基于预学单的概念教学模式的探索

张 翰

（浙江省普陀中学 浙江普陀 316100）

概念是生物学课程体系的基础，新的课程标准也将“内容聚焦大概念”作为实施新课程的基本理念之一［1］，因此概念教学在高中生物学教学中具有十分重要的地位，是培养和发展科学思维能力和科学探究能力，并由此形成一定的生命观念和社会责任，培养生物学核心素养的重要途径。

在学生构建概念的过程中，前概念是学生建立科学概念的原动力，扮演着十分重要的角色。所以在实际教学中，教师若能把握学生的前概念，并从学生的实际认知水平出发，以学生感兴趣的问题入手开展教学，就会使教学有的放矢，助推概念的构建。教师应如何把握学生的前概念？通过教学实践，笔者认为运用预学单开展概念教学不失为有效的教学方法，其流程如图1。

图1 基于预学单的概念教学流程图

1 设计预学单

预学单是教师依据教学内容和教学目标而设计的一种引导学生有效进行课前预习的文本。它不同于学案或导学案，只是围绕教学目标，将教学内容以少数几个问题或问题串的形式进行科学、合理、逻辑化的呈现，使学生明确学习活动的“出发点”，为学生的课前预习活动提供基本线索、基本内容和思维活动，为概念的构建提供一种逻辑遵循或思考的方向。

例如，在学习浙科版必修2“遗传信息的表达——RNA 和蛋白质的合成”的第1 课时内容前，设计了如下预学单：

①上节课讨论了如何复活猛犸象。但是通过DNA 的复制只是获得了更多的猛犸象的遗传物质，如何通过这些遗传物质重现这些已灭绝了的生物？ 请根据下面列出的知识点，推测DNA 与蛋白质的关系。

A.蛋白质是生命活动的主要承担者，能体现生物的性状

B.DNA 控制生物的性状

由此，你认为DNA、蛋白质和生物性状的关系是什么？结合上节课内容总结DNA 作为遗传物质的功能是什么？

②DNA 控制蛋白质形成的大致过程是怎样的？

③DNA 是如何将遗传信息转录给mRNA 的？

④mRNA 翻译形成蛋白质的过程如何？

在预学单的设计实践中，主要遵循以下3 个原则：

1）依据教学目标的设计原则：教学目标是课堂教学的总遵循，因而在预学单的设计上也应清晰体现。例如上述的预学单中，通过问题①起承上节课“DNA 复制”的内容，引导学生通过科学思维推导、归纳DNA 作为遗传物质的2 个功能，由此体会遗传信息表达的重要意义；通过问题②～④使学生围绕本节课的教学重点，从总体把握到局部深入，使学生理解DNA 通过转录和翻译控制蛋白质合成的生理功能，最终在分子水平形成对基因控制性状的认识，并初步认识生物大分子之间的相互作用。这样使学生通过完成预学单，厘清学习活动的基本线索、基本内容，明确重、难点，初步构建知识体系，并在预学过程中使思维得到训练。

2）生活化情境的设计原则：在设计预学单时，教师可有目的地引入或创设生动具体的生活化场景，帮助学生理解教材或激发兴趣。例如，上述“通过DNA 的复制只是获得了更多的猛犸象的遗传物质，如何通过这些遗传物质重现这些已经灭绝了的生物”等，使学生从自身感兴趣的情境中得到情感体验，体悟遗传信息表达的重要性，有利于培养学生的应用意识并增强学生的社会责任和生命观念。

3）基于学情的分层和递进的设计原则：设计预学单时要以学生的认知发展水平和已有的知识经验，以及班级中学生的学习情况、思维特点等为基础，进行分层设计。教师要预估哪些知识是学生已有的生活经验，哪些是通过预学很容易就能掌握的，哪些内容学生预学时会遇到困难，按照知识的脉络设置基础性、挑战性等不同层次的问题，由易到难进行层层递进。在本节课的预学单设计时，学生都知道猛犸象复活需要获取其DNA 并进行复制，但并不知道复活还需要遗传信息的表达，也并不十分清楚DNA、蛋白质和性状的关系，因此设计问题①对学生进行引导。由于本节课内容比较抽象，因此对概念的学习采用先从概念框架上总体把握，再从概念的各个局部逐层深入的方法，因此依次设计了问题②～④。这样既使学困生能“跳一跳，摘得到”，又兼顾学优生，使其保持对学习的浓厚兴趣，从而使不同学力的学生都能有所收获，促进生物学学科核心素养的更好发展。

2 完成预学单

以完成预学单这种任务驱动和问题驱动的方式引导学生在课前完成预习，厘清本节内容的知识架构，明晰重、难点，激起疑问和问题解决的欲望，形成比较接近于科学概念的前概念，让学生带着收获和疑惑走向课堂。

3 修正教学方案

教师通过批阅预学单，精准了解学情，了解学生对相关概念的理解程度及学习中的疑惑等，有利于及时有效地修正教学方案，实现“先学后教”“以学定教”的目的，使课堂教学更有针对性、更高效。例如，在批阅预学单后，教师发现学生对DNA、蛋白质、性状之间的关系的认识比较到位，但对转录意义的理解还比较模糊，对遗传信息通过特定种类的蛋白质得以体现及如何使遗传信息通过蛋白质正确表达的理解存在偏差。为此，根据这些前概念，笔者重新调整了教学方案：删除了原教案中为帮助理解基因、蛋白质、性状之间关系而设计的材料和讨论环节；在预学单问题②的基础上增加了“为什么要形成mRNA？”的设问，从不同角度认识转录的意义等。

基于预学单的概念教学，主要是从学生的前概念入手组织教学，这就对教师的备课提出了更高的要求：不仅要设计好预学单，写好教案，做好首次备课，还应根据学生完成预学单时所暴露的前概念，对首次备课的教案进行推敲、打磨和修正，做好二次备课。因此，教案的书写格式也应该与之相适应，既要反映基于预学单的概念教学的基本流程，也要体现二次备课的内容。为此，设计了相应的教学备课表（表1）。

表1 基于预学单的概念教学备课表

4 辨析预学单

本环节是课堂上在教师的引导下，学生通过汇报预学成果，展开质疑、讨论、概括等辨析过程，在前概念的基础上更好地构建科学概念并进行总结、拓展、应用和提升。其基本流程如图2。

图2 辨析预学单的基本流程图

本文以“遗传信息的表达——RNA 和蛋白质的合成”第1 课时为例（节选）阐述。

4.1 小组交流汇报 教师根据预学单，请学生在小组内讨论DNA、蛋白质、性状之间的关系，并概括DNA 作为遗传物质的功能。由课代表主持讨论和发言，并将讨论的最后结果写在黑板上（图3）。

图3 “DNA 作为遗传物质的功能”的预学和讨论结果

设置这一问题的目的是引导学生由预学单问题①形成的前概念向科学概念回归，形成“DNA具有遗传信息决定和遗传信息表达的双重功能”的共识，从而为“遗传信息的表达是通过转录和翻译实现的”这一核心概念的探究和建立奠定基础，也为下节课“中心法则”的教学打下伏笔。

4.2 引发冲突再探究 根据上图的讨论结果，教师承接上节课猛犸象复活的话题，由师生共同讨论得出：要使猛犸象复活，除获得其DNA 外，还应使其DNA 上的遗传信息通过控制蛋白质的合成表达出来。由此，教师顺利将话题引导至预学单的问题②，并在图中的“控制”后面画上“？ ”。由于该问题是从总体框架上把握遗传信息表达这一概念的，需要学生有一定的逻辑分析和概括能力，因此在课堂上通过设置以下4 个相关联的分问题进行讨论从而解决问题②：

分问题1：DNA 存在的场所在哪里？

分问题2：蛋白质合成的场所在哪里？

分问题3：为什么要合成mRNA？

分问题4：细胞核内的DNA 如何控制细胞质内核糖体上的蛋白质的合成？

教师组织学生进行小组合作学习和讨论，通过组间的交流形成遗传信息表达的概念框架。

本环节的教学设计是基于批阅预学单时学生所暴露的前概念，即对DNA 控制蛋白质合成时为什么先要合成mRNA 的理解比较机械，前后缺乏一定的逻辑思考，因此设计了上面4 个分问题促进学生的理解和科学思维，帮助学生有逻辑地搭建科学概念的框架。

在对概念建立总体框架的基础上，还需对概念进行解构，理解概念的内涵。教师通过激疑，将学生引导至预学单问题③和④的学习中。由于这2 个问题所涉及的内容比较抽象，不易正确理解，因此在教学中根据在完成预学单时暴露的对概念理解不深入、较模糊的情况，教师将问题③拆解成5 个分问题，分别是：

分问题1：RNA 与DNA 在化学组成和分子结构上有何不同？

分问题2：DNA 转录形成mRNA 的过程是怎样的？

分问题3：转录形成的mRNA 是否携带DNA 2 条链的遗传信息？

分问题4：RNA 还有哪些类型？各自的功能如何？

分问题5：mRNA 是怎样从细胞核进入细胞质的？

将问题④拆解成3 个分问题，分别是：

分问题1：翻译过程除了mRNA 外，还有哪些结构或物质的参与？

分问题2：翻译的大致过程是什么？

分问题3：翻译过程中决定氨基酸种类和顺序的是哪种物质？

对问题③和④的教学，还应借助动画、示意图等资料，进行深入分析，引导学生比较和联系DNA 复制、转录、翻译等小概念，形成对DNA 控制蛋白质合成的全过程的认识，从而丰富概念的内涵，培养科学思维和科学探究的能力。

4.3 小结提高 师生共同对转录、翻译的过程进行回顾，理顺核心概念建立的基本脉络和内在逻辑。

4.4 应用与反馈 本阶段的学习，主要通过典型的例题展开，一是能增强学生对所学知识的应用意识和运用概念解决实际问题的能力，增强学生的社会责任；二是在解答过程中暴露出思维过程，有利于教师准确把握学生对概念的哪些方面掌握还有欠缺，哪些方面的能力有待加强，便于在后续学习中进行查漏补缺。

4.5 总结与评价 各小组汇报交流学习成果，并推选学生在黑板上完善课始所画的关系图，结果呈现如图4。通过本阶段的学习，学生对概念的内涵和外延的把握更精准，对生物大分子的形成和生物大分子之间的相互作用，以及遗传信息流动的过程和作用的理解更深刻，并从微观的分子水平认识生命系统的结构与功能观、稳态与平衡观（图4）。

图4 “DNA 作为遗传物质的功能”的总结和评价结果

通过辨析预学单，围绕落实生物学核心素养这一主题，将学生个人预学、小组交流、全班讨论、教师指导等有机结合，让学习由被动变为主动，促进了科学概念的自主构建。

以预学单为抓手助推概念自主构建的教学实践，是通过预学单、评价学生的预学效果发现学生的前概念、及时调整修正教师的教学方案并在课堂上通过对相关概念的辨析而达成概念自主构建的目的。但在实践中，怎样保持学生对预学的高度热情，怎样设计预学单才能更好地满足不同学力水平学生的需求，在辨析预学单过程中怎样更好地落实生物学学科核心素养等有待于深入探索。