基于核心素養(yǎng)的高中生物概念教學(xué)

羅娟 王威 張小勇

摘要：概念教學(xué)對于促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，教師在教學(xué)中應(yīng)注重學(xué)生的生物學(xué)概念建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生理解和內(nèi)化新的概念，完善其已有的生物學(xué)知識結(jié)構(gòu)。本文對概念、生物學(xué)概念的內(nèi)涵進(jìn)行界定，并選取新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的人教版高中生物必修1《分子與細(xì)胞》中的次位概念“概述細(xì)胞都由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進(jìn)出，并參與細(xì)胞間的信息交流”進(jìn)行概念教學(xué)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)概念 ?概念教學(xué) ?核心素養(yǎng) ?細(xì)胞膜

2017版《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出課程設(shè)計(jì)應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展為宗旨，課程內(nèi)容追求“少而精”，精簡容量、突出重點(diǎn)、切合年齡特點(diǎn)、明確學(xué)習(xí)要求，讓教學(xué)聚焦大概念，讓學(xué)生能夠深刻理解和應(yīng)用重要的生物學(xué)概念，確保學(xué)生有相對充足的時間自主學(xué)習(xí)，自主探究，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

生物學(xué)概念是生物學(xué)科知識的基礎(chǔ)，新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出概念是形成核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，生物教學(xué)必須重視概念的建構(gòu)。因此，發(fā)展中學(xué)生物概念教學(xué)是十分有必要的。

1 概念

概念反應(yīng)的是事物的共同特征，是人們在認(rèn)識客觀事物的時候，經(jīng)過分析、比較、歸納、總結(jié)對客觀事物的本質(zhì)屬性和相互聯(lián)系的概括。概念是反應(yīng)事物的一般的和本質(zhì)的特性或聯(lián)系的思維方式。概念以表象為基礎(chǔ)，在一定范圍內(nèi)反映事物的一般本質(zhì)特征。

概念的內(nèi)涵是指概念所反映的客觀事物的本質(zhì)屬性，而外延是指這個概念所適用的范圍。如人教版必修1分子與細(xì)胞第一章的重要概念“細(xì)胞由多種多樣的分子組成，包括水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等，其中蛋白質(zhì)和核酸是兩類最重要的生物大分子”，這個概念的內(nèi)涵是細(xì)胞由水、無機(jī)鹽、糖類等分子組成，外延是生物圈中的細(xì)胞。內(nèi)涵和外延是相互制約的，一個概念的內(nèi)涵包括的本質(zhì)屬性越多，相應(yīng)的外延就會減少，即適用范圍變小。

2 生物學(xué)概念

生物學(xué)概念是對生物學(xué)知識進(jìn)行抽象概括而形成的對生物學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)屬性及其聯(lián)系的歸納和概括，包括生物體的結(jié)構(gòu)、功能生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律。學(xué)生學(xué)好生物學(xué)概念，有助于促進(jìn)學(xué)生形成完善自己的生物知識結(jié)構(gòu)，為獲得更加完善的、系統(tǒng)的生物學(xué)知識打下基礎(chǔ)。

新課程標(biāo)準(zhǔn)提到的必修1分子與細(xì)胞的核心概念有細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位、細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動、各種細(xì)胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)與功能上有所差異。每個核心概念下有相應(yīng)的重要概念和次位概念。

3 概念教學(xué)

生物學(xué)科概念建構(gòu)能否促進(jìn)學(xué)生對知識的理解與掌握，在于建構(gòu)過程是否符合學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)、認(rèn)知規(guī)律、認(rèn)知結(jié)構(gòu)。為了有效建構(gòu)生物學(xué)科概念，教師在教學(xué)中要注意識別、發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤概念并恰當(dāng)?shù)膶?shí)際進(jìn)行糾正。此外，在形成新的概念時，應(yīng)當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，呈現(xiàn)事實(shí)性知識，引導(dǎo)學(xué)生從中提煉、總結(jié)出相應(yīng)的概念，形成科學(xué)正確的生物學(xué)概念框架。本文圍繞次位概念“細(xì)胞膜是包裹細(xì)胞的，將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開，并控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，參與細(xì)胞間的信息交流的一層質(zhì)膜結(jié)構(gòu)”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)對于細(xì)胞膜內(nèi)容提出的重要次位概念是： 概述細(xì)胞都由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進(jìn)出，并參與細(xì)胞間的信息交流。學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念之前已經(jīng)有的前科學(xué)概念包括細(xì)胞成分、水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸、糖類、細(xì)胞等。

概念教學(xué)一般包括概念引入、概念形成、概念鞏固、概念深化四個步驟。

3.1 概念的引入

教師由生活日常引入，問學(xué)生雞蛋打入碗里時蛋黃的情況。學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)會提出卵黃和蛋清界限分明。教師在課堂上打一個雞蛋，并進(jìn)行投影，邀請部分學(xué)生來觸摸卵黃膜，感受細(xì)胞膜的存在以及它的彈性。教師說明卵黃是一個細(xì)胞，這個活動可以讓學(xué)生從宏觀上清晰的感受細(xì)胞膜的存在，加深其生命觀念。

3.2 概念的形成

3.2.1 功能一：將物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開

教師用筷子挑破蛋黃， 蛋黃里面的物質(zhì)流出。提問學(xué)生：這說明細(xì)胞膜有什么功能？學(xué)生對此可能有不清晰的答案，教師展示世界地圖，以國界（邊境）進(jìn)行類比，闡述邊界線的功能，將邊界線類比細(xì)胞膜，引導(dǎo)學(xué)生類比推理出細(xì)胞膜的功能：將物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開。

3.2.2 功能二：控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：每組同學(xué)取等量的玉米粒2份， 編號為甲、乙2組， 將甲組玉米粒煮熟，乙組作為對照，浸泡在冷水中。甲組玉米煮熟后，取甲乙兩組玉米粒分別加入藍(lán)墨水，幾分鐘后沖洗干凈。觀察到甲組的玉米粒顏色不變，而乙組玉米粒被染成藍(lán)色。學(xué)生小組討論：為什么乙組玉米粒被染成藍(lán)色？結(jié)合細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出的動圖或圖片，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出細(xì)胞膜的功能：控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。本環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

3.2.3 功能三：進(jìn)行細(xì)胞間信息交流

用寫信來類比細(xì)胞通過激素傳遞信息，用面對面交談類比細(xì)胞直接接觸傳遞信息，用電話、微信類比胞間連絲等通道傳遞信息。教師運(yùn)用類比，幫助學(xué)生將抽象的、復(fù)雜的、微觀的生物知識化為具體的、現(xiàn)實(shí)的生活現(xiàn)象，讓學(xué)生更容易理解與記憶。

3.3 概念的鞏固

教師列表帶領(lǐng)學(xué)生回顧細(xì)胞膜的三個功能及其對應(yīng)的實(shí)例，學(xué)生做練習(xí)，鞏固概念。

3.4 概念的深化

將概念應(yīng)用于實(shí)踐中，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。教師向?qū)W生介紹：科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞常用染色排除法，例如用臺盼藍(lán)染色，死的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞細(xì)胞是否死亡。提問：使用染色劑后，什么樣的細(xì)胞是活細(xì)胞，為什么？學(xué)生解釋染色排除法的原理，通過學(xué)生的解釋，一方面能促進(jìn)學(xué)生深度思考，發(fā)展其科學(xué)思維，深入理解本概念。另一方面，教師能得到學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容掌握情況的反饋，及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。

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作者簡介：羅娟，女，四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在讀研究生，郵政編碼610101

作者簡介

羅娟（1996-），女，漢族，四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在讀研究生;研究方向：生物學(xué)

王威（通訊作者）（1982年-），教育學(xué)博士，四川師范大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，教師教育學(xué)院副院長，研究方向：課程與教學(xué)論，學(xué)科教學(xué)（生物），科學(xué)教育。

張小勇（1969-），男，碩士研究生學(xué)歷，四川師范大學(xué)教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：生物學(xué)課程與教學(xué)論