高中生物學核心概念的知識生成策略探索

李偉華

摘 要： 生物學核心概念是位于學科中心，具有超越課堂以外的遷移價值和持久價值的概念性知識，包括主要概念、原理、理論的基本理解和解釋，生物學核心概念是學科結構的主干部分。“知識生成課堂（教學）”是指在彈性預設的前提下，教師引導學生發生新舊知識相互作用，實現知識的深層理解，完成自主構建，以實現教學目標的活動。“生成”是學生生命的具體課堂中的體現。高中生物學教學中圍繞核心概念的知識生成，有利于學生在學習中真正理解知識，構建知識網絡，內化知識，提高學習效率。本文以生物必修一《分子與細胞》為例，運用教材資源、運用概念圖、聯系生活實際等策略探索高中生物學核心概念的知識生成方式。

關鍵詞： 高中生物 核心概念 知識生成

一、基于教科書，問題驅動學習，掌握核心概念。

在新一輪課程改革中，高中生物教科書在編排上增設了許多導學的專欄，突出了問題（任務）驅動學習的方法，期望把傳統的教學過程轉化為更接近“提出問題—解決問題—發現問題”的過程。如在每章首頁，由“引言+圖片+名言（或詩句）”組成；每節以“問題探討”專欄開始；每節的核心內容，以問題形式組成“本節聚焦”專欄；還有“資料分析（或資料搜集和分析）”和“思考與討論”，等等。這些專欄的設置在一定程度上引導學生抓住章節的主干，圍繞主干串聯基本概念，并思考其內在關聯和知識本質。如第1章第1節《從生物圈到細胞》，“本節聚焦”為3個問題：為什么說生命活動離不開細胞？地球上的生命系統可以分為哪些層次？為什么說細胞是基本的生命系統？其實，這3個問題就是3個核心概念：生命活動離不開細胞；生命系統的層次；細胞是基本的生命系統。其中“生命活動離不開細胞”這一核心概念教學過程中，教師為學生設置了問題串：“生物按照是否由細胞組成可以幾類”（答：細胞生物和病毒）；“依據構成生物的細胞的多少又可以分為什么”（答：單細胞和多細胞生物）；“單細胞和多細胞生物的生命活動場所是在哪里”（借助教科書上的“資料分析—生命活動與細胞的關系”引導學生分析，答：在細胞中）；結合教材節首的“問題探討—SARS病毒”提問“病毒的生命活動在哪里進行？”學生通過資料了解SARS病毒侵害人體的肺部細胞，導致呼吸困難等，借助討論提示的“病毒不具有細胞結構”，學生自然理解了教科書上的“即使像病毒那樣沒有細胞結構的生物，也只有依賴活細胞才能生活”的描述，并深刻理解了“生命活動離不開細胞”這一核心概念。

“生成性學習，就是要訓練學生對他們閱讀的東西產生一個類比或表象，如圖形、圖像、表格或圖解等，以加強其深層理解”。通過問題串形式的學習，學生在腦袋中形成了“地球上因細胞才形成的瑰麗的生命畫卷”的圖像，這已將“生命活動離不開細胞”這一核心概念轉化成圖像深刻于腦海。

教師基于教材資源，通過設計問題串，以問題（任務）驅動學生主動學習，能有效幫助學生扎實理解基本知識，并掌握核心概念。

二、運用概念圖，構建核心概念，達成知識生成。

概念圖是用來組織和表征知識的工具。它是由美國康乃爾大學教育心理學家諾瓦克（Joseph D.Novak）博士等根據奧蘇貝爾（David P.Ausubel）的有意義學習理論而開發的。它是由節點和連線組成的一系列概念的結構化表征，其中的節點表示某一命題或領域內的各概念，連線則表示節點概念間的內在邏輯關系。它可以讓學生通過各個知識點的回顧，梳理相關概念間的聯系，從而建構核心概念。

例如“蛋白質是生命活動的主要承擔者”這一核心概念是分析了蛋白質分子結構多樣性原因和逐漸了解生命活動無時無刻不與蛋白質相關，以及和其他組成物質相比較后抽象和概括出來的核心概念。該核心概念既涉及蛋白質的基本組成單位、組成元素、分子結構與空間結構、功能等方面，又涉及肽鍵、二肽、多肽、氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、脫水縮合等基本概念及生物學知識。要使學生真正理解該核心概念，需要學生在清晰各基本概念的基礎上，梳理各概念之間的聯系，如在掌握氨基酸的組成元素、氨基酸結構式的前提下，明確兩（多）個氨基酸脫水縮合形成二（多）肽的過程，進而理解盤曲折疊方式的不同構成了空間結構的多樣性，從而使其擁有功能的多樣性。當基礎概念梳理好后，通過學生自主地勾畫概念圖（圖1），使各具體概念之間的關系更加清晰，在畫概念圖的過程中，使學生不斷思考，將碎片化各知識點相連接，形成知識結構，并具有節點，最終形成并支撐“蛋白質是生命活動的主要承擔者”這一核心概念。

通過概念圖，使學生在思考、回顧知識的基礎上，將概念內化為自己的理解，并用連線方式表示其內在關聯，形成知識體系，達成核心概念的生成。

三、聯系生活實際，創設學習情境，理解核心概念。

生物學是與學生生活實際關系最密切的一門學科，高中生物教科書中的“與生活的聯系”“科學技術社會”等專欄都在營造一種聯系現實生活的學習氛圍，創設進一步理解和應用知識的情境。在生物學教學中，適當聯系學生生活實際，創設生活情境，能夠使學生在解決實際問題的同時，深入理解生物學的核心概念。

第5章第1節“酶”的核心概念：“酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中多數是蛋白質”，這一核心概念統領了本章節的眾多基礎知識，包括“酶本質主要是蛋白質，少數是RNA”，“酶通過降低化學反應活化能而發揮催化作用”及“影響酶促反應的因素”等，并以其為核心形成具有內在邏輯聯系的知識體系。

在講授“酶”這節知識前，學生對“酶”并沒有太多認識。為了使學生更好地理解該核心概念，化解該知識的抽象性，教師展示《科學·技術·社會》這個欄目中多幅極具沖擊力彩圖，并讓學生將家里使用的洗衣粉、牙膏等日常用品包裝袋（盒）在課堂上進行交換展示，提醒學生從包裝袋（盒）上的物品說明中找出與“酶”相關的描述。學生從這一學習環節感受到原來“酶”就生活在我們的周圍，酶原來與人類活動那么密切相關，加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗得更干凈，多酶片中含有很多種消化酶，果膠酶可以提高果汁的澄清度，等等。通過這些生活實際例子，學生感受到，“酶”給我們的生活增添姿彩，這樣提高了學生對“酶”這一知識的探究興趣，從而為“酶的本質和作用”、“酶的特性”等其他概念的學習做好了鋪墊，有助于學生加深對“酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中多數是蛋白質”這一核心概念的理解。

聯系生活實際，創設學習情境，充分結合生活中常見的相關素材，化抽象概念為具體物象，使學生從生活實例中強化核心概念，提高知識遷移與運用能力，體驗到生物學是一門實用的科學，從而對生物學產生更濃厚的興趣。

高中生物學教學中圍繞核心概念的知識生成，有利于學生在學習中真正理解知識，構建知識網絡，內化知識，提高學習效率。由于學生的學習主要是通過課堂教學每一課時中參與教學過程，在過程中理解和不斷積累而形成的，對生物學核心概念的認識，也是在獲得大量事實和一般概念的基礎上，逐漸概括和建構起來的。知識生成既重視教師的“教”，又重視學生的“學”；既強調教師的“生”，又強調學生的“成”。教師在教學過程中，圍繞核心概念，通過充分運用教材資源、運用概念圖、聯系生活實際等策略，引導學生聯系舊知識，形成知識結構和網絡，最終形成新知識，實現知識的深層又理解，這樣才能深刻地掌握并運用知識。教師在引導學生構建、理解和掌握核心概念的過程中，實現預設的教學目標。

參考文獻：

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