本文系陜西省教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度課題《UbD視域下初高中生物學大概念學習進階的實踐研究》,課題編號:SGH22Y0158。


21世紀課程改革進入核心素養(yǎng)的時代,如何落實核心素養(yǎng),大概念的提出和研究應運而生。一方面是應對21世紀知識大爆發(fā)給課堂教學帶來的挑戰(zhàn),通過大概念來幫助學生建立核心概念間的結構,進而達到課程的核心聚焦。另一方面是為了解決知識與現(xiàn)實生活的割裂、打破學科間的壁壘,實現(xiàn)學科間、學科與生活間的聯(lián)系。大概念作為課程核心和錨點,當下正在廣泛地被討論,對其在教學活動中的應用與研究如火如荼、層出不窮。

一、國內外大概念的研究現(xiàn)狀與分析

(一)國外大概念的研究現(xiàn)狀

對大概念的研究,懷特海在《教育的目的》一書中,闡釋有關學科概念時提到頑固的只存在與某個單元、某個學科,難易遷移在單元間、學科間、知識與生活實踐間遷移的知識為“惰性知識”,與之相對的“非惰性觀念”可以看作是對大概念的一種表達。杜威認為“觀念是指導我們行為的工具,是對感覺作出反應,而不是感覺本身”。可見他的哲學思想賦予觀念以工具主義色彩。美國教育心理學家杰羅姆·布魯納倡導的學科結構運動,提出“學科結構”與“核心概念”等教育主張,他認為理解學科知識間相互聯(lián)系的前提是讓學生掌握學科知識的基本結構。這里學科的基本結構,指的是學科的基本概念、原理、態(tài)度和方法。他還提出遷移是大概念的本質和價值所在。此后,國外學者從不同側面對大概念的內涵進行闡述。奧蘇貝爾提出的有意義學習的兩種概念,學習方式中提出了上位概念和下位概念,大概念正是位于學科知識上位的概念。威金斯和麥克泰格提到,大概念可以幫助學生將各個知識點聯(lián)系起來發(fā)揮“概念魔術貼”和“車轄”的作用,是學科的核心,具有內在可遷移的特性,可以將離散的主題和技能聯(lián)系起來,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”,強調大概念可以使人們能夠聯(lián)結其他零散的知識點,并借此構建有意義的大概念群,從而簡化學生的認知模式。

愛德華·克拉克基于布魯納的研究,認為觀念即大概念,觀念是理解和聯(lián)結小觀念的大概念,它提供了構建自己理解的認知框架或結構。埃里克森認為,核心概念是指居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法,并提出了大概念的操作定義,如“在應用中是通用的”“可以用有著共同屬性的不同例子來呈現(xiàn)”。

査莫斯立足STEM課程,他認為這四門學科的大概念可以分為兩種,第一類是概念、原理、理論、策略或者模型等內容方面的大概念;第二類是高效利用知識的技能過程的大概念,比如提問、實驗設計、觀察、控制變量等大概念。辛妮·沃克從課程要素的角度進行大概念教學研究,大概念、合理論證、關鍵概念和探索問題這四個要素是進行課程設計的基本框架。其具體設計包括七個步驟:確立大概念,合理論證,從大概念出發(fā)通過頭腦風暴確定可供具體討論的關鍵概念,篩選出有價值的關鍵概念,根據大概念設計探索問題,明確課程(單元)目標,建立課程(單元)聯(lián)結來幫助學習者從不同角度對大概念進行思考。

總體而言,學習者對大概念的研究可大致分為三個層面,第一個層面的研究偏重于認知層面,提出了關于概念的主張和思想,以期用不同的概念將學科的知識加以整合和組織,使學生能夠更加輕松地掌握一個學科的核心內容,而且還可以在此基礎上進行遷移,拓展自己的知識和技能體系。第二個層面的研究是基于第一個層面的研究之上,“少而精”的大概念課程體系有助于學生構建完整的知識框架,但是對于什么是大概念,大概念通常具備哪些特征提出了不同的看法。第三個層面的研究則落地于如何基于大概念進行教學,以及大概念在課程教學中不同的表達形式。

(二)國內大概念的研究現(xiàn)狀

2018年1月,教育部發(fā)布普通高中生物學課程標準(2017最新修訂版),首次提出了以學科大概念為核心來推動高中學科核心素養(yǎng)的落實,引領課程與教學改革。2022年4月,義務教育課程標準的頒布同樣鮮明的提出各學科需要掌握大概念、大主題、大任務,強調課程內容的結構化。相比國外的研究,我國學者的研究更偏向教學實踐層面。有學者圍繞大概念,提出了包括“選擇單元主題、篩選大概念群”等落實核心素養(yǎng)的七步課程框架。有學者還提出了大概念課程設計的實施要點,包含“以大單元為載體”“情境與經驗的‘對質’”“有引導的自主建構”等。有學者提出了圍繞學科大概念的課程轉化設計方案,包括學科大概念的遴選分析、學科大概念的教材轉化、學科大概念的教學轉化三個階段的內容。有學者發(fā)文,旨在解讀大概念的內涵、課程意蘊及其在核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的價值。有學者提出“確定大概念→建構大概念→活化大概念→外顯大概念→評價大概念”的模式開展整合性教學。

有學者提出“歸納”“演繹”這兩種大概念的構建路向。有學者研究了高中教師對大概念的理解現(xiàn)狀,為改革的落地指明了方向。有學者則著重剖析了什么是大概念,以及大概念下單元目標的撰寫。有學者針對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“課程標準、教材分析、專家思維、概念派生”;自下而上的提取方法有“生活價值、知能目標、學習難點、評價標準”。有學者在詮釋大概念,闡述大概念提取方法的同時,還提出了選取大概念的準則、生成思路與表述方式。

綜上可知,目前國內學者更注重研究大概念在課程構架、課堂教學的實用價值,并且學者們對大概念的理解也從較為宏觀的分析大概念的內涵、大概念的課程框架這些層面,轉向開始關注如何在教學中落實大概念,以什么樣的思路去進行關于大概念的教學。

二、我國生物學大概念教學的發(fā)展

生物學大概念屬于學科大概念,我國學者對于生物學大概念的研究眾多。通過查閱文獻筆者發(fā)現(xiàn),關于生物學大概念的研究主要是在教學實踐層面,包含四個方面:分別是教材分析、教學策略、教學設計和生命觀念。其中,教學策略和教學設計占據主體地位,其余還有極少的文獻是從生物學大概念分析、進階學習、習題編制及研究、教學模式等角度進行的研究,且在筆者查閱的近百篇文獻中只有四篇是關于初中生物學大概念的研究。

關于教學分析的研究中,某教授詳細分析了浙科版高中生物學教材各欄目的設計意圖,為一線生物學教師需掌握的理論基礎和實踐中的努力指明了方向。還有學者對中德教材“遺傳”部分進行分析,提出了通過減少裝飾、整理碎片、聯(lián)系宏觀微觀、多圖聯(lián)動和整體呈現(xiàn)的方式提升插圖的水平,并在開篇、小結和評估等教學環(huán)節(jié)中加強了插圖應用的編寫建議。

有學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,聯(lián)系生命觀念、自然生命現(xiàn)象和社會生活經驗、注重概念間的彼此建構,尊重學生的差異。我們也可通過了解生物、模型展示、科學實驗和實踐活動等進行培養(yǎng)。

關于教學策略的研究較為豐富,學者大多從課堂教學策略的角度進行研究,提出了大概念課時教學與單元教學設計對接策略中介紹了概念層級對接、學習目標對接、主體情境對接、問題情境對接、評價目標對接等方面的內容。某教師從確定單元主題、備課思路到教學策略,詳細分析了初中生物學的大概念教學思路。某教師在研究中提出了基于“情境—問題—活動—評價”設計策略,為一線教師的教學提供了一些指導。還有某教師從大單元的確定、單元學習的設計和真實情境與任務的介入等角度,分析了如何進行大單元教學。

關于教學設計的研究主要是關于新授課和復習課的研究,為教師進行生物學大概念教學提供了一些參考意見。如有教師以“神經調節(jié)”復習課為例,提出了課前“選切口,尋重點—搭架子,組教學”,課內“基于預設重生成—巧用沖突設懸疑”,課后“情境設計很重要—利用概念現(xiàn)思維—構建過程需分層” 的教學設計思路。某教師則聚焦初中生物學單元整體復習,提出了“課堂定位—整體實施—教學反思”的設計過程。某教師提出了“創(chuàng)設情境,誘思導學—明確任務,系統(tǒng)設計—問題驅動,啟迪思維—活動探究,發(fā)展素養(yǎng)—及時評價,遷移提升”的單元教學設計策略。某教師提出了“1+X”問題群單元整合設計,“1”指一個“基本問題”,“X”指若干個“關鍵問題”和“輔助問題”。概覽眾多教學設計,大多是以高中生物學內容為例進行的,對于大概念教學的實施載體均選用大單元教學的形式展開。

此外,某教師基于大概念對高中生物學習題的編制進行了研究,提出了習題設計及編制應遵循的五大原則:科學性原則、針對性原則、量力性原則、實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課程資源開發(fā)建議,某教師對高中生物學學習進階進行了研究,建立了學習進階的模型及教學設計思路。某教師提出了以“事實→生物學概念→生命觀念”為基本思路的高中生物學概念構建模式。

三、生物學大概念教學的趨向性思考

(一) 落實課標要求,開展連貫性教學研究

當下,我們所說的“單元整體”也好,“大單元”也好,都是指圍繞素養(yǎng)達成而組織的集合,每一個單元目標代表在課程結束后,學習者可以掌握且能在現(xiàn)實世界中實際運用的知識技能。目前,我們這樣解釋大概念教學中的“單元”概念:“單元”是素養(yǎng)目標達成的單位,是圍繞大概念組織的學習內容、學習材料和學習資源等的集合。關于生物大概念教學的研究往往局限于某一個學段,關于高中的教學案例較多,缺乏連貫性、系統(tǒng)性的生物學大概念的教學研究。義務教育生物課程標準(2022年版)中提出,課程設計要重視銜接課程理念,加強學段銜接,注重學生在不同年紀的認知、情感、社會等方面的發(fā)展,結合學科特點合理安排不同學段的學習內容,為學生的進一步學習做好準備。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。

(二)深化單元教學過程研究,給一線教師過程性指導

大概念的學習過程,往往有兩種形式,一種是自上而下,從大概念入手,制定單元學習目標,確定每一節(jié)課的次位概念,進而制定具體的學習目標。另一種是自下而上,通過次位概念的學習逐步構建大概念。但當下這兩種模式都處于逐步豐富的研究階段,沒有形成較為成熟的模式。一線教師在教學中迫切需要的正是可操作性強、指導性強的過程性指導。另外,任何一節(jié)課的教學都離不開教學目標,教學目標的制定對一節(jié)課來說起著至關重要的作用,大概念下教學目標的制定,要求教師必須對學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。目前,核心素養(yǎng)下的教學目標的制定和表述也是困擾一線教師的一個問題。

(三)深化單元教學評價研究,以評促教讓核心素養(yǎng)落地

義務教育生物課程標準(2022年版)提出,生物學課程重視以評價促進學生的學習和發(fā)展,重視評價的診斷、激勵和促進作用。這與普通高中生物學課程標準(2017最新修訂版)所提出的學業(yè)評價促發(fā)展的課程理念相一致。然而在研究中發(fā)現(xiàn),對于生物學大概念的研究大量集中在教學設計和教學策略上,對于教學評價的研究少之又少。教學評價的研究不易開展,是因為對研究者的要求較高,一定程度上也反映了當前我們對教學評價的忽視。評價的形式單一一直是我國教學中存在的問題,在當下的課程改革中,我們應大力開展教學評價的研究,致力于創(chuàng)建一個主體多元、方法多樣、既關注學業(yè)成就又重視個體進步的生物學學業(yè)評價體系。

(四)豐富項目式學習研究,助力科學探究

義務教育生物課程標準(2022年版)中新增一個學習主題“生物學與社會·跨學科實踐”,普通高中生物學課程標準 (2017最新修訂版)和義務教育生物課程標準(2022年版)都提出了教學過程重實踐的課程理念。關于核心素養(yǎng)內涵方面高中課程標準強調科學探究,而初中強調探究實踐,這都體現(xiàn)了其對探究的重視。在新的課程改革下,不再限定探究的一般步驟,而是對探究活動的主要環(huán)節(jié)進行了闡述,包括“獲得證據或形成初步產品”“分析證據或改進設計”等,體現(xiàn)新課標下要求的探究不再是模式化的探究,而追求的是本質上的探究。項目式學習的提出由來已久,在國外的發(fā)展較為成熟,在當下的課改形式中,可以作為一個不錯的載體開展探究學習,豐富項目式學習內容,培養(yǎng)學生深度探究的思維,使其具有自主獲得知識的能力以及自主建構概念的能力。

作者單位    西安交通大學附屬中學   西安濱河學校   西安鐵一中濱河高級中學

責任編輯:張言