刍议生物学科核心概念教学

安徽 叶东喜 刘 义

刍议生物学科核心概念教学

安徽 叶东喜 刘 义

在新课程改革的背景下,提高中学生的科学素养是新《生物课程标准》的核心任务,要完成这个核心任务首先就要进行核心概念教学。美国的J·S布鲁纳曾说“概念学习是人类学习的核心”。在生物课堂教学中若能够合理地将这些核心概念知识授予学生，不仅能达到高中学习的重要目标，也能积极地促进中学生生物科学素养的形成。

在教学过程中，笔者深深地感受到，能够使学生终身受益的，不是具体的生物学专业知识，而是影响他们世界观、人生观和价值观的生物学观念，是影响他们思维方式和解决问题能力的具有生物学特点的认识论和方法论。中学生物学教学的主要目标应当是：让学生能牢固地、准确地建立起反映生物学观念的基本生物学核心概念体系。但是现在的课堂教学中，师生双方往往集中于对具体事实性知识的孤立传授和记忆。这样教师在教学中就不得不去覆盖教材中所有的学科知识内容，学生的学习负担加重，而且学生分析问题、解决问题和进行高水平思维的能力得不到发展。学生花费大量时间进行解题的操练，但他们对生物学现象本质的认识仍非常浅薄，解决生物学问题的能力仍非常有限，这对学生的终身发展是不利的。鉴于此，生物学新课程提出要重视学生对生物学核心概念的深入理解，而不是支离破碎地记忆一些孤立的事实和概念。现结合笔者平时在教学过程中对核心概念教学的处理方法谈几点认识，仅供参考。

一、通过创设情境，激发学生对概念的探究欲望

英国教育家洛克说过：“教育的巨大技巧在于集中学生的注意，并保持他的注意。”为此，在学习质壁分离概念时，笔者先播放一段家庭凉拌萝卜条的视频，视频显示：在凉拌萝卜条时，加入少量的食盐和蔗糖，会使萝卜条变软，同时会有许多液体渗出，若将已变软的萝卜条再放入清水中浸泡一会儿，萝卜条又变得脆硬。通过生活实际创设情境，迅速吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和探究欲望，以保持学生对概念学习的注意力，符合学生的年龄、心理特征及认知水平，有利于增强学生的自信。从学生熟知的生活现象创设情境，学生就会对概念的产生过程感到自然有趣，获得的概念也就更加清晰深刻。

二、列表对比，加深对核心概念本质的理解

在组织“群落中生物间关系”的教学时，学生普遍存在的问题是：由图形不能准确判断两种生物之间的关系。在课堂教学中，笔者设计了下表，让学生通过列表对比，实现学生对概念本质的理解。

类型曲线图例箭头图例特点及例子互利共生个体数时间相互依赖，彼此有利。如果分开，则双方或者一方不能独立生存，即使能生存也没有原来生活好。两种生物数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生死、共患难”的同步性变化。如地衣（是真菌和藻类植物的共生体）、根瘤菌和豆科植物、白蚁与鞭毛虫等个体数 捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少”的是被捕食者，“后增加者后减少”是捕食者的不同步性变化。A、B起点不相同，两种生物数量(能量)存在差异，分别位于不同的营养级时间个体数个体数O竞争时间图a 竞争C 代表资源和空间1.两种生物生存能力不同，一方占优势，另一方占劣势。数量上呈现出“你死我活”的现象，如图a （竞争程度由弱到强再到弱）。2.两种生物生存能力相同，数量上呈现出“此消彼长”的现象，如图b（A、B起点相同，为同一营养级）。3.竞争的结果常表现为相互抑制O 时间图b

续表

三、巧用概念图，把握核心概念

构建概念图，可以将零散的知识系统化，对知识进行全面巩固。学生运用概念图进行学习，能促使自己进行有意义学习，能更好地组织自己所学的概念，感知和理解概念在知识体系中的位置和意义，有效地降低自己的解题错误率，从而提高学习效率。

在必修二的第3章及第4章，均涉及分子水平的内容，如DNA复制、基因表达、基因对性状的控制等。在课堂教学中笔者引导学生通过构建概念图来完成对这些内容的学习，既让学生理解这些知识的相互关系又有利于学生形成完整的知识体系。

基因表达过程相关的概念图

通过构建的概念图，可以清晰地反映出在基因表达中各成分间的相互关系，通过自我构建有利于学生加强感性认识，使知识概念经验化、直观化，有助于学生的记忆和理解，还可以反馈学生对概念的认识。但概念图只是学习工具，建构主义的学习理论认为，要记住知识、并懂得意义，那么，新知识就应当与现有的知识结构整合。概念图的作用就是促进这个过程的形成。

四、重视科学探究的过程，让学生成为概念的发现者

在人教版高中生物必修一第4章第2节“生物膜的流动镶嵌模型”中，对生物膜结构的探索历程就是一个非常好的例子。生物膜的结构对于学生来说属于微观的、抽象的，学生难以理解。教师可以设计问题串，分析科学家探索生物膜结构的曲折历程。思路如下：

1.要弄清一种物质或物体的结构，首先要弄清其组成成分。那么，细胞膜的组成成分是什么呢？教师介绍欧文顿的实验并积极引导学生得出推论。

2.欧文顿的推论是否正确呢？细胞膜除含有脂质外，还有没有其他成分呢?教师介绍化学家的化学分析结果，指出膜是由脂质和蛋白质组成的。

3.脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？学生分析讨论两位荷兰科学家的实验，引导学生理解脂双层这一结论的由来。同时设问，如果用其他细胞结果会怎样？引导学生从细胞器膜、核膜的角度考虑。

4.蛋白质位于脂双层的什么位置呢？教师简介20世纪40年代的推测和罗伯特森1959年提出的“三明治”结构模型，指出“三明治”结构模型的不足。

5.有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有流动性；并讨论技术的进步在细胞膜研究中的作用，强化结构与功能相适应的观点。同时设问，如果将该实验中的温度改为5℃，结果是40 min后红和绿并未均匀分布，引导学生得出生物膜的流动性与温度有关。

生物膜结构模型的建构历程比较长，通过对探索历程的抽丝剥茧，层层递进，让学生沿着科学家的探索足迹去探寻核心概念的构建历程，帮助学生梳理并体验结构模型的建构方法，同时理解并能够描述流动镶嵌模型的基本内容。

科学史在生物学核心概念建构上有着重要的作用，学生“经历”了生物学家研究的过程，了解生物学知识形成的历史，理解当时的科学方法和科学史中渗透的科学精神，这是提高生物科学素养，理解生物学本质所不可缺少的内容。

生物教师的任务不仅仅是教会学生课本知识，更重要的是培养学生接触到新的“原理、规律和方法”时能借助生物学概念进行自我阐明的能力。因此在课堂教学中一定要注重生物学核心概念的教学，要不断创新，使学生理解概念、掌握概念，并灵活运用概念解决实际问题，从而真正实现核心概念教学。

安徽省桐城市天城中学；安徽省泗县第二中学）