江 釤
(福建省寧德市高級(jí)中學(xué) 352100)
“核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識(shí),包括重要概念、原理、理論的基本理解和解釋,是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分”。 教學(xué)中利用概念之間的同、異以及內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)行整理,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的歸納、識(shí)記和遷移,有助于提高高三復(fù)習(xí)效率。
1.1 挖掘概念核心 可通過引導(dǎo)學(xué)生深入鉆研概念精確的表述,挖掘其內(nèi)涵。抓住了概念的關(guān)鍵詞,即可找到概念的核心,揭示概念的特有屬性。例如,對(duì)“細(xì)胞全能性”概念,可引導(dǎo)學(xué)生找出概念的核心是“細(xì)胞(起點(diǎn))→個(gè)體(結(jié)果),“群落”概念的核心是“各種生物(包括全部植物、動(dòng)物和微生物)”;對(duì)“基因的自由組合”概念,關(guān)鍵要理解是什么基因發(fā)生自由組合?怎樣自由組合?引導(dǎo)學(xué)生理解概念的核心,即同源染色體分離,非等位基因須位于非同源染色體上才會(huì)發(fā)生自由組合。
1.2 細(xì)化概念內(nèi)涵 借助問題細(xì)化概念,深入透徹地理解概念的內(nèi)涵和外延。例如,對(duì)“酶”概念的剖析,有“活細(xì)胞產(chǎn)生”“具催化作用”“有機(jī)物”三個(gè)要素。針對(duì)酶的來源設(shè)問:請(qǐng)分析活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶嗎?酶只在活細(xì)胞起作用嗎?針對(duì)酶的作用設(shè)問:分析酶的催化原理和催化條件?催化作用對(duì)反應(yīng)速度、時(shí)間、產(chǎn)量的影響?影響酶活性的因素?運(yùn)用系列曲線圖解分析具體如何影響?舉例說明酶的特性?酶實(shí)驗(yàn)的探究分析?針對(duì)“有機(jī)物”設(shè)問:分析酶的化學(xué)本質(zhì)是什么?分別如何鑒定?其組成單位分別是什么?同時(shí),還可羅列教材中的胞內(nèi)、胞外酶,比較其不同功能,拓展與酶有關(guān)的知識(shí)。
1.3 關(guān)注概念生成 對(duì)概念的學(xué)習(xí)若忽視過程和方法,停留在掌握結(jié)論,則概念將很快被學(xué)生遺忘。重視概念的形成、發(fā)生與發(fā)展的過程,才能在新情境下進(jìn)行概念的遷移應(yīng)用。
1.3.1 概念建構(gòu)過程 流程圖是程序性知識(shí)的簡化表述。用整合性的流程圖將有關(guān)的生理活動(dòng)聯(lián)系起來,便于學(xué)生梳理和掌握核心概念的形成過程。流程圖能幫助學(xué)生從復(fù)雜的知識(shí)中迅速找到問題的核心,理清思路。例如,教材中的光合作用和呼吸作用過程圖、基因工程流程圖。在實(shí)際的教學(xué)中,流程圖要結(jié)合文字表述,注重細(xì)節(jié)才能發(fā)揮流程圖在生物學(xué)教學(xué)中的作用。
1.3.2 設(shè)計(jì)探究活動(dòng) 例如,針對(duì)酶概念中重要的下位概念“催化作用”,可設(shè)置不同溫度、pH、酶量、催化劑類型等變量對(duì)應(yīng)的一系列實(shí)驗(yàn)情境,探究酶的特性及影響酶活性的因素,體驗(yàn)概念的生成;通過學(xué)習(xí)科學(xué)史,引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)家,參與體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,得出光合作用的原料、條件、產(chǎn)物。推理得出光合作用的概念。
1.4 加強(qiáng)概念辨析 可通過提問、作業(yè)、測試、交流、討論等,了解學(xué)生存在的易錯(cuò)概念,而后透視概念,深入分析概念的內(nèi)涵和外延,加強(qiáng)對(duì)概念辨析的訓(xùn)練,由同中求異、異中求同,辨析重要概念:種群/物種、正/負(fù)反饋、生物多樣性/物種多樣性等;針對(duì)易錯(cuò)知識(shí),設(shè)計(jì)問題串層層追問,或設(shè)計(jì)形成認(rèn)知沖突,反思概念轉(zhuǎn)變,形成目標(biāo)概念意義的重建。
1.5 有序梳理概念 教學(xué)活動(dòng)應(yīng)圍繞核心概念的理解展開。可將上位的核心概念拆分為一系列較為具體的下位概念進(jìn)行細(xì)化、提煉,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)下位概念的本質(zhì)及其作用機(jī)理,在新情境下解決實(shí)際問題,促進(jìn)理解上位概念。同時(shí)幫助學(xué)生修正頭腦中的相異概念,建立科學(xué)概念。
在復(fù)習(xí)教學(xué)中,思考核心概念與原有概念之間的聯(lián)系,以及核心概念與其他相關(guān)概念之間的聯(lián)系,對(duì)核心概念的提煉及梳理是十分重要的。例如,對(duì)《分子與細(xì)胞》教材中核心概念的梳理(圖1)。
在某種意義上,理解模型和進(jìn)行模型建構(gòu)活動(dòng)是學(xué)生理解生物學(xué)的一把鑰匙,圍繞模型組織高三生物學(xué)復(fù)習(xí),用建模的辦法來反映生命活動(dòng)的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生掌握模型建構(gòu)的思路方法,搭建解題的思維模板,有利于學(xué)生領(lǐng)悟生物學(xué)知識(shí)的本質(zhì),透徹理解核心知識(shí),提高學(xué)習(xí)的實(shí)效性,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。復(fù)習(xí)必修三模塊的內(nèi)容,可以更多地采用模型建構(gòu)的方式。
2.1 概念模型構(gòu)建 例如,在《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材中,血糖調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。基于學(xué)生的認(rèn)知思維水平,教師可先引導(dǎo)學(xué)生分析血糖的三個(gè)來源和去路及其對(duì)血糖量的影響,再分析激素對(duì)血糖調(diào)節(jié)的影響,最后通過學(xué)生討論、師生交流,完成血糖調(diào)節(jié)模型的構(gòu)建(圖2),使血糖調(diào)節(jié)的過程簡潔明了,知識(shí)要點(diǎn)之間的聯(lián)系一目了然,讓學(xué)生在建構(gòu)模型過程中,知識(shí)和能力得到進(jìn)一步提升。

圖1 《分子與細(xì)胞》教材中的核心概念

圖2 血糖調(diào)節(jié)概念模型
教學(xué)中也可從學(xué)生思維的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā),為難點(diǎn)的突破設(shè)置一定的知識(shí)“階梯”。例如,體液免疫和細(xì)胞免疫內(nèi)容過程復(fù)雜,是免疫學(xué)的難點(diǎn)。可首先比較體液免疫和細(xì)胞免疫兩者的聯(lián)系,做好知識(shí)鋪墊,通過師生交流,形成“體液免疫與細(xì)胞免疫過程”模型構(gòu)建的知識(shí)框架(圖略),而后學(xué)生進(jìn)一步討論,填寫并完成模型的有關(guān)內(nèi)容。
2.2 數(shù)學(xué)模型構(gòu)建 當(dāng)一種自然規(guī)律定量化揭示其規(guī)律時(shí),要比用文字的方法更準(zhǔn)確、更容易讓學(xué)生理解。例如,S/J型種群增長變化曲線、酶活性受溫度和pH等影響的示意圖、生長素的生理作用與其濃度的關(guān)系、進(jìn)食前后血糖濃度及相應(yīng)的胰島素分泌變化規(guī)律等。在教學(xué)中可引導(dǎo)學(xué)生分析生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律,自主構(gòu)建所述的數(shù)學(xué)模型。
2.3 物理模型構(gòu)建 引導(dǎo)學(xué)生綜合學(xué)過的知識(shí),自主建構(gòu)物理模型,有利于加深學(xué)生對(duì)細(xì)胞整體性的認(rèn)知和細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的認(rèn)識(shí)。例如,綜合細(xì)胞知識(shí),畫出細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖,標(biāo)出各結(jié)構(gòu)名稱及其功能;畫出細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,寫出細(xì)胞膜各部位結(jié)構(gòu)名稱及功能,圖示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸實(shí)例等。
3.1 有序安排復(fù)習(xí)層次 高三生物學(xué)復(fù)習(xí)中,一輪復(fù)習(xí)應(yīng)注重知識(shí)的重組、梳理,構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架,進(jìn)行系統(tǒng)化導(dǎo)向下的知識(shí)細(xì)節(jié)重建,知識(shí)細(xì)節(jié)建構(gòu)下的系統(tǒng)拓展;二輪復(fù)習(xí)應(yīng)注重進(jìn)行知識(shí)塊拓展及組塊聯(lián)網(wǎng),完成第二次知識(shí)系統(tǒng)化,由知識(shí)深度帶來廣度,通過專題復(fù)習(xí)對(duì)知識(shí)的覆蓋來實(shí)現(xiàn)知識(shí)的“滾動(dòng)”,并強(qiáng)化訓(xùn)練知識(shí)的應(yīng)用。
3.2 將知識(shí)系統(tǒng)化 目前,學(xué)生的生物學(xué)知識(shí)存在靜態(tài)化、模式化與碎片化傾向,這不利于學(xué)生認(rèn)知的生成和知識(shí)的同化。在復(fù)習(xí)中,如果學(xué)生缺少知識(shí)系統(tǒng)化這一環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)的瓶頸就不可能突破。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新信息進(jìn)行精制加工,將相關(guān)的知識(shí)體系整合在一起,使零散的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化,達(dá)成知識(shí)整體性的功能。
3.2.1 建構(gòu)小專題知識(shí)體系 可引導(dǎo)學(xué)生通過自主建構(gòu)思維導(dǎo)圖、概念圖、結(jié)構(gòu)-功能圖等小體系,促進(jìn)學(xué)生理解并內(nèi)化知識(shí)。例如,細(xì)胞代謝涉及的知識(shí)點(diǎn)多,可設(shè)計(jì)畫出一棵樹,在樹的根、莖、葉不同部位中寫出有關(guān)細(xì)胞代謝的概念名稱,將已學(xué)的零碎知識(shí)整合,體現(xiàn)概念間的關(guān)系,從整體上把握知識(shí)。
3.2.2 建構(gòu)大專題知識(shí)體系 例如,在《遺傳與進(jìn)化》教材中有關(guān)基因?qū)n}的知識(shí)體系,可設(shè)計(jì)專題的問題串:人類是怎樣認(rèn)識(shí)基因的存在?基因在哪里?基因是什么?基因是怎樣行使功能的?基因在傳遞過程中怎樣變化?人類如何利用生物的基因?生物進(jìn)化過程中基因頻率是如何變化的?此外,還可引導(dǎo)學(xué)生從基因到遺傳的發(fā)生機(jī)理,從宏觀到微觀的認(rèn)知規(guī)律,構(gòu)建“基因→DNA→染色體→細(xì)胞核→細(xì)胞→個(gè)體→種群”的知識(shí)序列,將知識(shí)碎片梳理成知識(shí)體系(圖3)。

圖3 基因知識(shí)體系