美国中学核心理科教材《生命科学》概念学习特点分析

• 投稿可笑
• 更新时间2015-09-03
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　　摘 要 美国中学核心理科教材生命科学系列，围绕概念的学习，设置了不同栏目，关注概念的学习路径，强调结合科学方法学习概念，提倡“做中学”。
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　　关键词 生物学 概念 概念学习
　　中图分类号 G633.91 文献标识码 B
　　由美国McGraw Hill图书出版公司出版的中学核心理科教材《生命科学》（Life Science）系列《生命的基础》、《人体》、《生态系统》、《微生物和植物》、《动物》共5册，于2011年由浙江科学技术出版社编译出版（以下简称美国教材）。根据美国教材编写的特点，关于概念的学习分为三个阶段：学习前、学习中、学习后。该教材根据各个阶段的特点，设置了不同的栏目来围绕概念帮助学生学习（图1）。每一个栏目都服务于概念的学习，体现概念学习的重要性。
　　1 美国教材各栏目设置围绕概念学习特点分析
　　1.1 概念学习前
　　美国教材在学生概念学习前，设置的栏目侧重于确定学习重点，联系学生已有的知识经验，创设概念学习情境。
　　“内容提要”栏目以简洁的方式从本章内容的核心概念出发，从概念的某个方面进行介绍，锁定所要学习的内容。
　　“导航实验”位于每章篇首，主要为概念学习提供情境而服务，大量的感性材料均源自生活中的实例。如：为学习“性状”这一概念，引导学生调查“在你的身边谁拥有酒窝”，通过学生亲身的体验，探索概念的实例。
　　“折叠式学习卡”以一种有趣的方式让学生理清概念学习的思路。它将折叠纸手工艺与生物学概念的学习创造性的结合在一起，简单、易行、趣味十足。如本教材围绕“细胞”这一概念，设计了帮助理解细胞主要类型的折叠卡。学习正文时，在相应标签下记录细胞的结构并进行区分。折叠式学习卡的用途贯穿了概念学习的始终：学习前，制作学习卡；学习中，完成学习卡上的概念学习任务；学习后，用于复习巩固概念，加强概念记忆。
　　章前栏目“学习准备”，围绕本章核心概念设计了一系列以句子形式呈现的为探测学生前概念的“观点”。这里的“观点”即是对概念的各种解读。学生概念学习前，作出判断；学习后，重新判断，如有变化须说明原因并修正错误“观点”，直至正确为止，最终将正确的“观点”作为自己的阅读指导。显然，这种安排能有针对性地完善学生头脑中的日常概念，修正迷思概念，帮助学生实现概念转变。
　　节前栏目“学习聚焦”，聚焦于回顾已学概念和提示新概念。概念回顾中的概念通常是易于理解的或者是先前学习过的概念。通过“你会学到什么”、“为什么这很重要”激发学生学习新概念的动机。新概念名词在正文中均标以黑体，非常醒目，由此也暗示了学习的重点即是学习这些新概念。
　　1.2 概念学习中
　　在学生概念学习中间阶段，美国教材通过正文、插图及旁栏，从概念的定义、例证、外延等角度让学生理解概念。
　　美国教材正文的每级标题均由概念名词、概念偏正短语或者概念句子等形式构成，将正文内容串联起来。正文围绕概念学习有如下特点：① 发挥核心概念的统领性。如将“遗传”作为章节标题统领等位基因、伴性遗传、基因工程等其子概念或者相关概念的学习。② 运用多种概念学习方式。依据不同概念间的关系，引导学生进行上位学习（如：基因突变、遗传等→进化）、下位学习（如：生物→细胞）及并列结合学习（如：有丝分裂与减数分裂等）。③ 善用插图补充概念定义。正文中的概念定义通常是简洁的句子，但是几乎每一个概念都配有相应插图进一步举例说明，大大地扩充了概念的内涵和外延，便于理解概念。
　　插图提供的是一类形象直观的材料，以例证的方式辅助正文中的概念学习。对于具体概念，插图主要提供相关概念的形态结构示意图（如神经细胞、真核细胞）或者模型图（如DNA）；对于抽象概念，插图主要提供相关概念的过程示意图（如有丝分裂）或者相应的具体例子进行说明（如为不完全显性举了栗色马和浅栗色马杂交的例子）。另外，还利用表格梳理和比较概念，如孟德尔比较的性状等。
　　“结合”栏目为生物学概念的学习提供了多学科、多方位的视角。涉及的学科有社会科学、健康、语言艺术、环境、历史、天文、物理、化学、地球宇宙科学等，如结合语言艺术――英语的进化，此外还介绍了一些与生物学相关的职业如肿瘤科医生、助产士、营养师等。
　　旁栏“迷你实验”通过实践的方式巩固已学的概念。迷你实验仅由实验过程和分析两部分组成，展现了实验的核心内容。迷你实验可在实验室或者家庭中做，简单易行，并涵盖了不同类型，如模型类――“细胞质模型的制作”、技能类、“解释多基因遗传”。迷你实验侧重于从训练学生的科学技能角度强化补充概念，贴近学生的生活。
　　“科学在线”可分为两类：一类是作为其他栏目的辅助；另一类是作为正文中的概念背景及相关概念学习的拓展，以旁栏形式出现，包括话题和活动。话题即是概念名词，如稳态、病毒再激活等。活动则是提供问题情境，以任务驱动学生搜索概念的相关信息。
　　1.3 概念学习后
　　经过概念学习的导入、理解阶段之后，接下来就是围绕巩固、练习、应用概念阶段。
　　美国教材“实验室实验”栏目强调结合科学方法运用概念解决现实世界的问题，如“色盲测试――形成一个关于男女色盲的普遍性的假说”，还有利用互联网、模型建构等方法进行的实验。通过解决问题，可以不断完善和修正前概念，实验室实验正是通过让学生动手做解决“现实世界的问题”进行学习的。
　　家庭实验室――来自厨房、装废品的抽屉或者院子的实验。它位于美国教材每册结尾部分，通常是4～7个。通过解决现实世界的问题（如“卷舌是显性性状还是隐性性状”，提示科学概念是日常生活中常会用到的，它不仅仅用于课堂，也在生活中无处不在。
　　美国教材中的“章节回顾”、“学习指南”、“标准化测试”是为梳理已学概念，通过及时练习巩固概念而设置的（表1）。概念学习后期，加强记忆，通过大量的练习来提高速度和准确度，最终落脚到概念的迁移。 　　1.4 美国教材中概念学习的特点
　　1.4.1 强调以概念为中心
　　纵观这套美国生命科学教材，它将生物学概念作为一条主线编织学习内容。无论是以显性方式，如概念回顾、新概念、形象化概念图、概念检测等直接强调概念学习，还是以隐性方式将概念的学习蕴含在实验、练习中，都是在围绕概念进行学习。这充分体现了生物学概念在生物学知识学习中的核心地位。
　　1.4.2 关注概念的学习路径
　　美国教材关注了概念学习的前、中、后三个阶段，分别对应于概念的引入、理解、巩固应用。学习前，明确目标、提供情境、探测前概念；学习中，多方位、多角度地理解概念的内涵和外延；学习后，总结、梳理概念，构建知识网络，练习、巩固、应用概念。把握了概念学习各阶段的特点，关注了概念的学习路径设置栏目。
　　1.4.3 强调结合科学方法学习概念
　　生物学概念是抽象思维的产物。美国教材强调结合科学方法对感性材料进行思维加工形成概念。科学研究的一般方法包括获取经验性材料的方法和理性思维的方法两大方面。前者包括观察法、实验法、调查法、模拟法，这些在美国教材实验栏目中普遍涉及。后者则主要包括逻辑思维、数学方法、模型方法等，在美国教材中，几乎每个栏目都包含有目标动词引导的问题，如：解释DNA是如何复制的；模型模拟遗传学中的概率等。这也正是对概念学习方法的一种显性指导。
　　1.4.4 强调在活动中学习概念
　　美国教材设置的一系列栏目，尤其是折叠式学习卡、导航试验、迷你实验、实验室实验、科学在线、结合栏目等，特别强调在活动中体验学习，体现了“做中学”的理念。该教材从解决现实中的实际问题出发，自主进行科学探究，及时修正错误概念，还能帮助学生灵活运用概念，最终实现提高学生的生物科学素养。
　　2 对我国教材如何体现概念学习的启示
　　2.1 关注概念的呈现和表述
　　美国教材在概念的呈现和表述上，既有使用概念名词，运用陈述句来传递概念，如正文、章节回顾、学习指南，也有直接采用完整陈述句的方式表述概念，运用陈述句来探测学生前概念，判断概念掌握程度，如学习目标中的“观点”、习题中的概念检测等。这启示教师要灵活运用多种概念呈现方式，促进概念学习。
　　2.2 充分利用插图、习题补充概念的学习
　　通过生物教材中的插图为概念提供形象化、具体化的例子，选择恰当的图像数量、类型、内容，与正文的结合方式，与习题的配合形式等，都将有助于概念的学习。习题是学生巩固概念的重要形式，是对重要概念学习的完善和拓展，设置概念形成各个环节的问题，帮助学生思考和理解概念的各个侧面，通过练习，对重要概念进行辨析、迁移。设计明确针对概念的不同题型尤为重要，形象化概念图就是很好的示例。
　　2.3 注重运用批判性思维建构概念
　　概念的学习是从错误概念到科学概念的过程，此过程包含着批判性思维的运用。美国教材通过导航实验、章节回顾、习题中的批判性思考，正文中穿插的“想一想”，还有文本中体现的批判性精神如独立自主、充满自信、乐于思考等这些栏目内容来解读概念。同时，注重运用批判性思维建构概念，也是改变机械、被动学习概念的一种积极有效的措施。
　　2.4 构建网络资源学习平台拓展概念学习
　　网络资源学习平台能为构建概念提供大量事实和相关概念来支撑概念的学习。构建与教材配套的学习网站，提供平台，学习与生物学概念相关的科学史、相关的学科、相关的职业、相关的话题、习题库等。如何利用网络围绕概念学习，也是开发课程资源的开发点之一，教师有必要充分挖掘其价值。