高中生物復習核心概念教學策略研究

方偉奇

摘 要 敘述了高中生物一輪復習中核心概念教學是困擾一線教師的難題之一，在教學中，通過運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等教學策略，引導、幫助學生建立科學明晰的概念體系， 從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。

關鍵詞 高中生物復習 核心概念 教學策略

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

現行《普通高中生物課程標準（實驗）》中明確指出：“注重學生在現實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決問題的過程中深入理解生物學的核心概念。”生物學核心概念是位于生物學科中心的概念性知識，包括對重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。這些內容能夠展現當代生物學科圖景，是生物學科結構的主干部分，并能展現生物學科的邏輯結構;同時，它還具有高度的統領性、包攝性以及引領性，能夠反映核心問題。教師圍繞高中生物復習中的核心概念進行教學，能使學生少走彎路，少繞圈子，直達問題的主干及核心;圍繞核心概念進行教學，還可把孤立、零亂的知識以點連線，以線帶面地進行整合，把相關的知識進行有效的構建，從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。

1 核心概念的界定

在高中生物復習中，教師經常會對一些概念的理解存在偏差，比如對一般概念、重要概念以及核心概念的把握不準確，定位不精準，這些都會影響一輪復習的有效備考。因此，如何對教材核心概念進行界定，而不是簡單通過感性印象對其甄別，顯得尤為重要。美國課程專家埃里克森認為：“核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間，源于學科中各種概念、原理、理論和解釋體系，為領域的發展提供了深入的角度，還為學科之間提供了聯系。”國內課程專家劉恩山教授也指出：“核心概念是基于整個課程標準某個主題的知識框架中概括總結出來的，強調概念之間的關聯和概念體系的結構。”基于學者們的觀點，生物學教材中的核心概念是能夠反映該教材核心問題，統領包攝教材章節中的基本概念、事實、原理及規律，是構建整個生物學教材的基本骨架，并且能經得起時間和實踐的檢驗。

例如，在復習《選修3·現代生物科技》中“細胞工程”這一專題時，筆者通過羅列比較一般概念、重要概念，從而界定出該專題中具有統領和包攝作用的“核心概念”。在“細胞工程”專題中，一般概念有16個，分別是細胞工程、脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、細胞貼壁生長、接觸抑制、原代培養、傳代培養、原生質體、合成培養基、愈傷組織、生物反應器、細胞株、細胞系、克隆。而重要概念有7個，分別是細胞全能性、植物細胞組織培養、植物體細胞雜交、動物細胞培養、核移植、動物細胞融合、單克隆抗體。而通過比對、分析和界定后，發現該專題中的核心概念其實只有3個，是細胞全能性、植物組織培養技術、單克隆抗體。正是這三個核心概念，很好地詮釋了整個細胞工程的核心內容和知識所在。比如一般概念中的脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、原代培養、傳代培養、愈傷組織、細胞株、細胞系都是圍繞細胞全能性這一核心概念進行闡述。這樣，通過比較對比，學生就能夠對這一專題進行深刻的理解和感悟了。

2 核心概念教學

2.1 運用概念圖，整合新的核心概念

概念圖是由概念節點和連線組成的一系列概念的結構化特征，概念節點是表示某一命題或知識領域的各概念，連線表示各概念間的邏輯關系。在高中生物復習當中，教師通過運用概念圖進行教學，能清晰有效地呈現教材內容，有利于學生對已有知識進行遷移和聯系，進行有效的復習備考;同時，也有利于理清相近概念的層級關系和邏輯關系，便于學生對核心概念和相關概念進行梳理和整合，培養學生對知識遷移、歸納的能力和興趣。例如，在復習“植物組織培養”時，教師以必修部分的概念和原理為前提，利用概念圖呈現核心概念和相關概念的聯系，在學生喚醒原有知識的基礎，促進理解和掌握新知識（圖1）。

2.2 設計“問題串”，引導學生對核心概念的學習

所謂“問題串”，就是指教師為實現一定的教學目標，根據學生已有的知識或經驗，針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑，將教材知識轉換為層次分明、具有系統性的一連串問題。在高考生物復習時，教師可以圍繞核心概念精心設計一組具有針對性、探究性的問題，激發學生去發現、探索的欲望，從而培養學生熱情和動力。如，在講授“單克隆抗體”這一概念時，教師運用一組“問題串”（圖2）進行巧妙設問，使得學生對這一概念的理解更加深刻，不易忘記。

2.3 演示認知過程，學習核心概念

在高考生物復習中，有許多概念是純理論性的，內容很抽象，學生理解起來相對比較困難，久而久之就會有挫敗感，產生厭學的情緒。因此，教師在教學過程中可以適當地轉換教學方式，把抽象的問題通過演示知識過程來幫助學生理解抽象的生物學核心概念。

以“通過神經系統的調節”一節內容中為例，“動作電位”這一核心概念并不是很好理解。教師倘若通過傳統的教學方式讓學生看教材，讀概念“由相對靜止變為顯著活躍的電位變化過程”，則顯得抽象不易理解。那么，如何通過形象生動的具體指標來展示“動作電位”，從而讓學生掌握一些列的靜息電位、電位差、電荷移動、局部電流等相關概念呢？教師可以利用圖解（圖3）逐一演示，并加以說明，使學生有逐步認知的過程。

首先，神經纖維處于靜息狀態，即相對靜止時，膜上有一個“內負外正”的電勢差，這電勢差的形成是由靠能量來維持，而維系這一電勢差的能量主要依靠膜上的3個結構。

第一個結構是“Na-K離子泵”，它是由蛋白質構成，在消耗一個ATP分子的情況下，能夠向膜外泵出3個Na+，向膜內泵入2個K+。這樣一個過程已經使得膜外的陽離子偏多。第二個結構稱為“K+通道”，通過前面第一個過程，膜內K+濃度明顯高于膜外，于是膜內外之間形成一個濃度差，使得膜內有一個向外擴散K+的趨勢。在靜息狀態下，膜上僅有K+這個通道會打開，不斷向外運輸K+。通過上述兩個結構，膜外的陽離子越聚越多，導致的結果就形成了一個“內負外正”的狀態，這就是“靜息電位”。第三個要介紹的是“Na+通道”。前面由于“Na-K離子泵”的作用，膜外的Na+濃度很高，當受到某一刺激時，Na+通道會迅速打開，在短時間內膜外的Na+會迅速向膜內回流，而回流的結果就使得膜內外的電勢差瞬間發生改變，在一個非常短的時間內形成了一個“內正外負”的狀態，這就是“動作電位”。利用以上圖解，學生對于電位的形成機制及概念的相應內涵與要點都有了一個比較清晰的認識，從而也就達到了對“動作電位”這一核心概念深入理解的目的。

可見，演示認知是學習核心概念的一個重要策略，也是學習教材內容，掌握學科知識的必要能力。通過演示知識呈現過程，使得許多抽象的概念知識形象易懂，從而提高高考生物復習的有效性。

2.4 利用生物科學史，構建核心概念

全國新課標卷Ⅰ相對廣東卷而言，更注重生物科學史的考查。利用科學史促進高中生物核心概念建構，也是高中生物復習當中的一個重要策略。以科學發展史為材料，讓學生重走科學家的研究歷程，培養學生的科學探究能力，使學生體會概念的建構過程，加深對核心概念的理解。

例如，“DNA是遺傳物質”的探索歷程就是一個很好的素材。此前，孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由遺傳因子控制;摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上;科學家接下來又發現：染色的成分是蛋白質和DNA，而染色體在遺傳上具有連續性和穩定性。因此，探究遺傳物質的本質無疑就落在蛋白質和DNA上了。對遺傳物質的早期推測，一開始就有人認為是蛋白質，他們的理由是：蛋白質的基本組成單位——氨基酸，氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息，因而認為蛋白質是生物體主要的遺傳物質。但又有不少人對這一觀點提出質疑，挑戰這一觀點的有以下幾個經典實驗：1928年，格里菲思利用小鼠作為實驗對象，進行了肺炎雙球菌的體內轉化實驗，得出了“已經被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質——轉化因子”的結論，但是轉化因子究竟是什么，格里菲斯卻未能搞清楚。緊接著，1940年艾弗里為了搞清楚什么是“轉化因子”，以肺炎雙球菌作為實驗材料，進行了體外轉化實驗。他設法把S型細菌的各種成分相互分離，分別單獨和R型細菌進行培養，結果發現，只有添加了S型細菌DNA成分的培養基上，部分R型會轉化為S型細菌，并且這種轉化后的S型細菌可以進行增殖，于是艾弗里得出了“轉化因子是DNA，DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質”這一結論。遺憾的是，艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。于是1952年，赫爾希和蔡斯以“T2噬菌體”為實驗材料，利用“放射性同位素標記”技術，完成了另一個更具有說服力的實驗：“首先分別利用35S、32P標記的細菌培養噬菌體進行同位素標記，然后將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養，觀察同位素的去向。”如此，巧妙地把蛋白質和DNA區分開，直接、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用，從而進一步證明了“DNA是遺傳物質”。

教師通過講解“遺傳物質的探索過程”這一生物科學史，讓學生清楚地認識到科學探究是要經歷了“發現問題—作出假設—實驗驗證—得出結論”的過程，從而形成質疑與嚴謹的科學態度以及良好的生物科學素養。同時，通過對發現史進行梳理，“DNA是遺傳物質”這一核心概念也得到了構建。

3 小結

總之，高中生物復習教學關鍵在于核心概念的構建，針對不同的概念類型和教學內容，有選擇地運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等策略進行核心概念的重構，是提高高中生物復習的重要策略。同時，教師還要加強學生梳理、歸納知識的能力，幫助他們正確理解和內化相關概念，從而提高概念教學的有效性。

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