高中生物核心概念教學(xué)的實(shí)踐與體會

摘 要：《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）把提高每個高中生的科學(xué)素養(yǎng)作為核心任務(wù)之一，它更加重視學(xué)生對生物學(xué)核心概念的掌握，要求學(xué)生不僅要理解核心概念的內(nèi)涵，還要掌握核心概念的外延。如何幫助學(xué)生高效掌握核心概念，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為高中生物教師研究和實(shí)踐的重要課題。

關(guān)鍵詞：新課標(biāo);核心概念;教學(xué)策略;概念圖;情境

現(xiàn)代教育心理學(xué)的研究表明，經(jīng)過人類大腦精心改造、修飾形成的，對客觀存在的事物或自然界已有的事實(shí)所做出的概括性特征描述即為概念，它通常用專用的詞語來表示。

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）強(qiáng)調(diào)學(xué)生要通過自主學(xué)習(xí)，要善于模擬科學(xué)家的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在主動探索中發(fā)現(xiàn)問題、體現(xiàn)問題、解決問題、總結(jié)規(guī)律。在探究實(shí)驗(yàn)中感悟科學(xué)精神，領(lǐng)悟科學(xué)方法，理解科學(xué)概念，最終達(dá)到發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。哈佛大學(xué)著名教育學(xué)家埃里克森教授首先提出了核心概念一詞，他指出：學(xué)科中最關(guān)鍵、最中心、最基礎(chǔ)、最本原的概念即核心概念，它位于普通概念的上位，包括學(xué)科中的各種理論規(guī)律、原理方法等。如何幫助學(xué)生有效掌握生物學(xué)核心概念？選擇科學(xué)的教學(xué)策略尤為重要。教學(xué)策略是指以完成教學(xué)任務(wù)為目標(biāo)所采用的各種教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)手段等的總和。為此，本人在課堂教學(xué)實(shí)踐中做了一些初步的探索，取得了較好的教學(xué)效果，與同行做簡要的分享。

一、 巧用概念圖教學(xué)，幫助學(xué)生理解掌握核心概念

概念圖是學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)會核心概念的有效方法之一，它由美國現(xiàn)代著名教育家諾瓦克博士首先提出來的。概念圖的生成、運(yùn)動與升級，是學(xué)生通過豐富的思維活動，主動獲取知識、技能和方法的過程。概念圖由許多節(jié)點(diǎn)和線段構(gòu)成。概念圖中的節(jié)點(diǎn)表示某一方面的具體概念，線段則表示各領(lǐng)域內(nèi)各種概念之間的相互關(guān)系。

例如人教版高中生物學(xué)選修3“胚胎工程的應(yīng)用及前景”這一節(jié)課有兩大核心概念：胚胎移植、胚胎分割，其中學(xué)生對“胚胎移植是胚胎工程技術(shù)的最后一道‘工序”這個大概念特別難以理解。如何幫助學(xué)生突破這個核心概念、大概念教學(xué)難點(diǎn)？在教學(xué)實(shí)踐中筆者摸索出了構(gòu)建概念圖的教學(xué)方式，收到了事半功倍的教學(xué)效果。上課之前，教師布置學(xué)生完成三個家庭作業(yè)：畫出“克隆羊”“試管羊”“轉(zhuǎn)基因羊”的概念圖。課堂先分小組交流討論，然后小組代表展示、全班同學(xué)總結(jié)歸納得出如下三個概念流程圖。保證學(xué)生可以主動參與教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生構(gòu)建概念圖的興趣，并回憶和掌握核心概念之間的聯(lián)系。

圖1

通過小組展示交流，全班總結(jié)歸納，學(xué)生較好地掌握了胚胎移植、胚胎分割兩個核心概念，深入理解了胚胎移植是胚胎工程技術(shù)的最后一道“工序”這個大概念，而且把“動物細(xì)胞的核移植技術(shù)”“動物的體外受精”“轉(zhuǎn)基因動物”這幾個核心大概念及其之間的前后聯(lián)系都理解了一遍。

二、 重視生物科學(xué)史教學(xué)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)概念的發(fā)現(xiàn)過程

生物科學(xué)史是一部生物科學(xué)原理、科學(xué)概念的發(fā)現(xiàn)歷史，對幫助學(xué)生深入理解核心概念起到舉足輕重的作用。

例如在學(xué)習(xí)“酶”的概念內(nèi)容時，如何幫助學(xué)生全面理解“酶”的概念？教師首先引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本P81～P82中的“資料分析”，學(xué)生根據(jù)科學(xué)家研究的方法和結(jié)論建立酶的概念。教學(xué)過程如下：

1773年意大利生物學(xué)家斯帕蘭札尼將肉塊放入鐵絲籠中，鷹吞下鐵絲籠，一段時間后，肉塊不見了，學(xué)生探究得出：鳥類只有物理性消化。1786年法國動物學(xué)家、細(xì)胞學(xué)說建立者施旺教授從哺乳動物的胃中提取出胃液，揭示出胃還有化學(xué)性消化。19世紀(jì)50～60年代，法國微生物學(xué)家巴斯德發(fā)現(xiàn)發(fā)酵是由于活酵母細(xì)胞的存在;德國化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)釋放出來后起作用;德國化學(xué)家畢希納將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)命名為“釀酶”，并獲得含酶的提取液。

1926年美國科學(xué)家薩姆納經(jīng)過千辛萬苦，經(jīng)歷成百上千次的實(shí)驗(yàn)，最終從刀豆中提取出脲酶的結(jié)晶，并證明脲酶能催化尿素的分解，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)。20世紀(jì)30年代各國科學(xué)家相繼從胃液、胰液、小腸液中提取出胃蛋白質(zhì)酶、胰淀粉酶等多種酶的結(jié)晶，并證明是蛋白質(zhì)。學(xué)生經(jīng)交流討論得出：酶是生物細(xì)胞中產(chǎn)生的具有類似化學(xué)催化劑功能的一類特殊物質(zhì)——蛋白質(zhì)。

諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎獲得者美國生物學(xué)家切赫、奧特曼經(jīng)過長時間的探索，終于證明了有些RNA在細(xì)胞的生物化學(xué)反應(yīng)中能起到催化作用。

至此，全班學(xué)生在教師的引導(dǎo)下總結(jié)得出酶的概念，其內(nèi)涵包括：首先是有機(jī)物，其次是在活細(xì)胞中產(chǎn)生的，第三具有生物催化作用。如ATP合成酶、DNA水解酶等絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，細(xì)胞中少數(shù)具有催化功能的RNA也是酶。學(xué)生經(jīng)過自主學(xué)習(xí)、合作探究，在教師指導(dǎo)下最終理解了酶的本質(zhì)，建立起完整的酶的概念。

三、 以核心概念為中心，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)新概念的建構(gòu)

生物核心概念的內(nèi)涵可以通過概念模型來構(gòu)建，生物核心概念的外延可以通過思維導(dǎo)圖、流程圖、概念圖等形式進(jìn)行展示。構(gòu)建核心概念內(nèi)涵的概念模型是鍛煉學(xué)生語言表達(dá)、文字組織能力的好機(jī)會。如果學(xué)生能用精練的語言對概念進(jìn)行精準(zhǔn)的概括，說明抓住概念的本質(zhì)和特征。例如，教師組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等課本理論知識之后，即可引導(dǎo)學(xué)生小組完成方框中重要概念的填寫（見圖2）。最后進(jìn)行小組交流展示，全班小結(jié)歸納。

圖2

在此教學(xué)過程中，教師不應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行核心概念單一角度的解讀，而是要以多角度、綜合眼光深入剖析概念的內(nèi)涵。

四、 以核心概念為中心，利用概念圖進(jìn)行知識內(nèi)容的復(fù)習(xí)與評價

生物高考總復(fù)習(xí)，教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生對已學(xué)知識的回顧與總結(jié)，還要求學(xué)生歸納出所學(xué)知識的思維導(dǎo)圖、概念圖，最重要的是要培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、觸類旁通的知識遷移能力和科學(xué)思維、科學(xué)探究能力。充分發(fā)揮學(xué)生復(fù)習(xí)的自主性，引導(dǎo)他們繪制出概念圖進(jìn)行復(fù)習(xí)。例如，筆者在生物一輪復(fù)習(xí)完成了選修3中的專題3“胚胎工程”課本知識后，要求每位學(xué)生上交一份本專題的思維導(dǎo)圖和概念圖。

概念圖的運(yùn)用，使學(xué)生對本章的重點(diǎn)概念全面性認(rèn)識得到很大的提升，讓學(xué)生的思維更具有發(fā)散性，以便學(xué)生養(yǎng)成自主構(gòu)建知識的良好習(xí)慣，加深對相關(guān)概念知識的理解。當(dāng)然在構(gòu)建此概念圖時要預(yù)留好一定的時間或課后作為作業(yè)。

對于任何一門學(xué)科來說，概念都是十分重要的基礎(chǔ)知識，只有掌握了概念，才能夠更加深入地對這門學(xué)科的知識進(jìn)行學(xué)習(xí)。生物學(xué)科與其他的理科學(xué)科相比，所擁有的概念相當(dāng)?shù)亩?，而且在高中階段的生物知識大多數(shù)都是各種概念，計(jì)算方面的知識沒有其他學(xué)科的多。因此，對于高中階段的生物學(xué)科來說，如果能夠讓學(xué)生深刻、透徹地理解了概念，那么生物學(xué)科的教學(xué)就已經(jīng)成功了一半。因此，核心概念教學(xué)是擺在高中生物教師面前的重要課題。

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作者簡介：

聶建慧，福建省南平市，福建省邵武第一中學(xué)。