初中生物学“四念一体”发展规律模型的构建

段虎

《义务教育生物学课程标准》（2022年版）指出，生物学课程要培养学生的核心素养，而生命观念就属于核心素养四个维度中的一个。在初中生物学教学中，笔者发现学生对于知识的认知经历了“观念→概念→生命观念→生活理念”的发展过程。其中，学生在课前基于生活经验形成的观念可能是片面的，甚至是错误的。在课前准备阶段，教師应充分认识到学生观念的不足，通过列举并剖析实例，列举事实和观念间的矛盾，提出问题挑战学生的原有认知，引导学生分析事实、重塑概念。教师应引导学生分析概念之间的联系，促进生命观念的发展，而在生产生活中不断应用生命观念解决问题，有助于学生形成科学健康的生活理念。基于以上规律，笔者尝试着从课堂教学出发，构建初中生物学“四念一体”发展规律模型，为教师教学提供参考。

一、关于观念、概念、生命观念和理念的解读

观念是某人对事物的主观与客观认识的系统化之集合体，常常表现为一种看法或观点，反映的是概念与概念之间的关系。人们会根据自身形成的观念进行各种活动。利用观念体系对事物进行决策、计划、实践或总结等活动，从而不断丰富生活和提高生产实践水平。观念具有主观性、实践性、历史性、发展性等特点。形成正确的观念和观念清晰，有利于人们做正确的事情，提高生活水平和生产质量。

概念是人们基于事实或证据构建的、对客观事物一般特征和本质属性的认识。生物学概念一般以陈述句的方式表述，按照范围大小、内在联系可以分为大概念、重要概念和次位概念，而次位概念又是人们在对事实证据进行归纳理解的表述上建立的。

生命观念是从生物学视角，对生命的物质和结构基础、生命活动的过程和规律、生物界的组成和发展变化、生物与环境关系等方面的总体认识和基本观点，是生物学概念、原理、规律的提炼和升华，是理解和解释生物学相关现象、分析和解决生物学实际问题的意识和思想方法。生命观念主要包括生物学的结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、稳态与平衡观等。

生活理念通常情况下指的是人的思想和意识，反映为表象或客观事物在人脑中留下的概括的形象，常常外显为人们在生活中解决问题时的思考方式和解决方法，对学生的生活具有指导意义。

二、初中生物学“四念一体”发展规律模型

首先，教师在教学前需要了解学生的观念，并在教学中制造冲突，引导学生打破原有的错误观念或片面观念；接着，基于事实证据重新塑造概念，并依据概念间的联系构建思维导图，系统化形成生命观念；最后，在生产生活实践应用中，引导学生学会运用生命观念理解和解释生物学现象、分析和解决问题，在实践应用中将生命观念内化为学生的生活理念（如图1）。

三、模型的运用教学实践与研究

为进一步验证“四念一体”发展规律模型在促进学生生命观念发展，助力学生形成科学健康的生活理念方面的积极作用，笔者以“人体生理与健康”专题教学为例，具体分析如下：

1. 制造思维冲突，问题打破观念

由于人们对事物的主观认识存在差异，而个人观念又受主观认识的影响，因此观念会存在差异。换而言之人们建立的观念，即对概念与概念之间的关系认知不一定是正确的。

例如，在教学“人体生理与健康”专题中的“消化和吸收”一节前，学生会依据生活经验认为人体的消化系统只包括消化道，进而把消化问题归因于消化道某个结构出现问题。教学中，教师可以基于情境提出问题，比如基于“某同学长期饮食油腻，缺乏运动，在医院体检时检查出了脂肪肝，医生建议其少食油腻食物”的情境，提问学生：“为什么某同学患脂肪肝后要少食油腻食物？肝脏和脂肪的消化是否有关？”教师以此来引导学生作出“肝脏与脂肪的消化有关”的假设，这有悖于学生的认知，于是便在学生的观念和概念之间制造了冲突。学生开始质疑自我观念是否正确，这便为后面形成新概念奠定了基础。教学实践证明先列举事实、提出问题，激发学生思维冲突，再引导学生解决问题、形成新概念的形式更容易使学生意识到原有观念的错误，加深学生对新概念的理解，促进学生对概念的迁移和应用。

2. 活动解决问题，事实重塑概念

基于以上问题，教师引导学生通过活动解决问题，再列举大量事实重塑次位概念。教师可以引导学生设计探究实验“猪肝研磨液对脂肪的作用”。学生自主设计一组对照实验，在对照组试管中加入5 mL清水，在实验组试管中加入5 mL猪肝研磨液，同时再往两支试管中加入10 mL植物油，充分摇匀后静置一段时间，结果显示对照组无变化，实验组的植物油变为小油滴，从而引导学生得出结论：猪肝研磨液对脂肪有消化作用。

在此基础上，教师可以顺势引出以下事实：人体具有多个消化腺，肝脏是人体中最大的消化腺；肝脏能分泌胆汁，胆汁可以乳化脂肪；肝脏分泌的胆汁会先储存在胆囊中，再由胆管运输到小肠中，参与脂肪的初步消化；小肠中的肠液和胰液参与脂肪的最终消化。基于以上事实，学生可以归纳总结得出“人体的消化系统是由消化道和消化腺组成的”这一次位概念。

运用同样的方法，教师可以引导学生由次位概念构建出生物学的重要概念。例如，水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质和维生素是人体生命活动所需的主要营养物质；消化系统能够将食物消化，并通过吸收将营养物质转运到血液中；人体的消化系统是由消化道和消化腺组成的；不合理的饮食习惯和饮食结构可能导致营养不良或肥胖；食品安全对人体至关重要，良好的饮食、卫生等习惯对人体健康有积极的影响等次位概念，可以构建出本专题的重要概念：人体通过消化系统从外界获取生命活动所需的营养物质。“人的营养”概念图如图2所示。

3. 构建思维导图，发展生命观念

初中生物学教科书中有大量的概念，学生可以通过阅读、实验和教师指导讲解等途径辨析概念间的关系。笔者按照从点到面、从局部到整体、从微观到宏观的顺序，在重要概念的基础上构建大概念，发展学生的生命观念。

首先，在由“事实构建次位概念”的过程中发展生命观念。例如，针对生命观念中“结构与功能观”的发展，笔者以“分析小肠适于消化和吸收的结构特点”为例，引导学生由事实构建次位概念的思维导图时，建立“结构与功能观”。学生通过阅读课本，发现“小肠内有肠腺，肠腺能分泌肠液，肠液中含有多种消化酶；小肠中含有胆汁和胰液，胰液中含有多种消化酶”，这些特点适于小肠消化食物。“小肠很长，一般长5-6米；小肠内表面有许多皱襞，皱襞表面有小肠绒毛；小肠绒毛内有丰富的毛细血管；小肠壁和毛细血管壁仅由一层上皮细胞构成”，这些特点适于小肠吸收营养。这些体现了结构与功能相适应的生命观念，学生在形成“结构与功能观”后，就可以根据结构特点推测其功能或根据功能推测其结构特点，如图3。

其次，在由重要概念构建大概念的过程中发展生命观念。以“人体生理与健康”专题为例，笔者从单元教学的角度，引导学生分析概念间的内在联系，在由重要概念构建大概念，形成思维导图的过程中，发展学生的生命观念。“人体生理与健康”专题中出现的重要概念如下：①人体通过消化系统从外界获取生命活动所需的物质；②人体通过循环系统进行体内的物质运输；③人体通过呼吸系统与外界进行气体交换；④人体主要通过泌尿系统排出代谢废物和多余的水；⑤人体各系统在神经系统和内分泌系统的调节下，相互联系和协调，共同完成各项生命活动，以适应机体内外环境的变化；⑥人体具有免疫功能，通过计划免疫等措施能够预防传染病；⑦生活习惯与行为选择能够影响人体健康。

教材中体现初中生物学核心素养生命观念层面中的“结构与功能观”的重要概念有①②③④⑥；体现初中生物学核心素养生命观念层面中的“稳态与平衡观”的重要概念有⑤⑥⑦；体现初中生物学核心素养生命观念层面中的“局部与整体观”的重要概念有①②③④⑤⑥；体现初中生物学核心素养生命观念层面中的“物质与能量观”的重要概念有④。

基于重要概念①-⑤，我们可以构建大概念“人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成负责的生命活动”。同理，由重要概念⑥⑦，我们可以构建大概念“人体健康受传染病、心血管疾病、癌症及外部伤害的威胁，良好的生活习惯和医疗措施是健康的重要保证”。在由事实逐步构建大概念的过程中，教师可以发展学生的物质与能量观、局部与整体观、结构与功能观、稳态与平衡观等生命观念。

4. 内化思想方法，形成生活理念

学生尝试以生命观念分析解决生活中的问题，解释常见现象。随着生命观念在生产、生活中的不断实践和渗透，逐渐成为学生思想意识的一部分，内化为学生的生活理念，指导学生科学健康地生活。

如以“吃早餐”这件事为例，部分学生养成了不吃早餐的习惯，他们认为不吃早餐对身体影响不大。而在教师引导学生学完本专题内容后，学生学会从物质和能量观、局部与整体观的角度分析不吃早餐的危害：①食物中的营养物质被消化系统消化和吸收，进入循环系统后，再运输到组织细胞中氧化分解，释放的能量供给人体各项生命活动，不吃早餐会导致机体缺乏能量，从而引起头晕嗜睡、身体无力和反应缓慢等症状，长期不吃早餐可能会引起胆结石、胆囊息肉等多种消化系统疾病。由此，学生便意识到了吃早餐的重要性，开始注重早餐质量，将生命观念融入生活，形成了健康生活的理念。

又如，以“分析糖尿病的病因”为例，很多学生凭借生活经验会认为糖尿病是由于糖摄入过量引起的，这种认知是错误的。当学生学完本专题内容后，他们将学会从结构与功能观、局部与整体观、稳态与平衡观的角度解释糖尿病的病因。①从结构与功能观的角度看：可能是由于腎小管或肾小管周围的毛细血管结构受损，导致肾小管的重吸收作用出现问题，造成原尿中的葡萄糖不能被完全吸收回肾小管周围的毛细血管，引起糖尿病。②从“局部与整体观”的角度看：可能是由于胰岛出现病症，导致胰岛素分泌不足，血糖浓度无法被有限的胰岛素调节至正常范围，血糖居高不下，进而引起糖尿病。③从“稳态与平衡观”的角度看：血糖平衡与人体八大系统都有关系，葡萄糖参与了细胞的呼吸作用，对于维持人体的稳态具有重要意义。在“分析糖尿病的病因”的过程中，学生从生命观念的角度分析和解决问题，并内化为科学的生活理念，这对于他们今后的学习、生活和工作具有重要的指导意义。

教学是复杂的系统，学情也随着时代发展不断变化，要想在新课标的指导下发展学生的学科核心素养和学科关键能力，教师必须转变教学设计理念，从课标、教材和学情出发，研究学生认知规律，有的放矢地开展教学。“四念一体”发展规律模型的构建立足初中生物学核心素养，关注学生的认知情况，针对教学的关键环节，提出了“问题打破观念，事实重塑概念，发展生命观念，形成生活理念”的观点，为教师教学提供了依据，也能有效培养学生科学健康的生活理念。

责任编辑 邱艳