創(chuàng)設多種情境 助力概念教學

周峰

摘要：以“細胞通過分解有機分子獲取能量”為例，介紹多種情境在概念教學中的應用。創(chuàng)設生活和比較情境，引導學生聯(lián)系日常生活，誘導學生參與；創(chuàng)設表達和探究情境，引導學生通過實驗與模型探究、角色互換等方式實現概念構建；創(chuàng)設問題情境，引導學生構建概念圖，讓知識回歸生活，進行概念遷移，解決實際問題，實現知識水平到智慧技能的過渡。

關鍵詞：情境創(chuàng)設；概念教學；智慧技能；高中生物

“雙新”課改的不斷深入對概念教學提出了更高要求，即教師在設計和組織每個單元教學活動時，應當圍繞大概念和重要概念展開，依據重要概念精選恰當的教學活動和活動方式[1]。概念是人的思維對事物類化的產物，因此概念教學意在對學生思維進行培養(yǎng)，而情境創(chuàng)設意在調動學生感官與思維，當情境創(chuàng)設與概念教學相結合，就能有助于推動概念教學目標的落實[2]。現以“細胞通過分解有機分子獲取能量”為例，將概念教學分為三個階段：誘導參與階段、概念建構階段、概念遷移應用階段，創(chuàng)設多種情境，助力概念教學。

一、誘導參與階段

（一）創(chuàng)設生活情境

創(chuàng)設合適的生活情境，并將其貫穿于整個概念教學中，在引發(fā)學生學習興趣、激發(fā)學生學習動機的同時，還能將抽象知識基于生活情境進行構建，引導學生力學篤行，進行有效教學[3]。

在本節(jié)教學一開始，教師為學生播放了傍晚時分螢火蟲在樹叢中飛舞的視頻，點點螢火，燦若星河，瞬間吸引了學生的注意力，輔以“螢火蟲的尾部為什么能發(fā)光”的問題，激發(fā)學生探究欲望。因概念具有邏輯性，所以整節(jié)課的概念教學都是圍繞“螢火蟲發(fā)光”這一情境進行的，學生在掌握本節(jié)概念教學目標的同時，也能夠解決與螢火蟲相關的實際生活問題。

（二）創(chuàng)設比較情境

“概念轉變”理論強調引發(fā)學生認知沖突是形成正確概念的重要一環(huán)。當學生發(fā)現利用前概念不能解決所面臨問題時，就會激發(fā)學習動機，產生學習欲望。因此，在概念教學中可以通過創(chuàng)設比較情境，將前概念與新概念屬性互相對比，引起學生認知沖突。

在探討螢火蟲發(fā)光直接供能物質時，班級有學生認為直接供能物質應是葡萄糖，也有學生提出是脂肪，還有學生認為直接供能物質應是糖原。為驗證學生觀點是否正確，教師進行演示實驗，最終發(fā)現分別滴加葡萄糖溶液、昆蟲油和糖原溶液的三支試管都不能發(fā)出熒光，此時學生會對自己的前概念產生質疑，形成認知沖突，教師立即向學生拋出一個新概念———ATP。

二、概念建構階段

（一）創(chuàng)設表達情境

信息提取能力是學生處理習題、解決問題時應具備的首要能力，近年來隨著命題者越來越注重問題的情境化，導致試題素材越來越貼近生活，以真實問題情境呈現的題干信息也越來越冗長，從而對學生獲取圖、文中關鍵信息的能力提出了更高的要求。為加強對學生獲取信息能力的培養(yǎng)，教師應充分利用課堂教學時間，以學生為本，根據學生認知活動規(guī)律，創(chuàng)設表達情境，讓學生充當教師角色，實現師生角色互換，在增進學生情感體驗的同時，培養(yǎng)學生信息提取和語言表述能力。

教材中的插圖往往通過具體的語言來詮釋抽象的知識，教師可利用插圖的特點，將講述插圖信息的過程交給學生來完成。學生首先提取插圖中所蘊含的關鍵信息，再用科學規(guī)范的語言進行表述，加深對概念的理解，提升信息提取和語言表述能力。

滬科版高中生物必修一“分子與細胞”中本節(jié)內容共有7幅插圖，教師先讓學生提取圖4—17ATP分子結構示意圖、圖4—18ATP驅動細胞收縮示意圖等圖中關鍵信息，后用語言進行表述，最后教師進行點評和總結。學生在講述插圖過程中可以自主得出ATP名稱、結構簡式、腺苷結構和組成元素，以及了解ATP驅動細胞收縮過程。

當學生在講述過程中，存有言語不規(guī)范、表述錯誤等問題時，需教師及時加以指導。如學生在講述教材中圖4—19ATP與ADP相互轉換示意圖，能夠歸納出ATP與ADP之間是可以相互轉換，但是對于ATP合成所需能量的來源與ATP釋放能量的去路存有一定誤區(qū)，很容易認為能量來源和去路相同，需要教師及時糾正，指出ATP所釋放能量為生命活動提供直接能源，ATP所儲存能量一般來源于有機物氧化分解。由此引出下一題目：有氧呼吸產生大量ATP。

（二）創(chuàng)設探究情境

概念本身具有抽象性，在概念教學中，教師可以將概念本質屬性所涉及到的相關具體事物或者模型展現給學生，通過創(chuàng)設探究情境，引導學生自主發(fā)現問題，并在問題解決過程中提取事物本質屬性，實現從具體事物到抽象概念的過渡。

在本節(jié)教學內容中，教師采取了兩種探究方式：教學“哪種物質為螢火蟲發(fā)光直接提供能量”時采用的是實驗探究，教學“有氧呼吸產生大量ATP”時采用的是模型建構探究。在探究“哪種物質為螢火蟲發(fā)光直接提供能量”時，向學生呈現螢火蟲發(fā)光原理（見圖1）。

1.提出問題，引導學生進行探究。

哪種物質為螢火蟲尾部發(fā)光直接提供能量呢？提供實驗材料：試管、試管架、葡萄糖溶液、蒸餾水、ATP制劑、昆蟲油、糖原溶液、螢火蟲發(fā)光器干燥后研磨成粉末（內含熒光素酶）等。

2.設計實驗，幫助學生理清實驗思路。

（1）依據實驗探究原則明確自變量、因變量與無關變量。

（2）以小組為單位設置對照組、實驗組，教師雖有演示在先，但考慮到探究實驗的規(guī)范性與完整性，需進一步引導學生完善此內容，完成設計表格（見表1）。

（3）呈現實驗方案。每小組派一名代表表述小組實驗操作流程，學生互評，師生針對實驗流程提出問題，進一步完善實驗設計。

3.實驗操作，培養(yǎng)實踐能力和小組協(xié)作精神。

每小組根據所完成的實驗設計，進行實驗操作，并觀察實驗現象。

4.得出結論，養(yǎng)成歸納與概括的思維習慣。

學生描述實驗現象，概述ATP功能屬性。通過探究學生得知：為螢火蟲尾部發(fā)光提供能量的物質是ATP。

為探究“有氧呼吸產生大量ATP”，分別從物質和能量的角度出發(fā)，提出問題：有氧呼吸分為幾個階段？每階段名稱是什么？每階段反應場所及反應物與產物有哪些？引導學生研讀教材，完成表格。

學生通過閱讀教材，填寫表格，初步構建細胞有氧呼吸過程，但不能將細胞有氧呼吸各階段聯(lián)系在一起。為將細胞有氧呼吸過程系統(tǒng)化，抽象知識直觀化與具體化，加深學生理解，教師通過模型搭建方式，將有氧呼吸過程回歸到細胞中，從學生已知有氧呼吸各階段名稱、反應物與產物的基礎上，在方框中填寫出物質名稱，將有氧呼吸各階段聯(lián)系在一起，構建有氧呼吸示意圖，歸納概述有氧呼吸總反應方程式，說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。

總之，在探究情境中，學生結合教師所給出的具體事物或者模型進行探究，有利于使學生帶著問題自主思考、合作探究，總結出事物或者模型本質屬性，實現從具體事物到抽象概念的跨越。

三、概念遷移應用階段

（一）創(chuàng)設問題情境

教學總結階段，教師應引導學生將本節(jié)教學目標進行歸納。一方面，有助于幫助學生梳理本節(jié)概念之間的邏輯關系與內在聯(lián)系，培養(yǎng)學生積極思維，輔助學生記憶；另一方面，將具體情境中所形成的概念去情境化，可以明晰教學目標、突出教學重點、突破教學難點，幫助學生及時進行查漏補缺。教師在這一環(huán)節(jié)中，主要通過創(chuàng)設問題情境、構建概念圖方式來完成。教學中圍繞核心概念創(chuàng)設層次性的問題情境，提出核心問題，并將問題進行分解，層層遞進拋出問題串：

1.哪種物質為螢火蟲發(fā)光直接提供能量？（1）ATP功能與結構、組成元素有哪些？ADP與AMP全稱？

（2）ADP如何為生命活動直接供能？

（3）ADP與ATP相互轉換，ATP儲存能量來源與釋放能量去路分別是什么？

2.在有氧條件下，為螢火蟲發(fā)光直接供能物質ATP主要是如何產生的？

（1）有氧呼吸分為幾個階段？每階段名稱是什么？反應場所及反應物與產物？

（2）有氧呼吸的總反應式。

通過這些問題串，學生對本節(jié)教學目標有了一個清晰認識，既能進一步梳理本節(jié)概念，理清知識點之間的聯(lián)系，形成概念圖，又有助于自我評價。

（二）回歸生活情境

學生概念建構完成后，需在解決實際問題中加深對概念的理解，這也是學生從知識水平到智慧技能過渡的最后一環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，教師可圍繞新授導入時的生活情境，提出實際問題，難度應考慮到學生所要達到的智慧技能水平。為啟發(fā)學生能夠舉例并理解ATP與細胞有氧呼吸在生活中的應用，教師可提出問題：

1.ATP熒光檢測儀廣泛應用于細菌微生物的快速檢測，利用所建構概念，嘗試分析其中的生物學原理。

2.番茄保鮮：把番茄放在保鮮袋內并扎好口，后將其放入冰箱冷藏，一般可保存十天左右，請說明其中的生物學原理。

在新課標背景下，將情境創(chuàng)設貫穿整個概念教學是很多一線教師都在積極探討的問題，需要教師不斷去鉆研。當概念教學以情境為依托，能夠調動學生感官、激發(fā)學生在課堂教學中的參與度、誘導學生循序漸進構建概念，以解決不同層次的問題，從而培養(yǎng)學生歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等思維，提高概念教學的有效性，落實學科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020：58-79.

[2]趙占良.生物學概念教學論[M].南寧：廣西教育出版社，2021：3-9.

[3]高潔.中學物理生活化的教學策略研究[D].大連：遼寧師范大學，2016.

見習編輯/張婷婷