生物课堂中的建构主义需求

欧荣明

摘 要：文章通过深化课改、落实生物学核心素养大背景下的生物学业水平考试中所涉及的模型建构以及在学生认知过程中重要概念的形成对建模教学的需求，阐明建构主义思想在中学生物课堂中的重要性和紧迫性。

关键词：核心素养;建构主义;模型;生物课堂

一、生物课程改革的需求

在2016年9月，教育部正式颁布《中国学生发展核心素养》的总体框架，指出核心素养在教学当中的地位[1]。《普通高中生物课程标准》（2017年版）中明确提出生物学核心素养由科学思维、生命观念、科学探究和社会责任等四个要素组成，其中“科学思维”要求学生能科学、充分、深刻地认识事物的本质及事物间的内在联系，并能运用科学方法解决实际问题，这与建构主义学习理论不谋而合。

建构主义学习理论，源自于瑞士心理学家皮亚杰（J.Piaget）的儿童认知发展理论。认为学生的学习不是一个等待被动灌输的过程，而是主动寻求知识和建构认知的过程。

二、学生认知发展的需求

从人的思维水平发展上看，中学生正处于由感性认知向理性思考的转变阶段，其理性思维刚刚起步，在面对一些较为抽象、难以理解的生物学概念时，理性思考能力依然捉襟见肘。所以，如何将理性的内容感性化、复杂的内容简单化，模型的建构也许就是一种好方法。

例如：在“细胞通过分裂产生新细胞”一课中，“细胞不能无限生长”是理解“细胞需要分裂产生新细胞”的前提概念。然而，细胞本身的微观属性决定了其“不能无限生长”这一生理特性的抽象性。对此概念“死记硬背”的学生数不胜数。此时，适当的采取建构教学或许就能改善这种不良的情况，比如：运用物理模型。首先教师追问“细胞能够无限地长大吗？”引导学生思考之后，做模拟实验：出示一些大小不一的土豆块，告诉学生它们代表大小不一的细胞，把它们浸润在稀碘液中，在相同的时间内取出切开，观察土豆块变蓝的情况并记录（表1）。

本案例中，教师将宏观的模型（土豆块）与微观的细胞形成类比，模型在实验中发生的可见变化在一定程度上反映了细胞的难以观察的生命活动。通过模拟细胞对外界物质的吸收速度的差异，有利于学生理解细胞的大小所带来的物质交换能力的速度的差异，从而较牢固而准确地建立了“细胞不能无限生长”这一重要概念。

三、对学生认知水平的考察需求

考试，一直就是一个备受争议的话题，但不可否认的是它在教学评价中的作用依然不可替代。中学生物课堂中的建构主义需求，或许也可以从历年的生物学业水平试卷中窥得一斑。

笔者曾简单分析过2018福建高中阶段招生考试卷（生物），并从中整理出直接以模型的形式呈现的试题及其所涉分值，如：

（1）第I卷第21小题（2分）

题目：下列有关染色体、蛋白质、DNA、基因关系的示意圖（图1），正确的是

解析：本题以概念模型的形式考察考生是否正确掌握染色体、蛋白质、DNA、基因等概念间的内在关系。教师在教学中，应使学生正确建构“染色体是由DNA和蛋白质构成的”、“基因是DNA上具有遗传效应的片段”这两个重要概念。

相关的题目还有第II卷的第28小题（6分）、29小题（6分）、30小题（5分）、32小题（6分）、34小题（8分）等，涉及的模型种类众多，因为篇幅有限，笔者在这里不再一一赘述，请见谅。

笔者还对历年的漳州市生物卷中直接以模型的形式考察考生的知识建构的题目所涉分值进行过统计（不完全统计），其结果如图2：

数据表明，在漳州市历年的高中阶段招生考试中，涉模题的占比一直居高不下。而自2017年福建省统一命题之后，该比例也有不减反增的趋势。

综上所述，不管是生物学核心素养的要求，还是《考试指导意见》的指向，又或是历年学业水平考试的现实都表明，能否在生物课堂上授之以“渔”、使学生们知其然更知其所以然，高效而牢固地建立起一些重要的生物学概念，已是刻不容缓的大事，是“智慧课堂”的关键。而建构主义所提倡的“以人为本”、“积极建模”的理念和方法，或许就是帮我们打开智慧课堂之门的那把“金钥匙”。

基金项目：福建教育学院2017年基础教育研究立项课题《模型建构在初中生物概念教学中的应用研究》

项目编号：JYYB—201748

参考文献

[1]吴美秀.运用模型方法解决生物学问题[D]，浙江：温州大学，2018.5

[2]郝杰，杨旺盛.基于建构主义学习理论的智慧课堂产品开发思路探讨[J]，教育与装备研究，2019（2）