指向思维发展的初中生物学概念教学与评价

1、指向思维发展的初中生物学概念教学与评价福建省普通教育教学研究室张锋 从动物（昆虫）的生殖和发育一课谈起 课标要求：举例说出昆虫的生殖和发育过程 活动建议：饲养家蚕或其他昆虫 教人教版想议一议美丽的蝴蝶竟是由毛毛虫变成的，？毛毛虫是从哪儿来的？它是如何变成蝴蝶的呢？通过本节学习，你将知道家蚕的生殖和发育过程是怎样的？什么是发育？完全发育和全发育的区别是什么？观察与思考排序。比较家蚕的幼虫、蛹和成虫的形态特点和生活习性。家蚕是通过哪种生殖方式繁殖后代的？这种生殖方式的特点是什么？根据日常的观察，说说还有哪些动物与家蚕的生殖和发育方式相似。春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干。从家蚕的发育过程来分析，这句

2、诗有什么确的地方？你能通过改变其中的两个字使之既有科学性，又不失艺术性吗？技能训练对提出的问题进行评价。课外实践饲养家蚕并观察其生殖和发育过程。国际组织及我国学业成就评价体系简表PISA国际学生评价项目科学知识、科学过程、科学情境（生物多样性；描述、解释、科学现象，理解科学探究，解释科学证据和结论；生命与健康）。生命系统具体内容：细胞，人类，人口，学，生物圈。15岁学生TIMSS国际数学与科学测评趋势研究有机体的特征、分类和生命历程，细胞及其功能，生命循环圈、繁殖和遗传，多样性、适应性和自然选择，系统，人类健康四年级和八年级学生PIRLS国际阅读素养进展研究四年级学生NAEP美国教育进展评估其

3、中的科学学业成就测试包括科学内容和科学实践。科学内容包括物质科学、生命科学、地球和空间科学。科学实践包括识别科学原理、应用科学原理、实施科学 和进行科学设计四个层次。生命科学包括：生命系统的结果和功能、组织和发展、物质和能量的转换、互相依赖性、生物系统的变化、遗传和繁殖、进化和多样化四、八和十二年级学生基础（义务）教育质量监测科学。重点测查生命科学、物质科学、地球与宇宙等知识的了解、理解和运用，科学问题的探究、解释、解决，学习 、学习信心和学习习惯等。四年级和八年级学生福建省义务教育质量监测四年级和八年级学生学业成就评价的教育心理学基础 1.布鲁姆的教育目标分类体系 2.比格斯和斯的SOLO评

4、价模式（Structure of thee 观察到的学生学习结果的结Observed Learning构）识记可以选择不同类型的信息，并在需要时回忆起内容。如，的含义是理解可在基础水平上赋予信息以意义如，举例证明运用在新情境中运用学过的技能如，如果，这个过程会发生什么变化分析可以把信息分解成几个部分，并使部分与整体相关联如，在过程中，什么受到哪些因素的影响综合可以结合现有因素创造一些新的内容如，你能以为变量设计一个对照实验评价基于标准，对于某件事情得价值做出客观判断如，对于这个实验，你建议做什么改变？为什么前结构水平低于目标方式的反应，学生被情境中的无关因素所迷惑，不能以任务中所涉及的表征或功

5、能方式处理任务。单一结构水平学生的学习结果中涉及了构成问题多要点中的一个。处于这个阶段的学生能够理清问题的线索，明白问题的指向，能从相关内容中找到可回答一个问题的点多元结构水平学习结果中涉及了构成问题的若干要点，但学生知识简单的罗列，不能将它们整合为一个结构，仅能 有限的孤立的 就很快得出结论，不能深入地厘清问题之间的各种 。关联结构水平学生的学习结果中涉及构成问题的若干要点，并能将它们组织成 贯同意的整体。这表明学生真正理解了问题，处于这一水平的学生能够解决较为复杂的具体问题，能够把握问题的线索和相关素材以及它们之间的 。拓展抽象结构水平在关联结构的基础上更加抽象化、概念化，产生一个新的课题

6、。能够把握问题线索和相关素材以及它们之间的 ，将关联的结构整体概括到一个更高的抽象水平上，并且使这种概括化拓展到一个新的主题或领域，在新的情境中进行归纳和演绎，做出推论。1张桌子可以坐6个人。提出相关水平问题的方法。单一水平：3张桌子可以坐几个人？（学生只需要找到这个单一线索，数数椅子得数量即可）多元水平：摆5张桌子比摆3张桌子可多坐几个人？（学生首先需要分别数数5张桌子和3张桌子可坐得人数，然后计算两者得差。这些计算只需要找到两个相关的特征，不必形成对问题的整体框架）关联水平：要坐34个人需要摆多少张桌子？（学生对问题的理解要上升到更高的水平，找出桌子和椅子数量之间的与规律）拓展水平：N张桌

7、子可以坐多少人？（避开使用具体数字，结论具有开放性，学生只通过数数是无法解决的，必须形成逻辑归纳，对该问题的理解发展到质的飞跃）野生动植物保护团体要求明令一种新的转（GM）玉米。这种GM玉米被设计成不受一种杀死传统玉米植物的新强力除草剂的影响。这种新的除草剂会杀死生长在玉米田中的大部分野草。环保说，因为杂草是一些小动物的食粮，尤其是昆虫，使用新除草剂与GM玉米将会对环境有害。支持使用GM玉米的则说，已有一项科学研究显示这种情况发生。这是上述文章所提及的科学研究的细节：玉米被种植在各地的200处田地，每块田地被一分为二。其中一半种植GM玉米并施用新强力除草剂，另一半则种植传统玉米并施用传统除草剂

8、。在施用新除草剂的GM玉米种所捉到的昆虫数目，与施用传统除草剂的传统玉米种所捉到的昆虫数目，大致相同。3.玉米被种植在各地的200处田地。为什么科学家使用了多于一处的田地？A. 这样可以让很多农民尝试新的GM玉米B. 为了察看他们能种植出多少GM玉米C.为了尽可能用GM玉米来覆盖的土地D.为了包含玉米的各种不同生长条件题型：选择题能力：识别科学议题知识类别：科学探究应用领域：科学技术前沿情境：的难度：421（水平2）阅读下面的报纸文章，并回答后面的问题玛丽是一位漂亮的女士。1715年她从天花病中，身上却留下了疤痕。1717年她在土耳其生活时，发现有一种称为接种的方法在当地普遍使用。这种治疗方法

9、是将一种较弱的天花涂抹在身体健康的年轻人皮肤上，随后这些年轻人就会生病，但大部分情况下只是得症状很轻微的疾病。玛丽对这些接种的安全性深信不疑，因而允许儿子和女儿接受接种。1796年，爱德华运用一种相关疾病的接种牛痘，产生出一种对抗天花的抗体。相比与天花的接种，这种治疗的副作用更小，而且人们在治疗后就再其他人。这种治疗方式就是后来所知道的接种。 2.接种过的人可以预防哪几种疾病？ A.遗传疾病，如血友病 B.由引起的疾病，如小儿麻痹症 C.身体功能错乱导致的病症，如 D.任何无愈的疾病 题型：选择题 能力：科学地解释现象 知识类别：生命系统 应用领域：健康 情境：的 难度：436（水平2）3.如

10、果动物或人类因细菌的疾病而生病，随后康复，这类导致疾病的细菌通常使他们再生病。这其中的原因是什么？A. 身体已经杀掉所有可能导致同类疾病的细菌。B. 身体已经产生抗体，能够在这类细菌繁殖前杀掉它们。C.血红细胞杀掉了所有可能导致同类疾病的细菌。D.血红细胞从身体内抓住并除掉了这类细菌。题型：选择题能力：科学地解释现象知识类别：生命系统应用领域：健康情境：的难度：431（水平2） 4.请给出一个理由，说明为什么尤其要建议幼儿和老年人应该接受流感接种。 （幼儿和/或老年人的免疫系统比其他人弱） 题型：开放式问答题 能力：科学地解释现象 知识类别：生命系统 应用领域：健康 情境：的 难度：507（水

11、平3） 定期适度的体育锻炼有益于我们的健康1.定期体育锻炼的好处是什么？请在每条陈述后圈出“是”或“否”。题型：复合式选择题能力：科学地解释现象知识类别：生命系统 应用领域：健康情境：个人的难度：545（水平3）这是定期体育锻炼的好处吗？是或者否？体育锻炼有助于预防心脏病和循环疾病是/否体育锻炼可以带来健康的饮食是/否体育锻炼有助于避免身体超重是/否 2 当肌肉运动时会发生什么？请在每条陈述后圈出“是”或“否”。 题型：复合式选择题 能力：科学地解释现象 知识类别：生命系统 应用领域：健康 情境：个人的 难度：386（水平1）肌肉运动时会发生下面情况吗？是或者否肌肉获得增加的血流量是/否脂肪在

12、肌肉中形成是/否 3.我们在体育锻炼时，呼吸为什么会比我们身体休息时急促？ （为了排除增加的量，并向你的身体提供的氧气。不可接受在中用“空气”来取代“”或“氧气” 题型：开放式问答题 能力：科学地解释现象 知识类别：生命系统 应用领域：健康 情境：个人的 难度：583（水平4）生物学高考优质单项选择题的标准一、优质单项选择题的首要标准基于能力维度命制侧重考查性思维能力、科学探究能力和创新思维能力二、优质单项选择题的测量学标准（一） 题干的标准1.测量目标明确具体2.题干表述清晰、严谨，突出对主干知识和重点内容的考查（1）试题涉及的内容应是学科的主干知识和重点内容（2）试题的内容要符合大纲的规定

13、（3）题干表述应清晰、严谨，不能产生歧义（4）题干本身应有意义，并以明确的问题形式呈现（5）不要包括无关的信息3.题干中情境材料设置科学、合理（1）情境材料与的测量目标和行为目标相关（2）情境材料信息的复杂度与考生的学科知识与认知能力的发展水平相适应（3）情境材料与学生学习经历过的材料有类似性但不相同，或是全新的材料（4）情境材料应具有真实性（5）情境材料的呈现方式多样化4.试题设问恰当，指向性明确5.应答的思维过程不要过于复杂，避免过于复杂的推理和计算生物学高考优质单项选择题的标准二、优质单项选择题的测量学标准（二） 选项的标准1.选项表述精炼、科学，让学生一目了然2.正确的备选要有唯一性，

14、不能，含糊不清3.所有选项在长度、结构和内容复杂程度上具有同质性和相同的迷惑性4.所有选择题正确项随机排列，均匀分布（三）情境材料、设问、选项间在语言、内容上搭配严谨，符合逻辑，无歧义，具有性（四）试题没有政治性、公平性和规范性问题（五）应是唯一的或是最佳的（六）试题实考效果好，符合教育测量学方面的优质指标三、经验方面的标准（一）实验题所给实验条件具有简约性（二）试题所给信息具有充分性（三）试题素材具有合理性（四）选项设置具有合理性（五）题材、设问和之间相匹配（六）试题考查角度新颖1.试题设计思路打破常规2.注重对生物学史的考查（七）试题设计严密，逻辑性强生物高考优质非选择题的标准一、优质非选

15、择题的首要标准（一）基于能力维度命制的（二）侧重考查性思维能力、创新能力和科学探究能力1.侧重考查性思维能力，考查性思维的试题要体现生物学科的特点2.侧重考查创新能力3.侧重考查科学探究能力二、优质非选择题测量学方面的标准（一）优质非选择题题干的标准1.测量目标明确具体，充分发挥不同题型的测试功能2.题干表述清晰、明确、科学严谨3.题干情境材料设置科学、合理（1）情境材料应与的测量目标以及试题欲测量的行为目标相关（2）情境材料提供的信息的复杂度应与考生的学科知识与认知能力的发展水平相适应（3）情境材料应与学生学习经历过的材料有类似性但并不相同，或是全新的材料（4）情境材料的呈现方式应该多样化（

16、5）架设符合考生认知水平的桥梁二、优质非选择题测量学方面的标准（二）优质非选择题设问的标准1.设问必须与试题考查的认知技能或测量的行为目标保持一致2.用于测量的行为目标或认知技能要求相一致的动词进行设问3.用清晰、明确的语言表述设问4.设问应与材料保持一致5.设问的开放性适中6.设计与题型相匹配的设问7.设计的试题数应该与背景材料的长度相匹配8.对每个问题给予适当的完成时间（三）优质非选择题对试题的合理，分值一般与应答的思维量、时间、书写量成正比（四）试题科学，评分标准合理、可操作性强（五）试题没有政治性、公平性和规范性问题（六）试题实考效果好，符合教育测量学方面的优质指标 关于 缘起 变化的

17、主要内容大纲的变迁 变化的主要内容 对于教学课时的安排建议 对于教学内容的活动建议 指向促进学生发展的日常性评价策略 凸显 学科本质和思维发展的终结性评价要求 凸显学科本质的终结性评价要求 命题的依据兼顾版本差异 首次明确了试卷中题型的设置 要求在试题上注重差异给分 细化内容条目 凸显学科本质的终结性评价要求 命题的依据兼顾版本差异 首次明确了试卷中题型的设置 要求在试题上注重差异给分 细化内容条目 注重对学生实验探究技能的真实考查 重视学科初高中知识的衔接 关于思维能力培养 思维能力培养的焦点 注重训练抽象思维和发展形象思维相结合 注重形式逻辑思维与辩证逻辑思维相结合性思维 注重引导发散思维

18、、求异思维和 重视数学方法、模型方法和系统方法的介绍和运用 逻辑思维 类比推理 类比推理是根据两类不同对象的某些属性相同或相似而推出其 他属性也可能相同或相似的逻辑方法和思维形式。 案例：纸飞机与家鸽 逻辑推理思维 归纳推理归纳推理法是由某类事物的部分对象具有某些特征，推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理，或者由个别事实中概 括出一般原理的思维形式。简言之，归纳推理是由部分到整体， 由个别到一般的推理。它能帮助人们在大量观察、实验的基础上，从认识个别事物或事物的一部分扩大到认识事物的一般规律，能够发现新事实，得出新结论，是做出科学发现的重要 案例：家鸽适合飞行的身体特征。 逻辑推理思维

19、演绎推理演绎推理是由普通的原理到特殊事实的推理，就是从一般性的前提出发，通过推导即“演绎”，得出具体陈述或个别结论的过程。通俗地说，把已经明确的事物所具有的属性(或事物之间的普遍因果)的判断，应用到具体事物对象(或具体问题)，来推断具体事物对象(或具体问题)是否具有某种属性(或具体事物的因果)，进而寻找出问题。每个演绎推理都有两个前提，即（概括性的一般原理）和（对个别事物的判断）、根据两个前提之间的关系做出新判断（推理），得出结论。 案例：蝙蝠不是鸟类性思维 是众多思维方式中非常重要的一种思维方式。性思维是有目的的、自我校准的判断，这种判断会引导解释、分析、评估、推论以及对准或语境的说明。赖以

20、存在的证据、概念、方法、标 案例： 人教版七上第二章第二节“环境对生物的影响”中，首先指出 “探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的。提出问题后， 你可以根据自己已有的知识和生活经验，尝试着对这一问题的答 案做出假设，然后设计探究的方案得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。”显示：大部分学生知道科学探究的要素包括发现问题、提出 假设、设计方案、实施方案、得到结果并分析，但只有少部分学 生学会运用科学探究过程解决问题、自我设计和实施研究过程。 包括：澄清能力、确认假说的能力、推理能力、评价能力、自我 调节运用策略能力 为何要凸显材料分析的内容 基于课程标准理念的材料分析 近

21、年来教学对于指导学生甄别海量材料的需要 高考对于学生获取和处理信息能力考查的需要 与义务教育质量监测的科学评价相吻合的需要 基于素养的新课程理念的教学需要 材料分析题的结构 材料营造新的问题情境（足够信息量、图文） 设问常见结构式设问，提示解题的对象、范围和要求（角度、方式、难度） 参考给出问题的结果 评分规则规定的对象和权重 材料分析题所考查的能力 再认和复现 获取与处理信息的能力 图表的分析能力 逻辑推理和评价能力 教学中要引导学生对资料进行分析 选择情境性材料应以教学目标为依据，与确定的测量目标相符 材料要简洁鲜明，符合学生的认识水平 具备足够的信息 设问要多样化和渐进性 关于初高中衔接

22、光合作用高中 高中在初中基础上，增加一、光合作用探究取得重大发现的相关实验：1萨克斯实验光合作用产生了淀粉；2恩格尔曼实验叶绿体是光合作用的场所；3鲁宾和卡门的实验光合作用的氧气全部来自水；4卡尔文实 验 CO2中的碳转变成有机物中的碳。二、光合作用过程的化学反应式等来理解其内涵。初中 绿色植物能利用太阳能（光能），把和 水贮存了能量的有机 物，同时氧气。通过 绿叶在光下制造淀粉实验、海尔蒙特实验、金鱼藻光 照放氧实验来理解其内涵。小学 植物吸入 ，放出氧气。通过讲解、动画演示等理解其内涵。 重视初高中内容标准上的衔接 衔接点 初高中生物学的各个知识点之间是有着紧密的，教师需要在教学前将这些知

23、识进行分类梳理。将衔接的知识点梳理归纳，区分基础知识、重难点等差异处理。 深化点 注意初高中的侧重点，不要过于深化教学内容，但需要适当引导，可以利用初中中的一些小资料，课外阅读材料引入，设置学习阶梯，引导学生知识迁移。部分初中内容与高中“走进细胞”知识的衔接初中知识点高中对应知识点类型草履虫的结构特点生命活动离不开细胞衔接点人的生殖和发育过程反射弧的组成动植物的结构层次生命系统的结构层次衔接点显微镜的使用观察多种多样的细胞衔接点单细胞生物原核细胞和单核细胞深化点藻类植物施莱登、施旺与细胞学说细胞学说建立的过程深化点高中生物知识补充的初中生物知识新陈代谢与酶影响酶作用的因素温度：最适温度，内酶的

24、最适温度温度对酶活性的影响：高温、低温对酶活性的不同影响 pH：每一种酶只能在一定限度的pH范围内活动，且有一个最适pH，内胃蛋白酶及大多数酶的最适pH；不同的生物有不同的pH：pH过高过低对酶的影响蒸腾作用外界条件对蒸腾作用的影响较强光照能提高叶面温度，蒸腾过程；空气湿度对蒸腾作用的影响植物蒸腾作用对调节气候的作用光合作用演示实验：光合作用需要光和叶绿体的实验；光合作用需要的实验；光合作用产生氧气的实验光强、浓度和温度对光合作用的影响呼吸作用证明绿色植物在呼吸作用时放出的实验温度、含水量、氧气的浓度对呼吸作用的影响人和动物体内三大营养物质的代谢心脏结构；血液循环；肺泡结构；呼吸运动；氧气在血

25、液中的运输消化系统的组成；消化道壁的结构；小肠绒毛的结构；毛细的结构生命活动的调节内系统；激素；甲状腺激素；胰岛素神经系统的组成；神经元的结构；神经活动的基本方式和反射的结构基础 重视探究实验的初高中衔接 以光合作用的相关实验为例初中高中主题探究光照或水分对植物生存的影响探究影响光合作用强度的因素内容某种非生物因素对植物生长的影响不同强度的光照对光合作用具体生理过程的影响因素探究实验所考虑的不同非生物因素只有质的差异（光照和）考虑同一种非生物因素的量的差异（光照强度的大小）结果对实验结果的描述比较简单，只有生长状况的好与差对实验结果进行量化统计（同样时间内上浮的叶圆片数目）结论是否判定（植物生

26、长是需要光还是不需要光）需要在几组对照实验的结果比较得出结论（哪一组的光照强度下光合作用的强度最大） 关于日常教学重视几种概念教学中的形式讲授资料分析讨论演示实验 讲授是无可替代得必须 学生的概念的发展是由下至上的，从较简单的和低级的特性到高 级的特性，而科学概念的发展则是由上至下的，从较复杂的和高 级的特性到比较简单的和低级的特性。 科学概念是自上而下地发展的，即从理论开始。而理论是高于正在学习它们的学生自身的生活的，是他们自发的学习活动难以企 及的，因此，对于初中生而言，教师的存在与教师的合作便成为 一种必须。 讲授法有一定局限性，如果在运用时不能唤起学生的注意和又不能启发学生的思维和想象，极易形成注入式教学。但不能简，单地把两者等同。 讲授法对于教师的教学水平有比较全面的要求；其次，讲授法对于学生的学习心向和学习也有比较严格的要求；再次，讲授法受到学生言语和思维的发展水平的限制；最后，即使最佳的讲 授也难以满足认识活动、特别是实践或物质活动的需要，因此， 讲授法必须与其他教学方法相互配合。 人教版七年级上册旧 人教版七年级上册新问题。：收集和分析资料是科学探究中常用的方法之一。继续保持“资料分析”栏目，并总是包含“讨论” 资料分析：主要类型有文字类资料、表格类资料、图形