思”概念进行适当的调整,进而引发学生进行深入探究,尝试运用多种多样的证据,表达自己对新知识的理解或观点,并论证自己或他人的理解或观点。在论证、模型建构等过程中逐渐明晰概念的内涵和外延,生成科学概念。

2.3 整合建模,架构概念

将概念进行表达或结构化整合,从概念走向概念化。美国著名教育心理学家布鲁姆提出了学科结构论的教学论思想。他指出学习的实质是一个人把同类事物联系起来,并把它们组织成赋予它们意义的结构。教学中,教师引导学生将所学概念外显表达,并且与相关的概念进行比较、辨析,将新学习的概念进行内化,并纳入到原有概念体系中。例如“借助模型说出伞藻细胞核的结构和特点”“并在之前学习的细胞膜、细胞器等概念框架基础上,完成细胞核的概念架构”。特别是单元学习完成后,用概念图等方式架构个性化的概念框架。将课时学习的一个个具体的概念“锚点”连成“线”构成“面”,领会次位概念之间、次位概念与重要概念之间的逻辑关系,最终形成整体化、结构化、系统化的概念体系。一个良好的概念结构就是一个有序的系统,在这样的系统中,信息可以有效地储存、加工和输出。

2.4 迁移拓展,创构概念

在新情境中迁移应用概念,使概念得以拓展和创新。杜威在《我们怎样思维》一书中指出:思维最主要的一个功能就是在新情境中解答问题,排除疑虑,整个思维的过程其实就是梳理、分析和解决问题的过程。教师为学生提供新情境,特别是布置动手和实践类作业,尽量给学生提供实验、实践的机会和交流与分享的机会。例如“呈现克隆猴研究过程的新情境,让学生应用知识判断哪个细胞核模型能更好的表示激活后重组细胞的细胞核”“课后查阅和讨论克隆技术等前沿科技”。通过实践练习等评价学生能否迁移应用,“举一反三”,从而判断教学目标的落实情况,特别是学科核心素养的发展。同时,学生在实践过程中可产生新的体验、新的问题、新的思考,使所学概念得以拓展和创新,而这些又

将成为后续学习的动力和源泉。

3.实践总结与反思

单元教学设计有利于教师追求学科教学目标的有效设计和持续落实,而不拘泥于一个课时的内容来落实学科核心素养。五构概念教学中,解构单元概念体系,设计单元整体“学习图谱”是开展单元与课时教学的“GPS”,旨在追求知识的整体性、教学安排的整体性和学习的整体性,较好地处理教师整体设计思路与学生认知思路的矛盾,帮助教师和学生厘清单元整体与课时教学的概念层级、学习目标、学习活动与评价方向,从而实现整体设计与课时教学的内在逻辑关联性。

“五构概念”教学中在实施过程中还需要研究诸多实际问题:①概念建构的明线与素养发展的暗线要交融。单元整体情境与问题的设计要主线化,有整体性和连续性,一条情境主线贯穿整体单元始末。同时,“情境”的创设必须承载社会责任的落实,导向“立德树人”“五育并举”。情境主线与知识主线、素养主线融合,概念知识网络建构的同时生物学学科核心素养得以发展②概念教学必须突出科学概念的建构。通过“初构”“重构”“架构”“创构”概念的过程,旨在突出科学概念建构的“四个”关注,即关注“迷思”概念的暴露;关注学生形成概念的过程;关注概念体系的建构;关注概念的迁移应用③课堂实施要从被动学习走向主动学习。教师组织学生讨论并释疑,将科学概念聚焦清晰,学生自主或合作学习,找出核心问题的答案。教师必须给学生留出思考、活动、交流、提问等的时空,特别是学生提出疑问、“生-生互动生教生的开展,是走向主动学习的必然路径落实多元评价,促进概念深入理解。课堂实施中,要重视形成性评价方式,让学生学会控制和促进自己的学习,评价和反思自己的思维过程,审慎地选择解决问题的策略,从而从浅层学习走向深度学习。单元学习评价应聚焦在学生对概念的理解与应用,而不是复述事实。理解表现在两方面:一是概念之间的关联;一是新的情境下对概念的应用。因此评价工作就应该更多的考查学生对概念的理解,以及更高认知层次的概念应用。采用有一定情境的开放式评价方式,如访谈、简答、任务、报告、绘制概念图、真实情境下的问题解决等。


来源:[1]周初霞.“五构概念”教学法在单元整体教学中的实践研究[J/OL].生物学教学:1-4[2021-03-31]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/31.1009.g4.20210323.1913.002.html. 




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