初中生物學“四念一體”發(fā)展規(guī)律模型的構(gòu)建

段虎

《義務(wù)教育生物學課程標準》（2022年版）指出，生物學課程要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，而生命觀念就屬于核心素養(yǎng)四個維度中的一個。在初中生物學教學中，筆者發(fā)現(xiàn)學生對于知識的認知經(jīng)歷了“觀念→概念→生命觀念→生活理念”的發(fā)展過程。其中，學生在課前基于生活經(jīng)驗形成的觀念可能是片面的，甚至是錯誤的。在課前準備階段，教師應(yīng)充分認識到學生觀念的不足，通過列舉并剖析實例，列舉事實和觀念間的矛盾，提出問題挑戰(zhàn)學生的原有認知，引導學生分析事實、重塑概念。教師應(yīng)引導學生分析概念之間的聯(lián)系，促進生命觀念的發(fā)展，而在生產(chǎn)生活中不斷應(yīng)用生命觀念解決問題，有助于學生形成科學健康的生活理念。基于以上規(guī)律，筆者嘗試著從課堂教學出發(fā)，構(gòu)建初中生物學“四念一體”發(fā)展規(guī)律模型，為教師教學提供參考。

一、關(guān)于觀念、概念、生命觀念和理念的解讀

觀念是某人對事物的主觀與客觀認識的系統(tǒng)化之集合體，常常表現(xiàn)為一種看法或觀點，反映的是概念與概念之間的關(guān)系。人們會根據(jù)自身形成的觀念進行各種活動。利用觀念體系對事物進行決策、計劃、實踐或總結(jié)等活動，從而不斷豐富生活和提高生產(chǎn)實踐水平。觀念具有主觀性、實踐性、歷史性、發(fā)展性等特點。形成正確的觀念和觀念清晰，有利于人們做正確的事情，提高生活水平和生產(chǎn)質(zhì)量。

概念是人們基于事實或證據(jù)構(gòu)建的、對客觀事物一般特征和本質(zhì)屬性的認識。生物學概念一般以陳述句的方式表述，按照范圍大小、內(nèi)在聯(lián)系可以分為大概念、重要概念和次位概念，而次位概念又是人們在對事實證據(jù)進行歸納理解的表述上建立的。

生命觀念是從生物學視角，對生命的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、生命活動的過程和規(guī)律、生物界的組成和發(fā)展變化、生物與環(huán)境關(guān)系等方面的總體認識和基本觀點，是生物學概念、原理、規(guī)律的提煉和升華，是理解和解釋生物學相關(guān)現(xiàn)象、分析和解決生物學實際問題的意識和思想方法。生命觀念主要包括生物學的結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等。

生活理念通常情況下指的是人的思想和意識，反映為表象或客觀事物在人腦中留下的概括的形象，常常外顯為人們在生活中解決問題時的思考方式和解決方法，對學生的生活具有指導意義。

二、初中生物學“四念一體”發(fā)展規(guī)律模型

首先，教師在教學前需要了解學生的觀念，并在教學中制造沖突，引導學生打破原有的錯誤觀念或片面觀念；接著，基于事實證據(jù)重新塑造概念，并依據(jù)概念間的聯(lián)系構(gòu)建思維導圖，系統(tǒng)化形成生命觀念；最后，在生產(chǎn)生活實踐應(yīng)用中，引導學生學會運用生命觀念理解和解釋生物學現(xiàn)象、分析和解決問題，在實踐應(yīng)用中將生命觀念內(nèi)化為學生的生活理念（如圖1）。

三、模型的運用教學實踐與研究

為進一步驗證“四念一體”發(fā)展規(guī)律模型在促進學生生命觀念發(fā)展，助力學生形成科學健康的生活理念方面的積極作用，筆者以“人體生理與健康”專題教學為例，具體分析如下：

1. 制造思維沖突，問題打破觀念

由于人們對事物的主觀認識存在差異，而個人觀念又受主觀認識的影響，因此觀念會存在差異。換而言之人們建立的觀念，即對概念與概念之間的關(guān)系認知不一定是正確的。

例如，在教學“人體生理與健康”專題中的“消化和吸收”一節(jié)前，學生會依據(jù)生活經(jīng)驗認為人體的消化系統(tǒng)只包括消化道，進而把消化問題歸因于消化道某個結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。教學中，教師可以基于情境提出問題，比如基于“某同學長期飲食油膩，缺乏運動，在醫(yī)院體檢時檢查出了脂肪肝，醫(yī)生建議其少食油膩食物”的情境，提問學生：“為什么某同學患脂肪肝后要少食油膩食物？肝臟和脂肪的消化是否有關(guān)？”教師以此來引導學生作出“肝臟與脂肪的消化有關(guān)”的假設(shè)，這有悖于學生的認知，于是便在學生的觀念和概念之間制造了沖突。學生開始質(zhì)疑自我觀念是否正確，這便為后面形成新概念奠定了基礎(chǔ)。教學實踐證明先列舉事實、提出問題，激發(fā)學生思維沖突，再引導學生解決問題、形成新概念的形式更容易使學生意識到原有觀念的錯誤，加深學生對新概念的理解，促進學生對概念的遷移和應(yīng)用。

2. 活動解決問題，事實重塑概念

基于以上問題，教師引導學生通過活動解決問題，再列舉大量事實重塑次位概念。教師可以引導學生設(shè)計探究實驗“豬肝研磨液對脂肪的作用”。學生自主設(shè)計一組對照實驗，在對照組試管中加入5 mL清水，在實驗組試管中加入5 mL豬肝研磨液，同時再往兩支試管中加入10 mL植物油，充分搖勻后靜置一段時間，結(jié)果顯示對照組無變化，實驗組的植物油變?yōu)樾∮偷?，從而引導學生得出結(jié)論：豬肝研磨液對脂肪有消化作用。

在此基礎(chǔ)上，教師可以順勢引出以下事實：人體具有多個消化腺，肝臟是人體中最大的消化腺；肝臟能分泌膽汁，膽汁可以乳化脂肪；肝臟分泌的膽汁會先儲存在膽囊中，再由膽管運輸?shù)叫∧c中，參與脂肪的初步消化；小腸中的腸液和胰液參與脂肪的最終消化。基于以上事實，學生可以歸納總結(jié)得出“人體的消化系統(tǒng)是由消化道和消化腺組成的”這一次位概念。

運用同樣的方法，教師可以引導學生由次位概念構(gòu)建出生物學的重要概念。例如，水、無機鹽、糖類、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和維生素是人體生命活動所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)；消化系統(tǒng)能夠?qū)⑹澄锵⑼ㄟ^吸收將營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運到血液中；人體的消化系統(tǒng)是由消化道和消化腺組成的；不合理的飲食習慣和飲食結(jié)構(gòu)可能導致營養(yǎng)不良或肥胖；食品安全對人體至關(guān)重要，良好的飲食、衛(wèi)生等習慣對人體健康有積極的影響等次位概念，可以構(gòu)建出本專題的重要概念：人體通過消化系統(tǒng)從外界獲取生命活動所需的營養(yǎng)物質(zhì)。“人的營養(yǎng)”概念圖如圖2所示。

3. 構(gòu)建思維導圖，發(fā)展生命觀念

初中生物學教科書中有大量的概念，學生可以通過閱讀、實驗和教師指導講解等途徑辨析概念間的關(guān)系。筆者按照從點到面、從局部到整體、從微觀到宏觀的順序，在重要概念的基礎(chǔ)上構(gòu)建大概念，發(fā)展學生的生命觀念。

首先，在由“事實構(gòu)建次位概念”的過程中發(fā)展生命觀念。例如，針對生命觀念中“結(jié)構(gòu)與功能觀”的發(fā)展，筆者以“分析小腸適于消化和吸收的結(jié)構(gòu)特點”為例，引導學生由事實構(gòu)建次位概念的思維導圖時，建立“結(jié)構(gòu)與功能觀”。學生通過閱讀課本，發(fā)現(xiàn)“小腸內(nèi)有腸腺，腸腺能分泌腸液，腸液中含有多種消化酶；小腸中含有膽汁和胰液，胰液中含有多種消化酶”，這些特點適于小腸消化食物。“小腸很長，一般長5-6米；小腸內(nèi)表面有許多皺襞，皺襞表面有小腸絨毛；小腸絨毛內(nèi)有豐富的毛細血管；小腸壁和毛細血管壁僅由一層上皮細胞構(gòu)成”，這些特點適于小腸吸收營養(yǎng)。這些體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念，學生在形成“結(jié)構(gòu)與功能觀”后，就可以根據(jù)結(jié)構(gòu)特點推測其功能或根據(jù)功能推測其結(jié)構(gòu)特點，如圖3。

其次，在由重要概念構(gòu)建大概念的過程中發(fā)展生命觀念。以“人體生理與健康”專題為例，筆者從單元教學的角度，引導學生分析概念間的內(nèi)在聯(lián)系，在由重要概念構(gòu)建大概念，形成思維導圖的過程中，發(fā)展學生的生命觀念。“人體生理與健康”專題中出現(xiàn)的重要概念如下：①人體通過消化系統(tǒng)從外界獲取生命活動所需的物質(zhì)；②人體通過循環(huán)系統(tǒng)進行體內(nèi)的物質(zhì)運輸；③人體通過呼吸系統(tǒng)與外界進行氣體交換；④人體主要通過泌尿系統(tǒng)排出代謝廢物和多余的水；⑤人體各系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)，共同完成各項生命活動，以適應(yīng)機體內(nèi)外環(huán)境的變化；⑥人體具有免疫功能，通過計劃免疫等措施能夠預防傳染?。虎呱盍晳T與行為選擇能夠影響人體健康。

教材中體現(xiàn)初中生物學核心素養(yǎng)生命觀念層面中的“結(jié)構(gòu)與功能觀”的重要概念有①②③④⑥；體現(xiàn)初中生物學核心素養(yǎng)生命觀念層面中的“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的重要概念有⑤⑥⑦；體現(xiàn)初中生物學核心素養(yǎng)生命觀念層面中的“局部與整體觀”的重要概念有①②③④⑤⑥；體現(xiàn)初中生物學核心素養(yǎng)生命觀念層面中的“物質(zhì)與能量觀”的重要概念有④。

基于重要概念①-⑤，我們可以構(gòu)建大概念“人體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，各系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，共同完成負責的生命活動”。同理，由重要概念⑥⑦，我們可以構(gòu)建大概念“人體健康受傳染病、心血管疾病、癌癥及外部傷害的威脅，良好的生活習慣和醫(yī)療措施是健康的重要保證”。在由事實逐步構(gòu)建大概念的過程中，教師可以發(fā)展學生的物質(zhì)與能量觀、局部與整體觀、結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念。

4. 內(nèi)化思想方法，形成生活理念

學生嘗試以生命觀念分析解決生活中的問題，解釋常見現(xiàn)象。隨著生命觀念在生產(chǎn)、生活中的不斷實踐和滲透，逐漸成為學生思想意識的一部分，內(nèi)化為學生的生活理念，指導學生科學健康地生活。

如以“吃早餐”這件事為例，部分學生養(yǎng)成了不吃早餐的習慣，他們認為不吃早餐對身體影響不大。而在教師引導學生學完本專題內(nèi)容后，學生學會從物質(zhì)和能量觀、局部與整體觀的角度分析不吃早餐的危害：①食物中的營養(yǎng)物質(zhì)被消化系統(tǒng)消化和吸收，進入循環(huán)系統(tǒng)后，再運輸?shù)浇M織細胞中氧化分解，釋放的能量供給人體各項生命活動，不吃早餐會導致機體缺乏能量，從而引起頭暈嗜睡、身體無力和反應(yīng)緩慢等癥狀，長期不吃早餐可能會引起膽結(jié)石、膽囊息肉等多種消化系統(tǒng)疾病。由此，學生便意識到了吃早餐的重要性，開始注重早餐質(zhì)量，將生命觀念融入生活，形成了健康生活的理念。

又如，以“分析糖尿病的病因”為例，很多學生憑借生活經(jīng)驗會認為糖尿病是由于糖攝入過量引起的，這種認知是錯誤的。當學生學完本專題內(nèi)容后，他們將學會從結(jié)構(gòu)與功能觀、局部與整體觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀的角度解釋糖尿病的病因。①從結(jié)構(gòu)與功能觀的角度看：可能是由于腎小管或腎小管周圍的毛細血管結(jié)構(gòu)受損，導致腎小管的重吸收作用出現(xiàn)問題，造成原尿中的葡萄糖不能被完全吸收回腎小管周圍的毛細血管，引起糖尿病。②從“局部與整體觀”的角度看：可能是由于胰島出現(xiàn)病癥，導致胰島素分泌不足，血糖濃度無法被有限的胰島素調(diào)節(jié)至正常范圍，血糖居高不下，進而引起糖尿病。③從“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的角度看：血糖平衡與人體八大系統(tǒng)都有關(guān)系，葡萄糖參與了細胞的呼吸作用，對于維持人體的穩(wěn)態(tài)具有重要意義。在“分析糖尿病的病因”的過程中，學生從生命觀念的角度分析和解決問題，并內(nèi)化為科學的生活理念，這對于他們今后的學習、生活和工作具有重要的指導意義。

教學是復雜的系統(tǒng)，學情也隨著時代發(fā)展不斷變化，要想在新課標的指導下發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)和學科關(guān)鍵能力，教師必須轉(zhuǎn)變教學設(shè)計理念，從課標、教材和學情出發(fā)，研究學生認知規(guī)律，有的放矢地開展教學?！八哪钜惑w”發(fā)展規(guī)律模型的構(gòu)建立足初中生物學核心素養(yǎng)，關(guān)注學生的認知情況，針對教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提出了“問題打破觀念，事實重塑概念，發(fā)展生命觀念，形成生活理念”的觀點，為教師教學提供了依據(jù)，也能有效培養(yǎng)學生科學健康的生活理念。

責任編輯 邱艷