中學(xué)生物學(xué)概念教學(xué)探索

蔣謨軍+王子如+湯婷+韋艷艷

【摘 要】生物學(xué)概念對于學(xué)生來說比較抽象，學(xué)習(xí)起來有難度，而且有些概念有較大的相似性，容易混淆。本文就此探索生物概念的教學(xué)方法，闡述生物概念的內(nèi)涵及其教學(xué)策略，以幫助學(xué)生更好地理解和掌握概念。

【關(guān)鍵詞】生物學(xué)概念 科學(xué)本質(zhì) 教學(xué)探索

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）02B-0079-02

自 2011 年初中生物課改以來，在生物學(xué)乃至整個理科教育的改革中都強(qiáng)調(diào)重要概念的教學(xué)。生物學(xué)概念成為生物學(xué)課程內(nèi)容的重要組成部分，它幫助學(xué)生搭建“少而精”的知識框架，有利于學(xué)生更好地適應(yīng)信息化和學(xué)習(xí)化的社會。生物學(xué)概念的形成，實際上是傳遞客觀事物的本質(zhì)特征與科學(xué)屬性，即對事物科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。而這種認(rèn)識對于知識的記憶、理解、掌握和運(yùn)用都起到了重要的支撐作用。

一、生物學(xué)概念的內(nèi)涵

概念通常是對事物的特征和表現(xiàn)進(jìn)行的抽象或概括。而生物學(xué)概念處于學(xué)科的中心位置，包括對生命現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，是生物學(xué)學(xué)科知識的主干部分，對學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科具有重要的支撐作用。概念有助于學(xué)生形成內(nèi)化的邏輯結(jié)構(gòu)，在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)掌握相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并且能用它來解決生活中遇到的實際問題。一般來說，在教學(xué)中要更加注重重要概念，因為它不同于一般概念，它是更為系統(tǒng)和更為重要，起著統(tǒng)帥的作用。學(xué)生不可能全盤吸納所有的知識，這就需要運(yùn)用科學(xué)的教育原則，即“少而精”的原則，將各類零散的知識點相互串聯(lián)從而形成有機(jī)整體，抓住重要概念進(jìn)行重點學(xué)習(xí)。

二、生物學(xué)概念的教學(xué)策略

（一）探究式教學(xué)。探究式教學(xué)是幫助學(xué)生理解和掌握生物學(xué)重要概念的有效方式之一。而實驗探究是最熟悉和最常見的方式，原因就在于生物學(xué)本身就是前人在不斷的實驗中發(fā)展起來的。因此要使學(xué)生理解重要概念的內(nèi)涵也應(yīng)回到原點，用最初的認(rèn)識方式——實驗來理解。例如，對“生態(tài)系統(tǒng)”這個概念，學(xué)生不僅僅要知道生產(chǎn)者、消費者、分解者這些生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，而且還應(yīng)知道它的內(nèi)涵，即所包含的物質(zhì)與能量是如何傳遞的。這時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些生態(tài)容器，如魚缸，比較哪種魚缸中生物的生存狀態(tài)更好或生存時間更長，分析其原因，說明魚缸中各種生物所發(fā)揮的作用。從而感受到維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的必備條件，理解生態(tài)系統(tǒng)的真正含義。又例如，食物中“能量”這個概念是比較抽象的，為了讓學(xué)生清楚地理解它的含義，教師可以通過能量轉(zhuǎn)換，燃燒一些食物來加熱水溫，讓學(xué)生理解能量這個概念。同時，還可以進(jìn)行拓展，比較不同食物中所包含的能量大小。由此可見，通過實驗探究重要概念比教師反復(fù)用語言強(qiáng)調(diào)要更形象、更易理解。生物教材中有很多類似的重要概念，教師都可以將之轉(zhuǎn)化為實驗的方法來加以探究。在教師的指導(dǎo)下，只要學(xué)生多思考、多動手、多探索，就能將抽象的概念轉(zhuǎn)化為形象的概念，方便理解和記憶。

（二）STS教學(xué)。STS 是科學(xué) Science、技術(shù) Technology、社會 Society 三個英文單詞字母的縮寫。Yager 教授（1990）將 STS 定義為：“將技術(shù)當(dāng)作科學(xué)與社會的橋梁；以地方、全國或全球性與科學(xué)有關(guān)的社會問題來設(shè)計科學(xué)課程，讓學(xué)生對這些與科學(xué)有關(guān)的社會問題產(chǎn)生興趣及好奇心，從而以科學(xué)的態(tài)度、科學(xué)的探究過程、科學(xué)的概念知識尋找解決問題之道，讓學(xué)生產(chǎn)生創(chuàng)造力并應(yīng)用于社會上。”這給了生物學(xué)概念教學(xué)予啟示，即概念教學(xué)應(yīng)與社會生活相聯(lián)系。教師要讓學(xué)生知道概念來源于現(xiàn)實生活，要求學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用概念去解決現(xiàn)實生活中的問題。例如，關(guān)于“酶”這個概念可以和生活中的加酶洗衣粉、人類酶缺乏癥聯(lián)系起來；關(guān)于“呼吸作用”這個概念可以和發(fā)酵、食品工業(yè)聯(lián)系起來；關(guān)于“有性生殖”這個概念可以和計劃生育、試管嬰兒聯(lián)系起來；關(guān)于“無性生殖”這個概念可以和嫁接、扦插、克隆技術(shù)聯(lián)系起來，等等。通過 STS 教學(xué)，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生對概念進(jìn)行主動學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

（三）發(fā)展史教學(xué)。讓學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)概念的發(fā)展過程有助于學(xué)生理解生物學(xué)概念的內(nèi)涵和外延，從而理解生物學(xué)概念的科學(xué)本質(zhì)。生物學(xué)概念的產(chǎn)生和發(fā)展過程即生物學(xué)概念的發(fā)展史。就目前廣泛使用的人教版生物教材來說，其中包含了許多生物學(xué)重要概念的發(fā)展史。教師若能充分地運(yùn)用這些發(fā)展史材料進(jìn)行教學(xué)，那么學(xué)生就能很好地掌握相應(yīng)的生物學(xué)概念。例如，“光合作用”這一概念，教師可以運(yùn)用教材中展示的探索歷程帶領(lǐng)學(xué)生逐步地探索和思考。一展示 1771 年普利斯特利的小白鼠實驗過程，讓學(xué)生思考并說明其原因；二展示 1779 年英格豪斯多次重復(fù)的植物更新空氣的實驗，讓學(xué)生思考并歸納得出結(jié)論；三引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，光能去哪了？并指出 1845 年梅耶提出植物在進(jìn)行光合作用時，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來的結(jié)論；四繼續(xù)探討 1864 年薩克斯的葉片半遮光實驗；五展示 1941 年魯賓和卡門利用同位素氧 18 標(biāo)記法進(jìn)行的探究實驗和 20 世紀(jì) 40 年代的卡爾文利用同位素碳 14 標(biāo)記法進(jìn)行的小球藻實驗；最后讓學(xué)生清晰地發(fā)現(xiàn)氧氣和有機(jī)物的生成是來自于無機(jī)物二氧化碳和水。運(yùn)用發(fā)展史進(jìn)行教學(xué)能讓學(xué)生自然而然地得出“光合作用”的實質(zhì)，即將無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，并掌握其物質(zhì)轉(zhuǎn)換的過程。在教學(xué)中，教師還可以拓展一些概念的發(fā)展史。例如，關(guān)于酶定義的演變。原先“酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì)”，伴隨著新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)有些 RNA 也具有催化功能，也符合酶的概念。于是對酶的認(rèn)識有了新的理解，即“酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的有機(jī)物”。除此之外，教材中的“細(xì)胞”概念、“生長素”概念、“DNA 是遺傳物質(zhì)”概念等都有相關(guān)的發(fā)展史材料。在教學(xué)中，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下對這些材料進(jìn)行分析和思考，就能將感性認(rèn)識升華為科學(xué)的認(rèn)識，從而更好地理解和掌握概念。

（四）對比教學(xué)。生物學(xué)中的很多概念具有相似性，學(xué)生若沒能掌握其內(nèi)涵，那么往往就會混淆不清。此時，教師如果能引導(dǎo)學(xué)生對比分析，把握它們之間的差異，那么學(xué)生就能準(zhǔn)確地理解不同概念。例如，“赤道板”與“細(xì)胞板”、“半透膜”與“選擇透過性膜”、“中心體”與“中心?！?、“細(xì)胞液”與“細(xì)胞內(nèi)液”、“生長素”與“生長激素”，等等，這些概念在字眼上很相似，但其實質(zhì)是截然不同的。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較，找出各自的特點和實質(zhì)，展示其相同和差異的部分，使兩個概念之間的聯(lián)系與區(qū)別一目了然。在教學(xué)中教師要根據(jù)實際情況靈活選擇不同的比較方法，如表格法、圖解法都是比較有效的方法。例如，對“細(xì)胞分裂”和“細(xì)胞分化”這兩個概念，單從文字的敘述上比較難以理解，如果通過下面的圖像方式來比較，那么就能更清晰明了地理解和掌握。

又例如，對“光合作用”和“呼吸作用”，可以運(yùn)用如下的表格來對比兩個概念的相似性與差異性。運(yùn)用對比概念的方法，不僅可以使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)生物概念，而且使學(xué)生在更深層次上把握概念的實質(zhì)，從而能夠運(yùn)用概念來解決問題。

（五）概念圖教學(xué)。生物學(xué)中的很多概念并不是單獨存在，而是與其他概念之間存在著一定的聯(lián)系，因此要了解一個概念與其他相關(guān)概念間的關(guān)系，才能準(zhǔn)確地理解和掌握其含義。由于概念之間的存在這樣的關(guān)系，因此教學(xué)中可以運(yùn)用概念圖來進(jìn)行輔助教學(xué)。概念圖具有四個圖表特征：節(jié)點、連線、連接詞和層級。節(jié)點表示置于圓圈或方框中的概念，是指感知到的同類事物的共同屬性。連線表示兩個概念之間存在的意義聯(lián)系。連接沒有方向的限制，可以單向或雙向也包含著交叉連接。連接詞是置于連線上的兩個概念之間的意義聯(lián)系詞。層級即概念間的等級關(guān)系。位于最頂層的是最抽象、涵蓋面最廣的概念，即重要概念。較具體的概念稱為一般概念，位于其次，依此類推。下面我們用概念圖來展示概念間的層級結(jié)構(gòu)，以幫助我們很好地理解概念與概念之間的關(guān)系，鞏固對概念的理解。如下圖：

這是我們利用 1984 年諾瓦克和高文繪制的普通層級概念圖模式畫出的生物教學(xué)概念圖。

下面將生物中物質(zhì)出入細(xì)胞方式這部分的各概念之間的關(guān)系，以概念圖的形式繪制出來。

綜上所述，生物學(xué)概念教學(xué)可以采用多種策略，但無論采用何種教學(xué)策略，都應(yīng)注重其內(nèi)涵的把握與滲透，更好地幫助學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用概念，學(xué)好概念。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012

[2]王 健，劉恩山.“科學(xué)本質(zhì)”的研究及其進(jìn)展[J].生物學(xué)通報，2007，42（6）

【作者簡介】蔣謨軍（1985— ），女，廣西師范大學(xué)碩士研究生；王子如（1993— ），女，廣西師范大學(xué)碩士研究生；湯 婷（1992— ），女，廣西師范大學(xué)碩士研究生；韋艷艷（1982— ），女，廣西師范大學(xué)副教授。

（責(zé)編 盧建龍）