中学生物学概念教学探索

蒋谟军+王子如+汤婷+韦艳艳

【摘 要】生物学概念对于学生来说比较抽象，学习起来有难度，而且有些概念有较大的相似性，容易混淆。本文就此探索生物概念的教学方法，阐述生物概念的内涵及其教学策略，以帮助学生更好地理解和掌握概念。

【关键词】生物学概念 科学本质 教学探索

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）02B-0079-02

自 2011 年初中生物课改以来，在生物学乃至整个理科教育的改革中都强调重要概念的教学。生物学概念成为生物学课程内容的重要组成部分，它帮助学生搭建“少而精”的知识框架，有利于学生更好地适应信息化和学习化的社会。生物学概念的形成，实际上是传递客观事物的本质特征与科学属性，即对事物科学本质的认识。而这种认识对于知识的记忆、理解、掌握和运用都起到了重要的支撑作用。

一、生物學概念的内涵

概念通常是对事物的特征和表现进行的抽象或概括。而生物学概念处于学科的中心位置，包括对生命现象、规律、理论等的理解和解释，是生物学学科知识的主干部分，对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。概念有助于学生形成内化的逻辑结构，在有限的学习时间内掌握相关的学习内容，并且能用它来解决生活中遇到的实际问题。一般来说，在教学中要更加注重重要概念，因为它不同于一般概念，它是更为系统和更为重要，起着统帅的作用。学生不可能全盘吸纳所有的知识，这就需要运用科学的教育原则，即“少而精”的原则，将各类零散的知识点相互串联从而形成有机整体，抓住重要概念进行重点学习。

二、生物学概念的教学策略

（一）探究式教学。探究式教学是帮助学生理解和掌握生物学重要概念的有效方式之一。而实验探究是最熟悉和最常见的方式，原因就在于生物学本身就是前人在不断的实验中发展起来的。因此要使学生理解重要概念的内涵也应回到原点，用最初的认识方式——实验来理解。例如，对“生态系统”这个概念，学生不仅仅要知道生产者、消费者、分解者这些生态系统的组成部分，而且还应知道它的内涵，即所包含的物质与能量是如何传递的。这时，教师可以引导学生设计一些生态容器，如鱼缸，比较哪种鱼缸中生物的生存状态更好或生存时间更长，分析其原因，说明鱼缸中各种生物所发挥的作用。从而感受到维持生态系统稳定的必备条件，理解生态系统的真正含义。又例如，食物中“能量”这个概念是比较抽象的，为了让学生清楚地理解它的含义，教师可以通过能量转换，燃烧一些食物来加热水温，让学生理解能量这个概念。同时，还可以进行拓展，比较不同食物中所包含的能量大小。由此可见，通过实验探究重要概念比教师反复用语言强调要更形象、更易理解。生物教材中有很多类似的重要概念，教师都可以将之转化为实验的方法来加以探究。在教师的指导下，只要学生多思考、多动手、多探索，就能将抽象的概念转化为形象的概念，方便理解和记忆。

（二）STS教学。STS 是科学 Science、技术 Technology、社会 Society 三个英文单词字母的缩写。Yager 教授（1990）将 STS 定义为：“将技术当作科学与社会的桥梁；以地方、全国或全球性与科学有关的社会问题来设计科学课程，让学生对这些与科学有关的社会问题产生兴趣及好奇心，从而以科学的态度、科学的探究过程、科学的概念知识寻找解决问题之道，让学生产生创造力并应用于社会上。”这给了生物学概念教学予启示，即概念教学应与社会生活相联系。教师要让学生知道概念来源于现实生活，要求学生创造性地运用概念去解决现实生活中的问题。例如，关于“酶”这个概念可以和生活中的加酶洗衣粉、人类酶缺乏症联系起来；关于“呼吸作用”这个概念可以和发酵、食品工业联系起来；关于“有性生殖”这个概念可以和计划生育、试管婴儿联系起来；关于“无性生殖”这个概念可以和嫁接、扦插、克隆技术联系起来，等等。通过 STS 教学，活跃课堂气氛，增强教学的趣味性，激发学生对概念进行主动学习和应用。

（三）发展史教学。让学生学习生物学概念的发展过程有助于学生理解生物学概念的内涵和外延，从而理解生物学概念的科学本质。生物学概念的产生和发展过程即生物学概念的发展史。就目前广泛使用的人教版生物教材来说，其中包含了许多生物学重要概念的发展史。教师若能充分地运用这些发展史材料进行教学，那么学生就能很好地掌握相应的生物学概念。例如，“光合作用”这一概念，教师可以运用教材中展示的探索历程带领学生逐步地探索和思考。一展示 1771 年普利斯特利的小白鼠实验过程，让学生思考并说明其原因；二展示 1779 年英格豪斯多次重复的植物更新空气的实验，让学生思考并归纳得出结论；三引导学生进一步思考，光能去哪了？并指出 1845 年梅耶提出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来的结论；四继续探讨 1864 年萨克斯的叶片半遮光实验；五展示 1941 年鲁宾和卡门利用同位素氧 18 标记法进行的探究实验和 20 世纪 40 年代的卡尔文利用同位素碳 14 标记法进行的小球藻实验；最后让学生清晰地发现氧气和有机物的生成是来自于无机物二氧化碳和水。运用发展史进行教学能让学生自然而然地得出“光合作用”的实质，即将无机物转变成有机物，将光能转变成化学能，并掌握其物质转换的过程。在教学中，教师还可以拓展一些概念的发展史。例如，关于酶定义的演变。原先“酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质”，伴随着新的科学发现，人们发现有些 RNA 也具有催化功能，也符合酶的概念。于是对酶的认识有了新的理解，即“酶是活细胞产生的有催化作用的有机物”。除此之外，教材中的“细胞”概念、“生长素”概念、“DNA 是遗传物质”概念等都有相关的发展史材料。在教学中，让学生在教师的指导下对这些材料进行分析和思考，就能将感性认识升华为科学的认识，从而更好地理解和掌握概念。

（四）对比教学。生物学中的很多概念具有相似性，学生若没能掌握其内涵，那么往往就会混淆不清。此时，教师如果能引导学生对比分析，把握它们之间的差异，那么学生就能准确地理解不同概念。例如，“赤道板”与“细胞板”、“半透膜”与“选择透过性膜”、“中心体”与“中心粒”、“细胞液”与“细胞内液”、“生长素”与“生长激素”，等等，这些概念在字眼上很相似，但其实质是截然不同的。教师要引导学生进行比較，找出各自的特点和实质，展示其相同和差异的部分，使两个概念之间的联系与区别一目了然。在教学中教师要根据实际情况灵活选择不同的比较方法，如表格法、图解法都是比较有效的方法。例如，对“细胞分裂”和“细胞分化”这两个概念，单从文字的叙述上比较难以理解，如果通过下面的图像方式来比较，那么就能更清晰明了地理解和掌握。

又例如，对“光合作用”和“呼吸作用”，可以运用如下的表格来对比两个概念的相似性与差异性。运用对比概念的方法，不仅可以使学生更好地学习生物概念，而且使学生在更深层次上把握概念的实质，从而能够运用概念来解决问题。

（五）概念图教学。生物学中的很多概念并不是单独存在，而是与其他概念之间存在着一定的联系，因此要了解一个概念与其他相关概念间的关系，才能准确地理解和掌握其含义。由于概念之间的存在这样的关系，因此教学中可以运用概念图来进行辅助教学。概念图具有四个图表特征：节点、连线、连接词和层级。节点表示置于圆圈或方框中的概念，是指感知到的同类事物的共同属性。连线表示两个概念之间存在的意义联系。连接没有方向的限制，可以单向或双向也包含着交叉连接。连接词是置于连线上的两个概念之间的意义联系词。层级即概念间的等级关系。位于最顶层的是最抽象、涵盖面最广的概念，即重要概念。较具体的概念称为一般概念，位于其次，依此类推。下面我们用概念图来展示概念间的层级结构，以帮助我们很好地理解概念与概念之间的关系，巩固对概念的理解。如下图：

这是我们利用 1984 年诺瓦克和高文绘制的普通层级概念图模式画出的生物教学概念图。

下面将生物中物质出入细胞方式这部分的各概念之间的关系，以概念图的形式绘制出来。

综上所述，生物学概念教学可以采用多种策略，但无论采用何种教学策略，都应注重其内涵的把握与渗透，更好地帮助学生理解、掌握和应用概念，学好概念。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012

[2]王 健，刘恩山.“科学本质”的研究及其进展[J].生物学通报，2007，42（6）

【作者简介】蒋谟军（1985— ），女，广西师范大学硕士研究生；王子如（1993— ），女，广西师范大学硕士研究生；汤 婷（1992— ），女，广西师范大学硕士研究生；韦艳艳（1982— ），女，广西师范大学副教授。

（责编 卢建龙）