生物课堂教学中有效落实核心概念教学的策略研究结题报告

一、课题的提出

生物学核心概念是位于生物学科中心的概念性知识, 包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释, 这些内容能够展现当代学科图景, 是学科结构的主干部分，在生物学知识领域有广泛应用，且经得起时间的检验。提高学生的科学素养是当前我国科学教育的一个基本目标, 对科学概念的理解是科学素养中的重要组成之一。《高中生物课程标准》中提出要“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。 2011年新版《义务教育生物学课程标准》中则明确提出了50个核心概念。美国的“2061计划”也要求学生把学习重心放在核心概念的学习上，减少对孤立概念与事实的记忆。可见，核心概念占据非常重要的地位。

北师大的刘恩山教授认为“核心概念是基于整个课标某个主题的知识框架中概括总结出来的，强调概念之间的关联与概念体系的结构。”课程内容应该围绕各学科的核心概念进行选择, 具体事实应该作为铺垫来帮助学生发展深层理解；教学重心应该从讲授事实转移到使用事实, 以便传递和评价更深层的理解力；学习重心也应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心概念和对更为根本的知识结构进行深层理解, 培养和发展思维能力。因此，以核心概念为代表的科学知识在课堂教学中应该处于非常重要的地位。教师在课堂教学中围绕核心概念来组织教学，引导学生通过生物事实抽提出生物学本质的东西，以此建立科学、正确的生物学概念，进而在头脑中建构出合理的概念体系，对帮助学生建立学科知识框架、理解生物学的重要观点以及提高生物科学素养都有重要的意义。为此，通过实践与思考提出了生物课堂教学中有效落实核心概念教学的策略研究。

二、课题研究意义

区别与传统的学生记忆大量科学事实和科学概念原文的生物科学习方式，落实核心概念教学能够帮助学生感受生物学的理科特点，帮助学生实现从学习知识到形成学科素养的转变。该课题的试验意义具体体现在以下特征：

1.有助于提升学生的科学素养。课程改革的一个核心是要提高学生作为公民的科学素养。提高科学素养不是追求对科学事实和信息量的更多占有，而是要求对核心概念和科学思想的深刻领悟。如果课堂教学和评价中仅仅强调事实的传递和记忆, 学生对科学概念的构建和深层理解就会受到影响, 并使得许多学生虽然暂时能顺利通过学业考试, 但是在随后的生活中会将事实类知识迅速遗忘。这是由于表层学习导致学生脑内的知识不过是毫无实际用途的孤立事实, 而没有与学生头脑中已具备的知识紧密相连, 形成良好的结构。对生物学核心概念的掌握程度反映了一个人的生物学素养，因为核心概念是反映学科本质的，构成学科骨架的概念，它们的组合反映生物科学基本面貌，因此应该让学生牢固准确地建立起反映生物学思想的基本核心概念体系。

2. 能减轻学生负担，提升迁移应用能力。核心概念教学构建起一个知识框架可以比较长时间地留在学生的头脑之中，学生因此也能够更好地把一些事实性知识有条理地储存在这个知识框架之中， 并为日后接受和建立新的科学概念提供平台。学生形成了核心概念后， 就不用学习大量的生物学事实性知识， 通过核心概念的迁移应用就可以解决事实问题，不但减轻了学生的学习负担，而且提高了分析问题、解决问题的能力，这正是核心概念的教学价值所在。

    而本课题在基于核心概念教学的理念下探索研究适合本校初、高中学生的教学策略，为学生学习和教师的教学提供可行有效的策略指导。

三、课题研究的主要方法

核心概念：美国著名教育学家赫德认为,组成科学课程中的概念和原理应该能够展现当代学科图景,是学科结构的主干部分,它们被称为核心概念。戴伊指出核心概念是某个知识领域的中心,虽然不是所有人都接受了这些知识,但它们却获得了广泛的应用,而且这些知识还能经得起时间的检验。费德恩等人认为,核心概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且他们认为核心概念必须清楚地呈现给学生。美国课程专家埃里克森认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系。

核心概念在课堂教学中的地位：美国地平线研究组主席维斯及高级研究助理帕斯利经过18 个月的观察,对364 节课详细分析, 发现优质课堂主要有几个特征,其中包括: (1)在课堂教学过程中,教师善用多种策略,某个科学概念提供清晰的阐释；(2)吸引学生从事动脑筋的活动；(3)帮助学生理解学科的核心概念等。作为优质课堂的主要特征之一,围绕学科核心概念进行课堂教学成为国际科学教育界关注的热点。传统教育往往强调对事实信息的记忆和背诵,然而要达到深层理解的程度仅凭大量的事实记忆是远远不够的, 必然要涉及到对抽象概念原理的精心组织。

主要方法：

1.文献法：查阅与本课题研究有关的基础理论及别人所取得成功经验材料，及时对材料进行分析、整理、总结，并不断充实课题研究的理论基础，以促进课题研究的深入。

2.行动研究法：运用这一方法调整课题计划，采取相应措施，不断观察、反思，逐步推进研究进程。

3.经验总结法：在教学实践中不断探索和反思，及时撰写教学后记、反思、经验总结、论文等，适时在一定范围内交流。

四、课题研究过程

第一阶段 实验准备阶段

（2013年9月—2013年10月）提出问题，组织人员对课题进行论证，确定实验方案。成立课题组，确定实验教师，开题、组织理论学习。在共同学习明确了相关概念的界定后分小组整理教材中的核心概念，初、高中课题组教师分别确立小课题研究方向。

研讨确定梳理核心概念的思路是：

1.研读课标和教材，确定概念目标，对模块及各章（单元）各节、每课时概念性知识内容进行分析和梳理

（1）列出核心概念；

（2）找出选择这些内容为核心概念的理由；

（3）集体讨论、统一意见，确定核心概念。

2.将筛选出的概念进行逻辑梳理及排列，即思考概念之间的联系，区分上位概念和下位概念 。

第二阶段 修正完善阶段

（2013年11月—2016年4月）收集教师课堂教学的资料，实验教师继续深入学习新的教育理论和教研方法。为了使理论与实践更有效结合起来，要求每位教师开放课堂，小组成员相互听课、集体研计，有效落实核心概念的具体教学策略，并在课堂中进一步实践，在组内研讨。实验教师及时对实验情况、有关数据进行收集、分析整理，积累大量翔实的第一手资料，并以此为依据，进行修正和完善。

 在此阶段，每位课题教师都在课堂中大量探索实践了多种有效教学策略，形成了教学设计、录制了教学公开课录像，教学反思等。

第三阶段 结题阶段

（2016年5月—2016年6月）对各阶段课题研究过程进行回顾和总结，对学生行为和教师行为上的转变进行分析和反思，对各阶段材料进行整理和汇总，形成既有实践基础，又有理论高度的总结报告，论文的撰写。

五、取得的初步成果

经过近三年的探索和实践，无论教师的教学或学生的学习过程都发生了本质的转变：

首先，落实核心概念的教学促使教师对教材进行深刻的前期研读，对所授课程课时进行合理规划。对于教材中的大量内容围绕核心概念进行筛选，减轻了学生的学习负担。而围绕核心概念的教学使得教师的教授过程更加关注零散概念的联系，教学思路更加清晰，有章可循。

其次，学生在经过这一时期的学习后，对于“生物就是背背而已”的学习观念大有改观。对于生物学科中习得理科思维有了一定的认识，并且更加侧重学习内容中的逻辑关联，会使用理科思维来提出问题，思考问题。特别是在教师主要采用的“概念图策略”和“生物科学史策略”中收获良多。

经过课题组实验教师的努力，课题取得了丰硕的成果。