生物核心概念教學(xué)策略研究

王雪松

摘 要 高中生物課標(biāo)提出，新課程要突出“核心概念”的教學(xué)地位。在建立科學(xué)、正確的生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建構(gòu)合理的概念體系，最終才能建立學(xué)科知識框架、理解學(xué)科重要觀點并提高科學(xué)素養(yǎng)。本文主要闡述了生物教學(xué)中突破生物核心概念的幾種措施。

關(guān)鍵詞 生物 核心概念 模型教學(xué) 概念圖 實驗教學(xué)

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

高中生物課標(biāo)提出，要“獲得生物學(xué)基本事實、概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎(chǔ)知識”，體現(xiàn)了新課程突出“核心概念”的教學(xué)地位。在建立科學(xué)、正確的生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建構(gòu)合理的概念體系，最終才能建立學(xué)科知識框架、理解學(xué)科重要觀點并提高科學(xué)素養(yǎng)。在高中生物學(xué)必修教材中比較重要的概念就約有450個，有具體定義的概念有近200個，平均每節(jié)課中都要涉及4—5個重要概念?？焖贉?zhǔn)確地理解這些概念是學(xué)生學(xué)習(xí)生物的基礎(chǔ)，但是在很多情況下學(xué)生對某些核心概念理解模糊，給后來的學(xué)習(xí)帶來很大的障礙?？梢姼拍罱虒W(xué)始終應(yīng)該是我們教學(xué)工作者長抓不懈的內(nèi)容，也是需要我們傾注思考的內(nèi)容。

1教學(xué)中充分應(yīng)用科學(xué)史

新教材用大量事實闡述許多核心概念的發(fā)現(xiàn)、證實、發(fā)展、更新和變化的過程，我們沿著科學(xué)家們的足跡去體會科學(xué)探索的歷程，有助于培養(yǎng)實事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，更有利于學(xué)生對核心概念的掌握。如“植物激素”此核心概念的教學(xué)，可以借助生物科學(xué)史，具體設(shè)計過程如下：（1）1880年，達(dá)尓文的向光性實驗，發(fā)現(xiàn)單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時，會造成背光面生長快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。（2）胚芽鞘的向光性與哪個部位有關(guān)？ 1913年，詹森設(shè)計了在胚芽鞘尖端與下部之間放置瓊脂片的實驗，得出：“刺激”可以透過瓊脂塊傳遞給下部的結(jié)論。（3）這種刺激究竟是什么呢？ 1914年，拜爾的實驗，發(fā)現(xiàn)胚芽鞘的彎曲生長是因為胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激在其下部分布不均勻造成的。通過上述三位科學(xué)家的實驗，猜想到胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的刺激可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。（4）究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？ 1926年，溫特的實驗，發(fā)現(xiàn)胚芽鞘的尖端確實產(chǎn)生了某種物質(zhì)，這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏?，并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分生長。溫特把這種物質(zhì)命名為生長素。（5）1934年，科學(xué)家從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸（IAA）。（6）1942年，科學(xué)家從高等植物中分離出生長素，并確認(rèn)它就是吲哚乙酸。（7）科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在植物體中還有一些與生長素作用類似的物質(zhì)，如苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。這一類稱為植物體中天然生長素類。（8）以后人們又不斷發(fā)現(xiàn)了一些人工合成的、與吲哚乙酸有類似生理效應(yīng)的物質(zhì)，為了區(qū)別植物體內(nèi)的生長素常把這類物質(zhì)叫生長素類似物。水到渠成地得出“植物激素”的概念：像生長素這樣由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。又如，在學(xué)習(xí)光合作用時利用光合作用發(fā)現(xiàn)史中幾個經(jīng)典的實驗，引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)探究的歷程，體驗科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的，如何假設(shè)問題的答案，考慮從哪些途徑去解決問題，通過對實驗過程和方法的分析，對實驗不足和巧妙之處的評析等，既培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力又更好的幫助學(xué)生理解“光合作用 ”這個核心概念。

2利用探究教學(xué)

探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生主動參與到發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力的教學(xué)活動。以探究的方式講授核心概念，可以將抽象的知識以實驗的過程讓學(xué)生感知，因此被眾多教師用于課堂教學(xué)。以核心概念“基因”為例，利用探究教學(xué)策略的設(shè)計如下：（1）提出探究問題：基因是否等于DNA？（2）推理與設(shè)計分析：一個DNA分子就是一個基因嗎？（3）取證：通過對資料數(shù)據(jù)分析出全部基因的堿基對數(shù)

3通過口訣點化或比喻或模型

對于一些難以記憶的生物學(xué)知識采用口訣點化，如有絲分裂過程中各個時期的特點，可以總結(jié)成口訣：“膜仁消失現(xiàn)兩體”“形定數(shù)清赤道齊”“點裂數(shù)增均兩級”“兩消兩現(xiàn)建新壁”分別表示有絲分裂前、中、后、末四個時期的特點，簡單易記，形象生動；對于原核生物的種類可以用一句口訣幫助記憶“藍(lán)（藍(lán)藻）色細(xì)（細(xì)菌）線（放線菌）織（支原體）毛衣（衣原體）”；而對于一些肉眼看不到的生物模型或者生化過程可以采用比喻點化的的方式，促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知。比喻或模型法可以讓抽象問題更易理解和直觀化。如核心概念“染色體組”可以用撲克牌的類比法來講授；核心概念“減數(shù)分裂”可用模型法講授，用橡皮泥反映染色體的形態(tài)變化，用紅綠分別代表來自父方和母方的一對同源染色體，模擬減數(shù)分裂過程中各時期染色體的行為；在研究孟德爾遺傳學(xué)分離定律的時候，可以采用乒乓球模擬雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合以及性狀分離比。

4教學(xué)中合理利用概念圖

概念圖是用來組織和表征知識的工具，它通常將某一主題的有關(guān)概念置于圓圈或方框之中，然后用連線將相關(guān)的概念和命題連接，連線上標(biāo)明兩個概念之間的意義關(guān)系。一個完整概念圖的完成需要經(jīng)過以下幾個步驟：（1）選取一個知識領(lǐng)域；（2）確定關(guān)鍵概念和概念等級；（3）初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支；（4）建立概念之間的連接，并在連線上用連接詞標(biāo)明兩者之間的關(guān)系；（5）在以后的學(xué)習(xí)中不斷修改和完善。

理想的概念圖具有以下幾個特征：（1）概念間具有明確包容關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)；（2）概念間的內(nèi)在邏輯關(guān)系可以用適當(dāng)?shù)脑~或詞組標(biāo)注出來；（3）不同層級概念間的縱橫聯(lián)系清楚、明確，并形成一些交叉點：縱向聯(lián)系說明概念間的包容與被包容的關(guān)系；橫向聯(lián)系可以說明處于概念圖中同一層級水平的概念間的有意義聯(lián)系；而交叉關(guān)系則說明處于不同層級概念間的聯(lián)系。比如關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能，生物膜系統(tǒng)之間的聯(lián)系，分泌蛋白的合成和分泌過程，細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)的種類等等都可以通過概念圖來直觀地體現(xiàn)。

5通過設(shè)計實驗事件，讓抽象的知識直觀化

生物學(xué)作為一門自然科學(xué)，實驗是進(jìn)行研究的必然手段。例如，在基因突變一節(jié)的教學(xué)中，對于“基因突變”的概念中“堿基對的替換、增添和缺失”情況引起的變異差異，學(xué)生理解起來有一定的困難，教師可將基因突變的情況設(shè)計成一種親身體驗性實驗：將正常DNA一條鏈的部分片斷打印在紙上（ACTGGAGTTCCATA）。假設(shè)該DNA片段發(fā)生了3種情況的變化，一是替換（ACTGCAGTTCCATA），二是增添（ACTGCGAGTTCCATA），三是缺失（ACTGAGTTCCATA）。然后提供4種形狀（三角、正方形、長方形和圓形）、5種顏色（黑白紅黃綠）的紙片，在紙片上寫上對應(yīng)的密碼子，分別代表20種氨基酸。將學(xué)生分成4組，分別完成以下4種情況下的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程：第一組完成正常情況下的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；第二組完成替換情況下的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；第三組完成增添情況下的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；第四組完成缺失情況下的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。然后將4組完成后得到的多肽鏈進(jìn)行比對，找出相應(yīng)之間的不同點，并分析原因所在。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步比較哪種情況下引起的變異比較小，并進(jìn)一步思考：假如發(fā)生堿基對的替換一定會引起生物性狀的改變嗎？從而加深對“基因突變”的理解。

其實，生物學(xué)概念之間并不是孤立的，他們之間既有聯(lián)系，亦有區(qū)別。兩個看似很相似的生物學(xué)概念，可能差別很大；而看起來似乎毫無關(guān)聯(lián)的某些生物學(xué)概念，其間又存在著千絲萬縷的聯(lián)系。學(xué)生若不能明確地辨析這些概念，并在腦海中形成清晰的認(rèn)知，必將給他們的學(xué)習(xí)造成障礙。所以，教師在教學(xué)過程中可以采用多種方法把具有相關(guān)聯(lián)的生物學(xué)概念加以整理，給學(xué)生準(zhǔn)確理解生物學(xué)概念架起一座方便的橋梁，化繁為簡，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，才能夠真正讓以核心概念為中心的教學(xué)理念為高中生物教學(xué)助力。

參考文獻(xiàn)

[1] 許貴榮，于建云.和諧高效思維對話（高中課例卷）[M].教育科學(xué)出版社，2014.