例谈物质跨膜运输的概念教学策略

江海泉

列宁说：“概念是帮助我们认识和掌握自然现象之网的网上扭结。”生物学中的概念是有效反映生物本质规律和生命生理现象的高度概括。理解和合理运用生物学概念，将关系到学习者如何有效地掌握教材中重点和难点。一些学生在学习过程中常会因为不理解概念、概念掌握得不完整甚至概念理解错误等，造成判断不明确、推理有偏差及结论不正确的结果。所以，在高中生物教学中要有效地进行概念教学。

本文以高中生物必修1第4章“细胞的输入和输出”的第3节“物质跨膜运输的方式”为例，探讨本章节课堂教学过程中的多种生物概念教学策略的综合应用策略，有利于大家在教学中有的放矢，提高课堂教学效率。

运用概念图策略，提高对概念知识组织和表征的能力

指导学生绘制概念图，发现知识间的内在关系，不仅树立了知识的骨干网络，而且能把新的知识整合到自身的信息储备中，从而有利于学生更直观、更全面地理解概念之间的内在联系，形成较完善的生物知识体系以及知识迁移能力。

在本节课的教学中，教师可以先要求学生根据本章节聚焦的三个问题预习教材，绘制出概念图，然后进行点评，帮助学生形成初步的认知结构。

由于学生是在预习的基础上设计概念图的，所以只要在图中能体现本章节主要概念的内容就达到了预期教学目标。例如：

浓缩句子成分，突出概念的关键性质，准确理解概念

利用教材对概念描述的特点，浓缩句子成分，从描述概念的内容中提炼出有效、准确的关键词语，使学生正确理解概念的内涵与外延，从而更有效地掌握概念。

例如教师可对上述概念图中涉及的概念进行如下强化。对于“被动运输”，强调物质进出细胞是通过“顺浓度梯度”的扩散；而对于“自由扩散”，则要强调“简单的扩散”；“协助扩散”与“自由扩散”是有区别的，物质进出细胞的扩散要借助“载体蛋白”；“主动运输”这个概念则从“物质运输方向”、要“载体蛋白”的协助、要“消耗能量”三个方面去强调；胞吞作用和胞吐作用则要突出“细胞膜的流动性”的要点。

通过比喻、简图、模型、flash课件等，突破概念理解上的瓶颈

教材中的概念一般都用文字来叙述，具有抽象性的特点，而本章节的概念又由于十分微观而更加难以理解。适用生动贴切的比喻或者简图、模型、flash课件，不仅可以使语言表达更准确、有效、生动，而且可以使微观的过程直观显现，使抽象的概念变得具体，使原理变得浅显易懂，有利于学生形成形象思维。

例如，在对上述概念中的关键特征进行分析的过程中，可以同时投影课本提供的“自由扩散和协助扩散示意图”“主动运输示意图”或者是演示相关的flash课件，深化学生对概念的关键特征的认识。

重视概念的比较，牢固掌握概念本质

教师在教学中要善于寻找概念之间的联系和区别，把相关的概念放在一起，加以类比，形成反差，帮助学生将类似概念加以区分和记忆，加深学生的印象，避免对近似的概念产生混淆。教师在进行相似概念的对比时，要引导学生对相关概念进行比较，运用对比法找出它们的相同点、不同点及联系。这样，既可加快新知识的学习，避免学习中的负迁移作用，促进正迁移作用，又可培养学生求同、求异的思维能力。

例如，教师在解释了本章节的相关概念后，可以要求学生再次研读教材，通过列表的方式对这几种物质运输方式的特点、实例等进行归纳和比较。

根据学生的情况，在教学中适时补充某些概念

对于本节“科学前沿”中介绍的“授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究”，教师在教学中可以根据学生的认知程度进行具有针对性的处理。

对于认知程度较低的学生，该部分内容的介绍侧重于使学生感悟现代生命科学的发展，产生认知兴趣，把今日的学习融合到未来的工作与生活中去，以达成情感、态度价值观目标为主。对于认知程度处于中等的学生，教师可以引导他们关注水通道蛋白，进一步思考本节课学习的自由扩散的实例中O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等物质进出细胞的性质是否完全相同。而对于优秀的学生而言，教师还可以此为载体，进一步分析关于“自由扩散”和“载体蛋白”这两个概念的知识。一般认为，在自由扩散的跨膜转运中，涉及跨膜物质溶解在膜脂中，再从膜脂一侧扩散到另一侧，最后进入细胞质水相中。因此，其通透性主要取决于分子的大小和分子极性。高中所学的“载体蛋白”和科学前沿中介绍的“通道蛋白”可以合称为膜转运蛋白。介导被动运输可能是载体蛋白，也可能是通道蛋白，而介导主动运输的均为载体蛋白。可见高中教材中实际上是淡化了通道蛋白的概念。

通道蛋白水性通道的内侧面主要分布一些亲水的氨基酸，从而有利于亲水性的离子通过，其参与的只是被动运输，并且是从高浓度向低浓度运输，所以不消耗能量。离子通道不仅有选择性，而且通道蛋白形成孔道的開与关是可调控的。

载体蛋白对所转运的物质具有高度选择性，它能与特定的分子或离子以及有机小分子结合，通过构象的改变将这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。

联系旧概念，促使概念体系的完善

在讲授到必修3的“兴奋在神经纤维上的传导”和“兴奋在神经元之间的传递”的知识时，教师可以根据学生的认知能力进行适当拓展，从而深化学生对物质跨膜运输方式的认识。其实，物质跨膜运输的5种方式并不是泾渭分明、毫无联系的，在某些生物现象如兴奋的传导和传递过程中，就同时体现了其中的几种跨膜运输方式。

在新概念教学中，教师有针对性地复习旧概念，同时注意挖掘新旧概念之间的联系，有利于学生在学习过程中形成概念体系。而概念体系的完善不仅有利于复习巩固旧概念、学习和理解新概念，而且有助于令知识更条理化、清晰化。