高中生物復習課核心概念教學策略研究

黃璐璐　林建春

核心概念是學科內容中心的概念性知識，是學科知識的主干部分。生物學是一門實驗性科學，生物學科核心概念包含了重要的概念、原理和理論，是學生理解生物學科內容的關鍵。圍繞核心概念的教學可以使碎片化的知識形成整體，更有利于學生的理解和掌握。在高中生物的學習過程中，隨著學生認知水平的不斷提高，對生物核心概念的理解也不斷加深。在傳統的復習課教學中，不少教師更多強調學生對知識概念的反復記憶，卻忽略了引導學生對核心概念更深層次的理解。筆者以“光合作用”復習課為例，研究在高中生物復習課中落實核心概念教學的方法。

光合作用是高中生物的核心概念之一，其定義為：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程。在新課的教學中，教師可以通過講授、實驗、演示、組織小組合作探究等方法，引導學生討論和學習光合作用的過程及其影響因素。而在復習課的教學中，學生學習的內容不能局限于對已有知識的重復記憶，而需要在鑒別、論證的過程中強化對已有知識的理解。因此，筆者嘗試通過以下幾種方式來促進學生對光合作用這一核心概念的深入理解。

1建構模型，促進核心概念的歸納

奧蘇貝爾認為，有意義學習是指學習者在新知識和舊知識之間建立起非任意的、實質上的聯系。學生在必修一的學習中已經掌握了光合作用的過程、光反應和暗反應的區別和聯系以及光合作用的影響因素等內容。因此，在復習課的教學過程中，教師可以借助概念模型的構建，促進學生對核心概念的歸納整理。

在核心概念的教學中，借助模型方法將核心概念以概念模型的形式呈現出來，使學生對整個體系有更清晰的認識。例如，在復習完有關光合作用發現史的科學實驗之后，教師可以引導學生建構光合作用的概念模型，如圖1所示。在此模型建構過程中，學生不僅要熟知光合作用過程的每一步反應，更需要明白光反應和暗反應的內在聯系。

同時，模型建構也可以作為教師的課堂教學效果的評價手段之一，反饋學生對核心概念的掌握情況。例如，在復習光合作用的發現過程時，教師可以提供以下材料：1939年英國生物化學家希爾從繁縷葉片中提取出離體的葉綠體，用離體葉綠體的懸浮液與高鐵（Fe³⁺）鹽混合并照光。一段時間后，試管中的Fe³⁺變成Fe²⁺，同時放出O₂。根據這一材料，教師請學生分析以下兩個問題：Fe³⁺變成Fe²⁺，說明裝有葉綠體的試管產生了什么性質的物質？這種物質是由什么產生的？

之后，教師提供希爾實驗的補充材料：希爾將整個裝置放置在黑暗條件下，Fe³⁺沒有變化，也沒有O₂的釋放。教師引導學生通過分析希爾的這組實驗，思考：通過希爾的實驗，能不能將光合作用劃分為光反應和暗反應兩個階段？回答這一問題時，學生需要聯系光反應和暗反應的場所和條件。在這基礎上，教師可以提出更高層次的實驗設計內容：如果要設計一個實驗證明光合作用分為光反應和暗反應兩個階段，可以在希爾實驗的基礎上進行怎樣的改進？在思考這一問題時，學生需要利用所掌握的實驗設計的方法，控制實驗的自變量、無關變量，構建實驗流程圖（圖2），完成實驗設計。

2結合科學史，促進核心概念的理解

生物學的發展是由許多科學實驗的積累匯聚而成的，而在生物科學的產生和發展過程中，用詳實的資料記錄對生物科學發展具有重大影響的實驗，以及科學家們在實驗中的思維過程和方法就是生物科學史。生物學科學史是一個個生物學核心概念的發展過程。因此，在復習課中以科學史為背景，教師引導學生分析思考科學家們的實驗思路，更能促進學生對相關核心概念的深層次理解。

人類歷史上對光合作用的研究最早可以追溯到1648年比利時科學家海爾蒙特對柳樹生長所需原料的探究。在這幾百年的時間里，無數科學家們的實驗匯集在一起形成了今天對光合作用這一核心概念的認識。到目前為止，已有12位科學家因研究光合作用的相關過程而榮獲諾貝爾獎。在復習課中，教師可以引導學生設計實驗證明光合作用所需要的條件，促進學生理解光合作用相關的核心概念。如給學生提供實驗材料：某種綠色植物若干、光源、不透光的錫箔紙、碘液等。教師提出問題：如何設計實驗證明光合作用需要光？根據教師所給的實驗材料，學生很容易聯系薩克斯的實驗。接著，教師引導學生分析薩克斯實驗的過程及產物，并提出問題：除了檢測糖類之外，還可以通過什么指標來檢測光合作用的強度？學生會很容易想到：光合作用的產物包括糖類和O₂，因此，除了用碘液檢測之外，還可以通過O₂的生成來檢測光合作用的產物。由此引出關于恩格爾曼的實驗分析。

教師在復習課中結合科學史，不僅能讓學生掌握科學研究的方法，培養學生的科學探究能力，更有利于學生理解核心概念的形成過程，進而提高復習課堂的有效性。

3聯系生活實際，創設情境促進核心概念的應用

教師在高中生物復習課中運用情境教學的方式，可以激發學生學習探究的興趣，促進學生更好地理解核心概念并將核心概念運用于生活實際。光合作用是自然界中最常見的生命現象之一，在復習教學引入時，教師可以引導學生觀察身邊的植物，進一步激發他們學習的興趣。

例如，筆者通過展示校園大榕樹的圖片，引導學生從榕樹的生長過程思考光合作用的作用，從而引入關于光合作用過程的探索歷程。在復習完光合作用發現史、建構光合作用過程的模型之后，教師再次展示大榕樹的圖片，并要求學生由這棵大榕樹出發，思考光合作用對榕樹生長發育的作用以及榕樹的光合作用對整個生態系統的作用。學生不僅要知道光合作用是綠色植物利用CO₂和水，在葉綠體中制造有機物同時放出O₂的過程，更需要理解在這個過程中植物吸收光能并利用光在含碳分子之間形成的強有力的化學鍵，從而獲得了能量。作為生態系統中的生產者，榕樹通過光合作用將光能固定成化學能，并通過食物鏈和食物網流經整個生態系統。

在運用情境教學模式的時候，教師要注意所選的情境需貼合學生的生活實際，最好能引起學生的共鳴。同時，在教學過程中，教師應更多地引導學生將生物學理論延伸到現實生活中，通過解釋身邊常見的生命現象來實現對生物核心概念的深入理解。

除了光合作用之外，高中生物學中還有很多核心概念。在進行復習課的教學設計時，教師可利用核心概念建立知識體系，進而妥善處理教材中的相關資料，使得教材中的資源可以得到最大程度的利用。而在每一節課中，核心概念就是該節課的主線，教師可以采用不同的教學方法使主線更加清晰明了，如建構模型、結合科學史以及情境教學等方法。建構主義學習理論認為，學生在學習時需要對教師提供的材料進行主動建構。因此，在具體的教學過程中，教師可以依據建構主義理論的指導，側重學生核心概念的構建過程，使學生真正理解概念，并能將核心概念用于生活實際。