基于次位概念开展生物课堂教学

牛叠亚+解凯彬

摘 要 以“群落的演替”一节为例，阐述如何明确核心概念厘清次位概念关系及如何基于次位概念开展生物课堂教学的策略，为一节课隐性体现的核心概念提供支撑，提升核心概念的在解决现实问题中的迁移性和持久性的价值。

关键词 群落的演替 次位概念 生物课堂

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

我国《普通高中生物学课程标准（实验）》（以下简称《高中课标》）中明确指出“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题过程中深入理解生物学的核心概念”，但即便是最简单的一个核心概念通常也需要多节课甚至是更长时间的、多角度的学习才能形成认识，所以核心概念是通过每节课掌握的次位概念（也称之为一般概念）归纳总结逐步形成的。次位概念是下位概念，是在生物学事实的基础上进行概括、描述的概念。下面是以“群落演替”一节为例，讨论基于次位概念开展生物课堂教学，指向核心概念，使得每节的生物课堂讲授的次位概念教学具有内在一致性，帮助学生建立稳固的学科知识结构，达成对核心概念的深入理解。

1 明确核心概念，理清次位概念关系

教师在备课时，首先要明确本节课隐形体现的核心概念和次位概念是什么，理清次位概念之间的关系。帮助学生建立次位概念时，应是围绕核心概念进行，教学便不会只是单纯地教授细枝末节的知识，而是习得具有内在的联系的概念，从而建立稳固的核心概念。

以下是笔者参考胡玉华列出的关于甄别生物学概念的四个标准：生物学核心概念是构成学科基本框架的概念、是具有文件夹功能的概念、是具有统摄思维功能的概念、是具有迁移价值的概念，以及在研读《高中课标》的基础上，列出的关于人教版生物《必修3·稳态与环境》第四章第四节“群落的演替”的核心概念和次位概念。

核心概念：组成生态系统的生物成分与非生物成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态。

次位概念一：演替是随着时间的推移，一个群落取代另一个群落的动态过程。

次位概念二：一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但彻底消灭了的地方的演替称为初生演替。

次位概念三：在原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替称为次生演替群落

次位概念四：人类活动往往使群落演替按照不同自然演替的速度和方向进行。

本节课在指向核心概念的基础上基于列出的四个次位概念开展生物课堂，在次位概念中，“演替”是演替的过程、演替的类型、演替的应用等内容的一个上位概念，其他概念的生成需要在理解演替的基础上进行的。所以确定本节课的主线是“演替的概念→演替的类型→影响演替的因素及其对生活的应用”。讲解次位概念的顺序是：次位概念一→次位概念二和次位概念三→次位概念四，通过四个次位概念的建立学生能在群落的层次上掌握核心概念。这样使得概念的建立具有层次性，增加了核心概念形成的稳固性。

2 借助问题串生成次位概念，深化核心概念的理解

教师以复习式的问题串导入课堂，问题如下：① 常绿针叶林和常绿阔叶林是不是两个群落？差异是什么？② 判断群落类型的依据是什么？通过复习式提问，为学生理解群落演替中“一个群落”和“另一个群落”的區别提供知识基础。接着，教师展示1883年喀拉喀托火山爆发的视频，并呈现之后科学家在此处研究生物数量和种类变化的数据，设置如下问题串：① 在裸岩中会不会有生物的发生？如果有生物，你们觉得是什么生物？② 为什么地衣是第一个占据裸岩的植物？③ 为什么苔藓能取代地衣？这个取代是指“优势取代”还是“取而代之”？学生已有的观念会引导他们理解教师或者教材呈现的信息，所以这些问题能调动学生已有知识，暴露学生的前概念，从而利于教师纠正学生的迷思概念，促进学生理解群落演替的内在原因——群落内部的植物体改变了生态环境而引起的演替，同时使学生理解这也是群落演替的动力，从群落层次上指向理解核心概念中“生态系统的生物成分与非生物成分是相互影响的”。最后，教师通过展示美国北卡罗来纳农田研究数据图表并提问：① 草本植物占据优势的原因是什么？② 你能说出灌木取代草本和乔木取代灌木的原因吗？③ 是不是到了森林阶段，地衣草本等植物就不存在了呢？④ 我们有生之年能看到自然状态裸岩上长出森林吗？这些问题逐步引导学生理解群落演替是在时间推移下进行的漫长的动态过程，是一个群落替代另一个群落的过程，不仅建构群落的演替这个次位概念，从群落的层次上理解生物与生物、生物与环境之间是相互作用的过程，而且从群落层次上为理解核心概念中生态系统中具有物质循环、能量流动和信息传递奠定知识基础。

3 借助生物学事实构建次位概念，促进核心概念的构建

由于“演替”的概念是借助“初生演替”中的一种“裸岩上的演替”介绍的，学生只是了解“裸岩上的演替”这个生物学事实，尚未内化为初生演替这个概念。教师可以展示“火山爆发后发生的演替”“覆盖的冰层融化而暴露的某一地区上开始的演替”等多个生物学事实，引导学生归纳总结这些生物事实的共同点，逐渐生成次位概念二。接着，通过展示“弃耕的农田”中随时间推移不同阶段的照片，引导学生总结“弃耕的农田上的演替”与“裸岩上的演替”的不同之处，从而生成次位概念三；通过判断“野火烧不尽，春风吹又生”古诗中体现是初生演替还是次生演替的题目检测学生的掌握情况，并从本质上说明初生演替和次生演替的划分标准是土壤的条件不同；接着，列出表格，从起始条件、时间、速度三个方面对比理解两个次位概念，学生填表进一步深化学生的次位概念。

通过表格的归纳和总结以及众多生物学事实的列举，学生在建立初生演替和次生演替两个次位概念的基础上，进一步深化了对“演替是一个物种取代另一个物种，一个群落取代另一个群落的过程”次位概念的理解，指向核心概念中一个方面“生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态”，在群落层次理解核心概念指向的是生态系统中，生物之间通过相互作用形成动态的群落，促进学生“稳态与平衡观”的建立。

在次位概念一、二、三的建立基础上，教师举例“路周围杂草分布”“过度放牧后的草原”“弃耕的农田与精耕细作的农田的对比”等生物学事实，并以提问方式引导学生思考人类活动对演替的影响：① 影响演替的速度和方向的有哪些因素呢？你能分别举例子吗？② 为什么内蒙古草原的演替没有发展到森林阶段？③ 你能解释路边小草与人类活动的关系吗？教师以问题促进学生思考自然环境和人类活动是影响演替的重要因素，同时通过学生的回答总结人类活动往往是有目的、有意识地进行，人类可以砍伐森林也可以封山育林，可以填湖造地，也可以退耕还林。最终建立次位概念四，得出结论人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行，而这个规律以及演替这个生物学知识也是“退耕还林、退耕还草”背后的理论依据。

正如布鲁纳的教学观点：任何一门学科都有它的知识结构体系，而教学的目的是使这些知识结构内化为人们头脑中的认知结构。认知结构具有一定的层次性，如本节隐形体现的核心概念的建立需要从个体、种群、群落、生态系统四个层次才能达到对其真正的掌握，是需要多节课中的多个次位概念经过归纳总结和深化达到的，而“群落的演替”一节只是在群落水平上理解生物之间的相近影响、生态系统的能量流动和物质循环等、生物与非生物之间是的影响、人类的活动影响生物演替中群落的稳定性。如果不是在群落层次上对核心概念有了建构，学生在学习生态系统时，就很难有意义的建构生态系统的知识体系。所以基于次位概念开展生物课堂，巧用问题串，合理选择事实性知识，才能保证学生的大脑积极的建构知识而不是简单地记住教学一个概念，使得建立的核心概念具有持久价值和迁移价值。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准实验[S].北京：人民教育出版社，2003：3.

[2] 朱晓林.高中生物学教材中核心概念的界定和基本划分[J].生物学教学.2010，（35）：20-22.

[3] 张树虎，生物学概念的分类及甄别策略[J].生物学通报，2015，50（2）：24-27.

[4] 胡玉华，对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报，2011，46（10）：33-36.endprint