生物学课程内容聚焦于大概念，力求让学生通过主动学习，掌握符合初中生认知的重要生物学概念，进而发展其核心素养。变革教与学的方式，让学生在真实情境中主动参与实验、探究类学习活动或跨学科实践活动，从中获得实践经验，有助于学生形成并加深对生物学概念的理解。当下课堂教学仍存在重知识验证、轻观念建构的现象，教师有必要遵循科学大概念的教学原理，构建指向生命观念的有效教学路径，采用探究式教学的方式并鼓励学生积极参与思维活动，帮助学生建构生命观念。
1 初中生物学生命观念的内涵分析
“生命观念”一词，首次出现在2017年版的生物学课标。2022年版生物学课标，也对生命观念给出详细释义
［1］。刘恩山
［2］提出：生命观念在生物学课程中具有重要地位和价值，是独具生物学属性的核心素养。生命观念是学生在了解事实的基础上形成概念后，通过进一步提炼和升华，内化在头脑中的意识、观念和思想方法，是建立在具体概念之上的高层次抽象认识，为学生认识生命世界、分析解决生物学相关问题时指明了思路和方向。
生物学新课标将生命观念具象化为9个具体的大概念，贯穿于整个义务教育生物学课程内容的7个学习主题之中。初中生需要掌握的生命观念包括结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观和生态观等
［1］。生命观念的各大观念之间是彼此联系的、无法分割的整体。“结构与功能观”是微观基础，“物质与能量观”和“稳态与平衡观”反映了生命系统的运行机制和基本规律，“进化与适应观”是生命系统运行和发展的必然结果，而“生态观”则体现宏观整合与环境交互。
2 实验教学培养生命观念的路径构建
科学教育必须遵循学习进阶理论及其在教学实践中的应用原则，连贯、进阶的科学学习与实践是形成大概念的必然途径。培育生命观念的过程是基于生物学事实，以观察和实验等方法形成感性认识，进而抽象、概括出生物学概念，再经过加工、整合形成概念网络，最后进行整体理解，建构出生命观念
［3］。结合生物学生命观念的培育策略，笔者构建以实验教学为主线的生命观念培养路径，如
图1所示。
就指向生命观念的教学而言，深度解读课标和分析教材，理解并梳理教学内容中的大小概念逻辑结构是前提；接着，创设真实或近似真实的情境，引导学生通过观察和实验等多样化的实践活动，获得并积累大量事实；随后，运用科学思维进行归纳概括，形成具体的生物学概念；进而，教师借助精心设计的问题串，引导学生关联零散概念，构建概念网络，提炼出核心概念；最后，在新创设的真实情境中，学生通过讨论、验证与分享等活动，利用所掌握的相关大概念解释自然现象，在迁移与应用中促进生命观念的形成。
3 指向生命观念建构的实验教学策略
采用有利于学生思想、观点形成的教学策略，让学生分析并解决真实情境中遇到的问题，进而通过归纳、抽象、概括等科学思维加工手段，促进学生对概念的理解，帮助其形成生命观念。
3.1 解析教材框架，明确生命观念内在逻辑
“藻类、苔藓植物和蕨类植物”是人教版生物学七年级上册“藻类与植物的类群”的第一节内容。该节为学生提供了藻类、苔藓植物和蕨类植物三类代表性的素材，引导学生对其形态结构进行观察，结合其生活环境分析同类群生物共有的适应性特征，由表及里地深化学生对结构与功能观的理解。进而，比较不同类群生物之间形态结构方面的差异性和共性，帮助学生理解不同类群生物在形态结构上虽有差异，但都与其生活环境相适应。随后，认同生物由简单到复杂、由水生到陆生的进化趋势，形成进化观。学生在深入理解藻类、苔藓植物及蕨类植物具有多样性与统一性的基础上，进一步引导学生关注这些生物与人类生活之间的联系。这一教学过程能够促进学生初步树立进化与适应观、结构与功能观，以及生态观等生命观念。最终，引导学生进一步梳理这3个观念之间的关系，理解生命观念中的各大观念之间是彼此联系、不可分割的整体，帮助学生建构全面、系统的生命观念认知，更深入地学习和理解生物的多样性及其在自然界中的作用，进而激发其形成保护藻类及植物多样性、维护生态环境的责任意识和行为习惯。基于教材梳理形成的该节课的知识概念体系结构如
图2所示。
3.2 实施多样实践，积累生物学事实和经验
《义务教育生物学课程标准（2022年版）》强调在概念教学中融入观察、调查、测量、实验设计等多样化实践活动的重要性。为避免碎片化教学，该课着重引导学生从宏观、微观层面等多个维度有序观察藻类、苔藓植物和蕨类植物，优化并形成新的实验教学方案。
课前，教师预先布置任务，要求学生在校园内外寻找并采集藻类、苔藓植物和蕨类植物的实物样本，同时记录它们的自然生长环境。课堂伊始，教师先指导学生从整体外观观察这三类植物，初步建立起直观认识；接着，学生借助放大镜细致观察苔藓植物的“根”“茎”“叶”结构特征；随后，教师给出显微镜下海带叶状体与植物叶的横切图，让学生自主观察、比较，尝试归纳总结这三类代表性生物的结构差异，以便培养学生的分析和总结能力。
在学生对代表性植物的结构有了一定认识后，教师展示其生殖方式图片，重点引导学生使用放大镜观察蕨类植物叶背面的孢子囊群，探究它们的生殖方式。同时，学生在低倍显微镜下观察教师课前准备好的水绵装片，观察其形态特征，以便进一步加深对生物体结构的理解。
为深入探究植物根和茎在功能上的差异，教师可精心设计“红墨水追踪”实验。实验时，学生将苔藓植物和蕨类植物分别浸入红墨水中，仔细观察红墨水在其根、茎及叶脉中的扩散路径，借此直观了解两类植物对水分和无机盐的吸收能力。通过一系列有序的亲身实践活动，学生积累了丰富的生物学事实（
表1），为后续建构生物学概念和生命观念奠定了坚实的基础。
3.3 运用科学思维，概括建构生物学基础概念
科学思维是核心素养之一，同时也是探究实践的重要组成部分。科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式
［4］。
从事实经验到核心概念的进阶过程，需要学生充分发挥科学思维能力，经历思维过程，运用思维方法，最终形成概念形式的思维成果。实践活动结束后，教师组织学生基于藻类、苔藓植物和蕨类植物实验记录单的数据，进行系统的思维加工。
首先，教师引导学生纵向独立分析三类生物的形态特征和生活环境。学生分析发现：藻类是结构简单的水生生物，没有根、茎、叶的分化，但能利用光合色素进行光合作用；苔藓植物是一种具有类似茎、叶分化，并具有假根，结构较简单的陆生生物；蕨类植物则是有根、茎、叶分化，具有真叶支持光合作用的结构较完整的陆生生物。
接着，教师引导学生横向对比三类生物，运用推理思维概括得出以下4个基础概念：不同生物在形态上存在显著差异，如株高、叶形等，说明生物具有形态多样性；三类生物的生活环境从完全水生到陆生潮湿环境，再到陆生阴湿环境，与其形态结构相适应，体现了生物是不断进化的；从生殖方式看，藻类、苔藓植物和蕨类植物都可以通过孢子生殖，孢子的繁殖离不开水环境，体现了生物的生殖方式具有统一性、环境会影响生物等，也为后续学习种子植物，理解种子结构比孢子复杂、种子植物分布更广泛作了铺垫。通过观察“红墨水追踪”的实验现象，可以抽象概括出这类生物结构具有物质传输的功能，强化了结构功能观、进化与适应观等观念。
3.4 巧设问题支架，加强生物学概念之间网络关联
建构概念间的联结，形成可以互通的网状结构，从下位概念指向上位概念，从上位概念辐射下位概念，使零散的、碎片化的概念群成为有意义的、可延展的系统概念框架，以帮助学生在积累大量知识经验的基础上，形成对科学事物的立体、全面的认知
［4］。王吉文指出：“建构概念之间的意义联结能够促进生命观念的形成。”参考伯尼斯·麦卡锡（Bernice McCarthy）等人总结提炼的4 MAT模型教学法，可以将教材中的核心问题进行重新梳理与改进，设计“是何”“如何”“为何”“若何”四类问题，使之成为帮助学生形成概念联结的重要支架。
例如，为帮助学生建构“生物与环境的关系”的核心概念，教师首先以“是何”方式提问：藻类、苔藓植物和蕨类植物生活在怎样的环境里？针对问题，学生通过体验活动形成“不同生物生境不同”的直观感知；其次，教师引导“如何”：生活在这一环境中的生物形态结构有什么特点？帮助学生进行抽象概括，建立生物与环境的关联；再次，“为什么它们能够在这样的环境中生存？”（为何），促使学生强化生物与环境的关联；最后提问：如果生活在水中的藻类离开了水，会怎么样（若何）？帮助学生以思维输出和反向迁移的方式内化生物与环境的关联。
同理，为指向“生物进化”核心概念，教师可设置以下“四何”问题：①生物是否会为了适应环境而作出改变？②藻类、苔藓植物和蕨类植物是如何适应环境的？③分析藻类、苔藓植物和蕨类植物的形态结构，为什么它们能从适应水生到适应陆生（为何）？④如果环境变化，你认为它们会作出什么改变？通过4个问题，学生从感知进化到理解进化，并学会利用“生物进化”的观点对生物生存进行合理预测。另外，教师针对该课还可设置“藻类、苔藓植物和蕨类植物在结构上有何特点？如何判断它们是藻类、苔藓还是蕨类植物？它们被归为一类与被分为三类的依据？这3种生物分别与人类生活有什么关系？”4个问题，借此帮助学生建构“生物的多样性”的核心概念。
从“为何”与“若何”的提问环节，学生经历从“感知→概括→解释→应用”的学习过程，不仅夯实了核心概念，更是在“四何”问题的助推下感知和形成更上一层的大概念：生物具有多样性，生物与环境相互依赖、相互影响，形成多种多样的生态系统。最终，学生理解了生物的多样性及其重要生态意义。
精心设计问题支架，可搭建起不同概念层级之间的桥梁，实现概念进阶。在学生深入思考的过程中，通过概念的逐层累积和相互联系，逐渐构建起概念间的联结网络，最终拓展概念集群，从基础概念走向核心概念，形成科学大概念。
3.5 真实情境应用，促进知识内化，形成生命观念
基于该节课的学习，学生已构建起从事实经验到基础概念、核心概念，再到大概念的层次化认知体系。为进一步深化理解，教师需要引导学生将这些分散的概念整合为具有统摄性的生命观念。教师创设贴近真实生活、契合学生认知规律且蕴含丰富生物学内涵的情境，引导学生运用生物学概念解决实际问题，促进其生命观念的内化与升华。在该节课的收尾环节，教师可呈现真实案例资料，要求学生结合所学知识进行分析并阐述。
【案例资料】瑞士阿尔卑斯山霍恩利山口有海拔2 100 m的高山湿地，这一区域是曾以硅藻、泥炭藓、冷蕨、铁角蕨等为优势物种的典型高山湿地群落。近20年的观测数据显示，年均温度上升2.1 ℃；冬季积雪期缩短23 d，夏季干旱频率增加。请根据提供的资料，分析并预测该区域可能出现的变化。①硅藻和耐旱型蓝藻的占比会出现什么变化？②请推测局部是否会出现“苔藓荒漠化”斑块？③冷蕨这种对温度敏感的植物的生长位置会不会发生变化？会发生什么样的变化？
【案例分析】结合真实情境资料，设计3个层层递进的思维应用型问题。在问题①中引导学生关注两种不同植物的占比变化，分析其形态结构与生物功能的差异会影响二者生存数量发生变化，强化结构与功能观；在问题②中引导学生关注植物的分布规律，从现象观察转向本质探寻，根据生物的结构功能要与环境相适应的观念，分析环境的变化会影响植物的生存，深化生物的适应观；在问题③中聚焦植物的生存位置是否会发生变化以及怎样变化，学生深入剖析区域环境条件的变化与植物生态分布的关联，意识到植物会为了生存改变原有的生长位置，体现植物的进化性，深入认识生物的进化观。
学生在解决以上问题的过程中，进一步体会了生物与环境之间的动态平衡，生物通过结构和功能的改变适应环境的变化，而环境的变化反过来影响生物的生存和分布，生物就在这种变化过程中逐渐发生演变和进化，实现生态系统的动态平衡，最终帮助学生筑牢生态观。
【案例启示】真实、生动的生活场景，既能够还原知识于生活，让学生有学以致用的机会，又能够促进他们在应用中自然地吸收知识、发展能力、内化各层级概念形成饱满的生命观念，实现全面、深层的学习效果
［5］。
4 结语
生命观念的建立，需要探究实践与知识运用的结合。根据新课标强调的实践教学理念，构建大概念统整下的实验教学培养生命观念的路径，鼓励学生通过亲身体验和科学探究，经历发现规律、自行探索、自主概括形成生命观念的学习过程，不仅能促进学生科学探究能力和科学思维的发展，而且能提升其对生命现象本质的理解，增强其生态责任意识，从而培养出具有科学素养和生态责任感的新一代。
值得注意的是，教材对某一生命观念的内容组织与呈现并不是全部限定在某一单元或模块，而是在不同单元间穿插、渗透，因此，教师在教学时要关注各生命观念间的融合，避免割裂、片面地理解生命观念。
2024年度福建省教育科学规划常规课题“小学联动高校培养学生工程素养的实践模式研究”(FJJKXX24-064)
思明区第四届名师发展工作室主持人研究课题“基于HPS培养学生科学思维的初中生物学教学实践研究”(GZSZX2025M405)
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