核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的生物概念學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)研究
——以“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”為例

葉舒婷

（福建省南平第一中學(xué) 福建南平 353000）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要圍繞學(xué)科思想，構(gòu)建核心概念，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。核心概念是在許多重要概念的基礎(chǔ)上概括出來(lái)的，能夠揭示生物學(xué)科的核心內(nèi)容，是學(xué)科骨架的基本組成。核心概念教學(xué)中要注重促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建重要概念，進(jìn)而形成核心概念，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

生物學(xué)課程不僅要讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)的生物學(xué)知識(shí)，還要發(fā)展其在科學(xué)研究過(guò)程中解決問(wèn)題的能力，主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，發(fā)展科學(xué)思維。而“學(xué)習(xí)進(jìn)階”是指學(xué)生在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)學(xué)習(xí)研究某一個(gè)主題時(shí)，其思維方式能夠依次進(jìn)階、逐級(jí)深化。以“最近發(fā)展區(qū)理論”為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)進(jìn)階理論要求教師基于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和思維模式，在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)為學(xué)生學(xué)習(xí)重要概念提供科學(xué)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，確定教學(xué)主線和與學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)后，按照學(xué)習(xí)進(jìn)階的一般教學(xué)途徑，促進(jìn)重要概念逐步深入形成、依次進(jìn)階。下面以人教版必修一第三章第一節(jié)“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”為例，進(jìn)行概念進(jìn)階教學(xué)研究。

1 確定教學(xué)框架與目標(biāo)

1.1 構(gòu)建概念教學(xué)框架

“結(jié)構(gòu)與功能觀”是生物學(xué)科核心素養(yǎng)中“生命觀念”的重要組成之一，“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)有助于學(xué)生理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)，深化生命觀念，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到生命活動(dòng)的規(guī)律，認(rèn)識(shí)生物界的統(tǒng)一性和復(fù)雜性。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)了解了組成細(xì)胞的分子以及細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。這節(jié)課的關(guān)鍵是學(xué)生能夠“闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中”，從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的視角，再進(jìn)一步構(gòu)建“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(dòng)”這一重要概念。教師引導(dǎo)學(xué)生在已有的前概念和關(guān)聯(lián)概念之間建立聯(lián)系，可構(gòu)建較系統(tǒng)的概念框架。本節(jié)課概念的關(guān)鍵詞是細(xì)胞核的“功能”和“結(jié)構(gòu)”。教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞這兩個(gè)關(guān)鍵詞，依據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)，依次在零散的知識(shí)間建立聯(lián)系，充實(shí)概念的具體內(nèi)容，進(jìn)而構(gòu)建概念框架圖（圖1）。

圖1 “細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”概念框架圖

1.2 設(shè)定學(xué)生發(fā)展層級(jí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)

進(jìn)行概念進(jìn)階學(xué)習(xí)時(shí)，在不同的學(xué)習(xí)階段，學(xué)生應(yīng)達(dá)到不同的發(fā)展水平。教師依據(jù)科學(xué)概念理解發(fā)展的層級(jí)模型，確定本節(jié)課中學(xué)生在經(jīng)驗(yàn)、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)和整合5個(gè)發(fā)展層級(jí)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)（表1）。經(jīng)驗(yàn)層級(jí)是學(xué)生的前概念層級(jí)，是基于已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)得到的；映射層級(jí)是學(xué)生能夠依據(jù)相關(guān)生物學(xué)事實(shí)作出初步解釋；關(guān)聯(lián)層級(jí)是學(xué)生能夠在已有解釋上進(jìn)行發(fā)散思考，提出關(guān)聯(lián)性知識(shí)的具體特征；系統(tǒng)層級(jí)是學(xué)生能夠從系統(tǒng)層面找出不同知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性，構(gòu)建不同知識(shí)點(diǎn)的共性網(wǎng)絡(luò)；整合層級(jí)是本節(jié)課最終要達(dá)到的學(xué)習(xí)狀態(tài)，也就是學(xué)生能夠?qū)?xì)胞核的功能進(jìn)行較全面的闡述，認(rèn)識(shí)到生物界的統(tǒng)一性、多樣性，深化生命觀念。

表1 發(fā)展層級(jí)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)

2 分析學(xué)情，創(chuàng)設(shè)情境

教師要重視教學(xué)內(nèi)容在不同學(xué)段的相同主題的知識(shí)銜接，定位學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的任務(wù)情境，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)進(jìn)階階段中的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，促進(jìn)重要概念的遞進(jìn)形成。學(xué)生在學(xué)習(xí)“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”之前就已經(jīng)具有一定的知識(shí)基礎(chǔ)，了解了克隆是通過(guò)細(xì)胞核移植實(shí)現(xiàn)的，而細(xì)胞核控制細(xì)胞的生命活動(dòng)。教師要充分利用學(xué)生對(duì)多利羊克隆的已有概念，引入更貼近生活的真實(shí)情境如“世界上首例體細(xì)胞克隆猴的誕生”?？寺『铩爸兄小焙汀叭A華”的誕生標(biāo)志著中國(guó)的克隆技術(shù)走在了世界最前列！該情境不僅能夠銜接學(xué)生的前概念，使已有概念與新概念之間建立聯(lián)系，促進(jìn)概念的同化，還能激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 問(wèn)題導(dǎo)向，建構(gòu)概念

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的關(guān)鍵能力是指高中生在學(xué)習(xí)探索問(wèn)題情境或與生物學(xué)相關(guān)的生活實(shí)踐中，能夠正確地認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的相關(guān)能力。教師要多以問(wèn)題情境為載體，引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)情境中解決問(wèn)題，從而獲得關(guān)鍵能力的提升。本節(jié)課以“世界上首例體細(xì)胞克隆猴的誕生”作為情境導(dǎo)入，以“為什么克隆出來(lái)的個(gè)體與提供細(xì)胞核的個(gè)體性狀相同？”這一問(wèn)題為主線，圍繞這一主線設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈開(kāi)展進(jìn)階教學(xué)（圖2）。首先，教師從學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)入手，引導(dǎo)學(xué)生分析克隆的技術(shù)基礎(chǔ)以及克隆個(gè)體的性狀特點(diǎn)，引出學(xué)生對(duì)細(xì)胞核的功能的探究。學(xué)生思考問(wèn)題②、③、④，總結(jié)得出細(xì)胞核可以控制細(xì)胞的遺傳；通過(guò)問(wèn)題⑤和問(wèn)題⑥，總結(jié)得出細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝；并以這些生物學(xué)事實(shí)作為基礎(chǔ)，總結(jié)出細(xì)胞核的功能——細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳。這樣，學(xué)生能對(duì)克隆的技術(shù)基礎(chǔ)以及克隆個(gè)體的性狀特點(diǎn)作出初步的解釋。

圖2 問(wèn)題鏈與概念進(jìn)階的對(duì)應(yīng)關(guān)系

在學(xué)生了解了細(xì)胞核的功能之后，教師繼續(xù)提出問(wèn)題⑧，進(jìn)一步對(duì)細(xì)胞核能控制細(xì)胞的代謝和遺傳作出解釋，即說(shuō)明細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的具體特征：DNA是遺傳信息的載體，與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)（染色體）存在于細(xì)胞核中。在細(xì)胞分裂時(shí)，染色質(zhì)和染色體相互轉(zhuǎn)化，保證了遺傳信息在親子代間傳遞的穩(wěn)定性。進(jìn)而，學(xué)生總結(jié)出細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，并且將細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，對(duì)細(xì)胞核的功能作出較全面的闡述。

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)回答問(wèn)題鏈，從而達(dá)到不同層級(jí)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，逐步完成概念的進(jìn)階理解。教師創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境“世界上首例體細(xì)胞克隆猴的誕生”，以主線問(wèn)題“為什么克隆出來(lái)的個(gè)體與提供細(xì)胞核的個(gè)體性狀相同？”貫穿整節(jié)課，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階最終能夠完整回答主線問(wèn)題。在經(jīng)驗(yàn)層級(jí)中，真實(shí)情境可以聯(lián)系生活實(shí)際，喚起學(xué)生的前概念，學(xué)生依據(jù)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)出細(xì)胞核移植技術(shù)是克隆的基礎(chǔ)，并且引發(fā)對(duì)細(xì)胞核功能的思考；在映射層級(jí)中，通過(guò)探究四個(gè)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題，總結(jié)出細(xì)胞核的功能是控制細(xì)胞的代謝和遺傳，能對(duì)主線問(wèn)題進(jìn)行初步解釋；在關(guān)聯(lián)層級(jí)中，思考細(xì)胞核能控制細(xì)胞的代謝和遺傳的原因，將功能與結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，閱讀教材說(shuō)出細(xì)胞核的具體結(jié)構(gòu)特征；在系統(tǒng)層級(jí)中，將細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能有機(jī)結(jié)合，對(duì)細(xì)胞核的功能作出較全面的闡述，構(gòu)建出本節(jié)課概念“闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中”；在整合層級(jí)中，能利用本節(jié)課概念對(duì)主線問(wèn)題作出較完整的解釋，同時(shí)說(shuō)明克隆個(gè)體性狀受細(xì)胞核的調(diào)控，而細(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(dòng)。學(xué)生在解決問(wèn)題中依次進(jìn)階，逐步構(gòu)建重要概念，進(jìn)一步提高對(duì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的理解，深化生命觀念。

4 多元評(píng)價(jià)，診斷反饋

教師依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，構(gòu)建學(xué)習(xí)概念框架、確定發(fā)展層級(jí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)過(guò)程之后，還應(yīng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階情況作出反饋。本節(jié)課學(xué)習(xí)反饋主要包括兩個(gè)方面：①教師根據(jù)學(xué)生在課堂上對(duì)問(wèn)題鏈的回答情況，及時(shí)調(diào)整。教師要引導(dǎo)學(xué)生一步步回答關(guān)聯(lián)性問(wèn)題，觀察學(xué)生回答的情況是否符合學(xué)生的層級(jí)表現(xiàn)，但課堂教學(xué)也并非是按部就班一成不變，還應(yīng)關(guān)注課堂的生成性，對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)及時(shí)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。②教師根據(jù)學(xué)生所畫(huà)的概念圖的情況，查缺補(bǔ)漏。課后，可安排學(xué)生根據(jù)本節(jié)課知識(shí)畫(huà)出概念圖，不僅可以根據(jù)學(xué)生繪制的概念圖來(lái)判斷學(xué)生是否能抓住關(guān)鍵詞，是否理解本節(jié)課的重要概念，還能將零散的的知識(shí)有機(jī)地整合在一起，直觀地展示概念間的交織關(guān)系，有利于學(xué)生形成核心概念，避免文字記憶出現(xiàn)混亂。