基于微課的核心概念的教學設計、應用與評價
——以“細胞核——系統的控制中心”為例

合肥師范學院生命科學學院 尹文靜 陳延松

高中生物學核心概念是指包括概念、原理、模型、規律及理論等位于學科中心的概念性知識。它是基于高中生物學課程標準中知識框架概括總結出來的，強調概念之間的關聯及概念體系的結構，是學科知識的主干。很多高中生物學教師十分注重核心概念教學［1-2］。教師在開展核心概念教學時，應注意指導學生形成正確的核心概念，防止學生產生空殼概念，減少核心概念誤傳的風險，幫助學生構建高中生物學核心概念知識體系。圍繞核心概念開展教學可以解決知識爆炸與學生學習時間有限之間的矛盾，同時也能夠解決知識教學與能力培養、理論學習與動手實踐等相脫節的問題。

高中生物學必修1《分子與細胞》模塊緊緊圍繞“細胞是基本的生命系統”核心內容展開，從細胞的層次、組成和結構、功能、發展和變化的角度闡釋了基本生命系統的特性。第3節“細胞核——系統的控制中心”是第3章“細胞的基本結構”的教學重點和難點，是在學生學習了細胞膜和各種細胞器的結構和功能基礎上，進一步更加全面完整地從亞顯微層面分析細胞，對培養學生歸納、綜合等抽象思維能力以及設計實驗的能力具有重要意義。

一、多層級的“細胞核——系統的控制中心”核心概念知識體系

依據高中生物學課程標準，結合深入解讀教材，《分子與細胞》模塊第3章第3節“細胞核——系統的控制中心”核心概念是一個三層級知識體系，包含一個核心概念、一個重要概念和五個一般概念或生物學事實，見表1。

表1 “細胞核——系統的控制中心”核心概念知識體系

二、“細胞核——系統的控制中心”微課教學設計

微課教學設計是微課的重點，直接影響微課的最終應用效果，教學設計時要注重對上述梳理出的重要概念下屬的一般概念或生物學事實的學習，從而實現核心概念的構建。

（一）情境導入

通過簡單介紹大多數的真核細胞都是有細胞核的，只有少數種類的細胞，像哺乳動物成熟的紅細胞和高等植物成熟的篩管分子沒有細胞核，提出問題：細胞核為什么如此重要呢？由此導入細胞核的功能。

設計意圖：以問題引發學生思考，激起學習興趣，同時使新知識與舊知識融為一體，有助于學生知識的建構。

（二）引導探究

細胞核有什么功能呢？通過圖片介紹傘藻的組成及品種，運用動畫展示“傘藻的嫁接和核移植實驗”的全過程，引導學生思考：長什么樣的帽由什么決定？得出結論：細胞核是遺傳的調控中心，控制細胞的遺傳性狀。接著展示“變形蟲切割、核移植實驗”，引導學生得出結論：細胞核是細胞代謝活動的調控中心。最后，總結出細胞核的功能：細胞核是遺傳物質儲存的場所，是細胞進行遺傳和代謝的調控中心。

設計意圖：通過分析材料，學生能夠主動地去思考和分析問題，不僅樹立了“細胞核與細胞的代謝和遺傳有關”這個一般概念的觀念，同時掌握了在已有知識的基礎上分析問題得出結論的方法，還可以提高學生歸納、總結等綜合能力。

（三）解讀結構

通過“細胞核的功能和結構相適應”引出細胞核的結構。展示細胞核的結構圖，整體認知細胞核。首先，介紹細胞核最外層的核膜和核孔，以及它們的結構和功能。接著，通過圖文結合的方式說明染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在形態。然后，探討了染色質或染色體的組成以及DNA的功能。最后，介紹核仁的功能。

設計意圖：通過細胞核每個結構的分析，實現了對本節重要概念所包含的其他一般概念或生物學事實的解讀，達到促進學生掌握本章核心概念的目的。

（四）概念圖總結

以“細胞核的結構和功能”為核心設計概念圖，并通過此概念圖對本節課進行總結，幫助學生構建知識框架。

設計意圖：從整體的角度分析這一節的生物學事實和一般概念，以及它們之間的聯系，讓學生在大腦中形成本節的知識框架，從而更好地構建核心概念。

三、教學應用與評價

（一）實驗對象

實驗對象為安徽省合肥市某省級重點示范高中高一年級（1）班、（10）班、（31）班和（33）班四個平行班級，學生數分別為49人、53人、57人和57人。

（二）實驗研究過程

首先，實驗設計。本次實驗分為A、B兩組進行，A組包括實驗班（1）班和對照班（31）班，其中，要求實驗班學生借助上述制作好的微課進行課前預習，對照班學生按照傳統方式進行預習；B組包括實驗班（10）班和對照班（33）班，其中，要求實驗班學生借助微課進行課后復習，對照班學生按照傳統方式進行復習。

其次，前測。第2章結束后進行了階段考試，實驗開始時對對照班與實驗班的階段考試成績（滿分 100分）做了 SPSS19.0 的獨立樣本 T 檢驗。

再次，后測。待第3節“細胞核——系統的控制中心”課程結束后，進行單元測驗，測驗試卷滿分為40分。

最后，利用獨立樣本T檢驗分析微課不同使用方式下實驗班與對照班學生成績的差異性。

（三）實驗結果數據分析

表2 使用微課預習方式下學生前測和后測成績差異性比較

表3 使用微課復習方式下學生前測和后測成績差異性比較

前測數據顯示：A組、B組中實驗班與相應對照班的獨立樣本T檢驗無明顯差異。由此得出結論：實驗班和對照班的設置是合理的。

后測數據顯示：無論微課用于預習還是復習，從測試成績結果來看，實施微課的實驗班均比常規教學的對照班的平均值高，且實驗班高分數段人數多于對照班；后測成績獨立樣本 T 檢驗，均出現 P ＜0.05，這表示使用微課的兩個實驗班與沒有使用微課的對照班在成績上具有顯著性差異，原因可能是基于核心概念的微課應用于教學這一新穎教育手段吸引了實驗班學生，提高了學生學習生物學的興趣，并有助于學生構建自己的知識體系，故成績有較大提升。

四、結語

基于核心概念所設計出來的微課無論用于課前預習，還是用于課后復習，在學生的成績提升方面都起到了顯著的效果，可見基于微課的核心概念教學能夠很好地建構知識體系，調動學生的學習熱情，從而更好地實現高中生物的有效教學。

參考文獻

［1］張萬明.把握核心概念，提高教學有效性［J］.生物學教學，2011，36（1）.

［2］袁蘭.淺議高中生物教學中核心概念的突破［J］.中學教學參考，2012（8）.