聚焦概念教學(xué) 落實生命觀念的建立

陳清霞

摘? ?要：以新課標為指導(dǎo)，以染色體變異為例，從創(chuàng)設(shè)情境引入概念、巧設(shè)活動建構(gòu)概念、繪制概念圖整合概念和歸納總結(jié)深化概念4個方面，提出基于生命觀念素養(yǎng)提升的高中生物學(xué)概念教學(xué)策略，闡釋了生命觀念與高中生物學(xué)概念教學(xué)的內(nèi)涵與聯(lián)系，促進學(xué)生在生物學(xué)概念學(xué)習(xí)中落實生命觀念的建立。

關(guān)鍵詞：生物學(xué);概念教學(xué);教學(xué)策略;生命觀念

《普通高中生物學(xué)課程標準（2017版）》（以下簡稱新課標）將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)作為宗旨，其包含的價值觀念、關(guān)鍵能力和必備品格，體現(xiàn)了生物學(xué)的育人價值。其中生命觀念是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支持，它從生物學(xué)的視角探究生命活動規(guī)律，凸顯了學(xué)科核心素養(yǎng)的生物學(xué)特征[ 1 ]。新課標提出了“課程內(nèi)容少而精”的課程理念和聚焦生物學(xué)大概念的教學(xué)建議，要求學(xué)生以生物學(xué)概念為支撐，在構(gòu)建和完善知識體系中，建立生命觀念[ 2 ]。在實際的教學(xué)中，教師往往偏重對概念的內(nèi)涵和外延的講授，而忽略了引導(dǎo)學(xué)生感知和體驗概念的建構(gòu)，從而導(dǎo)致學(xué)生未能將概念同化為自己的認知結(jié)構(gòu)。生物學(xué)概念學(xué)習(xí)是生命觀念建構(gòu)的基礎(chǔ)，因此教學(xué)中教師應(yīng)以生命觀念為引領(lǐng)，關(guān)注概念的建構(gòu)過程，以此探究生命活動規(guī)律，達成對生命的認識、理解和尊重。

本文以“染色體變異”教案為例，聚焦概念教學(xué)，落實生命觀念的建立。染色體變異這節(jié)內(nèi)容涉及到染色體組、單倍體、二倍體、多倍體諸多既有區(qū)別又相互關(guān)聯(lián)的概念，其中染色體組是核心概念。生物學(xué)概念學(xué)習(xí)是提升生命觀念核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支持，如何引導(dǎo)學(xué)生主動參與概念的生成、建構(gòu)、整合和深化是本節(jié)教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵思路。本節(jié)主要采用創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)探究活動和繪制概念圖等方法組織引導(dǎo)教學(xué)活動，步步設(shè)疑、層層遞進，突破核心概念，從而提出基于生命觀念素養(yǎng)提升的高中生物學(xué)概念教學(xué)策略，促進學(xué)生在生物學(xué)概念學(xué)習(xí)中落實生命觀念的建立，以期為一線教師提供教學(xué)參考。

1? 創(chuàng)設(shè)情境引入概念，滲透生命觀念

建構(gòu)主義者布魯納認為，學(xué)生不是知識的被動接收者，而是積極的信息加工主體，是意義建構(gòu)的主動者[ 3 ]。學(xué)生對知識的接收，應(yīng)該是以知識經(jīng)驗和認知沖突為背景，對真實情境中的信息進行分析、檢驗、批判所引發(fā)的觀念轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)重組。這個學(xué)習(xí)過程是新舊經(jīng)驗的相互作用的過程，既包含對原有經(jīng)驗的加工和改造，又包含對信息有意義的建構(gòu)[ 4 ]。在基于生命觀念的生物學(xué)概念教學(xué)中，教師通過創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生認知沖突，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變固有的前概念，逐步引入新概念。教師在幫助學(xué)生比較前概念和新概念的區(qū)別和聯(lián)系中提煉生物學(xué)的基本觀點，初步滲透生命觀念。

學(xué)生在學(xué)習(xí)減數(shù)分裂和基因重組后，對同源染色體和交叉互換的概念有一定的了解。教師展示圖1，并提問甲和乙都是發(fā)生基因重組？若不是，屬于哪種可遺傳變異？教師通過呈現(xiàn)交叉互換和易位的圖解，促使學(xué)生在比較和討論二者的區(qū)別中，打破了原有的認知結(jié)構(gòu)，引入了“易位”新概念，激發(fā)了學(xué)生獲取新知的興趣。在上述問題情境的學(xué)習(xí)中，學(xué)生認識了一種新的可遺傳變異——染色體變異。教師通過多媒體展示缺失、重復(fù)、易位和倒位的圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察比較、歸納出四種染色體結(jié)構(gòu)變異類型的特點，結(jié)合具體的實例以及染色體結(jié)構(gòu)變異對遺傳性狀的影響，從結(jié)構(gòu)與功能觀的角度幫助學(xué)生進一步加深染色體結(jié)構(gòu)變異這個新概念的理解 [ 4 ]。

2? 巧設(shè)探究活動，建構(gòu)概念，形成生命觀念

生物學(xué)概念的建構(gòu)可以是對生物學(xué)現(xiàn)象和事實性材料的分析、綜合、歸納、比較和抽象，也可以來自學(xué)生的調(diào)查、模擬、模型構(gòu)建和探究等活動。其中探究性學(xué)習(xí)是新課標倡導(dǎo)的理念之一，是學(xué)生認識生命世界，探索生命活動規(guī)律的有效途徑。教師實施概念教學(xué)時要從學(xué)生認知特點和新課標理念出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生開展主動探究、積極體驗，發(fā)揮探究活動的體驗、分析、推理和生成作用，實現(xiàn)概念的建構(gòu)，促成學(xué)生生命觀念的形成。

2.1? 建構(gòu)核心概念：染色體組

染色體組的概念較為抽象，直接講述，學(xué)生難以理解其本質(zhì)。教師可以結(jié)合雌雄體細胞的染色體組成，根據(jù)所學(xué)的減數(shù)分裂知識，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，參與概念的建構(gòu)過程，從染色體形態(tài)和數(shù)目角度分析理解染色體組的概念和特點。

教師展示雌雄果蠅體細胞染色體圖解（圖2），引導(dǎo)學(xué)生完成以下探究活動。

探究活動一：繪制出雄果蠅中精子的染色體組成，并思考以下問題：

（1）雄果蠅產(chǎn)生的精子中有幾條染色體？

（2）這些染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點？

（3）這些染色體之間是什么關(guān)系？

通過活動一，引導(dǎo)學(xué)生歸納染色體組的特點一：染色體組是一組在形態(tài)和功能上各不相同的非同源染色體[ 5 ]。

探究活動二：若Ⅳ號染色體未分離，繪制雌果蠅形成異常卵細胞的染色體組成，討論思考若卵細胞少一條染色體，是否攜帶控制生長發(fā)育的全部遺傳信息？為什么？

通過活動二引導(dǎo)學(xué)生歸納染色體組的特點二：一個染色體組攜帶控制生長發(fā)育的全部遺傳信息[ 5 ]。

結(jié)合活動一和活動二的染色體組的兩個特點總結(jié)染色體組的概念。接著教師用人的一只手的5個手指進行類比模擬：一個染色體組就像人的5個手指，形態(tài)功能各不相同，多一個或者少一個都是不正常的，只有5個手指相互協(xié)調(diào)，才能共同完成生命活動。

探究活動三：展示細胞中的染色體簡圖（圖3）、基因型（圖4）、細胞分裂圖（圖5），引導(dǎo)學(xué)生判斷細胞的染色體組數(shù)并總結(jié)染色體組的判斷方法。

2.2? 明確概念的內(nèi)涵和外延，促進概念的遷移

教師展示無子西瓜、雄峰的形成過程，結(jié)合果蠅體細胞的染色體組成，引導(dǎo)學(xué)生從個體發(fā)育起點和體細胞中的染色體組個數(shù)兩個方面歸納單倍體、二倍體和多倍體的概念。在學(xué)生明確三者的區(qū)別后，及時繼續(xù)提問：圖6中有幾個染色體組？代表的生物個體是幾倍體？此時學(xué)生在單倍體和三倍體的意見中產(chǎn)生分歧。教師繼續(xù)引導(dǎo)，若該生物是由配子直接發(fā)育而來，那么此細胞發(fā)育形成的個體是幾倍體（單倍體）？若生物是由受精卵發(fā)育，那么此細胞發(fā)育形成的個體是幾倍體（三倍體）？通過具體實例和教師的有效引導(dǎo)，學(xué)生進一步理解了單倍體和多倍體的區(qū)別。

3? 運用概念圖，整合概念，提升生命觀念

概念圖是將某一主題的相關(guān)的不同級別概念或命題由“節(jié)點”“鏈接”和“有關(guān)文字標注”連接起來，形成關(guān)于該主題的概念或命題的知識之間的網(wǎng)絡(luò)化、圖形化表征?！叭旧w變異”這一節(jié)概念多且彼此聯(lián)系，通過聚焦核心概念，采用概念圖策略（圖7），梳理生物學(xué)核心概念及各層級概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，將零散知識網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化，幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系，并有效地整合到已有的認知結(jié)構(gòu)，促進學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀的提升[ 2 ]。

4? 歸納與總結(jié)，深化概念，升華生命觀念

生命觀念是人體經(jīng)過實證后的觀點，指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象，是對生物學(xué)重要概念進行解釋和理解后的能力和品格，表現(xiàn)為能夠從生物學(xué)的視角解釋生命現(xiàn)象、探索生命活動和解決生物學(xué)問題[ 1 ]。其中結(jié)構(gòu)與功能觀是生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的思想和體現(xiàn)，是貫穿于整個高中生物學(xué)課程的一個重要學(xué)科思想。深化概念是在建構(gòu)概念并在梳理各層級概念之間的聯(lián)系之后，進一步拓展豐富概念的應(yīng)用，解釋和解決生物學(xué)實際問題，最終建立生命觀念。學(xué)生在親歷探究活動中，在感悟和體驗中解決了生物學(xué)問題，建構(gòu)了“染色體組”核心概念，初步形成了結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。在繪制染色體變異的概念圖和梳理各層級概念的關(guān)系中，使結(jié)構(gòu)與功能觀得到進一步的提升[ 2 ]。但這種生命觀念的思想和表現(xiàn)是淺層的，只有將概念在具體的情境中運用于生產(chǎn)實踐，對概念的理解才能更加深刻和全面，進一步地豐富和深化概念。將單倍體和多倍體概念應(yīng)用于育種生產(chǎn)實踐，解決實際生活問題，才能使生命觀念的理性認識得以確立。

生物學(xué)概念教學(xué)的目的是通過各種教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生認識生命現(xiàn)象和探索生命活動規(guī)律，達成對生命的認識、理解和尊重，從而建立生命觀念。 理解和建構(gòu)生物學(xué)概念是學(xué)生形成生命觀念的基礎(chǔ)，是構(gòu)建核心知識體系和解決生物學(xué)問題的重要途徑。因此，生物學(xué)概念教學(xué)中，教師應(yīng)依據(jù)學(xué)生的認知規(guī)律，以新課標為指導(dǎo)，以核心概念為主線，統(tǒng)籌規(guī)劃教學(xué)活動，完善和優(yōu)化生物學(xué)概念教學(xué)策略，在概念引入、建構(gòu)、整合和深化的過程中，實現(xiàn)對生命觀念的建構(gòu)[ 6 ]。

參考文獻：

[1]黃琴. 基于概念教學(xué)建構(gòu)生命觀念的策略研究[D].揚州：揚州大學(xué)，2019.

[2]王本華. 充分利用概念教學(xué)，助推生命觀念形成——以“人體內(nèi)廢物 的排出”為例[J]. 中學(xué)生物學(xué)， 2020，36（1）：20-22.

[3][美]萊斯利·P·斯特弗 杰里·蓋爾.教育中的建構(gòu)主義[M].高文等譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2002.

[4]俞泓伶. “5E教學(xué)模式”在高中生物核心概念教學(xué)中的應(yīng)用——以“染色體變異”一節(jié)為例[J]. 中學(xué)生物學(xué)， 2019， 35（1）：20-22.

[5]蘇明學(xué)， 張芳. “染色體整倍體變異”的教學(xué)分析與組織[J]. 生物學(xué)通報， 2012， 47（4）：22-24.

[6]周妍. 基于生命觀念的高中生物學(xué)概念教學(xué)策略研究[D]. 溫州：溫州大學(xué)，2019.