淺析基于概念教學(xué)的學(xué)生隱性學(xué)力的培養(yǎng)策略

樊熒熒

摘要 以“動物細(xì)胞培養(yǎng)”為例，以核心素養(yǎng)為宗旨，闡述如何在高中生物概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的隱性學(xué)力。

關(guān)鍵詞 概念教學(xué) 隱性學(xué)力 培養(yǎng)策略

中圖分類號 G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

當(dāng)今熱議的“核心素養(yǎng)”是針對21世紀(jì)的新挑戰(zhàn)提出的一種新的教育理念。無論是學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)，還是學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，都離不開隱性學(xué)力的培養(yǎng)。沒有良好的隱性學(xué)力，核心素養(yǎng)的發(fā)展只能成為一句空話。而生物學(xué)作為一門研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)，其基礎(chǔ)就是生物學(xué)概念，所以概念教學(xué)已成為普通高中生物學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。目前，不少教師停留在以考定教的錯誤觀念，整節(jié)課中只注重考點(diǎn)的講解，忽視概念的構(gòu)建和形成過程，于知識層面容易造成生物概念的碎片化，于學(xué)生層面不利于幫助他們逐步理解和掌握生物學(xué)的學(xué)科思想和方法，從而提高自身的隱性學(xué)力。

1 “隱性學(xué)力”的內(nèi)涵

我國學(xué)者鐘啟泉認(rèn)為“學(xué)力”的內(nèi)容有狹義和廣義之分，狹義的學(xué)力是指一個學(xué)科的知識與技能;廣義的學(xué)力是指人的能力的總合。同時，柳斌則認(rèn)為“學(xué)力是指學(xué)生在學(xué)業(yè)上達(dá)到的程度，包括兩層意思：①學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)所達(dá)到的在知識、能力，技能技巧等方面的水平;②在現(xiàn)實水平上所具備的今后學(xué)習(xí)的潛力，即學(xué)習(xí)的實際可能性?！?/p>

以上種種觀點(diǎn)從不同角度不同層面闡釋了學(xué)力的概念和內(nèi)涵，將學(xué)力分為顯性學(xué)力和隱性學(xué)力。顯性學(xué)力即外顯化的學(xué)業(yè)成就，包括了學(xué)習(xí)者習(xí)得的知識和技能。而隱性學(xué)力則是學(xué)習(xí)者在主體高度參與的學(xué)習(xí)活動中不斷形成發(fā)展起來的能力，包括學(xué)習(xí)能力、思維能力、探究能力、提出問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力、適應(yīng)社會能力等。

2 基于“動物細(xì)胞培養(yǎng)”一節(jié)概念教學(xué)的隱性學(xué)力培養(yǎng)策略

“動物細(xì)胞培養(yǎng)”這節(jié)的重要概念是“動物細(xì)胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關(guān)組織，分散成單個細(xì)胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長和增殖的過程”。結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》（以下簡稱新課標(biāo)）明確提出的要求：“必修和選擇性必修課程的模塊內(nèi)容聚焦大概念，精簡容量、突出重點(diǎn)、切合年齡特點(diǎn)、明確學(xué)習(xí)要求，確保學(xué)生有相對充裕的時間主動學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠深刻理解和應(yīng)用重要的生物學(xué)概念，發(fā)展生物學(xué)科核心素養(yǎng)。”因此，將本節(jié)概念具化為概念圖（圖1），通過設(shè)置多個學(xué)生活動，層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生主動構(gòu)建出完整概念，并在多個學(xué)生活動中提高隱性學(xué)力。

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)動機(jī)，為隱性學(xué)力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)

美國心理學(xué)家和教育家布盧姆說過：“學(xué)習(xí)的最大動力，是對學(xué)習(xí)材料的興趣?！蓖?，隱性學(xué)力發(fā)展的前提也是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，而學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)又依托于好的課堂情境。因此，一堂有效的生物課堂，必須充分重視課堂情境的創(chuàng)設(shè)。在本節(jié)課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者采用電影“我不是藥神”的故事情節(jié)展開提問：故事主人公程勇冒險去印度買的仿制藥“格列寧”（真實名為“格列衛(wèi)——甲磺酸伊馬替尼片”）有什么用？（用于治療慢性粒細(xì)胞白血?。┞粤＜?xì)胞白血病是什么類型的?。浚ㄒ环N惡性腫瘤）還知道哪些有關(guān)腫瘤治療的其他前沿方法嗎？（免疫療法）接著，教師介紹2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者美國免疫學(xué)家詹姆斯.P.艾利森和日本免疫學(xué)家本庶佑，以及他們在癌癥療法以及免疫負(fù)調(diào)控的抑制領(lǐng)域所作出的貢獻(xiàn)。并且展示免疫療法的圖解過程：患者采血——細(xì)胞分離——細(xì)胞培養(yǎng)——嚴(yán)格質(zhì)檢——細(xì)胞回輸——療效評估。由此引出”動物細(xì)胞培養(yǎng)“這個課題。

短短幾分鐘的引入環(huán)節(jié)，教師通過學(xué)生感興趣的電影結(jié)合現(xiàn)實社會熱點(diǎn)問題，既吸引了學(xué)生的注意，又引起學(xué)生解決問題的沖動，并為其今后繼續(xù)往生物領(lǐng)域深造埋下種子，為隱性學(xué)力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

2.2 問題導(dǎo)向，探究引領(lǐng)，為隱性學(xué)力的培養(yǎng)提供途徑

新課標(biāo)的基本理念之一“教學(xué)過程重實踐”，具體闡述為：“本課程高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是主動參與的過程，讓學(xué)生積極參與動手和動腦的活動，通過探究類學(xué)習(xí)活動或完成工程學(xué)任務(wù)，加深對生物學(xué)概念的理解，提升應(yīng)用知識的能力，進(jìn)而能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識、思路和方法，面對或解決現(xiàn)實生活中的某些問題?！币虼耍趦?nèi)容探究環(huán)節(jié)設(shè)置了3個學(xué)生活動。

2.2.1 回憶舊知，培養(yǎng)知識縱向聯(lián)系的能力

活動一：分析材料，研討問題，說出動物細(xì)胞培養(yǎng)的營養(yǎng)條件。

教師提供事實一：血漿、組織液和淋巴通過動態(tài)的有機(jī)聯(lián)系，共同構(gòu)成機(jī)體內(nèi)細(xì)胞生活的直接環(huán)境，即內(nèi)環(huán)境是人體細(xì)胞生活的液體環(huán)境。并提出問題：

①體外培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞應(yīng)該選擇何種培養(yǎng)基（液體/固體）？

②根據(jù)內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分，討論體外培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞應(yīng)該提供哪些營養(yǎng)物質(zhì)？

“動物細(xì)胞培養(yǎng)是從動物體獲得相關(guān)組織，分散成單個細(xì)胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長和增殖的過程。”這個概念中僅指出“適宜的培養(yǎng)條件”。那何謂適宜的培養(yǎng)條件？細(xì)胞需要怎么的營養(yǎng)物質(zhì)？回答這些問題，教師就要引導(dǎo)學(xué)生緊密聯(lián)系之前學(xué)習(xí)的選擇性必修中模塊l穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)中概念1下面的重要概念“內(nèi)環(huán)境為機(jī)體細(xì)胞提供適宜的生存環(huán)境，機(jī)體細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換”。相比于傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)中直接告訴學(xué)生“動物培養(yǎng)需要提供葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、促生長因子、血清（血漿）等營養(yǎng)物質(zhì)”，教師通過陳述事實，幫助學(xué)生回憶舊知，再通過問題引領(lǐng)，由學(xué)生主動構(gòu)建出動物細(xì)胞培養(yǎng)所需的營養(yǎng)條件，由此完成概念圖l構(gòu)建的第一步。這樣設(shè)置的結(jié)果是更好地在概念教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生知識縱向聯(lián)系的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的隱性學(xué)力。

2.2.2 類比推理，培養(yǎng)知識橫向遷移的能力

活動二：分析材料，研討問題，說出動物細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境條件。

教師提供事實二：細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)由于有免疫系統(tǒng)的保護(hù)，因此很少會受到雜菌感染;細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物可以通過循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)及時排出體外，減少對細(xì)胞的毒害作用。并提出問題：

①體外培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞時，如何避免雜菌污染細(xì)胞？（提示：考慮培養(yǎng)用具和培養(yǎng)液）

②體外培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞時，應(yīng)該如何降低或減少培養(yǎng)液中細(xì)胞代謝廢物對細(xì)胞的毒害作用？

③根據(jù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的理化性質(zhì)，探討體外培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞應(yīng)該提供的環(huán)境條件。

通過剛才的活動一，學(xué)生已經(jīng)構(gòu)建出“適宜的培養(yǎng)條件”就是需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)。教師追問：“那有了充足的營養(yǎng)物質(zhì)就夠了嗎？”緊接著陳述事實二，設(shè)置3個問題引導(dǎo)學(xué)生建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。通過事實二，學(xué)生知道細(xì)胞在體內(nèi)因為免疫系統(tǒng)的作用，所以所處的環(huán)境是無菌無毒的，由此可建立橫向遷移，類比推理出細(xì)胞在體外所處的環(huán)境也應(yīng)該是無菌無毒的，進(jìn)而得出結(jié)論：應(yīng)該對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理;在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素等;定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝廢物等來保證動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的無菌無毒。再根據(jù)內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步完善動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：需要適宜的溫度、pH以及氧氣和二氧化碳的氣體環(huán)境。至此通過活動二，在問題導(dǎo)向的資料分析中，學(xué)生主動構(gòu)建出動物細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境條件，由此完成概念圖1構(gòu)建的第二步，在此過程中很好地培養(yǎng)了學(xué)生類比推理，橫向遷移知識的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的隱性學(xué)力。

2.2.3 動靜結(jié)合，培養(yǎng)知識提煉歸納的能力

活動三：結(jié)合資料以及視頻，說出動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程。

教師提供3則資料，引導(dǎo)學(xué)生分析。

資料一：研究發(fā)現(xiàn)動物組織細(xì)胞間隙含有彈性纖維蛋白、膠原纖維蛋白等物質(zhì)，能將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)在一起形成具有一定彈性和韌性的組織或器官。成塊的組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了細(xì)胞的生長和增殖。

資料二：有關(guān)研究表明細(xì)胞必須與其他細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生聯(lián)系才能生存，如果一個細(xì)胞沒有與其他細(xì)胞或者細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合，此細(xì)胞就會凋亡。因此細(xì)胞在培養(yǎng)時要貼附于培養(yǎng)（瓶）器皿壁上（細(xì)胞貼壁），細(xì)胞一經(jīng)貼壁就迅速鋪展，然后開始有絲分裂。

資料三：細(xì)胞膜上有糖類和蛋白質(zhì)共同構(gòu)成糖蛋白，它在細(xì)胞間起識別作用。當(dāng)貼壁的細(xì)胞增殖到一定程度，也就是互相挨在一起的時候，糖蛋白識別了這種信息，就會使細(xì)胞停止繼續(xù)增殖，這種現(xiàn)象叫做接觸抑制。

教師要求學(xué)生根據(jù)資料，思考以下問題：

①根據(jù)資料，分析體外培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞前應(yīng)將組織如何處理？為達(dá)到該目的，用什么物質(zhì)處理組織，可以盡量降低對細(xì)胞的損傷？

②當(dāng)培養(yǎng)的細(xì)胞達(dá)到接觸抑制時，培養(yǎng)（瓶）器皿中的細(xì)胞是幾層？

③癌細(xì)胞體外培養(yǎng)時會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象嗎？為什么？

④觀看動物細(xì)胞培養(yǎng)的視頻，嘗試用文字加“一”表示動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程。

很多教師在概念教學(xué)中往往重知識，忽視學(xué)生思維能力、歸納與分析能力的培養(yǎng);重識記，忽視學(xué)生理解和主動構(gòu)建概念的能力的提高;重結(jié)論，忽視探究過程以及概念體系的構(gòu)建。而筆者采用“先行組織者策略”，給學(xué)生提供教材以外的、能促進(jìn)學(xué)生催生概念體系，逐步開發(fā)邏輯思維的三則學(xué)習(xí)素材，搭建學(xué)習(xí)支架，避免學(xué)生因為知識儲備不足或者已有知識與新知識之間難以建立聯(lián)系而造成學(xué)習(xí)困難的現(xiàn)象。通過3則學(xué)習(xí)素材以及幾個遞進(jìn)式問題，學(xué)生的思維也發(fā)生了遞進(jìn)式的體驗，并且在這個過程中主動體會了知識的發(fā)生過程，習(xí)得了相關(guān)的知識。最后，學(xué)生通過觀看視頻，將已有的靜態(tài)知識活化為動態(tài)的概念體系，促使“動物細(xì)胞培養(yǎng)過程”概念逐步的清晰、鞏固和穩(wěn)定，由此完成了概念圖l的最后一步。此過程很好地培養(yǎng)了學(xué)生從文字以及視頻中提煉歸納知識的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的隱性學(xué)力。

2.3 化零為整，總結(jié)反思，為隱性學(xué)力的培養(yǎng)提供保障

概念圖不僅可以幫助學(xué)生建構(gòu)概念的知識網(wǎng)絡(luò)，加深理解，而且在繪制概念圖的過程中也可培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性。因此在本節(jié)課的最后，教師要求學(xué)生自己繪制概念圖，將一節(jié)課中零散的、孤立的知識系統(tǒng)化、條理化、概念化，使各個知識點(diǎn)的聯(lián)系直觀地反映在學(xué)生的頭腦中，形成自己的概念體系。

3 教學(xué)反思

本案例僅將培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力、探究能力滲透于概念教學(xué)中，而對于學(xué)生提出問題和解決問題的能力、創(chuàng)新能力以及適應(yīng)社會能力的進(jìn)一步提升還欠缺思考。因此在今后的日常教學(xué)中，筆者將繼續(xù)思考如何圍繞核心素養(yǎng)、立足學(xué)生的發(fā)展，在概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的隱性學(xué)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳斌.全而素質(zhì)教育手冊（上）[M].中國物資出版社、九洲圖書出版社，1997：58.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.