构建核心概念,做好生物教学的第一衔接
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在北京地区,初中和高中的生物课程是间断开设的:初中生物在初一和初二年级开设,课程最终考查形式为结业考试;高中生物在高二和高三年级开设,学生最终要参加以选拔为目的的高考。这样,学生的生物课程学习就存在初三和高一两年的断层期。在实际中,有的初中学校没有正常开设生物课,有的初中学校虽然按照要求开设了,但迫于其他课程中考的压力,对生物课的教学没有给予足够的重视,学生学习生物课的动力明显不足。这就造成很多学生到了高二学习高中生物时,对初中生物的印象几乎成了空白,课程学习不得不从头开始。而高中生物教学内容多,要求高,进度快,且课时紧张,教师在课堂上花大量时间复习初中生物知识,纠正初中阶段还未消化理解的概念,给高中生物教学带来了一定的困难,影响了教学进程和教学质量。
不仅课程设置的间断使初高中生物课学习的跨度加大,而且,初高中教材版本的不统一、不配套也会使学生对生物科学的认知无法达到螺旋式上升。这样,虽然在新课标中初高中生物课程主题基本一致,但由于初高中教材所用版本不同,教学内容差别较大,学生知识体系也会存在断层。
课程学习的断层,需要生物教师在教学中加以处理和衔接。很多初中教师认为衔接工作只是高中教师的事,与初中教学无关,笔者认为不然。初中与高中的生物教学内容存在内在的联系,学生学习生物学的兴趣也是从初中开始培养的。生物教师恰恰应在学生的初中阶段做好课程教学的第一衔接。如果初中生物课堂教学能主动与高中生物课堂教学进行衔接,那么,无论是对于培养学生学习生物学的兴趣,还是对于实现初高中教学的有效衔接,都是至关重要的。
面对学生间断两年的生物课程学习,初中教师如何做好课程衔接的第一步工作?经过很长一段时间的反思和实践,笔者认为,只有坚持以构建生物核心概念为目标,以反映生物科学主题为主线来开展教学活动,才能让学生深入理解核心概念,并将生物科学的概念和思想方法灵活地运用到实践中,在高层次上实现课程学习的连续与过渡。
二、构建生物核心概念,有效实现课程衔接与过渡
生物学核心概念是生物学最核心的概念性知识,包含了概念、原理、规律等,是生物学的学科骨架。这样的概念能反映生物学科的本质,统摄学科的一般概念,可以揭示一般概念之间的联系。围绕核心概念的各种学习活动和训练,不仅能帮助学生领悟生物科学的思想主线,还有利于帮助他们理解一般概念之间的联系,整合自己的学科知识体系。在初高中两个学段的教学中,如果教师们都能够坚持以建构核心概念为目标,那么,学生的生物基础知识、基本技能会不断得到强化,生物核心概念也会潜移默化地形成。而核心概念一旦建构成型学生则很难遗忘,这对解决初高中生物教学衔接的难题具有重要意义。
1.研究新课程标准,在初高中全学段范围内分析核心概念
课程标准是确定核心概念的纲领性文件,是支撑生物科学主题不可或缺的教学元素,也是确定核心概念、教学目标、教学衔接点的依据。为此,初中生物教师必须先通读初高中课程标准,全面把握初高中教材的知识体系和核心概念,全盘梳理初高中教材内容衔接点,并根据学情需要确定具体适当的教学目标;并且围绕核心概念作适度拓展,使学生的生物学习能够以核心概念为联结点形成有机的整体。初中教师还应参加高中课程研究培训,及时了解高中学段课程改革的进展。如有条件,还可以向学校申请初高中大循环的教学工作,加强对衔接问题更深刻的认识。
以“生态系统的结构”这一节(北京版初中生物第四册第十六章第一节和人教版生物七年级上册第一单元第二章第四节)的教学设计来说,教师应把“生态系统”这个核心概念放在初中和高中两个学段教学内容中去分析。
在初中教学内容中,有关“生态系统”的内容有生态系统的结构、生态系统的功能、生态系统的稳定性。这一节学习的是生态系统的组成、食物链和食物网、生态系统具有一定的自动调节能力等内容。可以看出,“生态系统”这个核心概念的理解对学生掌握生态系统的成分及各成分的关系、生态系统的营养结构、食物链与食物网等重点内容起着关键性作用。
在高中生物必修部分的三个模块(包括“分子与细胞”“遗传与进化”“稳态与环境”)中,有关“生态系统”的教学内容与“稳态与环境”模块密切相关。高中课程必修部分选择的都是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最为密切的领域。利用各种教学方式构建“生态系统”这个核心概念,能够让学生很容易理解生态系统的结构,对生态系统中各组成部分之间的相互关系产生深刻的印象,也对分析和解决生活中的实际问题产生很大帮助。从近处说,这为接下来的两课时深化“生态系统”这个核心概念起到了“修桥铺路”的作用;从远处看,这为高中学段继续学习“稳态与环境”打下坚实的基础。
鉴于以上分析,笔者的教学设计始终以稳态与环境科学主题为指引,以理解、掌握和应用“生态系统”这个核心概念为目标,开展各种形式的课堂教学活动。
2.根据学情确定和调整教学目标
要顺利地达到构建核心概念的目的,教师还需要根据学情确定和调整具体的教学目标。笔者利用四个平行班的教学,根据课堂反馈反复分析,反复调整和改进教学设计,使教学目标能够符合学生的实际。
从笔者所教学生的基础看,学生在学前已具备了诸如环境因素、环境对生物的影响、生物对环境的适应和影响等知识储备,能够对简单的文字资料、图片资料作出一般的观察、分析和信息处理。因为这节内容与实际生活紧密相关,所以学生的学习兴趣很浓,积极性很高,但学生在对生物学专有名词的理解上存在一些困难,如不易接受营养级、初次级消费者、生产者的社会学概念与生物学概念的区别等。特别是让学生深入理解“生态系统是一个有机的统一整体”和“结构与功能相统一”等学科观点,有较大的难度。对此,笔者选择在提高学生学习兴趣和启发学生探索上下功夫,制订和完成较高的教学目标。
(1)知识目标:知道生态系统的组成成分及生态系统的营养结构;举例说明生产者、消费者和分解者是生态系统的三大功能类群;图解生态系统各种组分之间相互关系;举例说明生态系统中生产者和消费者之间的营养关系,理解食物链和食物网是生态系统内物质流动和能量传递的渠道。
(2)能力目标:通过学生制作生态瓶的过程,进一步培养学生观察、记录、分析、推理和交流的能力;通过分析生态系统中各种组分之间的相互关系增进学生信息处理的能力以及比较分析和归纳的能力。
(3)情感目标:认同生物与环境是一个统一的整体,从而树立“人与自然”和谐统一的观点;强化学生保护生态环境的意识。
3.根据教学目标设计教学流程和方法
在教学中,笔者先通过引导学生分析客观事实归纳出一般的认知性概念,如非生物环境和生物环境、食物链和食物网、物质循环和能量流动等,再构建核心概念――“生态系统”,为将来建构“稳态与环境”模块中的核心概念――“稳态”打下坚实的基础,也为认识生命系统的环境、调节与“稳态”找到一个宏观的视角。(见图)
笔者借助多媒体课件,运用“引导―探究”式的方法,采取讲授与讨论相结合、比较与归纳相结合等多种教学方法,使抽象的理论变得形象、生动。组织学生在兴趣中逐步深入教材的内容,达到主动学习的目的。
4.根据教学流程细化教学过程
“生态系统的结构”教学过程设计
(1)导入
播放音乐视频集锦,内容是北京市昌平区几处学生熟悉的生态园:北京绿色农业生态园,盛世源生态园,百辰生态园,浩华绿色生态园,英达生态园,红栌生态园。可提问:这些场所为什么叫生态园?你根据什么认为生态园就是生态系统?
(2)生态系统的成分
向学生展示生态瓶,这是同学们初中甚至小学就接触到的小型生态系统――生态瓶,引导学生分小组讨论:①生态瓶内有哪些成分?②生态瓶内各成分的关系怎样?学生交流,教师适当评价。
以上同学们探究了小型生态系统――生态瓶的成分及各成分之间的关系,现在再来看看生态园在成分上与生态瓶有什么异同点?学生识图探究,教师引导学生在自己的练习本上总结生态园与生态瓶在组成相同点。小结生态系统的组成。
讨论:生态系统各成分间的作用和关系如何?指导学生观看视频:生物与非生物环境的关系,生物与生物环境的关系。引导学生分析各个生物因素的功能与地位:生产者、消费者和分解者。
(3)食物链与食物网
在生态系统中,生产者与消费者之间由于食物关系而形成的联系叫做食物链。以草原生态系统为例组织学生分析讨论生物之间的营养供应关系,请学生在练习本上写出几组食物链,利用实物投影进行讲评。向学生阐述食物链中的初级消费者、次级消费者、三级消费者以及营养级的判断。判断谚语“螳螂捕蝉黄雀在后”是不是一条完整的食物链。激发学生兴趣,调节课堂气氛。
实际上,在一个生态系统中,食物链并不是单独孤立的,而是许多条食物链彼此相互交错连结成复杂的营养关系,形成食物网。
游戏:食物网中的生物角色关系。
引导学生讨论:食物网上某一生物的增加或减少对整个生态系统有何影响。
请学生分析:在生态系统中,某一生物的增加或减少会对整个生态系统有什么影响(包括分析种群变化)。
(4)生态系统的结构
讨论:你对“生态系统中非生物环境与生物环境是相互作用的”如何理解?你对“生态系统中的各种成分是统一的整体”怎样理解?
课堂反馈:请学生用5分钟时间在练习本上总结生态系统的结构。
(5)阅读思考
资料:内蒙古沙漠禁牧10年又见风吹草低。10年前,内蒙古正蓝旗的4万亩草原,因为过度放牧,变成沙漠。10年间,中科院的科学家们开始治沙试验,“无为而治”,禁止放牧,让沙地自行修复。10年后,草原上重现草色,到夏季,牧草的平均高度预期会超过1米,最高的能达到1.8米。
思考:人类对生态系统有何影响?
课后,笔者根据教学反馈进行了教学反思,包括既定教学目标的达成情况,学生对支撑核心概念的其他概念或事实的理解与掌握情况,教学设计的有效性、合理性和改进措施等。笔者认为,初高中生物教学的衔接有规律可循,学校应加强有关课程标准和衔接问题的研讨和培训;有条件的初中学校可以利用校本课程开设一些与生命科学相关的选修课,引导学生的探索触角主动伸向高中课程内容。
(作者单位:北京市昌平区第二中学)