基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中生物大概念教學(xué)有效性研究

【摘要】培養(yǎng)高中生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，契合新課程改革背景下的教學(xué)要求。大概念教學(xué)模式的出現(xiàn)，為高中生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了新渠道，有助于深化學(xué)生對概念知識的理解，讓教學(xué)有序開展，推進(jìn)課程改革。文章介紹了高中生物大概念的內(nèi)涵和教學(xué)現(xiàn)狀，分析了生物學(xué)科核心素養(yǎng)和大概念教學(xué)之間存在的關(guān)聯(lián)，并結(jié)合實(shí)際教學(xué)案例，深入研究了學(xué)科核心素養(yǎng)下高中生物大概念教學(xué)策略，旨在促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，提高其生物學(xué)習(xí)能力和水平。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科核心素養(yǎng)；高中生物；大概念；教學(xué)策略

作者簡介：張玲（1982—），女，江蘇省淮安市盱眙縣第二高級中學(xué)。

大概念教學(xué)有助于學(xué)生建立系統(tǒng)的知識體系，形成良好的學(xué)科核心素養(yǎng)。高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任。在大概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，對于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展有重要意義。高中生物教師應(yīng)當(dāng)立足大概念，開展豐富多樣的教學(xué)活動，幫助學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)的生物概念知識體系，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。

一、高中生物大概念的內(nèi)涵和教學(xué)現(xiàn)狀

（一）基本內(nèi)涵

“大概念”是指具體知識背后的本質(zhì)、思想和相關(guān)看法，是對概念知識之間的關(guān)系抽象表述的內(nèi)容和對性質(zhì)、特征、規(guī)律高度概括的內(nèi)容。大概念有不同的知識層級結(jié)構(gòu)，占據(jù)學(xué)科知識的中心地位。分析大概念可以把握知識之間的本質(zhì)聯(lián)系和縱橫關(guān)系。高中生物的“大概念”是對原理等理論解釋的內(nèi)容，即一些常見的核心概念。高中生物教學(xué)活動多圍繞大概念展開，因此，在傳授知識與技能的過程中，大概念能夠?yàn)榻處熖峁├碚撗芯炕A(chǔ)和教學(xué)依據(jù)［1］。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀

開展高中生物大概念教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)水平。但目前，部分教師的大概念教學(xué)往往會以機(jī)械的概念背誦活動的形式開展，他們未能在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生梳理知識結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致學(xué)生難以理解不同知識之間的關(guān)聯(lián)，只能通過死記硬背的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，教學(xué)質(zhì)量也無法得到有效提升。高中生物大概念教學(xué)需要教師引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識，在運(yùn)用知識解決問題的過程中積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，取得學(xué)習(xí)方面的進(jìn)步。而有些教師的教學(xué)觀念亟待革新，在大概念教學(xué)中忽視為學(xué)生建立系統(tǒng)的知識框架，致使學(xué)生難以將習(xí)得的知識應(yīng)用到問題解決中，提高知識遷移能力，并且大概念教學(xué)效果不佳。

二、學(xué)科核心素養(yǎng)和大概念教學(xué)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)

（一）學(xué)科核心素養(yǎng)是大概念教學(xué)的理論依據(jù)

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。學(xué)科核心素養(yǎng)能夠?yàn)榇蟾拍罱虒W(xué)提供理論依據(jù)。教師依據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求開展大概念教學(xué)，能夠取得良好的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)和健康發(fā)展［2］。因?yàn)楦拍钍巧锝虒W(xué)的核心內(nèi)容，所以學(xué)科核心素養(yǎng)背景下的大概念教學(xué)應(yīng)以核心概念為中心，教師應(yīng)教會學(xué)生探尋概念中的價(jià)值觀、科學(xué)思維。

（二）大概念教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的途徑

高中生物核心概念形成于人們對生物領(lǐng)域不斷探索和認(rèn)識的過程中。教師通過開展大概念教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，可以引導(dǎo)學(xué)生了解核心概念的形成過程，進(jìn)一步啟迪學(xué)生的思維。由此可見，大概念教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。

三、學(xué)科核心素養(yǎng)下的高中生物大概念教學(xué)策略

（一）強(qiáng)化大概念意識，培養(yǎng)生命觀念

學(xué)科核心素養(yǎng)下的高中生物大概念教學(xué)對教師的要求較高。教師應(yīng)具備較強(qiáng)的大概念意識，立足學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展來開展教學(xué)，由此取得良好的教學(xué)效果。生命觀念是在解釋觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性后，通過抽象、實(shí)證產(chǎn)生的想法或觀點(diǎn)，是能夠助力學(xué)生理解或解釋相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。教師在立足生命觀念開展大概念教學(xué)活動時(shí)，應(yīng)當(dāng)以核心概念為切入點(diǎn)，采取有效方式激發(fā)學(xué)生對生命的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)興趣，科學(xué)開展學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的活動，強(qiáng)化學(xué)生的大概念意識［3］。

例如，蘇教版必修1第三章第三節(jié)“細(xì)胞呼吸—能量的轉(zhuǎn)化和利用”這部分內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)是細(xì)胞呼吸的原理，所以教師在講解的過程中，可以圍繞有氧呼吸的過程、酵母菌的呼吸方式、無氧呼吸的過程展開，強(qiáng)化學(xué)生的大概念意識，培養(yǎng)學(xué)生正確的生命觀念。首先，教師可以聯(lián)系學(xué)生日常生活中的運(yùn)動，幫助學(xué)生建構(gòu)“有氧呼吸”“無氧呼吸”的概念，使學(xué)生據(jù)此聯(lián)系細(xì)胞呼吸的過程，明白糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為二氧化碳或其他物質(zhì)，同時(shí)釋放出能量并生成ATP的過程就是細(xì)胞呼吸。然后，教師可以利用細(xì)胞有氧呼吸、無氧呼吸過程示意圖，讓學(xué)生理解有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別，懂得線粒體是細(xì)胞有氧呼吸發(fā)生的主要場所；并利用酵母菌細(xì)胞呼吸過程示意圖，讓學(xué)生進(jìn)一步了解細(xì)胞呼吸發(fā)生的主要場所是線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。最后，教師可以總結(jié)細(xì)胞有氧呼吸和無氧呼吸的條件、場所、產(chǎn)物、能量釋放等，使學(xué)生明白細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)、過程、意義，提升大概念意識。

學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠理解細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識，在教師引導(dǎo)下建構(gòu)大概念，通過分析和思考，學(xué)會區(qū)分細(xì)胞的有氧呼吸和無氧呼吸，懂得生命活動所需的能量源于細(xì)胞的呼吸作用，由此形成正確的生命觀念。

（二）明確大概念地位，培養(yǎng)科學(xué)思維

大概念教學(xué)對于高中生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展有積極影響，教師應(yīng)當(dāng)基于核心概念培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維?？茖W(xué)思維是在尊重事實(shí)和證據(jù)的基礎(chǔ)上，保持嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力［4］。教師應(yīng)當(dāng)明確大概念在高中生物教學(xué)中的核心地位，確定相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，梳理不同知識之間的關(guān)系，將其作為教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生通過思考、研究問題，形成科學(xué)思維，從而達(dá)到學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。

例如，蘇教版必修2第一章第四節(jié)“基因位于染色體上”這部分內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)是運(yùn)用基因和染色體知識闡明孟德爾遺傳定律，而基因位于染色體上的理論和實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動開展的依據(jù)。首先，教師可以提出“基因和染色體存在怎樣的關(guān)系？”的問題引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生調(diào)動理性思考的積極性。然后，教師可以展示減數(shù)分裂與孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的圖片，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比推理法，推理出基因與染色體之間存在的平行關(guān)系，為大概念學(xué)習(xí)提供依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，教師可以引出薩頓假說，強(qiáng)調(diào)類比推理的結(jié)論不具有邏輯必然性，順勢利用摩爾根果蠅雜交實(shí)驗(yàn)的圖片，讓學(xué)生分析摩爾根懷疑的依據(jù)，用假說演繹法進(jìn)行驗(yàn)證。如此一來，學(xué)生能夠在教師的提示下，深入了解“基因位于染色體上”這一核心概念。最后，教師可以介紹反交法，帶領(lǐng)學(xué)生結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分析子一代的基因型，使學(xué)生認(rèn)同基因在染色體上，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

具備一定認(rèn)知能力的高中生能夠在學(xué)習(xí)孟德爾遺傳定律的基礎(chǔ)上，自主建構(gòu)大概念，在教師的指導(dǎo)下，靈活運(yùn)用假說演繹法進(jìn)行探究，思考相關(guān)問題，在對基因行為、減數(shù)分裂中的染色體行為進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上，解釋基因位于染色體上的原因，形成科學(xué)思維，促進(jìn)生物學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。

（三）繪制大概念圖表，提升科學(xué)探究能力

大概念是構(gòu)建生物基礎(chǔ)知識體系的出發(fā)點(diǎn)。教師通過引導(dǎo)學(xué)生制作大概念圖表，能夠提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。科學(xué)探究是能夠發(fā)現(xiàn)生物學(xué)問題，針對生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。在生物教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生圍繞大概念自制圖表，可以讓學(xué)生深入理解概念知識，積累生物實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。教師應(yīng)當(dāng)針對不同的知識點(diǎn)，運(yùn)用不同方法帶領(lǐng)學(xué)生制作圖表，由此深化學(xué)生對概念的理解，在學(xué)生鉆研大概念的過程中促進(jìn)他們科學(xué)探究能力的提升［5］。

例如，對于蘇教版選擇性必修1第一章第一節(jié)“神經(jīng)調(diào)節(jié)”這部分內(nèi)容，興奮的傳導(dǎo)是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教師據(jù)此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)與探究，采用“提問—分析—解題”的模式，指導(dǎo)學(xué)生在制作大概念圖表的同時(shí)，運(yùn)用所學(xué)知識解決問題、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能夠切實(shí)提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。首先，教師可以讓學(xué)生聯(lián)想自己條件反射的經(jīng)歷，復(fù)習(xí)反射和反射弧的有關(guān)知識，引出本課主題，向?qū)W生傳授制作大概念圖表的方法，讓學(xué)生結(jié)合教材提示，獨(dú)立完成“興奮的傳導(dǎo)”概念圖表的建構(gòu)。然后，教師可以提出有關(guān)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程的問題，引發(fā)學(xué)生對自主神經(jīng)主要功能的思考；再帶領(lǐng)學(xué)生做膝跳反射的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生用橡皮錘輕輕叩擊膝蓋下面的肌腱，引發(fā)膝跳反射，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)、得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，將神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)系，提高學(xué)生對知識的熟悉程度，使學(xué)生從心理上接受大概念。最后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生制作“自主神經(jīng)功能”的圖表，要求學(xué)生通過查閱資料，對人體主要器官的交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)的功能進(jìn)行整理。

教師精心設(shè)疑，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的條件，能夠激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，使學(xué)生通過制作大概念圖表、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析總結(jié)，發(fā)展自身的科學(xué)探究素養(yǎng)，增強(qiáng)知識體系的完整性、系統(tǒng)性。

（四）深化大概念教學(xué)，增強(qiáng)社會責(zé)任意識

巧用生物情境、生物資料引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步深化大概念教學(xué)，有助于增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任意識。社會責(zé)任意識是基于生物學(xué)的認(rèn)識，參與個(gè)人與社會事務(wù)的討論，做出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力［6］。教師要積極創(chuàng)新教學(xué)方法，立足大概念創(chuàng)設(shè)情境，引入不同的生物資料，適當(dāng)弱化“教”，突出“學(xué)”，讓學(xué)生全面把握概念內(nèi)涵，不斷增強(qiáng)社會責(zé)任意識。

例如，在講解蘇教版選擇性必修2第一章第二節(jié)“影響種群特征的生態(tài)因子”這部分內(nèi)容的過程中，教師要明確本課教學(xué)的重難點(diǎn)是“研究各種生態(tài)因素以及種群的增長曲線”，創(chuàng)設(shè)生物教學(xué)情境，搜集有關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)與實(shí)踐，增強(qiáng)社會責(zé)任意識。首先，教師可以利用有關(guān)森林的話題，引發(fā)學(xué)生對植物生長的關(guān)注，據(jù)此介紹生態(tài)因素中的非生物因素“水、陽光、溫度、土壤”以及生物因素“種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系”。接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析關(guān)于江豚在淡水中生存的資料，介紹“生態(tài)因子”這一核心概念，使學(xué)生明白，環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布等有直接或間接影響的因素就是生態(tài)因子。然后，教師可以通過對比植物中的水分含量與動物體內(nèi)的水分含量，創(chuàng)設(shè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生分析水對種群特征的影響，為生活中的經(jīng)歷與大概念建立聯(lián)系，使學(xué)生通過思考和總結(jié)，懂得生態(tài)因子對種群的數(shù)量變化規(guī)律有著深遠(yuǎn)影響。最后，教師可以展示人口密度、出生率和死亡率、年齡、性別比例等相關(guān)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析水、陽光、溫度、土壤對人類種群特征的影響，讓學(xué)生判斷影響人類活動的主要生態(tài)因素是什么，結(jié)合材料中的增長曲線，闡述自己的想法，提出人類聚居以及活動的合理建議，在理解“生態(tài)因子”核心概念的基礎(chǔ)上，形成良好的社會責(zé)任感。

在情境和課外資料的支持下，大概念教學(xué)可以取得顯而易見的成果，讓學(xué)生針對不同的生物知識點(diǎn)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)對應(yīng)的概念，并且結(jié)合實(shí)際問題提出看法和建議，不斷增強(qiáng)社會責(zé)任意識。

結(jié)語

綜上所述，大概念教學(xué)注重從各種材料中提煉知識，目的是幫助學(xué)生建立核心概念體系。學(xué)科核心素養(yǎng)和大概念教學(xué)之間存在一定的關(guān)聯(lián)。堅(jiān)持以“培養(yǎng)全面發(fā)展的人”為核心，開展大概念教學(xué)活動，能夠提升生物教學(xué)的有效性，從而促進(jìn)學(xué)生取得學(xué)習(xí)上的進(jìn)步。教師通過分析學(xué)科核心素養(yǎng)下的高中生物大概念教學(xué)策略，可以發(fā)現(xiàn)自己肩負(fù)著學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重任，領(lǐng)悟到自己要突出大概念教學(xué)，實(shí)現(xiàn)從教師主動的“教”變?yōu)閷W(xué)生主動的“學(xué)”，由此取得良好的學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)效果，在提升生物教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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