武辉
1 大概念理念的内涵特征
1.1 大概念理念的内容分析——知识的整体性
“大概念”是处于学科中心位置,对学生学习具有引领作用的基础知识。在生物学课程中,“大概念”包括了对原理、理论等的理解和解释,是生物学科知识的主干部分。大概念包含多个具有逻辑关系的核心概念和若干一般概念(或基本问题)。大概念比核心概念更上位,是一种对某个知识结构的概括。可见,大概念的“大”并不是知识内容庞大,而是聚焦思维的核心。
1.2 大概念理念的袁述形式——过程的探究性
大概念可以是概念,也可以是观点,通常用陈述式来表达一个观点。与大概念配套的一般概念有4个特征:①生物史经典内容,值得探究;②反映生命观念,指向学科的核心;③基于生物学事实和证据,能够吸引学习者;④有学科思维要求,体现科学家思维。这种表述大概念的方式可以帮助学生建立起认识框架,而不是一些零散的片段。
例如,在现行浙科版教材中,以“活动”展示了“分析摩尔根的果蝇伴性遗传实验”,用“探究DNA的复制过程”作为一般概念实证。教材以生物学史为载体,增强了对自然现象的求知欲,有助于学生掌握科学探究的基本思路和方法。大概念注重让学生通过探索问题、完成任务和进行各种探究活动而获得知识。
1.3“大概念”理念的逻辑指向——应用的实践性
大概念是有组织、有结构的科学知识和模型,能够解释较大范围内的一系列相关现象。大概念降低了学生对一般概念的敏感度,更重要的是在大概念理念下,一般概念也有自身的意義。
随着学习的深入,学生对遗传的概念逐步走向应用水平。例如,在小学阶段,学生知道部分遗传现象;初中阶段,学生认识到“遗传信息在基因中,基因位于染色体上”;到了高中阶段,学生能够从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性。
2 大概念理念下的单元设计的实践路径
“大概念”理念要落实到每章、每节的教学中,教师可以采用单元设计的教学策略。
2.1 聚焦方向:大概念分解到核心概念,形成整体性认知
围绕大概念教学,首先设置情境将大概念逐级分解为一系列下位的核心概念和具体的一般概念,在此基础上进行每一课时的教学设计。
例如,《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中概念3的部分内容见表1。
进入概念3学习时,由于对遗传学史的缺乏,学生普遍感觉到学习到知识比较乱。为此,笔者设计了高中教材涉及的遗传学史统计简图(图1),使学生对所学概念心中有数。
师生共同讨论遗传学发展的大致历程:针对生物前后代间的遗传现象,孟德尔创造性地提出了“遗传因子”的概念和其遵循的两个遗传规律;随着人们对细胞减数分裂的认识,其中染色体的变化让人们开始了解到“遗传因子”的位置;科学家又先后探究了“遗传因子”的本质和功能。
2.2 选择路径:核心概念与一般概念互为关联,发展认知能力
教师围绕大概念、核心概念和一般概念,选择教学路径,使学生经历丰富的科学推理过程,逐步领悟概念的内涵。
例如,“分析摩尔根的果蝇伴性遗传实验”教学中,课堂有两种路径。(1)以教学设计主线展开教学:从白眼基因与性别有关的现象分析,再建立白眼基因与性染色体的位置关系,最后按照减数分裂进行假设、演绎。(2)以教学评价主线,围绕两个问题来展开展开教学:①控制白眼的基因在性染色上的位置可能有几种情况?②伴X染色体隐性基因在减数分裂过程中的行为如何变化?学生进行讨论:①位于Y染色体的非同源片段上,X染色体上没有对应的等位基因,即XXxXya;②位于X染色体的非同源片段上,Y染色体上没有对应的等位基因,即XAXAxXay;③位于X、Y染色体的同源片段上,即XAXA×Xaya:学生在特定的研究背景下,学生可以更准确掌握相关知识的产生和发展过程。教学设计如图2所示。
教学实践发现,教学设计主线符合科学发现,更有利于帮助学生思考解决一个真实问题需要具备哪些知识,并开展真实的探究。这种设计应用大概念和核心概念为一般概念学习的思维过程指明方向,更适宜于新授课教学。教学评价主线是在学生已经学习知识和经验基础上,帮助学生重新思考要解决的问题,完成知识的运用,更适宜于新授课教学。
2.3 单元反馈:对大概念理解的修正与螺旋上升,完善认知结构
反思是一种高层次的认知活动,完成相关概念学习后,学生要反思自身学习目标的达成度,不断修正学习中的缺陷和不足,以促进学习目标的实现。
例如,以单元学案为载体进行概念梳理,帮助学生对大概念的理解及时修正;以绘制概念图形式进行概念辨析,不断解决其中存在的“冲突”完善对大概念的认知结构;以较复杂情境试题为载体进行概念运用,培养知识的提取和能力的迁移;以拓展性作业形式如用数学方法证明红绿色盲男性患病概率高,进行概念自主学习,给学生的思维留下充分的空间。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)[S].北京.人民教育出版社,2018: 58.
[2]刘徽.深度学习:围绕大概念的教学[JI上海教育,2018,(6):57.
[3] 郎骁谋.大概念理念下基于项目的科学教学设计与实践[D].桂林:广西师范大学,2017:3-9.
[4]刘祖洞.遗传学[M]北京,高等教育出版社,1990: 2-3.