生物学科核心概念教学的几点慎思与探究

福建省福清龙西中学 翁小霞

当前，对生物学科核心概念的有效利用，对提高教学效率，培养学生生物学科科学思维和科学探究能力等核心素养将起到事半功倍的作用。以下，就生物学科核心概念教学谈几点慎思以及在平时教学实践中的一些个人体会。

一、对生物学科核心概念的定位

“概念学习是人类学习的核心”，这是布鲁纳的一句名言。概念即名词或定义，是我们对世界上存在的客观事物属性所进行的一种归纳和总结，也是我们认识客观世界的阶石。核心概念就是概念中的“概念”，生物学科核心概念的选择不是随意的，它应该是学科知识的“交通枢纽”， 囊括生物学科知识中的重要概念、原理、定理等，是生物学科知识结构的“树干”，对本章节或者本模块甚至于整个生物学科知识体系起到主导、引领以及关联的作用。比如光合作用、呼吸作用、有丝分裂、减数分裂、基因的分离和自由组合、中心法则、种群、生态系统等，就是串起生物学科知识体系“树干”的核心概念。学生学习生物学知识非常重要的一个途径就是牢牢抓住这些“树干”，顺着这些“树干”——生物学科知识脉络，牵出本章节、本模块甚至整个生物学科知识体系，从而实现对科学思维、科学探究能力的培养。

二、对生物学科核心概念学习的几点慎思

（一）把握生物核心概念的内涵和外延

“内涵”与“外延”是任何一个概念本质属性的两个特征，生物学科核心概念的内涵是生命现象和生命活动规律最本质特征和内在联系的集中反映，外延则是其属性所反映对象的总和，也就是其所适应的范围和条件。比如在高中生物教材中“酶”这个核心概念，来源“活细胞产生”、生理功能是“具有催化作用”、化学本质“有机物”三者构成“酶”区别于其他有机物的本质内涵。其外延涵盖的是具有上述属性的一切有机物，包括具有催化功能的蛋白质和核酸（某些RNA）。对生物学科核心概念的内涵和外延的准确把握，将对生物学科核心概念精准定位起到至关重要的作用。

（二）准确区分相似或相近的生物学科核心概念

新的高中生物教材中存在很多相似或者相近的核心概念，学生对这些相似或者相近的核心概念往往在理解上会产生混淆，造成学习上的失误。在教学过程中准确区分这些易混淆的相似或相近生物学科核心概念，是学生理解生物学科知识非常重要的一个环节。如何准确进行区分？关键在于挖掘它们各自的属性，通过对核心概念关键属性的分析找出这些核心概念各自的“内涵”与“外延”，辨明它们之间“似而不似，近而不近”的内涵和外延，再在此基础上找到它们之间存在的关联。这对于形成相关知识体系，培养学生科学思维将起到事半功倍的效果。例如，高中教材中“启动子、终止子和起始密码子、终止密码子”这组核心概念，我们可以通过它们的存在位置、本质特征以及生理功能等这些关键属性进行分析比较。启动子、终止子位于基因的首端和尾端，其化学本质是一段有特殊结构的DNA片段，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质；终止子是RNA转录终止的“刹车”，最终形成特定的RNA。起始密码子、终止密码子位于mRNA上，起始密码子作为多肽链合成的起始信号由mRNA上3个相邻的碱基构成，同时编码一种氨基酸，即编码甲硫氨酸或缬氨酸；终止密码子是mRNA上不决定任何氨基酸3个相邻的碱基，是终止多肽链合成的“刹车”。这样就把两组相似核心概念的各自属性准确地区分开来。

三、对生物学科核心概念学习的实践探究

（一）对生物学科核心概念中隐蔽模糊性词语的探究

对生物知识本质属性进行抽象概括是生物学科核心概念的集中体现，诸如“主要”“绝大多数”“片段”等隐蔽模糊性词语经常会出现在很多核心概念中，对这些隐蔽模糊性词语的探究、理解对准确把握生物核心概念将起到重要的作用。基于此，在学习这些带有隐蔽模糊性词语的核心概念时，教师要引导学生进行思考探究，通过问题情境方式对此类核心概念进行呈现，学生通过查阅材料开展合作探究对这些核心概念隐蔽模糊性词语加以分析。如“基因”在教材中的描述为“基因是有遗传效应的DNA片段”，这里的“片段”就是一个隐蔽模糊性词语，可以设置如下问题：你是否认为一分子DNA就是一个基因？是否DNA分子上全部的脱氧核苷酸都能构成基因？教师引导学生对摩尔根的实验过程和实验结论再“回首”，结合对教材中资料进行分析，能准确表达出“基因是由成百上千个脱氧核苷酸构成的一个小片段”，DNA分子上的所有脱氧核苷酸不一定都能构成基因，只有具备“遗传效应”的小片段才能称为基因。

（二）对新旧生物学科核心概念进行整合

生物学科很多新的核心概念教学离不开对旧的核心概念的关联。以“旧”引“新”，新旧核心概念整合形成关联，将使新旧相关的生物学知识之间的逻辑性、条理性变得更加清晰、更加完整。例如，在分析“减数分裂”概念时，对“有丝分裂和无丝分裂”概念的回顾是非常重要的，通过关联有丝分裂和减数分裂二者分裂的时间、场所、过程、产生的结果等，不但能从根本上理解“减数分裂”概念，更能建构起整个细胞增殖模块知识体系。再比如在学习“启动子”时，我们就要关联到“起始密码子”“终止密码子”“终止子”等相关概念，对他们存在位置、本质属性、生理功能等进行整合内化，构建起基因模块知识。通过整合新旧核心概念串起知识链条，建构相关生物学知识模块体系，有利于培养学生的科学思维能力。

（三）通过问题情境、实践探究构建学生对生物学科核心概念的理解

教最终的目的是学生的学，把对生物学科核心概念的教学置于由生物核心概念转化成的实际问题的探究之中，通过问题情境的设置，启发学生对生物学科核心概念进行实践探究，达到“知其然，知其所以然”，也是生物学科核心概念行之有效的教学方法，同时也是培养学生生物学科核心素养中的科学思维和科学探究能力的重要途径。例如，在对“有丝分裂和减数分裂”这组核心概念进行教学时，我们可以设置这样的实践探究：某动物减数第二次分裂后期细胞内染色体数目是20条，该动物进行有丝分裂后期细胞内染色体数目是几条？我们可以设置这样的问题情境：（1）该动物减数第二次分裂后期细胞内染色体数目20条是如何得来的？（2）该动物减数第一次分裂时期细胞染色体数目是否也是20条，为什么？（3）该动物进行有丝分裂间期细胞内染色体数目是多少条？（4）该动物进行有丝分裂后期细胞内染色体数目是多少条？通过这种层层递进的问题设置，学生对“有丝分裂和减数分裂”这组核心概念涉及的知识进行综合实践探究，不但厘清了二者之间的差异，更是构建起细胞增殖模块知识体系。

这样的问题情境设计可以激发学生对核心概念学习的兴趣，通过分析探究实际问题精准把握这组核心概念的本质内涵，培养科学思维和科学探究能力。

高中生物教材中每个核心概念都建立在对生物知识感性认识基础上，通过分析理解、综合应用得以掌握。因此，在教学过程中，教师要清楚核心概念间的相互关联，清楚哪些因素会使学生对掌握核心概念学习造成障碍，结合学生认知规律，通过多种教学方法和手段，使学生彻底理解、把握核心概念的本质，通过实践探究灵活运用核心概念，培养学生科学思维和科学探究能力等学科核心素养。