“加法”在生命系統結構層次中的概念教學*

黃　強 陳瑞強 彭志炫 孫慧玲

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“加法”在生命系統結構層次中的概念教學*

黃強 陳瑞強 彭志炫 孫慧玲

在人教版編著的普通高中課程標準實驗教科書《生物?必修1分子與細胞》的第一章走進細胞第一節內容中，安排了“生命系統的結構層次”的教學內容，一幅美麗生命畫卷的流程圖，呈現在我們的教學中，這幅流程圖中包含了9個概念，是初中相關生物知識的再現，又是高中生物學教學的連接點，有承上啟下的作用。用“加法”模式進行概念教學，與識圖、釋圖教學和圖文轉換有機結合起來，凸顯這些下位概念與上位概念之間的遞進關系，加強了學生對這些概念的理解和對學習生物學知識的感悟，使學生認同“細胞是最基本的生命系統”這一核心概念；實現了初中和高中生物學知識的過渡，增強了學生的學習信心和決心。

對這幅流程圖中的概念，用“加法”的形式實施概念教學，在教學實踐和課題研究中，獲得了廣大師生的認可，提供給廣大讀者。

一、教材特點分析

教材從生物圈到細胞的教學內容，從知識層次來說，能舉例說出細胞是生命活動的基礎，教材用“資料分析”的形式呈現實例1～4的內容，通過單細胞動物的草履蟲，多細胞動物人的生殖和發育以及縮手反射、HIV病毒對人類健康的影響，引導學生歸納出生物生命活動離不開細胞結論，說明細胞是生物體結構和功能的基本單位，這是一個重要的核心概念，以此為基礎，從“細胞”開始，構建“生命系統的結構層次”教學，以流程圖形式，展示一幅美麗的生命畫卷，說明生命系統具有一定的結構層次，既是教學的重點，又是一個重要的核心概念，同時也是情感態度和價值觀教學的必然要求。

從生物圈到細胞，“生命系統各結構層次”中的相互關系，難就難在概念多，組織、器官、系統是初中知識的復習，由于生物在全國大多數地區不參加中考，學生就出現了心有余而力不足，而且九年級不開設生物課，學生把七、八年級的生物學知識忘得太多，高中生物學教師面對的是這樣十分尷尬的處境。因此，針對這樣的困境，在“生命活動離不開細胞”的教學中，讓學生去討論問題1～5，以自主學習，團隊合作的學習方式，教師通過引導學生對實例1～4的分析，共同歸納結論為：單細胞動物、多細胞動物、病毒這三類生物，其生命活動都離不開細胞，突出核心概念：“細胞是生物體結構和功能的基本單位”的教學。在“生命系統結構層次”的教學中，生命系統層層相依，又各有其特定的組成、結構和功能，在教學要求上，要說明“細胞→組織→器官→系統→個體→種群→群落→生態系統→生物圈”的相互關系，這就是教學重點和難點，從而達到讓學生理解生命系統的結構層次，從而理解第二個核心概念“細胞是基本的生命系統”。

二、教學策略選擇

根據教材分析，要突出“細胞是基本的生命系統”這條主線，教學中始終圍繞生命系統的層次組成、結構、功能以及系統的發展變化逐步呈現知識。在“細胞是基本的生命系統”的教學中，給學生傳遞這樣的一個信息，生命現象不同于自然界中的其他物質現象，有其獨特的復雜性、整體性、系統性和生命性的觀點，體現“局部與整體”結合的教學觀，將從細胞→生物圈中的概念，以“加法等式”處理。在流程圖教學中，要為學生識圖和釋圖創造條件，要設置一系列的問題串，問題帶有啟發性，一定要留給學生思考的時間，要充分考慮圖文轉換與概念及“加法”發生有機聯系，從而達到活化概念的教學，讓學生靈活學習概念，而不是機械地死背概念。

由于識圖（認識和記住生物圖是基礎）和釋圖（解釋生物圖中包含的生物學知識、理論及含義等等是關鍵）量大，課文中學生思考的問題多，并且因為“生命系統的結構層次”教學的重要性，所以要適當補充各個層次的概念教學，要避免概念過于精練、生硬，造成空洞而難理解，通過識圖和釋圖，采用與加法原理的有機結合，使得抽象的生物概念，變得通俗易懂，更有利于理解和掌握這些概念之間的遞進關系，也有利于學生從微觀（細胞層次）、宏觀（生物圈層次）理解，每一層次的生命系統，具有嚴密性、層次性、多樣性，形成“局部與整體”相結合的學習觀。在流程圖的教學中，提供給學生學習的是一張龐大的知識網，高中課標中全部的必修課內容，由于沒有緒論，都是圍繞這張龐大的知識網展開的，這是教材編著者的設計思想。

1.導言的設置

要讓學生具有吸引力，身臨其境，緊緊圍繞“生命系統的結構層次”學習，要讓學生在“生命系統的結構層次”的流程圖教學中，發現美、體驗美、享受美的教學。

2.“加法”等式的概念教學

教師在指導學生閱讀認識教材的流程圖時，圍繞下列“加法”等式的來完成概念教學：下位概念=上位概念+……+上位概念。例如：心肌組織（下位概念）=心肌細胞（上位概念）+心肌細胞（上位概念）+……+心肌細胞（上位概念），心臟（器官）=多數心肌組織+少數（上皮組織+結締組織+神經組織），循環系統（下位概念）=血管（器官為上位概念）+心臟（器官為上位概念），個體（下位概念）=消化系統（上位概念）+循環系統（上位概念）+……+內分泌系統（上位概念）+神經系統（上位概念），種群（下位概念）=同種生物個體的總和，群落（下位概念）=各個種群的集合體（各種動物種群+各種植物種群+各種各樣的微生物種群），生態系統（下位概念）=生物種群+無機環境（土壤，溫度，水，空氣等），生物圈=地球上一切生態系統的總和（水域生態系統+陸地生態系統），教師始終圍繞上述“加法”模式來實施概念教學。

三、課堂教學流程

要完成繁重的教學任務，必須制定詳細的教學流程。

1.總流程

導言設置→展示插圖（課件）→指導識圖（帶問題）→每個概念溶解在每一幅小圖中①圖到⑧圖（教學重點）→教師歸納→學生合作學習→教學反饋。

2.導言

當我們走進細胞，走進五彩繽紛的生物世界，穿越植物家族的密林，來到動物王國里，傾聽鳥語，聞到花香，品嘗甜美的花蜜，還看到清澈見底的池塘，聽到小溪潺潺的流水，生物圈真是上帝賜予我們人類繁衍的天堂，也是我們生活的樂園，生命世界是如此的燦爛、美麗，請看這幅美麗的生命畫卷，讓我們在生命系統的結構層次暢游吧！

3.指導識圖

按流程圖的順序依次進行，注意觀察學生的思維活動，學生沿著教師的提問，對每一幅圖的理解，嘗試加法原理在圖文轉換和概念教學中的具體應用。

4.識圖流程

①圖：通過觀察有多少個完整的心肌細胞？您判斷的理由是什么？（該問題表面上簡單，其實有難度，側重點是學生通過對圖的仔細觀察，再說出理由。教師期待的最理想的回答是一個心肌細胞，理由是只有一個細胞核，為組織的概念奠定基礎。②圖：您能數清這些心肌細胞嗎？（指導學生識圖，數不清楚，干脆把它們稱之為心肌細胞群，教師板書：一個心肌細胞+……+n個心肌細胞=心肌細胞群=心肌組織，引導學生，結合流程圖，給出幾個不同對組織的描述，讓學生判斷。教師定性給出組織的概念是：具有形態相似或者相同、結構、功能相同的細胞形成的細胞群。③圖：教師簡要介紹龜是人類長壽的象征，龜屬于爬行動物，心臟有三個腔，主要由心肌組織構成，還有其他的組織，板書：大多數心肌組織+少數（上皮組織+神經組織+結締組織=心臟（器官），啟發學生根據等式推導出：器官是由多種組織構成，能行使一定功能的結構單位。④圖：觀察龜循環系統是由哪些部分組成？板書：心臟+血管（動脈+毛細血管+靜脈=血液循環系統），讓學生說出自己的消化系統是由哪些器官組成？引導得出系統的概念：能行使一種功能或多種功能的多個器官的總和。⑤圖：個體是多個系統組成的整體，即個體=消化系統+泌尿系統+……+神經系統，人體由那8個系統組成？ 觀察⑥圖：幼龜破殼而出，圖中⑤這種龜有老的、幼的、雌的、雄的，全部構成種群，即龜種群=幼年龜（ ♀性、♂性）+成年龜（♀性、♂性 ）+老年龜（♀性、♂性 ）引導學生得出種群的概念為：是同種生物全部個體的總和。教師板書：各動物種群+各植物種群+各微生物種群=各個種群的集合體=生物群落）⑦圖：觀察分析海洋生態系統的組成：海水等無機環境+海水各個生物群落=海水生態系統 ，分析歸納出：生態系統=生物種群+無機環境（土壤、溫度、水、空氣等）⑧圖：黃山藍水綠平原（地球），一個地球構成一個生物圈，地球上全部生物及其生存的環境的總稱。即生物圈=水域生態系統+陸地生態系統。

5.學生合作學習（課堂討論）

通過對生命系統的結構層次的學習，鞏固已初步形成的幾個重要概念，學生合作，多媒體展示試題，進行概念的辨析。

（1）一只蜜蜂、一個蜂群、一個養蜂場對應的生命系統結構層次依次是：

A.個體、種群、生態系統 B. 個體、種群、群落C.細胞、組織、系統 D.系統、種群、生物圈

（答案：A）

（2）在一塊草原上有八戶牧民，每戶牧民各養了一群羊，其中，有6戶牧民養的是綿羊，有2戶牧民養的是山羊，這八群羊構成的是：

A.一個群落 B.一個種群 C.二個種群 D. 八個種群

（答案：C）

在識圖、釋圖教學中，一定要就事論事，關注學生語言的發展和表達能力的培養，做到概念的學習與生物插圖有機結合起來，把圖文轉換能力的培養具體落實到實處，學生就能較為準確的理解概念。

四、教學反饋總結

本節課的概念特別多，但都是有規律的，細胞是生物體結構和功能的基本單位，各種生命活動都是在細胞內或者細胞參與下來完成。因此，細胞是最基本的生命系統，相同或者相似的細胞構成組織，不同的組織構成器官，多個器官組成系統，不同的系統各司其職，互相協助，和諧統一成為個體，相同的個體有機結合組成種群，不同的種群形成群落，群落與無機環境組成生態系統，最大的生態系統是生物圈。

作者信息

黃強，本科，一級教師。貴州省習水縣第一中學，564600

陳瑞強，本科，高級教師。貴州省鳳岡縣第二中學，564200

彭志炫，本科，高級教師。貴州省遵義市教育局教師教育中心，563000

孫慧玲，本科，高級教師。貴州省遵義市第十七中學，563000

*基金項目：2015年貴州省教育科學規劃重點課題《高中生物插圖高效性教學的實踐研究》（編號：2015A019）。