高中生物核心概念教学的实践与体会

摘 要：《普通高中生物课程标准》（2017年版）把提高每个高中生的科学素养作为核心任务之一，它更加重视学生对生物学核心概念的掌握，要求学生不仅要理解核心概念的内涵，还要掌握核心概念的外延。如何帮助学生高效掌握核心概念，发展学生的核心素养已成为高中生物教师研究和实践的重要课题。

关键词：新课标;核心概念;教学策略;概念图;情境

现代教育心理学的研究表明，经过人类大脑精心改造、修饰形成的，对客观存在的事物或自然界已有的事实所做出的概括性特征描述即为概念，它通常用专用的词语来表示。

《普通高中生物课程标准》（2017年版）强调学生要通过自主学习，要善于模拟科学家的科学实验，在主动探索中发现问题、体现问题、解决问题、总结规律。在探究实验中感悟科学精神，领悟科学方法，理解科学概念，最终达到发展学生生物学学科核心素养的目标。哈佛大学著名教育学家埃里克森教授首先提出了核心概念一词，他指出：学科中最关键、最中心、最基础、最本原的概念即核心概念，它位于普通概念的上位，包括学科中的各种理论规律、原理方法等。如何帮助学生有效掌握生物学核心概念？选择科学的教学策略尤为重要。教学策略是指以完成教学任务为目标所采用的各种教学方法、教学模式、教学手段等的总和。为此，本人在课堂教学实践中做了一些初步的探索，取得了较好的教学效果，与同行做简要的分享。

一、 巧用概念图教学，帮助学生理解掌握核心概念

概念图是学生学习领会核心概念的有效方法之一，它由美国现代著名教育家诺瓦克博士首先提出来的。概念图的生成、运动与升级，是学生通过丰富的思维活动，主动获取知识、技能和方法的过程。概念图由许多节点和线段构成。概念图中的节点表示某一方面的具体概念，线段则表示各领域内各种概念之间的相互关系。

例如人教版高中生物学选修3“胚胎工程的应用及前景”这一节课有两大核心概念：胚胎移植、胚胎分割，其中学生对“胚胎移植是胚胎工程技术的最后一道‘工序”这个大概念特别难以理解。如何帮助学生突破这个核心概念、大概念教学难点？在教学实践中笔者摸索出了构建概念图的教学方式，收到了事半功倍的教学效果。上课之前，教师布置学生完成三个家庭作业：画出“克隆羊”“试管羊”“转基因羊”的概念图。课堂先分小组交流讨论，然后小组代表展示、全班同学总结归纳得出如下三个概念流程图。保证学生可以主动参与教学活动，激发学生构建概念图的兴趣，并回忆和掌握核心概念之间的联系。

图1

通过小组展示交流，全班总结归纳，学生较好地掌握了胚胎移植、胚胎分割两个核心概念，深入理解了胚胎移植是胚胎工程技术的最后一道“工序”这个大概念，而且把“动物细胞的核移植技术”“动物的体外受精”“转基因动物”这几个核心大概念及其之间的前后联系都理解了一遍。

二、 重视生物科学史教学，让学生体验科学概念的发现过程

生物科学史是一部生物科学原理、科学概念的发现历史，对帮助学生深入理解核心概念起到举足轻重的作用。

例如在学习“酶”的概念内容时，如何帮助学生全面理解“酶”的概念？教师首先引导学生自主学习课本P81～P82中的“资料分析”，学生根据科学家研究的方法和结论建立酶的概念。教学过程如下：

1773年意大利生物学家斯帕兰札尼将肉块放入铁丝笼中，鹰吞下铁丝笼，一段时间后，肉块不见了，学生探究得出：鸟类只有物理性消化。1786年法国动物学家、细胞学说建立者施旺教授从哺乳动物的胃中提取出胃液，揭示出胃还有化学性消化。19世纪50～60年代，法国微生物学家巴斯德发现发酵是由于活酵母细胞的存在;德国化学家李比希发现发酵是由于酵母细胞中的某些物质释放出来后起作用;德国化学家毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质命名为“酿酶”，并获得含酶的提取液。

1926年美国科学家萨姆纳经过千辛万苦，经历成百上千次的实验，最终从刀豆中提取出脲酶的结晶，并证明脲酶能催化尿素的分解，其本质是蛋白质。20世纪30年代各国科学家相继从胃液、胰液、小肠液中提取出胃蛋白质酶、胰淀粉酶等多种酶的结晶，并证明是蛋白质。学生经交流讨论得出：酶是生物细胞中产生的具有类似化学催化剂功能的一类特殊物质——蛋白质。

诺贝尔生理医学奖获得者美国生物学家切赫、奥特曼经过长时间的探索，终于证明了有些RNA在细胞的生物化学反应中能起到催化作用。

至此，全班学生在教师的引导下总结得出酶的概念，其内涵包括：首先是有机物，其次是在活细胞中产生的，第三具有生物催化作用。如ATP合成酶、DNA水解酶等绝大多数酶是蛋白质，细胞中少数具有催化功能的RNA也是酶。学生经过自主学习、合作探究，在教师指导下最终理解了酶的本质，建立起完整的酶的概念。

三、 以核心概念为中心，帮助学生实现新概念的建构

生物核心概念的内涵可以通过概念模型来构建，生物核心概念的外延可以通过思维导图、流程图、概念图等形式进行展示。构建核心概念内涵的概念模型是锻炼学生语言表达、文字组织能力的好机会。如果学生能用精练的语言对概念进行精准的概括，说明抓住概念的本质和特征。例如，教师组织学生自主学习胚胎干细胞培养等课本理论知识之后，即可引导学生小组完成方框中重要概念的填写（见图2）。最后进行小组交流展示，全班小結归纳。

图2

在此教学过程中，教师不应该对学生进行核心概念单一角度的解读，而是要以多角度、综合眼光深入剖析概念的内涵。

四、 以核心概念为中心，利用概念图进行知识内容的复习与评价

生物高考总复习，教师不仅要指导学生对已学知识的回顾与总结，还要求学生归纳出所学知识的思维导图、概念图，最重要的是要培养学生举一反三、触类旁通的知识迁移能力和科学思维、科学探究能力。充分发挥学生复习的自主性，引导他们绘制出概念图进行复习。例如，笔者在生物一轮复习完成了选修3中的专题3“胚胎工程”课本知识后，要求每位学生上交一份本专题的思维导图和概念图。

概念图的运用，使学生对本章的重点概念全面性认识得到很大的提升，让学生的思维更具有发散性，以便学生养成自主构建知识的良好习惯，加深对相关概念知识的理解。当然在构建此概念图时要预留好一定的时间或课后作为作业。

对于任何一门学科来说，概念都是十分重要的基础知识，只有掌握了概念，才能够更加深入地对这门学科的知识进行学习。生物学科与其他的理科学科相比，所拥有的概念相当的多，而且在高中阶段的生物知识大多数都是各种概念，计算方面的知识没有其他学科的多。因此，对于高中阶段的生物学科来说，如果能够让学生深刻、透彻地理解了概念，那么生物学科的教学就已经成功了一半。因此，核心概念教学是摆在高中生物教师面前的重要课题。

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作者简介：

聂建慧，福建省南平市，福建省邵武第一中学。