通过有效的作业设计促进核心概念的理解与应用

杨桂华陈宝定（江苏省扬州市邗江中学江苏扬州 225000）

通过有效的作业设计促进核心概念的理解与应用

杨桂华陈宝定（江苏省扬州市邗江中学江苏扬州 225000）

通过开放多样的作业形式,多角度促进学生理解生物核心概念，并创设丰富的作业情境，让学生在不同的作业情境下应用概念。

作业设计 作业形式 作业情境 核心概念

文件编号：1003－7586（2017）01－0065－04

围绕学科核心概念进行课堂教学已成为国际科学教育界关注的热点，但是课堂教学时间是有限的，合理有效的作业设计是课堂教学的延伸，对学生巩固、理解生物概念显得很有必要，同时还有利于教师对学生的概念形成情况进行评价。

概念的形成主要体现概念的理解和在新情境下概念的应用两方面。因此笔者在作业的设计中也着重考虑这两方面。下面谈谈笔者在生物作业设计中一些做法。

1 开放多样的作业形式促进概念理解

传统的生物作业主要为选择、填空等封闭式题型，形式单一，答案也相对单一，无法从学生的作答知道学生的真正想法。笔者根据教学需求，适当采用一些开放式作业，如建立概念清单、绘制思维导图、设计概念图、运用表格进行新旧概念的类比等。这样既能加深学生对概念的理解，还能提高学生的作业兴趣。

1.1 建立概念清单，促进概念要点归纳

所谓“概念清单”，就是在学完某一章节后让学生列出该章节的重要概念，并根据课堂上所学的内容，罗列出对这个概念的理解与认识。如学完苏教版高中生物必修1“酶”的相关知识后，有的学生是这样建立“酶”的概念清单的：①酶主要是蛋白质；②酶是由活细胞产生；③酶是生物催化剂；④酶在最适温度、最适pH下酶促反应速率最快；⑤酶具有专一性，就像一把钥匙开一把锁……概念清单的设计有利于培养学生的综合归纳能力，经过综合分析、归纳整理、消化鉴别，使学生对概念的理解更精练、更明确。

1.2 绘制概念图，促进概念框架的建构

概念图是一种对陈述性知识的表征方式，不是所有的作业都适合采用概念图。笔者一般在两种情况下，要求学生建立概念图：①在某一概念较抽象且包含内容较多时，课后要求学生绘制概念图既促进学生概念的建构，同时也可作为形成性的评价工具，为教师提供反馈，如图1所示。②在一章结束后，针对本章涉及的核心概念，建立概念网络图，主要是为了帮助学生统整和连贯整章知识，建立良好的知识结构，如图2所示。概念图作为一种较成熟的教学工具，对于学生记住知识、理解概念，理清概念之间的关系，促进知识整合有着不可忽略的意义。

图2 真核细胞基本结构概念图

1.3 设计思维导图，促进相关概念的整合

思维导图不同于概念图。概念图是一种多线程的流程图，在表达概念的逻辑关系和知识综合方面发挥着很好的作用。而思维导图是一种放射状的辐射性的思维表达方式。概念之间通过与中心概念的远近来体现内容的重要程度。相对于概念图，思维导图具有多向性、综合性和跳跃性，绘制也更灵活。笔者主要应用于高三生物专题复习的作业中，促进学生对高中所学的相关概念进行整合，能充分发挥学生学习的主观能动性和创造力，促进学生思维的发展。如在“细胞”专题复习时，内容多而杂，为了促进学生进一步理解概念之间的关系与层次。课后让学生以“细胞”为核心进行思维发散，利用x-mind软件（或直接手绘），画出概念导图（图3）。

图3 “细胞”专题思维导图

1.4 设计图表，促进易混概念的辨析

高中生物学知识大多比较微观和抽象，许多概念容易混淆。教师运用图表能形象直观地对相关概念进行辨析，同时还调动学生多感官参与作业，提高其对作业兴趣。如学完基因突变和基因重组这两个概念后，为了帮助学生进一步区分这两个概念，笔者让学生设计表格对基因突变、基因重组这两个概念进行辨析（见表1）。曲线图可表示两个或多个量之间的关系，有时比文字叙述会更容易让学生理解和接受,有助于学生思维的训练和能力的培养，图4就是学生通过曲线图区分“生态系统的抵抗力稳定性”和“恢复力稳定性”这两个概念之间的关系。图表型的作业不仅能培养学生的识图、绘图、析表、制表能力，还能消除其单独看书的疲惫，达到迅速整合教材知识、准确把握概念的目标。

表1 “基因突变”与“基因重组”概念辨析

图4 生态系统的稳定性示意

2 丰富的作业情境，促进概念的应用

一个良好的作业情境往往能激发学生强烈的问题意识和探究动机，从而激发学生浓厚的作业兴趣，也同时培养了学生应用概念的能力。

2.1 在生活化的作业情境中应用概念

作业联系生活实际、社会现象，使学生从虚拟的课本中解脱出来，在与现实生活的撞击、交流中自发地、主动地去理解应用概念，切实体会到生物概念的价值。在学习了苏教版高中生物必修1“酶”的相关知识后，笔者设计了如下的作业：

下面是某品牌加酶洗衣粉洗衣粉包装上的部分说明，你能利用“酶”的相关知识，给你的家人解释这份说明吗：

成分：碱性蛋白酶0.2%，清洁剂15%。

用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时，用温水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水。

注意：切勿用于丝质及羊毛衣料，用后需彻底清洗双手。

建议可从以下方面思考：

①这种洗衣粉较容易清除衣物上的什么污渍？

②洗涤前为什么先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时效果更佳？

③为什么温水条件下洗涤效果更佳？

④为什么切勿用60℃以上的水？

⑤为什么切勿用于丝质及羊毛衣料，用后需彻底清洗双手？

此类作业既可以促进学生在现实生活中学会应用“酶”这个概念，同时也真正感受到生物知识与现实生活的紧密联系，激发学生学习生物的兴趣。

2.2 作业设计联系社会热点促进概念应用

将社会热点引入作业设计，将课本的抽象概念、观点和原理还原于具体生动的社会热点事件，使学生在做作业的同时既学会应用概念，又从生物学的角度进一步理解了热点事件，促进其生物科学素养的养成。2015年10月5日，中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，这是中国生物医学界迄今为止获得的世界级最高级大奖，是中国传统医学给人类的一份礼物。举国欢腾，但作为一个高三选修生物的学生，笔者希望学生从生物的角度对这件事多一点了解，意识到生物制药的巨大潜力，生物研究的广泛前景。于是设计了下题：

中国女科学家屠呦呦获于2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图5中实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图5虚线框内所示）。请回答问题：

图5 青蒿细胞中青蒿素的合成途径

（1）在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程①需要酶催化，完成过程②需要的物质有＿＿、＿＿、＿＿等结构有。

（2）根据图示代谢过程，科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入＿＿、＿＿等基因。

（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是＿＿，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，请提出一个合理的思路＿＿。

（4）利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有＿＿、＿＿、＿＿等。

2.3 在实践性的作业情境中,让学生应用概念

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。生物是一门以实验为主的科学，酶、光合作用、细胞呼吸等概念无不建立在无数科学家的实验、实践基础之上。结合课程要求，教师可以设计很多实践性的作业。有建立模型类的，如必修1“细胞结构”模型、必修2“DNA双螺旋结构”等，可以让学生在课后在生活中寻找实验材料，应用课上所学知识，完成模型的建构；有实验操作型的，如在学完“生态系统稳定性”后，为了进一步促进学生理解该概念，课后要求以小组为单位，自制生态瓶，每天观察，并评出“最稳定的生态瓶”；还有调查访谈类的，如“转基因食品的调查”“人类遗传病发病率的调查”等。诸如此类的实践作业不但激发了学生的兴趣，还让学生学会在实践过程中理解概念、应用概念。

在教学过程中，笔者深刻地体会到布置作业不是灵机一动，信手拈来，而是一种充满思想性和创造性的行为。作业作为教与学的交叉点，是学生学习知识、发展思维、培养能力的一项实践活动。笔者通过设计多样而又具有开放性的作业，不但激发了学生的作业兴趣，而且促进了学生巩固和应用生物科学概念，使学生生物核心素养得到了极大的提高。

[1]汪忠.生物新课程教学论[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]田燕等.生物学教学.提高高三生物学复习课有效性的认识和体会[J].2011,12.

[3]吕世虎、巩增泰.新课程学习方式的变革[M].中国人事出版社,2004.

[4]柳俊霞等.如何开展初中生物学概念教学[J].生物学教学，2014，1.

文献标志码