摘要  基于学习进阶的概念的逻辑建构模型，包括：情境认知、建立表象；概括抽象、建构概念；深度分析、理解概念；迁移应用、重组结构。通过概念的逻辑建构实现思维由低阶向高阶发展。

关键词  思维进阶  生物学概念  逻辑建构

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》是以次位概念、重要概念、大概念组成的概念结构体系，彰显了生物学学科的学科体系逻辑。高中生物学教材是以课标为蓝本进行编写的，体现了教材的编写逻辑。在高中生物学教学中，教师要有意识地让学科体系逻辑、教材编写逻辑与学生学习心理逻辑有机衔接，聚焦概念教学，通过概念的逻辑建构促进思维的进阶，有效达成学科核心素养的培养目标。学习进阶是“对学生在一个时间跨度内学习和探究某一主题时，依次进阶，逐级深化的思维方式的描述”[1]。学习进阶能够描述出学生在对学科核心概念理解过程中所经历的多个中间水平以及各个水平上的成就表现，重视学生的认知发展过程，能够促进学生对知识的整合及深层理解，为学生学习某一主题内容时提供了一条切实可行的路径。基于学习进阶理论开展的思维进阶由情境认知、概括抽象、深度分析、迁移应用去实现；概念的逻辑建构由建立表象、建构概念、理解概念、重组结构去达成。通过概念的逻辑建构实现思维由低阶向高阶发展。[2]

1  情境认知，建立表象

概念的逻辑建构的起点是让学生建立表象。教师基于学生的学习心理逻辑创设能激发学习兴趣、与教学内容关联性强的、启发思维的学习情境，诸如以生活素材、实验现象、直观材料、科学史、游戏等情境，让学生获得丰富的感性认识，在具体情境中提升认知能力，形成合理的科学表象，促进学生的思维从感性认识上升到理性认识，为概括抽象建构概念打下基础。

2  概括抽象，建构概念

在建立科学表象后，需要引导学生科学思维，即运用比较、分析、综合、判断、推理、想象等方法，抓住事物的本质属性以及事物之间的联系，排除非本质的要素，概括抽象出该类表象的本质属性，从而形成科学概念。事物共同特征的抽象化就是用科学的语言将共同的特征合乎逻辑地表述出来。

3  深度分析，理解概念

学生是带着已有的知识和经验参与到课堂中，帮助学生建立新的认知结构就是要揭示学生的前科学概念，这是实现概念转变的前提；引发学生的认知冲突，这是实现概念转变学习的契机和动力；解决学生的认知冲突，这是实现概念转变的核心。

3.1  厘清前概念  概念的建构是以学生的前概念为基础的，并以前概念为载体展开概念转变学习。学生按照自己的习惯、经验、思维方式对问题、现象进行主观判断而形成的前概念良莠不齐，有些是经过生活观察后形成的正确总结，而有些是错误的认识，甚至与科学概念相悖。教师可以利用诊断性评价或通过日常观察了解学生的前概念。概念教学的难点应该放在研究和解构学生的前概念，帮助他们厘清这些前概念，以求得概念的顺利转变。例如：关于“基因”的错误概念就有：基因就是DNA分子；基因只存在于细胞核中；一个基因就是一个DNA分子；基因是温度不变的；等等。

3.2  准确把握概念的内涵和外延  概念的定义虽然反映了一类事物或现象的本质属性，但要真正理解本质属性，需要理解其内涵和外延，也需要经过从感性到理性、从理性到实践的多次反复的认识过程。概念的内涵和外延是概念的两个基本特征。学生只有切实把握概念的内涵和外延，才能更好地理解概念。例如：“基因”的概念可表述为：“基因就是一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段”，其本质属性是“基因是遗传的一个基本功能单位，它在适当的环境条件下控制生物的性状”。其外延是大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA分子。

3.3  辨析易混淆概念  有些概念由于存在相关性或相似性，在认识上容易产生不恰当的联结，出现认知的偏差、概念的混淆。在教学时，有必要针对这些概念进行比较和辨析，找出它们之间的联系和区别，以明确区分概念。例如：染色体与染色质、染色体组与染色体组型、抗原与抗体、基因重组与基因的自由组合等等。

4   迁移应用，重组结构

生物学概念是在由感性认识到理性认识的不断上升、循环中通过归纳、演绎等逻辑推理逐渐产生的。教师在进行概念教学时，应当创设有利于概念应用迁移的真实情境，让学生在运用概念分析现象和解决问题的过程中重组概念结构体系，达到对生物学概念的深层理解。

4.1  有效迁移，巩固概念  在学生学习新概念后，教师设置应用迁移的环节，促进学生对新概念的理解与建构，引导学生运用生物学概念分析、解决现实问题，让学生暴露并修正更为隐蔽的错误前概念，意识到新概念比前概念更加合理，在学生信服新概念正确性的同时，让新概念再次得到活化，以巩固学生建构起的新概念。例如，为了澄清“呼吸作用等于呼吸”的错误概念，教师引导学生体验深吸气与深呼气，并指出这是由于呼吸运动完成的肺泡里的气体交换成为“呼吸”；而“呼吸作用”是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

4.2  运用概念图，重组知识结构  概念是有结构层次的。大概念是整合学科内容的少数关键概念，教学时应以大概念的教学为重点，将大概念解构为一系列的重要概念、次位概念进行教学，并关注学生已有的知识基础，帮助学生将这些概念与现有的认知结构进行整合。同时，注意对重要概念、次位概念进行整理和组织，形成以大概念为中心的概念结构[3]。例如，以“生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”的大概念为核心，将“人和高等动物的细胞与内环境、内环境与稳态、神经调节与稳态、体液调节与稳态、免疫调节与稳态、植物的激素调节”等概念以概念图的形式建构起完整的概念结构。

综上所述，教师以创设真实情境，通过情境认知、建立表象，概括抽象、建构概念，深度分析、理解概念，迁移应用、重组结构，最终实现学生的思维由低阶向高阶递进，逐步发展学生的科学思维。

参考文献

[1]张颖之.理科课程设计新理念：“学习进阶”的本质、要素与理论溯源[J].课程·教材·教法，2021（6）：115-120.

[2]陈香. 科学概念的特点及其对教学的启示[J]. 教育科学论坛，2015（23）：19-21.

[3]吴成军. 试论在建构概念中发展生物学学科核心素养[J]. 生物学教学，2021，46（9）：26-28.