例談在初中生物學(xué)重要概念教學(xué)中滲透學(xué)科觀點(diǎn)

魏育芳

重要概念居于學(xué)科中心，是一種教師希望學(xué)生理解，并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息后，仍能應(yīng)用的概念性知識(shí)。重要概念是最主干的知識(shí)，也是教師必須清楚地呈現(xiàn)給學(xué)生的知識(shí)。而學(xué)科觀點(diǎn)的教育融知識(shí)教育、能力培養(yǎng)和情感態(tài)度價(jià)值觀教育為一體，是學(xué)科教育不可缺少的部分。生物學(xué)基本觀點(diǎn)的形成，對(duì)學(xué)生今后生活的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)比知識(shí)來得巨大。下面以“人體內(nèi)廢物的排出”為例，探析如何在初中生物重要概念教學(xué)中滲透學(xué)科觀點(diǎn)。

1 梳理知識(shí)，繪制概念圖

受傳統(tǒng)教學(xué)方法制約，教師在概念教學(xué)中往往削平學(xué)生的思維梯度，縮短學(xué)生的認(rèn)知過程。教師仍然習(xí)慣于用講述的方式直接給出定義，直接進(jìn)入抽象概括階段，致使學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)缺乏真正的理解與思考。這種急功近利的學(xué)習(xí)方式不能幫助學(xué)生掌握正確的生物學(xué)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)其生物學(xué)科學(xué)思維能力，提高其生物科學(xué)素養(yǎng)。因此，教師在進(jìn)行本節(jié)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，要有清晰的思路，要思考：本節(jié)的重要概念是什么？有哪些一般概念？重要概念與學(xué)生原有概念之間有什么聯(lián)系？這要求教師首先明確《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上閱讀教材，區(qū)別教材中的概念與事實(shí)，再列出相關(guān)的概念，區(qū)分其中的重要概念和下位的一般概念，然后梳理知識(shí)，繪制出本節(jié)課的概念圖。

1.1 區(qū)分事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)

事實(shí)性知識(shí)包括：① 泌尿系統(tǒng)包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道；② 形成尿液的器官是腎臟；③ 尿的形成和排出過程——腎單位中的腎小球和緊貼著它的腎小囊內(nèi)壁起過濾作用，當(dāng)原尿流經(jīng)腎小管時(shí)，全部葡萄糖、大部分的水和部分無機(jī)鹽等被腎小管重新吸收；④ 健康人腎動(dòng)脈中的血漿、腎小囊中的液體和尿液中的有關(guān)數(shù)據(jù)。

概念性知識(shí)包括：① 泌尿系統(tǒng)的功能是排出廢物和多余的水；② 人體將二氧化碳、尿素，以及多余的水和無機(jī)鹽等排出體外的過程叫做排泄；③ 生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)；④ 人體各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，以完成生命活動(dòng)；⑤ 人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對(duì)穩(wěn)定的生存條件，包括營養(yǎng)、氧氣等以及排除廢物。其中②為一般概念；①、④、⑤為本節(jié)的重要概念；③為更上位的生物學(xué)基本觀點(diǎn)。

教師在幫助學(xué)生形成正確的生物學(xué)概念時(shí)，一方面需要向?qū)W生提供各種豐富的有代表性的事實(shí)，為學(xué)生的概念形成提供支撐；另一方面，教學(xué)活動(dòng)中不應(yīng)僅僅停留在讓學(xué)生記住一些零散的生物學(xué)事實(shí)，而是要通過對(duì)事實(shí)的抽象和概括，建立生物學(xué)概念，并以此來建構(gòu)合理的知識(shí)框架，進(jìn)而為學(xué)生能夠在新情境下解決相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。

1.2 繪制概念圖

概念圖能揭示概念之間的密切聯(lián)系及其層級(jí)關(guān)系。教師引導(dǎo)學(xué)生辨析本節(jié)課的事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)，并明確重要概念及一般概念，繪制出如圖1“人體內(nèi)廢物的排出”概念圖，構(gòu)建本節(jié)的知識(shí)框架。

在此基礎(chǔ)上，教師在概念教學(xué)中應(yīng)將幫助學(xué)生深層理解這些概念作為課堂教學(xué)的重心，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，按照一定的次序逐層展開，用具體事實(shí)作為鋪墊，幫助學(xué)生深入理解。

2 自主構(gòu)建概念

明確本節(jié)課的事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)的關(guān)系后，教師在課堂教學(xué)中要為學(xué)生提供豐富、具體、形象的圖片資料，引導(dǎo)學(xué)生觀察；提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引起學(xué)生思考、討論，開展學(xué)習(xí)活動(dòng)；讓學(xué)生基于感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生自主建構(gòu)概念、建立概念、理解概念。

2.1 設(shè)疑導(dǎo)入

“大家都知道在你們的身體里有許多的細(xì)胞，這些細(xì)胞的生活一定需要物質(zhì)和能量。有機(jī)物通過消化系統(tǒng)的消化和吸收由循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞，氧氣通過呼吸系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)細(xì)胞。細(xì)胞中的有機(jī)物氧化分解后會(huì)產(chǎn)生廢物，這些廢物如何排出體外呢？”教師多媒體展示圖2，進(jìn)行設(shè)疑導(dǎo)入，引入“人體內(nèi)廢物的排出”的教學(xué)。此圖的引入起著很好的承上啟下作用，并能引起學(xué)生的思考。同時(shí)也是對(duì)“人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對(duì)穩(wěn)定的生存條件，包括提供營養(yǎng)、氧氣，以及排除廢物”和“人體各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，以完成生命活動(dòng)”這兩個(gè)重要概念的初步詮釋。

2.2 圍繞教學(xué)主線，構(gòu)建概念

學(xué)生理解生物學(xué)的基本觀點(diǎn)，如生命的物質(zhì)性、生物的整體性、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、生命活動(dòng)對(duì)立統(tǒng)一、生物進(jìn)化等觀點(diǎn)，對(duì)事實(shí)性知識(shí)的理解就會(huì)更深刻，在以后的學(xué)習(xí)和生活中也可以應(yīng)用生物學(xué)的基本觀點(diǎn)來分析解決錯(cuò)綜復(fù)雜的生命現(xiàn)象和規(guī)律。教師本節(jié)課上可圍繞“泌尿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)?！边@一教學(xué)主線，逐一展開各個(gè)概念的教學(xué)。

（1） 排泄概念的教學(xué)。

學(xué)生在“排泄”這一概念的教學(xué)前，普遍存在著前科學(xué)概念。學(xué)生對(duì)于“排泄”這一概念存在錯(cuò)誤的理解，源于沒有掌握其概念的內(nèi)涵。因此教師可通過提問，讓學(xué)生說出哪些物質(zhì)的排出人體是屬于排泄，再引出排泄的概念，并指出“食物殘?jiān)辈槐晃者M(jìn)入細(xì)胞，不是細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，其排出不屬于排泄。

（2） “泌尿系統(tǒng)的功能是排除廢物和多余的水”的概念教學(xué)。

首先展示“泌尿系統(tǒng)示意圖”，使學(xué)生了解人體泌尿系統(tǒng)的組成以及各器官的關(guān)系和功能。教師展示“腎臟形態(tài)示意圖”，引導(dǎo)學(xué)生比較與腎臟相連的三條管道：腎動(dòng)脈、腎靜脈、輸尿管中液體成分的不同，得出腎臟的功能是形成尿液。由此，自然而然提出問題：“腎臟具有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其功能相適應(yīng)？”這樣緊扣本節(jié)主線展開教學(xué)。再展示“腎臟內(nèi)血管造影圖”、“腎臟縱剖圖”，使學(xué)生明白腎臟內(nèi)有豐富的血管，有大量的血液流經(jīng)腎臟。教師引導(dǎo)學(xué)生比較腎臟皮質(zhì)和髓質(zhì)顏色和質(zhì)地，使學(xué)生產(chǎn)生疑問，進(jìn)而知道尿液在腎臟的什么部位產(chǎn)生。再展示“光學(xué)顯微鏡下觀察腎實(shí)質(zhì)圖”、“電子顯微鏡下觀察腎實(shí)質(zhì)圖”引出“腎單位”?！巴ㄟ^腎單位模式圖”與“肺泡結(jié)構(gòu)示意圖”和“小腸絨毛結(jié)構(gòu)示意圖”的比較，突出體現(xiàn)“腎單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其功能相適應(yīng)”。至此，向?qū)W生呈現(xiàn)以下的事實(shí)性知識(shí)：泌尿系統(tǒng)包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道；腎臟是形成尿液的器官；腎臟由腎單位構(gòu)成，每個(gè)腎單位包括腎小球、腎小囊、腎小管。

對(duì)于“腎小球的過濾作用和腎小管的重吸收作用形成尿液”的教學(xué)，教師可通過組織學(xué)生分析例題中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，思考、討論相關(guān)問題，開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。

【例】 某健康人腎動(dòng)脈中的血液、腎小囊中的液體、尿液成分比較（g/100 mL）。

思考、討論：血液流過腎臟后成分發(fā)生了怎樣的變化？

通過學(xué)生小組討論，教師指導(dǎo)，學(xué)生小組代表指出血液、腎小囊中的液體、尿液中主要成分的變化，從而得出腎單位中的腎小球和緊貼著它的腎小囊內(nèi)壁起過濾作用。當(dāng)原尿流經(jīng)腎小管時(shí)，全部葡萄糖、大部分的水和部分無機(jī)鹽等被腎小管重新吸收。教師最后重新展示“泌尿系統(tǒng)示意圖”，完成“泌尿系統(tǒng)的功能是排出廢物和多余的水”這一重要概念的構(gòu)建。

（3） “人體各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，以完成生命活動(dòng)”的概念教學(xué)。

這一概念的構(gòu)建從導(dǎo)入開始，人體對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用和廢物的排出，需要消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)來完成。到最后講述嬰兒常尿床，成人卻能隨意控制排尿這一實(shí)例，再體現(xiàn)出“人體各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，以完成生命活動(dòng)”。由此進(jìn)一步完善概念的構(gòu)建。

3 應(yīng)用概念，拓展概念

“學(xué)以致用”是教學(xué)目標(biāo)之一。生物學(xué)教學(xué)要能向社會(huì)和生活實(shí)踐延伸，拉近學(xué)生的“知識(shí)世界”和“生活世界”的距離。本節(jié)課中學(xué)生自主構(gòu)建概念后，可通過思考、討論題檢測學(xué)生對(duì)概念的應(yīng)用情況。比如，教師要求學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)思考如下問題：

某人在環(huán)境和進(jìn)食相同的條件下，測定完全休息和運(yùn)動(dòng)情況下，通過不同途徑所散失的水分，結(jié)果如表2所示。

教師提出問題：這兩天的失水量有什么不同？什么原因?qū)е碌模?/p>

教師通過創(chuàng)設(shè)新情景，將概念放在一定的應(yīng)用情景下才會(huì)使概念教學(xué)顯得生動(dòng)和有意義，使學(xué)習(xí)變得更為有效。只有學(xué)生能利用所學(xué)的生物學(xué)概念來解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題時(shí)，才能說明學(xué)生真正理解了概念。在此基礎(chǔ)上，教師可再設(shè)置如下問題，進(jìn)一步拓展概念：哪些結(jié)構(gòu)參與完成排泄功能？人體完成生命活動(dòng)時(shí)系統(tǒng)間的協(xié)作有什么特點(diǎn)？通過問題的解決，使學(xué)生明白：呼吸系統(tǒng)、皮膚、泌尿系統(tǒng)排除人體產(chǎn)生的代謝廢物的同時(shí)，調(diào)節(jié)了體內(nèi)水和無機(jī)鹽的平衡，維持細(xì)胞的正常功能。由此，對(duì)排泄的概念作了進(jìn)一步的拓展，同時(shí)呼應(yīng)開篇的另一概念“人體各個(gè)系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，以完成生命活動(dòng)”。

4 板演提升，促進(jìn)形成學(xué)科觀點(diǎn)

圍繞教學(xué)主線，精心設(shè)計(jì)板書。板書的過程體現(xiàn)了教師幫助學(xué)生建立概念、理解概念、應(yīng)用概念，形成概念體系的過程，同時(shí)潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行“生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀點(diǎn)的教育，從而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)（圖3）。