基于知识层级体系构建的初中生物教学

庄国郑 沈甜甜

摘要叙述了在“生物与环境的关系”教学过程中，设计学生活动，引导学生基于学科事实，整合归纳信息，帮助学生逐级构建“生物与环境的关系”知识层级体系，形成学科思维与能力。

关键词 知识层级 构建 初中生物

中图分类号G633.91 文献标志码B

生物学核心素养背景下，课堂不能是生物学科事实的堆砌，不能仅仅为了“育分”而识记，而是要在理解生物学科事实基础之上，建立有逻辑内聚力的知识层级体系，在此过程中形成生物学科能力和学科思维，以及学生对生物学科思想和学科视角的感悟。笔者以人教版七年级上册“生物与环境的关系”（第一课时）为例，展示如何在初中生物教学中构建知识层级体系。

1“生物与环境的关系”知识层级体系解析

学科事实支撑着一般概念，在一般概念的基础上，进行升华归纳，形成重要概念。在本节内容中，一般概念有环境中的生态因素、非生物因素对生物的影响、生物因素对生物的影响、生物对环境的适应及影响。这四个一般概念属于并列关系。教师在选择学科事实时，要以教材列举的学科事实为主，同时补充一些比较典型的案例，如北极狐与沙漠狐的耳朵、山寺的桃花等。

生物学知识层级体系可以分为三层：生物学科事实、一般概念、重要概念。这三个层级从感知觉开始，逐步进阶，直到重要概念形成。重要概念是超越事实性知识的深层次理解，具有统摄学科知识和一般概念的作用。在“生物与环境的关系”这一节中，《义务教育生物学课程标准（2011年版）》的课程内容要求学生要理解重要概念“生物与环境相互依赖、相互影响”。依据课标重要概念要求，将该节内容进行深度分析，可以建立如图1所示的知识层次体系。

2知识层级体系的构建

基于学生认知发展，笔者采用构建法帮助学生形成知识层级体系。构建法指的是先通过具体的生物学现象让学生建立下位概念（一般概念），再归纳升华形成上位概念（重要概念），最终形成知识层级体系。学生通过直观图片、小组讨论等活动归纳总结，对信息进行加工整合，逐步以学科事实为起点，形成一般概念，再建立重要概念。

2.1解读文本，引出课题

“生物与环境的关系”属于七年级上册第一单元第二章“了解生物圈”第一节的内容。学生刚开始接触生物学，脑海中对“生物圈”没有清晰科学的概念，也对“了解生物圈”章标题与第一节标题“生物与环境的关系”的关联也没有清晰的了解。

教师在授课开始时，引导学生关注章标题，引导学生阅读教材，寻找生物圈的概念。学生很快从教材中找到黑体字加粗部分“地球上所有的生物与其环境的总和就叫生物圈”。生物圈属于生态学中重要的专业术语，学生虽然能找到其概念，但是对生物圈的内涵理解却非常表面。教师提出逐级递进的问题，与学生一起解读“生物圈”概念文本，加深学生对概念的理解。教师先提出问题：“在生物圈概念中，有两个关键词是什么？”学生纷纷指出是“生物、环境”。教师继续追问：“生物圈中生物与环境只是简单的叠加？”学生会用“相互联系、相互作用、相互影响”等词来否定教师的设问。此时，教师顺势引出“生物圈中生物与环境是如何相互联系、相互影响的”，从而导出“生物圈中生物与环境关系”的学习。

2.2基于学科事实设计学习活动，构建一般概念

2.2.1分析水稻生活案例，建立“环境中的生态因素可分为生物因素和非生物因素”的概念

教师展示水稻生活环境的照片，提出问题：“影响水稻生存的因素有哪些？你能对这些影响因素进行分类吗？”学生根据已有的生活经验，说出影响水稻生存的因素有阳光、水分、农民、田鼠、肥料、蛇等。給这些因素进行分类时，学生很自然地运用“生物的特征”分为生物因素、非生物因素。在案例分析的基础上，教师引导学生归纳一般概念——环境中的生态因素可分为生物因素和非生物因素。

2.2.2设计问题情境，建立“非生物因素影响生物的生活及分布”的概念

教师展示北极狐和沙漠狐的照片，并用红色圈出两者的耳部，引导学生思考它们耳部形态结构的不同，分析原因。同时，提出问题：图中两只狐，分别为生活在北极的北极狐及生活在非洲的沙漠狐，请判断，哪只是北极狐？推测理由是什么？

教师呈现白居易名诗《大林寺桃花》诗句，并设计问题如下：请聪明的你为大诗人解解惑，为何“人间四月芳菲尽”之时，山寺桃花却始盛开？

学生以生物学习小组为单位，讨论这两个情境的问题。讨论结束后，教师随机挑选两个小组代表上台展示小组讨论结果。学生一致认为：温度是影响北极狐和沙漠狐耳部形态结构的主要因素，并解释耳部的形态大小与散热相关;桃花在山寺上开得晚，同样是温度影响的结果，并用“海拔越高，温度越低”这一生活常识加以说明。

基于上述两个问题情境，教师引导学生归纳出一般概念“非生物因素影响生物的生活及分布”，并提出递进的问题：“你能举出其他例子说明非生物因素对生物的影响吗？”学生都纷纷举出了相应的例子，并把水分、空气、光照等非生物因素对生物影响的案例列齐。

2.2.3呈现直观照片，建立“生物因素影响生物的生活及分布”的概念

生物因素对生物的影响主要是通过捕食、竞争、合作、寄生等生物之间的四类基本关系来实现。教师通过呈现四种关系的精美照片，让学生直观理解生物因素对生物的影响：捕食关系以翠鸟捕鱼、狮子捕食为例;竞争关系以水稻与稗草、海鸥与苍鹭为例;合作关系以蚂蚁搬食物、蜜蜂筑巢、榕果与榕小蜂为例;寄生关系以寄生蜂和鳞翅目幼虫、菟丝子为例。通过这些直观照片，学生直观地理解了生物之间的关系，并可根据这些鲜活的例子归纳出一般概念“生物因素影响生物的生活及分布”。

2.2.4小组讨论具体案例，建立“生物能够适应和影响环境”的概念

前面所讨论的都是环境中的生态因素会对生物的生活及分布产生影响，反过来，生物也可以适应并且影响环境。教师以资料分析的内容为素材，呈现骆驼、骆驼刺、海豹对环境的适应以及蚯蚓对土地的影响的案例，要求学习小组讨论：（1）骆驼和骆驼刺是怎样适应缺水环境的？海豹是怎样适应寒冷环境的？（2）蚯蚓是如何影响和改变环境的？

基于对资料的理解分析以及小组讨论，小组代表发言时都能解释清楚骆驼、骆驼刺对沙漠缺水环境的适应，海豹对寒冷环境的适应，以及蚯蚓对土壤的影响。此外，教师对生物对环境的适应进行了补充，向学生呈现生物对环境适应的四种策略的实例，包括保护色（以冬夏不同羽色的雷鸟为例）、拟态（以兰花螳螂、枯叶蝶为例）、警戒色（以银环蛇、毒蘑菇为例）。最后，学生在理解实例的基础上，归纳并理解“生物能够适应和影响环境”。

2.3归纳深化.形成知识层级体系

在梳理知识过程中，教师以问题为导向，帮助学生将知识层级构建起来。学生从小学开始，对总结知识点会比较清晰，而对一般概念难以厘清，因此，在总结过程中，教师应以“知识点”为切入点进行总结。教师提问：“请回忆整节课的内容，共学习了哪些知识点？”学生很快地梳理出本节课的四个一般概念，再逐一地询问四个一般概念分别用了哪些学科事实加以说明，很顺利地梳理出本节内容的一般概念、学科事实。但要归纳升华，总结出重要概念，学生会略感吃力。此时，教师给予引导，作为支架，帮助学生归纳出重要概念：“紧紧围绕了本节标题‘生物与环境的关系，我们已经学习了四个知识点。这四个知识点说明了生物与环境的关系是怎样的呢？请用自己的语言简洁地对它们之间的关系进行描述。”将重要概念的归纳和问题“生物与环境的关系是怎样的”联系起来，学生开始有了思考的方向，并尝试去归纳。起初，学生形成的重要概念是简短的“生物与环境是相互作用的”：然后，经过多位学生的补充与完善，形成了完整的重要概念——生物与环境之间是相互影响的、相互依存的关系，环境中的生态因素影响着生物的生活和分布，生物又以各种方式适应和影响环境”;最终，学生形成的知识层级如图2所示。

在众多学科事实的基础上，形成具有内在逻辑的知识层级体系，有利于学生学科思维与学科能力的养成。对北极狐、山寺桃花以及警戒色等具体学科事实，学生也许会忘记，但在通过层层归纳形成的“生物与环境相互作用，相互影响”的重要概念会指导着学生在面对新的情境时，作出适当的、符合学科常识的解释与判断。