生物學(xué)大概念教學(xué)研究綜述
作者:■文/雷 超 李曉璐 茍夢(mèng)瑤
發(fā)布時(shí)間:2023-07-06 16:39:36 來(lái)源:陜西教育·教學(xué)
本文系陜西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題《UbD視域下初高中生物學(xué)大概念學(xué)習(xí)進(jìn)階的實(shí)踐研究》,課題編號(hào):SGH22Y0158。
21世紀(jì)課程改革進(jìn)入核心素養(yǎng)的時(shí)代,如何落實(shí)核心素養(yǎng),大概念的提出和研究應(yīng)運(yùn)而生。一方面是應(yīng)對(duì)21世紀(jì)知識(shí)大爆發(fā)給課堂教學(xué)帶來(lái)的挑戰(zhàn),通過(guò)大概念來(lái)幫助學(xué)生建立核心概念間的結(jié)構(gòu),進(jìn)而達(dá)到課程的核心聚焦。另一方面是為了解決知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的割裂、打破學(xué)科間的壁壘,實(shí)現(xiàn)學(xué)科間、學(xué)科與生活間的聯(lián)系。大概念作為課程核心和錨點(diǎn),當(dāng)下正在廣泛地被討論,對(duì)其在教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用與研究如火如荼、層出不窮。
一、國(guó)內(nèi)外大概念的研究現(xiàn)狀與分析
(一)國(guó)外大概念的研究現(xiàn)狀
對(duì)大概念的研究,懷特海在《教育的目的》一書(shū)中,闡釋有關(guān)學(xué)科概念時(shí)提到頑固的只存在與某個(gè)單元、某個(gè)學(xué)科,難易遷移在單元間、學(xué)科間、知識(shí)與生活實(shí)踐間遷移的知識(shí)為“惰性知識(shí)”,與之相對(duì)的“非惰性觀念”可以看作是對(duì)大概念的一種表達(dá)。杜威認(rèn)為“觀念是指導(dǎo)我們行為的工具,是對(duì)感覺(jué)作出反應(yīng),而不是感覺(jué)本身”。可見(jiàn)他的哲學(xué)思想賦予觀念以工具主義色彩。美國(guó)教育心理學(xué)家杰羅姆·布魯納倡導(dǎo)的學(xué)科結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng),提出“學(xué)科結(jié)構(gòu)”與“核心概念”等教育主張,他認(rèn)為理解學(xué)科知識(shí)間相互聯(lián)系的前提是讓學(xué)生掌握學(xué)科知識(shí)的基本結(jié)構(gòu)。這里學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),指的是學(xué)科的基本概念、原理、態(tài)度和方法。他還提出遷移是大概念的本質(zhì)和價(jià)值所在。此后,國(guó)外學(xué)者從不同側(cè)面對(duì)大概念的內(nèi)涵進(jìn)行闡述。奧蘇貝爾提出的有意義學(xué)習(xí)的兩種概念,學(xué)習(xí)方式中提出了上位概念和下位概念,大概念正是位于學(xué)科知識(shí)上位的概念。威金斯和麥克泰格提到,大概念可以幫助學(xué)生將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)發(fā)揮“概念魔術(shù)貼”和“車(chē)轄”的作用,是學(xué)科的核心,具有內(nèi)在可遷移的特性,可以將離散的主題和技能聯(lián)系起來(lái),并且還闡述了大概念所具備的特征。懷特利將其隱喻為“理解的建筑材料的功能”,強(qiáng)調(diào)大概念可以使人們能夠聯(lián)結(jié)其他零散的知識(shí)點(diǎn),并借此構(gòu)建有意義的大概念群,從而簡(jiǎn)化學(xué)生的認(rèn)知模式。
愛(ài)德華·克拉克基于布魯納的研究,認(rèn)為觀念即大概念,觀念是理解和聯(lián)結(jié)小觀念的大概念,它提供了構(gòu)建自己理解的認(rèn)知框架或結(jié)構(gòu)。埃里克森認(rèn)為,核心概念是指居于學(xué)科中心,具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或方法,并提出了大概念的操作定義,如“在應(yīng)用中是通用的”“可以用有著共同屬性的不同例子來(lái)呈現(xiàn)”。
査莫斯立足STEM課程,他認(rèn)為這四門(mén)學(xué)科的大概念可以分為兩種,第一類(lèi)是概念、原理、理論、策略或者模型等內(nèi)容方面的大概念;第二類(lèi)是高效利用知識(shí)的技能過(guò)程的大概念,比如提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察、控制變量等大概念。辛妮·沃克從課程要素的角度進(jìn)行大概念教學(xué)研究,大概念、合理論證、關(guān)鍵概念和探索問(wèn)題這四個(gè)要素是進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的基本框架。其具體設(shè)計(jì)包括七個(gè)步驟:確立大概念,合理論證,從大概念出發(fā)通過(guò)頭腦風(fēng)暴確定可供具體討論的關(guān)鍵概念,篩選出有價(jià)值的關(guān)鍵概念,根據(jù)大概念設(shè)計(jì)探索問(wèn)題,明確課程(單元)目標(biāo),建立課程(單元)聯(lián)結(jié)來(lái)幫助學(xué)習(xí)者從不同角度對(duì)大概念進(jìn)行思考。
總體而言,學(xué)習(xí)者對(duì)大概念的研究可大致分為三個(gè)層面,第一個(gè)層面的研究偏重于認(rèn)知層面,提出了關(guān)于概念的主張和思想,以期用不同的概念將學(xué)科的知識(shí)加以整合和組織,使學(xué)生能夠更加輕松地掌握一個(gè)學(xué)科的核心內(nèi)容,而且還可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行遷移,拓展自己的知識(shí)和技能體系。第二個(gè)層面的研究是基于第一個(gè)層面的研究之上,“少而精”的大概念課程體系有助于學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)框架,但是對(duì)于什么是大概念,大概念通常具備哪些特征提出了不同的看法。第三個(gè)層面的研究則落地于如何基于大概念進(jìn)行教學(xué),以及大概念在課程教學(xué)中不同的表達(dá)形式。
(二)國(guó)內(nèi)大概念的研究現(xiàn)狀
2018年1月,教育部發(fā)布普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017最新修訂版),首次提出了以學(xué)科大概念為核心來(lái)推動(dòng)高中學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí),引領(lǐng)課程與教學(xué)改革。2022年4月,義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布同樣鮮明的提出各學(xué)科需要掌握大概念、大主題、大任務(wù),強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化。相比國(guó)外的研究,我國(guó)學(xué)者的研究更偏向教學(xué)實(shí)踐層面。有學(xué)者圍繞大概念,提出了包括“選擇單元主題、篩選大概念群”等落實(shí)核心素養(yǎng)的七步課程框架。有學(xué)者還提出了大概念課程設(shè)計(jì)的實(shí)施要點(diǎn),包含“以大單元為載體”“情境與經(jīng)驗(yàn)的‘對(duì)質(zhì)’”“有引導(dǎo)的自主建構(gòu)”等。有學(xué)者提出了圍繞學(xué)科大概念的課程轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)方案,包括學(xué)科大概念的遴選分析、學(xué)科大概念的教材轉(zhuǎn)化、學(xué)科大概念的教學(xué)轉(zhuǎn)化三個(gè)階段的內(nèi)容。有學(xué)者發(fā)文,旨在解讀大概念的內(nèi)涵、課程意蘊(yùn)及其在核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的價(jià)值。有學(xué)者提出“確定大概念→建構(gòu)大概念→活化大概念→外顯大概念→評(píng)價(jià)大概念”的模式開(kāi)展整合性教學(xué)。
有學(xué)者提出“歸納”“演繹”這兩種大概念的構(gòu)建路向。有學(xué)者研究了高中教師對(duì)大概念的理解現(xiàn)狀,為改革的落地指明了方向。有學(xué)者則著重剖析了什么是大概念,以及大概念下單元目標(biāo)的撰寫(xiě)。有學(xué)者針對(duì)如何提取大概念提出了八條路徑,其中自上而下提取的方法有“課程標(biāo)準(zhǔn)、教材分析、專(zhuān)家思維、概念派生”;自下而上的提取方法有“生活價(jià)值、知能目標(biāo)、學(xué)習(xí)難點(diǎn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”。有學(xué)者在詮釋大概念,闡述大概念提取方法的同時(shí),還提出了選取大概念的準(zhǔn)則、生成思路與表述方式。
綜上可知,目前國(guó)內(nèi)學(xué)者更注重研究大概念在課程構(gòu)架、課堂教學(xué)的實(shí)用價(jià)值,并且學(xué)者們對(duì)大概念的理解也從較為宏觀的分析大概念的內(nèi)涵、大概念的課程框架這些層面,轉(zhuǎn)向開(kāi)始關(guān)注如何在教學(xué)中落實(shí)大概念,以什么樣的思路去進(jìn)行關(guān)于大概念的教學(xué)。
二、我國(guó)生物學(xué)大概念教學(xué)的發(fā)展
生物學(xué)大概念屬于學(xué)科大概念,我國(guó)學(xué)者對(duì)于生物學(xué)大概念的研究眾多。通過(guò)查閱文獻(xiàn)筆者發(fā)現(xiàn),關(guān)于生物學(xué)大概念的研究主要是在教學(xué)實(shí)踐層面,包含四個(gè)方面:分別是教材分析、教學(xué)策略、教學(xué)設(shè)計(jì)和生命觀念。其中,教學(xué)策略和教學(xué)設(shè)計(jì)占據(jù)主體地位,其余還有極少的文獻(xiàn)是從生物學(xué)大概念分析、進(jìn)階學(xué)習(xí)、習(xí)題編制及研究、教學(xué)模式等角度進(jìn)行的研究,且在筆者查閱的近百篇文獻(xiàn)中只有四篇是關(guān)于初中生物學(xué)大概念的研究。
關(guān)于教學(xué)分析的研究中,某教授詳細(xì)分析了浙科版高中生物學(xué)教材各欄目的設(shè)計(jì)意圖,為一線(xiàn)生物學(xué)教師需掌握的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐中的努力指明了方向。還有學(xué)者對(duì)中德教材“遺傳”部分進(jìn)行分析,提出了通過(guò)減少裝飾、整理碎片、聯(lián)系宏觀微觀、多圖聯(lián)動(dòng)和整體呈現(xiàn)的方式提升插圖的水平,并在開(kāi)篇、小結(jié)和評(píng)估等教學(xué)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)了插圖應(yīng)用的編寫(xiě)建議。
有學(xué)者提出了大概念下生命觀念的培養(yǎng)策略,如在課堂可以情境作為培養(yǎng)平臺(tái),聯(lián)系生命觀念、自然生命現(xiàn)象和社會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)、注重概念間的彼此建構(gòu),尊重學(xué)生的差異。我們也可通過(guò)了解生物、模型展示、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)等進(jìn)行培養(yǎng)。
關(guān)于教學(xué)策略的研究較為豐富,學(xué)者大多從課堂教學(xué)策略的角度進(jìn)行研究,提出了大概念課時(shí)教學(xué)與單元教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)接策略中介紹了概念層級(jí)對(duì)接、學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)接、主體情境對(duì)接、問(wèn)題情境對(duì)接、評(píng)價(jià)目標(biāo)對(duì)接等方面的內(nèi)容。某教師從確定單元主題、備課思路到教學(xué)策略,詳細(xì)分析了初中生物學(xué)的大概念教學(xué)思路。某教師在研究中提出了基于“情境—問(wèn)題—活動(dòng)—評(píng)價(jià)”設(shè)計(jì)策略,為一線(xiàn)教師的教學(xué)提供了一些指導(dǎo)。還有某教師從大單元的確定、單元學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)和真實(shí)情境與任務(wù)的介入等角度,分析了如何進(jìn)行大單元教學(xué)。
關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)的研究主要是關(guān)于新授課和復(fù)習(xí)課的研究,為教師進(jìn)行生物學(xué)大概念教學(xué)提供了一些參考意見(jiàn)。如有教師以“神經(jīng)調(diào)節(jié)”復(fù)習(xí)課為例,提出了課前“選切口,尋重點(diǎn)—搭架子,組教學(xué)”,課內(nèi)“基于預(yù)設(shè)重生成—巧用沖突設(shè)懸疑”,課后“情境設(shè)計(jì)很重要—利用概念現(xiàn)思維—構(gòu)建過(guò)程需分層” 的教學(xué)設(shè)計(jì)思路。某教師則聚焦初中生物學(xué)單元整體復(fù)習(xí),提出了“課堂定位—整體實(shí)施—教學(xué)反思”的設(shè)計(jì)過(guò)程。某教師提出了“創(chuàng)設(shè)情境,誘思導(dǎo)學(xué)—明確任務(wù),系統(tǒng)設(shè)計(jì)—問(wèn)題驅(qū)動(dòng),啟迪思維—活動(dòng)探究,發(fā)展素養(yǎng)—及時(shí)評(píng)價(jià),遷移提升”的單元教學(xué)設(shè)計(jì)策略。某教師提出了“1+X”問(wèn)題群?jiǎn)卧显O(shè)計(jì),“1”指一個(gè)“基本問(wèn)題”,“X”指若干個(gè)“關(guān)鍵問(wèn)題”和“輔助問(wèn)題”。概覽眾多教學(xué)設(shè)計(jì),大多是以高中生物學(xué)內(nèi)容為例進(jìn)行的,對(duì)于大概念教學(xué)的實(shí)施載體均選用大單元教學(xué)的形式展開(kāi)。
此外,某教師基于大概念對(duì)高中生物學(xué)習(xí)題的編制進(jìn)行了研究,提出了習(xí)題設(shè)計(jì)及編制應(yīng)遵循的五大原則:科學(xué)性原則、針對(duì)性原則、量力性原則、實(shí)踐性原則和綜合性原則。某教師提出了基于微課的高中生物大概念教學(xué)課程資源開(kāi)發(fā)建議,某教師對(duì)高中生物學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)階進(jìn)行了研究,建立了學(xué)習(xí)進(jìn)階的模型及教學(xué)設(shè)計(jì)思路。某教師提出了以“事實(shí)→生物學(xué)概念→生命觀念”為基本思路的高中生物學(xué)概念構(gòu)建模式。
三、生物學(xué)大概念教學(xué)的趨向性思考
(一) 落實(shí)課標(biāo)要求,開(kāi)展連貫性教學(xué)研究
當(dāng)下,我們所說(shuō)的“單元整體”也好,“大單元”也好,都是指圍繞素養(yǎng)達(dá)成而組織的集合,每一個(gè)單元目標(biāo)代表在課程結(jié)束后,學(xué)習(xí)者可以掌握且能在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)際運(yùn)用的知識(shí)技能。目前,我們這樣解釋大概念教學(xué)中的“單元”概念:“單元”是素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的單位,是圍繞大概念組織的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)材料和學(xué)習(xí)資源等的集合。關(guān)于生物大概念教學(xué)的研究往往局限于某一個(gè)學(xué)段,關(guān)于高中的教學(xué)案例較多,缺乏連貫性、系統(tǒng)性的生物學(xué)大概念的教學(xué)研究。義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)中提出,課程設(shè)計(jì)要重視銜接課程理念,加強(qiáng)學(xué)段銜接,注重學(xué)生在不同年紀(jì)的認(rèn)知、情感、社會(huì)等方面的發(fā)展,結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)合理安排不同學(xué)段的學(xué)習(xí)內(nèi)容,為學(xué)生的進(jìn)一步學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。后期我們還要加大這方面的研究,真正做到連貫性大概念教學(xué)。
(二)深化單元教學(xué)過(guò)程研究,給一線(xiàn)教師過(guò)程性指導(dǎo)
大概念的學(xué)習(xí)過(guò)程,往往有兩種形式,一種是自上而下,從大概念入手,制定單元學(xué)習(xí)目標(biāo),確定每一節(jié)課的次位概念,進(jìn)而制定具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。另一種是自下而上,通過(guò)次位概念的學(xué)習(xí)逐步構(gòu)建大概念。但當(dāng)下這兩種模式都處于逐步豐富的研究階段,沒(méi)有形成較為成熟的模式。一線(xiàn)教師在教學(xué)中迫切需要的正是可操作性強(qiáng)、指導(dǎo)性強(qiáng)的過(guò)程性指導(dǎo)。另外,任何一節(jié)課的教學(xué)都離不開(kāi)教學(xué)目標(biāo),教學(xué)目標(biāo)的制定對(duì)一節(jié)課來(lái)說(shuō)起著至關(guān)重要的作用,大概念下教學(xué)目標(biāo)的制定,要求教師必須對(duì)學(xué)科大概念有透徹的理解,包括該大概念下的核心概念有哪些,次位概念有哪些,大概念的表述要避免把大概念和核心概念混淆起來(lái)。目前,核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)的制定和表述也是困擾一線(xiàn)教師的一個(gè)問(wèn)題。
(三)深化單元教學(xué)評(píng)價(jià)研究,以評(píng)促教讓核心素養(yǎng)落地
義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)提出,生物學(xué)課程重視以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展,重視評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)和促進(jìn)作用。這與普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017最新修訂版)所提出的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)促發(fā)展的課程理念相一致。然而在研究中發(fā)現(xiàn),對(duì)于生物學(xué)大概念的研究大量集中在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)策略上,對(duì)于教學(xué)評(píng)價(jià)的研究少之又少。教學(xué)評(píng)價(jià)的研究不易開(kāi)展,是因?yàn)閷?duì)研究者的要求較高,一定程度上也反映了當(dāng)前我們對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的忽視。評(píng)價(jià)的形式單一一直是我國(guó)教學(xué)中存在的問(wèn)題,在當(dāng)下的課程改革中,我們應(yīng)大力開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)的研究,致力于創(chuàng)建一個(gè)主體多元、方法多樣、既關(guān)注學(xué)業(yè)成就又重視個(gè)體進(jìn)步的生物學(xué)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系。
(四)豐富項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究,助力科學(xué)探究
義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)中新增一個(gè)學(xué)習(xí)主題“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”,普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (2017最新修訂版)和義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)都提出了教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐的課程理念。關(guān)于核心素養(yǎng)內(nèi)涵方面高中課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究,而初中強(qiáng)調(diào)探究實(shí)踐,這都體現(xiàn)了其對(duì)探究的重視。在新的課程改革下,不再限定探究的一般步驟,而是對(duì)探究活動(dòng)的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行了闡述,包括“獲得證據(jù)或形成初步產(chǎn)品”“分析證據(jù)或改進(jìn)設(shè)計(jì)”等,體現(xiàn)新課標(biāo)下要求的探究不再是模式化的探究,而追求的是本質(zhì)上的探究。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的提出由來(lái)已久,在國(guó)外的發(fā)展較為成熟,在當(dāng)下的課改形式中,可以作為一個(gè)不錯(cuò)的載體開(kāi)展探究學(xué)習(xí),豐富項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生深度探究的思維,使其具有自主獲得知識(shí)的能力以及自主建構(gòu)概念的能力。
作者單位 西安交通大學(xué)附屬中學(xué) 西安濱河學(xué)校 西安鐵一中濱河高級(jí)中學(xué)



