指向学生创造力发展的高中生物学概念教学路径探究

王欣宇 梁 凯 裴德明

(1.东北师范大学附属中学 2.东北师范大学教育学部中小学育人方式创新实验中心)

创造力是国际竞争、国家发展、民族崛起的重要因素,培养学生的创造力是国家、民族、社会发展赋予教育的重要使命之一。学生创造力的发展不是一朝一夕之功,也不能依靠一个学科之力达成。学生创造力的发展需要各个学科通力合作,在各科目的课程设计中需要充分考虑对学生创造力的影响,通过各学科的合力,在潜移默化中促进学生的创造力提升。高中阶段往往基于STEAM理念进行教学设计与实施,从而提升学生的创造力。

对学生而言,高中生物学科概念众多,对于概念的掌握既是学科学习的基石,也是学生学习中普遍存在的难点。而对教师而言,高中生物学科的一个重要教学目标就是建立概念体系。为了促进学生概念体系的形成,高中生物教学中常用的方法是概念图法。概念图在形成的过程中,对学生的发散思维、思维的流畅性等创造力相关人格特征有促进作用。

创造是指两个或两个以上概念/要素等按一定方式联系起来,形成或制造出被普遍接受的新产品的行为。创造力是指人类产生某种新价值、新产品的思维能力。创造力的发展离不开创造性思维,而联想、想象和类比都对创造性思维的发展有促进作用。对高中生物学不同章节、模块的概念学习时,概念之间可通过联想、类比等手段辅助教学,这也是创造力发展的契机。因此,将发展学生的创造力加入概念教学的目标中,借助一些教学活动的设计对于概念教学模式进行改进,可使其成为一个经济、有效且易操作的发展学生创造力的途径。

1.培养学生创造力的生物学概念教学实践流程

1.1 概念激活环节

根据建构主义学习理论,不论哪种课型,学生都不是“一张白纸”进入课堂的,学生已经了解的知识是学生进一步学习的基础。新授课上,在学生学习重要概念之前,可以让学生思考一些问题,激活学生已有的知识,同时激发对新知的兴趣,如思考关于进化四个问题:关于生物进化我知道什么?我对生物进化的定义是什么?我有没有哪些关于生物进化的疑问?学习过后,我希望能解决什么问题?通过这种学生自己提问题的形式创设一个推动学生主动学习的问题情境。

复习课上,可以通过一个真实的情景,提出一个综合性的问题,激活学生已有知识,同时认识到自己所学知识的局限性,减少复习课中学生的懈怠心理。如借助“核污水排海”设置开放性的问题,引入对生态系统的复习。

1.2 概念学习环节

在概念的学习过程中,结合学生已有知识,创设符合学生概念掌握的“脚手架”。如讲授杂交育种概念时,物种、种群的概念就是学生学习的基础。此外,教学中还可以借助学生熟悉的知识或场景进行举例、类比等,实现对概念的理解与掌握。如通过正例和反例加深学生对概念的理解:拉布拉多犬和中华田园犬是同一物种,而马和驴是不同物种。还可以通过隐喻来辅助学生的理解,需要注意的是,在使用这些生活中的案例做类比时,需要避免举例不当对概念理解造成反作用。

对概念有了初步的理解后,教师可以设计课堂活动,让学生进行概念辨析或尝试对概念举例,若课堂时间有限,可以借助课后作业进行。教师通过辨析的结果或所举的实例发现学生掌握概念的偏差,并及时进行专项指导。

1.3 概念的联结环节

Posner等提出概念不是孤立的,是存在一个概念生态圈的,在该生态圈中概念相互联系和作用。新概念的学习是建立在已有概念基础上,自然在新的概念形成后,应该整合进已有的概念体系中。在概念之间进行连接的时候,学生创造力中的发散思维得到发展,这个过程也就是创造类推(即感知一对事物或者一组概念之间的关系的过程)。

概念的联结过程分为个体联结和集体联结两个部分。个体联结分为学生联结和教师联结两个部分。借助思维导图等软件,学生个体完成概念图后(图1),教师可以进行个体的指导,帮助其完善概念图。最后以一份相对完善的概念图为核心,全班进行讨论,学生将对集体概念图的丰富和完善视为课堂中获得的极高荣誉,经过以上步骤,最终形成一份相对完善的集体概念图(图2)。

图1

经过上述概念图的构建活动,学生形成了概念体系,并在这个过程中对创造力进行了培养。同时,学生在学习生物学科的过程中,也可以打破学科知识之间的界限,完成跨学科的内容整合,如将蛋白质、还原糖鉴定等内容与化学紧密相连。

2.培养学生创造力的三维立体概念图教学实践

诺瓦克提出的概念图是基于平面的概念表征,有研究者提出了创建三维立体概念图的设想,并发现这种方式能够促进学生对于概念的理解和讨论。结合STEAM理念,笔者在生物学科的教学中,尝试结合通用技术课、艺术课、物理课,共同完成三维立体概念图(如图3)。

图3 三维立体概念图

借鉴罗玲玲等的创造力培养方法,开发服务于三维立体概念图的创造力练习:概念城堡穿梭法。该法具体情况如下:建构立体概念图之前,先想象将来完整的立体概念图的样子;从中心位置开始向周围扩展不同层级的概念;然后主体概念都建立完成后,找到概念之间的联系;然后逐步拆除这些概念。学生可以进行从一个概念出发如何到达另一个概念的联想训练。

从两个平行班的教学实际效果来看,使用该方法的学生群体对概念图中概念联结的情况(数目)比没有使用该法的学生群体高近26%。

3.总结反思

3.1 课堂总结反思建议

在实际使用该方法时,注意规范学生,不要产生过多的与学习无关的联想。

不论哪种概念图构建完成后,都需要引导学生重新思考自己在课前的问题,真切感受到自己的提升,基于自己的前概念而发展出新的科学概念。

3.2 课后评价建议

除了常规的教师提问、命制试题等方式外,还可以增加学生出题的环节,通过学生出题的水平和作答情况,判断学生对这一概念的认识水平。此外,有条件的学校还可以通过组织社会活动、环保宣传等方式进行多维度的评价。