基于新課標中生物學“大概念”進行概念教學

魯元華

摘要：基于新課標中的“大概念”理念，以人教版《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的“通過激素的調(diào)節(jié)”一節(jié)為例，厘清概念間的相互關(guān)系，優(yōu)化當前的課堂結(jié)構(gòu)，通過情境創(chuàng)設(shè)、科學史、模型建構(gòu)、概念圖等教學策略，分步化解教學重難點，更好地進行概念教學，實現(xiàn)課堂教學目標，達成生物學學科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物學大概念激素調(diào)節(jié)

教學策略概念教學

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標）的“基本理念”中指出：課程模塊內(nèi)容聚焦大概念，精簡容量、突出重點、切合年齡特點、明確學習要求，確保學生有相對充裕的時間主動學習，讓學生能夠深刻理解和應(yīng)用重要的生物學概念。因此，在課堂教學時，教師需要緊緊圍繞核心概念展開一系列的教學活動，讓學生在解決問題的過程中逐步形成生物學概念。新課標的基本理念中發(fā)展學生的核心素養(yǎng)是關(guān)鍵，而“大概念”理念的施行是核心素養(yǎng)達成的基礎(chǔ)。大概念位于學科的核心地位，對整個教學設(shè)計和學生的學習起到統(tǒng)領(lǐng)作用。在當前的課堂教學中，教師可以基于“大概念”的理念，重視大概念下各級概念之間的關(guān)系和聯(lián)系，合理挖掘整合教學資源，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，有效地提高概念教學的實效性。

1基于概念的層級與結(jié)構(gòu)優(yōu)化教學設(shè)計

1.1基于概念層級，厘清教學思路

在教學準備階段，教師深入梳理重要概念的層級關(guān)系，有利于理解本節(jié)的重要概念，發(fā)現(xiàn)概念問的縱向和橫向聯(lián)系。精準把握概念本質(zhì)的過程有助于教師厘清教學思路，圍繞重要概念合理創(chuàng)新教材，組織教學材料，設(shè)計教學活動，進而有效提升教學品質(zhì)。新課標的“內(nèi)容要求”采用了“大概念”“重要概念”和“次位概念”三級概念體系的陳述方式，次位概念是形成重要概念和大概念的基礎(chǔ)，重要概念是大概念的支持和具體描述。這種陳述是基于每個概念的相關(guān)知識來劃分的。以人教版《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的“通過激素的調(diào)節(jié)”一節(jié)為例，筆者依據(jù)新課標的基本理念和現(xiàn)行教材內(nèi)容的連貫性，以大概念“機體通過各個器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”為中心，逐步梳理各級概念及概念間的聯(lián)系。教師借助促胰液素發(fā)現(xiàn)的科學史、人體構(gòu)造圖和相關(guān)疾病等生物學事實，幫助學生感知激素調(diào)節(jié)的概念，理解內(nèi)分泌腺的概念以及它們分泌的各類激素及生理功能，引導(dǎo)學生構(gòu)建“人體通過內(nèi)分泌腺分泌的激素對生命活動進行調(diào)節(jié)”的次位概念。其次，借助血糖平衡調(diào)節(jié)的模型構(gòu)建活動、甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)動畫展示、資料分析的問題討論等學習活動，幫助學生構(gòu)建“激素通過分級調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)等機制維持機體的穩(wěn)態(tài)”和“激素調(diào)節(jié)的特點”的次位概念。在歸納與概括、演繹與推理、批判性思維、模型構(gòu)建、討論交流等深層次學習過程中，學生對生物學事實進行抽象概括，逐漸形成重要概念“內(nèi)分泌系統(tǒng)通過分泌各種激素對生命活動進行調(diào)節(jié)來實現(xiàn)機體的穩(wěn)態(tài)”，從而實現(xiàn)從記憶事實向理解次位概念和重要概念的轉(zhuǎn)變。教師可借助“科學·技術(shù)·社會”欄目，引導(dǎo)分析、評價激素類藥物應(yīng)用的利與弊，并結(jié)合神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識幫助學生建構(gòu)大概念，從而使學生形成生命系統(tǒng)觀，有助于學生理解生命現(xiàn)象，并在面對真實情境的實際問題時具有較強的分析和決策能力。

1.2基于概念結(jié)構(gòu)，細化教學環(huán)節(jié)

有意義的學習能將新知與學生原有認知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)概念建立聯(lián)系，并將其整合到學生認知圖式中。在每一節(jié)有限的課堂教學時間內(nèi)，學生只能構(gòu)建1～2個重要概念。但概念并不是孤立的，概念和概念之間存在一定的邏輯聯(lián)系。因此，教師需要引導(dǎo)學生建立概念與概念之間的聯(lián)系，形成具有邏輯性、系統(tǒng)性、連續(xù)性的概念結(jié)構(gòu)。本節(jié)的各級概念屬于概念問解釋關(guān)系的邏輯結(jié)構(gòu)，生物學事實和次位概念可用于解釋上位的重要概念和大概念，因此教師需要細化教學環(huán)節(jié)，搭建概念轉(zhuǎn)化的支架，幫助學生理解知識之間的聯(lián)系。例如，教師利用知識間的銜接點，充分調(diào)動學生的知識經(jīng)驗，促進學生回憶初中所學“激素調(diào)節(jié)”的內(nèi)容，引導(dǎo)學生主動發(fā)現(xiàn)概念的形成史“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”，了解“激素調(diào)節(jié)”概念的來龍去脈，并分析該概念的組成要素，引導(dǎo)學生說出人體主要的內(nèi)分泌腺及其分泌的各種激素，使學生在理解生物學事實和感知次位概念的基礎(chǔ)上，層層遞進，逐步建構(gòu)重要概念。

2利用情境創(chuàng)設(shè)展開概念教學

新課標設(shè)計依據(jù)中提出“根據(jù)生物學的大概念來構(gòu)建課程體系和內(nèi)容框架，選取更加符合高中學生認知特點的學習內(nèi)容和任務(wù)”。要掌握大概念，教師就要保證學生從特定的情境出發(fā)而建立的小概念能逐漸發(fā)展成大概念。本節(jié)內(nèi)容與上一節(jié)知識聯(lián)系較小，課題導(dǎo)入和各個知識點銜接較難，教師需要做好情境創(chuàng)設(shè)。教師合理創(chuàng)設(shè)感官情境或問題情境，可激發(fā)學生的學習興趣，實現(xiàn)各個小概念之間的自然過渡，引導(dǎo)學生對生物學概念進行重建和豐富，加強學生對概念的理解、掌握和運用。

2.1通過認知沖突，感知科學概念

認知沖突是實現(xiàn)概念重建和轉(zhuǎn)化的前提。學生在上一節(jié)內(nèi)容中已經(jīng)系統(tǒng)地學習過“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)”。如何讓學生真實地感知其他調(diào)節(jié)方式的存在是關(guān)鍵。教師通過短視頻展示乘坐過山車過程中人體出現(xiàn)的各種身體變化，引導(dǎo)學生思考身體出現(xiàn)各種變化的原因以及有哪些現(xiàn)象是神經(jīng)調(diào)節(jié)不能解釋的，如坐完過山車后心跳一直較快的現(xiàn)象，從而引發(fā)學生產(chǎn)生認知沖突，引入本節(jié)核心概念。教師聯(lián)系學生的生活經(jīng)驗和知識經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)激素調(diào)節(jié)的情境，可以生動形象地營造課堂教學氛圍，使生活體驗與教學內(nèi)容有機結(jié)合，實現(xiàn)概念生成情境化。

2.2通過活動情境，挖掘概念內(nèi)涵

模型建構(gòu)法就是把研究對象（原型）以簡化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、功能和聯(lián)系的一種科學方法。教師引導(dǎo)學生設(shè)計和分析活動情境中的模型構(gòu)建，可以激發(fā)學生積極的情感體驗，挖掘概念內(nèi)涵。本節(jié)課以血糖平衡調(diào)節(jié)過程為例，利用學生的探究活動視頻，指導(dǎo)學生進行現(xiàn)場解說，激發(fā)小組之間互相學習、互相評比。教師指導(dǎo)學生以物理模型直觀展示血糖的升高和降低，再將其轉(zhuǎn)化為概念模型，引導(dǎo)學生分析激素之間的內(nèi)在聯(lián)系，總結(jié)協(xié)同作用、拮抗作用、負反饋調(diào)節(jié)等小概念，并借此遷移拓展，幫助學生理解其他激素的調(diào)節(jié)也存在類似情況，從而使學生形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念，實現(xiàn)概念豐富情境化。

2.3通過問題情境，促成概念應(yīng)用

問題情境指的是外部問題和內(nèi)部知識經(jīng)驗條件的恰當程度的沖突，從而引起強烈的思考動機和恰當?shù)乃季S定向的一種情境。新課標的基本理念強調(diào)學生能用所學知識去探討或解決現(xiàn)實生活中的某些問題。教師結(jié)合生活經(jīng)驗，利用問題情境啟發(fā)學生思考，層層遞進，幫助學生進行知識的遷移和內(nèi)化，實現(xiàn)概念應(yīng)用情境化。例如，飯后，大量的葡萄糖被吸收到體內(nèi)，但是正常人的血糖含量只有短暫的升高，很快就恢復(fù)正常，為什么？當你站在寒風中瑟瑟發(fā)抖時，你的機體為了抵御寒冷作了哪些反應(yīng)？這些反應(yīng)是通過怎樣的調(diào)節(jié)機制實現(xiàn)的？

3借助起承轉(zhuǎn)合式教學化解重難點

教學重點是指學生必須掌握的基礎(chǔ)知識與基本技能，是整個知識體系或課題體系中處于重要地位和突出作用的核心內(nèi)容，本節(jié)的教學重點是促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程和血糖平衡的調(diào)節(jié)。教學難點是指學生不易理解的知識，或不易掌握的技能技巧，本節(jié)的教學難點是激素調(diào)節(jié)的實例分析。為了更好地解決“突出重點”和“突破難點”這兩個常規(guī)教學問題，本節(jié)借助起承轉(zhuǎn)合式教學，一方面實現(xiàn)課堂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，另一方面幫助學生實現(xiàn)思維的順暢轉(zhuǎn)化。

3.1起：感知概念，前置重點

通過過山車的短視頻和“問題探討”中提出的馬拉松長跑中血糖平衡的問題，創(chuàng)設(shè)聯(lián)系實際而富有啟發(fā)的問題情境，使學生產(chǎn)生一定的情感反應(yīng)，激發(fā)學生的學習欲望，引導(dǎo)學生結(jié)合生活經(jīng)驗和已有知識主動發(fā)現(xiàn)、主動探索和主動交流。學生在對“激素調(diào)節(jié)”概念建立感性認識的同時，也對血糖平衡的調(diào)節(jié)進行一定程度的思考，為后面的學習埋下伏筆。

3.2承：重建概念，突出重點

教師利用促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學生樹立嚴謹、求實和創(chuàng)新的科學精神，鼓勵學生大膽設(shè)想，完善科學家的實驗過程，培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)新思維和實驗設(shè)計能力。通過分析、歸納、推理等過程，學生在初中已有的“激素調(diào)節(jié)”知識的基礎(chǔ)上重建概念，并能說出主要的內(nèi)分泌腺及其分泌的激素，加強學生對概念形成過程的體驗，促進概念的內(nèi)化。在此基礎(chǔ)上，教師將大概念分解為小概念，結(jié)合導(dǎo)入時的問題，挖掘概念的內(nèi)涵，引導(dǎo)學生思考激素維持血糖平衡的調(diào)節(jié)機制。在各小組展示血糖平衡調(diào)節(jié)物理模型的基礎(chǔ)上，教師通過問題驅(qū)動學生的思維，指導(dǎo)學生歸納血糖的來源和去路，小組合作構(gòu)建概念模型，從而引發(fā)更深層的思考，引導(dǎo)學生總結(jié)出協(xié)同作用、拮抗作用、反饋調(diào)節(jié)的概念。通過自主學習、探究活動、合作學習等多種學習活動，學生在解決問題的過程中，理解概念的內(nèi)涵和外延，掌握本節(jié)重點。

3.3轉(zhuǎn)：鞏固概念，突破難點

概念的形成是從外部的、比較具體的非本質(zhì)特征到內(nèi)部的、比較抽象的本質(zhì)特征的不斷深化過程。在學生掌握教學重點的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學生分析甲亢和呆小癥的材料，總結(jié)甲狀腺激素的重要作用，并將其與血糖平衡調(diào)節(jié)進行類比聯(lián)系，進而引導(dǎo)學生思考機體是對甲狀腺激素的含量進行調(diào)節(jié)的過程，比較它們之間的異同點，并輔以多種形式的課堂練習鞏固理解。教師借助知識之間的銜接點，搭建概念遷移的支架，實現(xiàn)概念的豐富，并鼓勵學生結(jié)合實例總結(jié)激素調(diào)節(jié)的特點，強化感知，突破難點，促成概念的整合。

3.4合：泛化概念，應(yīng)用重難點

概念圖可以幫助學生厘清知識層次，使概念更有系統(tǒng)性，幫助學生區(qū)分核心概念和生物學一般事實，有利于學生從整體上理解核心概念，提高學生對所學知識的歸納和總結(jié)能力。課末，師生通過板書共同構(gòu)建概念圖，增強知識的直觀性、關(guān)聯(lián)性，幫助學生清晰全面地掌握以大概念為中心的概念體系。在總結(jié)概念圖的過程中，教師要引導(dǎo)學生關(guān)注身邊的科學技術(shù)，分析、評價激素類藥物應(yīng)用的利與弊，將所學重難點內(nèi)容應(yīng)用于新的情境中，在遷移應(yīng)用概念中指導(dǎo)學生生活，達成生物學學科核心素養(yǎng)。

4結(jié)語

本節(jié)生物學概念是學生建立“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”的重要組成部分，教師根據(jù)教材的實際需求將教學內(nèi)容分解為層次由淺入深的各個小目標，應(yīng)用情境創(chuàng)設(shè)、科學史、模型建構(gòu)、概念圖等方式進行概念教學，從貼合學生生活經(jīng)驗的情境開始，使學生通過分析生物學事實和次位概念，逐步建立重要概念和大概念，并將大概念應(yīng)用于新情境中，形成生命觀念的核心素養(yǎng)。同時，教師借助生物學概念的構(gòu)建過程，合理挖掘整合教學資源，引導(dǎo)學生主動探索知識，主動構(gòu)建自己的概念體系，促進學生形成學習共同體，加深對概念內(nèi)涵的理解，并學會靈活運用概念，從而達到鍛煉思維和掌握技能的目標。