在体验式学习中传递生物学概念

曾秋丽

摘 要 介绍体验式学习与概念教学相结合的案例。通过体验式学习，学生能够理解概念、理清概念之间的关系；通过概念教学，学生能够应用概念，解释体验活动的现象，解决问题。

关键词 体验式学习 生物课程标准 生物学重要概念

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

生物学新课程改革带来先进的教学理念、全新的课程体系，鼓励学生主动学习、科学探究，使学生形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。然而在这光鲜的外表下，往往隐藏着一些实际问题，例如，教师过于片面强调学生的亲身体验而忽视最初的教学目标，在看似标新立异、热闹非凡的课堂教学背后，学生真的如教师所愿，达成学习目标，对生物学科产生浓厚兴趣，提高科学素养了吗？过去教师往往只关注学生“做什么” “怎么做”，如实验的操作规范和步骤、探究活动的方法和流程，而忽略了学生的感受和交流，因此所达成的学习效果比预期要低。《义务教育生物学课程标准（2011版）》突出“重要概念”，帮助教师把握教学的重点，明确教学的深度，更让教师深刻感受到：注重教学过程是因为更加强调学生的学习结果，如果能够结合概念教学，优化体验式学习，或许能够突破困境，使体验式学习不断延续下去。

1 在体验中理解概念

发芽的马铃薯能够长成独立的植物体，这种生殖方式为什么不是出芽生殖，而是属于营养生殖？对此问题很多学生想不通，觉得很茫然。教师也不明白为什么这么简单的概念，学生却不能理解。归根结底，是因为学生所掌握的知识都局限于课本，他们没有相关的生活经验，只通过死记硬背记，得到生物学概念的相关术语，并理解生物学概念的途径。只有丰富的、有代表性的事实和体验，才能为学生的概念形成提供支撑。

北京十一学校生物教师王春易说过：“从实验中找到知识，找到规律，知识就有了根；从字面上找知识，知识就成了点缀。”要使学生理解营养生殖，教师不妨让学生从体验种植开始，找到“营养生殖”这个概念的根：在日常生活中，有哪些常见的蔬菜、花卉能够进行营养生殖？营养生殖可以采用哪些简便的方法？在这样的问题背景下，学生尝试用马铃薯的块茎进行营养生殖，用透明的塑料瓶作为种植的容器，采用水培法方便观察植物在进行营养生殖时发生的变化。马铃薯是植物的块茎，属于营养器官，如果环境条件适宜，块茎上的芽眼处会抽生出新枝条，芽眼附近冒出许多不定根。将长出新枝条和根的块茎埋进土里，继续培养这株植物。一段时间后，植株生长得枝繁叶茂，甚至也会开花结果。

学生发现马铃薯原来的块茎缩小了很多，几乎找不到了，土壤中长出了很多小个头的马铃薯块茎。他们都很兴奋：一个芽眼竟然会产生如此大的变化，原来马铃薯真的可以通过块茎繁衍后代！通过种植和观察，学生能够形象地说出营养生殖的概念。教师提出问题：除了马铃薯能够进行营养生殖之外，还有哪些植物可以营养生殖？人们为什么会选择营养生殖的方法种植植物呢？教师利用生物实验室、教室植物角、校园种植园地等场所，专门开辟一个“营养生殖专区”，让学生利用身边的资源，自制培养容器，选择常见的甘薯、生姜、大蒜头、绿萝、多肉植物等作为营养生殖的种植材料，体验营养生殖的种植方法。在观察植物的生长过程中，学生的学习方式正在发生改变，他们更乐意通过动手操作、仔细观察、讨论交流的方式去理解生物学概念，挖掘生物学概念的内涵。

2 在体验中整合概念

在传统的教师讲、学生听的教学模式下，学生往往按部就班地跟着教师依教材学习，积累了一个又一个生物学概念，可是他们并不能说出概念之间的关系，也不会利用已经掌握的概念去建构知识框架。

生活环境和生活经验的局限性限制了学生的认知水平。初中生物学概念教学既要揭示概念的实质，又要符合学生的接受能力。教师围绕生物学重要概念，开展体验式学习活动，能够有效地提高学习效益，有助于学生对知识的深入理解和遷移应用。生物学实验是体验式学习的一种重要学习方式，很多概念、原理都是从实验中获得的。

苏教版生物学七年级（上册）第五章“绿色植物的一生”中，建议学生体验一种常见植物的栽培过程，需要学生观察从种子到成熟植株的生长发育以及开花结果的整个过程。学生在这一体验过程中，能够形成重要概念：绿色开花植物的生命周期包括种子萌发、生长、开花、结果与死亡等阶段。笔者通常让学生体验种植蚕豆，在未来的几个月里，一组连续性的实验即将登场：观察蚕豆种子的结构、探究种子萌发需要的外界条件、观察蚕豆幼根的根毛、探究蚕豆根尖生长最快的部位、探究外界溶液浓度影响根细胞的吸水、探究土壤浸出液对蚕豆苗生长的影响、制作蚕豆叶片的横切面玻片标本、观察蚕豆叶下表皮的保卫细胞和气孔……经过周密计划的体验活动，学生在体验中层层深入，发现问题、解决问题，不仅从局部到整体认识了绿色开花植物的结构特征，熟悉绿色开花植物的生长周期，还能够形成以下概念：植物的生存需要阳光、水、空气和无机盐等条件。当学生对这些体验活动进行小结时，他们有关绿色开花植物的知识框架逐渐成形，从而帮助学生完成感性知识到理性知识的转变。

皮亚杰认为，学习并不是个体获得越来越多外部信息的过程，而是学到越来越多有关他们认识事物的程序，即建构新认知图式的过程。在上述的活动中，知识的框架还能够继续搭建，种植蚕豆的体验活动还可以延续下去。当蚕豆生长到第二年春天时，蚕豆会开花、结果，这一重要的生命阶段非常值得等待，学生会有新的发现、新的思考，也为其八年级学习“绿色开花植物的有性生殖”增加了直观体验和经验储备。通过体验式学习，概念教学的广度得以拓展，重要概念能够逐步螺旋式发展，概念之间的关系逐渐被梳理清楚，合理的知识框架正在一步一步搭建起来。

3 在体验中应用概念

体验式教学需要教师在研究教材的同时，也研究学生和体验活动。苏教版生物学八年级（上册）安排了“探究小型生态系统的稳定性”的活动，教师要指导学生通过观察小型生态系统，加深学生对生物与环境关系的认识。大多数学生都热爱生命，喜欢观察生态瓶中的鱼和其他水生生物。长期的连续观察可以使学生增长知识、促进研究、增进理解。endprint

生态瓶是将少量的植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，形成的一个人工模拟的微型生态系统。如何制作这样的微型生态系统？学生首先要理解重要概念“生态系统的组成”：一个生态系统包括一定区域内的所有的植物、动物、微生物以及非生物环境。根据概念，学生准备好干净的5 L装油桶，油桶是透明的塑料制成，保证瓶内有足够的光照作为能量的来源；装入一些冲洗干净的沙子和小石子；从附近的池塘取来足量的水装进油桶，桶内有约4/5的水以及1/5的空气；还放了一些黑藻，黑藻的叶片既能制造氧气，也可以作为小鱼的食物，还能美化小鱼的生活环境；最后，把小鱼、小虾、螺蛳等动物放进去。

生态瓶中的生产者、消费者放多少合适呢？学生需要理解和应用第二个重要概念：生产者通过光合作用把太阳能（光能）转化成化学能，然后通过食物链（网）传给消费者、分解者，在这个过程中进行着物质循环和能量流动。生态瓶是密封的，瓶内的食物和气体都可以不断地循环使用，在光合作用下，藻类植物得以繁衍生长，小鱼、小虾吃藻类得以维持生命，由于生态系统中能量流动一般是单方向的，能量流动会逐级减少，作为消费者的鱼、虾、螺蛳的量就不能太多。

每个小组设计的生态瓶都具有各组的创意，有的小组还通过观察小鱼的状态判断瓶中消费者是否太多，如果小鱼经常浮在水面张口“换气”，就说明生产者制造的氧气不够用，消费者的数量多了；有的小组发现生产者的数量太多也会破坏生态平衡，小鱼在一夜之间竟然全都一命呜呼，学生通过回顾“呼吸作用”的概念，可以解释这个现象。

在体验活动中，小组之间展开竞争，看看哪一组的生态瓶中消费者存活时间最长。教室的窗台上，生态瓶里的生物陪伴着学生读书、学习，人与自然相处得多么和谐！在活动汇报和交流的环节，学生都深有感触，说出很多观察的收获和感想，并提出一些改进措施。体验活动继续进行，各组学生把原先制作的生态瓶加以改进，展开新一轮的竞争，就这样，教室里充满了生机勃勃的生命气息。学生通过运用生物学概念，模拟池塘生态系统，设计和制作生态瓶，观察生态瓶内的生物成分之间、生物成分与非生物成分之间相互作用和影响，真正理解了“生态平衡”的内涵。

4 在概念中回味体验

有位专家这样说：好的老师具有联合能力，他们能够将自己、所教学科和他们的学生编织成复杂的联系网，以便学生能够学会去编织一个他们自己的世界。当体验式学习成为一种习惯，教师和学生都会通过活动构建概念的联系网，体验得越多，这张网就越复杂。即使是一次所谓失败的体验，也值得师生去思考和分享，说不定刚好就为另一个概念打开一扇窗。

如在“探究根的生长部位”活动中，学生根据实验要求，给蚕豆苗的根部画好等距离线，并给蚕豆做好标记，统一由课代表照看蚕豆2 d。2 d后，课代表拿出的蚕豆苗茎长得细长，叶片是嫩黄色的，其他学生感到很奇怪。课代表很不好意思，原来他只是把蚕豆苗放进储物柜，之后就没有看过豆苗，豆苗在黑暗中生长，虽然长出了叶片，但是颜色却是嫩黄色的。

利用这次小小的意外，笔者刚好引申到“叶绿素的形成需要光”这个概念，学生很快理解了在黑暗中生长的植物叶片不是绿色的原因。笔者鼓励学生继续培养蚕豆苗，让豆苗接受光照，看看叶片的颜色会不会产生变化。学生非常兴奋，把豆苗放在窗台上接受光照，等到叶片变绿了，他们高興地捧着豆苗，和教师一同见证生命的奇迹。

在体验活动中，笔者常常故意制造这样小小的“意外”，并且请学生帮忙解决难题。比如在“观察洋葱鳞片叶表皮细胞”的实验中，如果观察的是紫色的表皮细胞，笔者会把滴加的清水替换成盐水，让学生思考：为什么紫色的液泡变小了？生态瓶中的黑藻开花了，笔者会和学生一起探讨：黑藻属于藻类植物吗？如果不属于藻类植物，它属于哪个植物类群呢？在探究“霉菌生活的环境”时，超出预期的实验现象如何分析？为什么馒头不加水也能发霉？为什么加多了水的馒头上霉菌长得反而更少？袋子里怎么会有酒味？当学生带着问题去思考、去探索，他们会发现，即使是不完美的体验，也可以用生物学概念去解释生命现象，曾经学过的生物学概念真的很有用。

帕克·帕尔默曾经说过：“当我和我的学生发现可探索的未知领域，当我们面前展现曲径通幽、柳暗花明的一幕，当我们的体验被源自心灵的生命启迪所点亮，那时，教学真是我所知的天下最美好的工作。”一次次的探索和尝试，不仅仅帮助学生获得了知识的积累，获得了分析问题、独立思考的能力，更重要的是让他们体验到了最美好的情感，那就是探索生命奥秘的感觉，这才是生命教育最初的愿景。

参考文献：

[1] 张成军.中学生物学实验教学[M].北京：科学出版社，2009.

[2] 解凯彬.生物课程与教学研究：1979—2009[M].南京：南京师范大学出版社，2013.

[3] 王春易.从学科教学走向学科教育[M].北京：中国大百科全书出版社，2012.11.

[4] 中华人民共和国教育部制定.义务教育生物学课程标准：2011年版[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[5] （美）帕克·帕尔默著，吴国珍等译.教学勇气：漫步教师心灵[M].上海：华东师范大学出版社，2005.endprint