基于預學單的概念教學模式的探索

張 翰

（浙江省普陀中學 浙江普陀 316100）

概念是生物學課程體系的基礎，新的課程標準也將“內(nèi)容聚焦大概念”作為實施新課程的基本理念之一［1］，因此概念教學在高中生物學教學中具有十分重要的地位，是培養(yǎng)和發(fā)展科學思維能力和科學探究能力，并由此形成一定的生命觀念和社會責任，培養(yǎng)生物學核心素養(yǎng)的重要途徑。

在學生構(gòu)建概念的過程中，前概念是學生建立科學概念的原動力，扮演著十分重要的角色。所以在實際教學中，教師若能把握學生的前概念，并從學生的實際認知水平出發(fā)，以學生感興趣的問題入手開展教學，就會使教學有的放矢，助推概念的構(gòu)建。教師應如何把握學生的前概念？通過教學實踐，筆者認為運用預學單開展概念教學不失為有效的教學方法，其流程如圖1。

圖1 基于預學單的概念教學流程圖

1 設計預學單

預學單是教師依據(jù)教學內(nèi)容和教學目標而設計的一種引導學生有效進行課前預習的文本。它不同于學案或?qū)W案，只是圍繞教學目標，將教學內(nèi)容以少數(shù)幾個問題或問題串的形式進行科學、合理、邏輯化的呈現(xiàn)，使學生明確學習活動的“出發(fā)點”，為學生的課前預習活動提供基本線索、基本內(nèi)容和思維活動，為概念的構(gòu)建提供一種邏輯遵循或思考的方向。

例如，在學習浙科版必修2“遺傳信息的表達——RNA 和蛋白質(zhì)的合成”的第1 課時內(nèi)容前，設計了如下預學單：

①上節(jié)課討論了如何復活猛犸象。但是通過DNA 的復制只是獲得了更多的猛犸象的遺傳物質(zhì)，如何通過這些遺傳物質(zhì)重現(xiàn)這些已滅絕了的生物？ 請根據(jù)下面列出的知識點，推測DNA 與蛋白質(zhì)的關系。

A.蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，能體現(xiàn)生物的性狀

B.DNA 控制生物的性狀

由此，你認為DNA、蛋白質(zhì)和生物性狀的關系是什么？結(jié)合上節(jié)課內(nèi)容總結(jié)DNA 作為遺傳物質(zhì)的功能是什么？

②DNA 控制蛋白質(zhì)形成的大致過程是怎樣的？

③DNA 是如何將遺傳信息轉(zhuǎn)錄給mRNA 的？

④mRNA 翻譯形成蛋白質(zhì)的過程如何？

在預學單的設計實踐中，主要遵循以下3 個原則：

1）依據(jù)教學目標的設計原則：教學目標是課堂教學的總遵循，因而在預學單的設計上也應清晰體現(xiàn)。例如上述的預學單中，通過問題①起承上節(jié)課“DNA 復制”的內(nèi)容，引導學生通過科學思維推導、歸納DNA 作為遺傳物質(zhì)的2 個功能，由此體會遺傳信息表達的重要意義；通過問題②～④使學生圍繞本節(jié)課的教學重點，從總體把握到局部深入，使學生理解DNA 通過轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)合成的生理功能，最終在分子水平形成對基因控制性狀的認識，并初步認識生物大分子之間的相互作用。這樣使學生通過完成預學單，厘清學習活動的基本線索、基本內(nèi)容，明確重、難點，初步構(gòu)建知識體系，并在預學過程中使思維得到訓練。

2）生活化情境的設計原則：在設計預學單時，教師可有目的地引入或創(chuàng)設生動具體的生活化場景，幫助學生理解教材或激發(fā)興趣。例如，上述“通過DNA 的復制只是獲得了更多的猛犸象的遺傳物質(zhì)，如何通過這些遺傳物質(zhì)重現(xiàn)這些已經(jīng)滅絕了的生物”等，使學生從自身感興趣的情境中得到情感體驗，體悟遺傳信息表達的重要性，有利于培養(yǎng)學生的應用意識并增強學生的社會責任和生命觀念。

3）基于學情的分層和遞進的設計原則：設計預學單時要以學生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗，以及班級中學生的學習情況、思維特點等為基礎，進行分層設計。教師要預估哪些知識是學生已有的生活經(jīng)驗，哪些是通過預學很容易就能掌握的，哪些內(nèi)容學生預學時會遇到困難，按照知識的脈絡設置基礎性、挑戰(zhàn)性等不同層次的問題，由易到難進行層層遞進。在本節(jié)課的預學單設計時，學生都知道猛犸象復活需要獲取其DNA 并進行復制，但并不知道復活還需要遺傳信息的表達，也并不十分清楚DNA、蛋白質(zhì)和性狀的關系，因此設計問題①對學生進行引導。由于本節(jié)課內(nèi)容比較抽象，因此對概念的學習采用先從概念框架上總體把握，再從概念的各個局部逐層深入的方法，因此依次設計了問題②～④。這樣既使學困生能“跳一跳，摘得到”，又兼顧學優(yōu)生，使其保持對學習的濃厚興趣，從而使不同學力的學生都能有所收獲，促進生物學學科核心素養(yǎng)的更好發(fā)展。

2 完成預學單

以完成預學單這種任務驅(qū)動和問題驅(qū)動的方式引導學生在課前完成預習，厘清本節(jié)內(nèi)容的知識架構(gòu)，明晰重、難點，激起疑問和問題解決的欲望，形成比較接近于科學概念的前概念，讓學生帶著收獲和疑惑走向課堂。

3 修正教學方案

教師通過批閱預學單，精準了解學情，了解學生對相關概念的理解程度及學習中的疑惑等，有利于及時有效地修正教學方案，實現(xiàn)“先學后教”“以學定教”的目的，使課堂教學更有針對性、更高效。例如，在批閱預學單后，教師發(fā)現(xiàn)學生對DNA、蛋白質(zhì)、性狀之間的關系的認識比較到位，但對轉(zhuǎn)錄意義的理解還比較模糊，對遺傳信息通過特定種類的蛋白質(zhì)得以體現(xiàn)及如何使遺傳信息通過蛋白質(zhì)正確表達的理解存在偏差。為此，根據(jù)這些前概念，筆者重新調(diào)整了教學方案：刪除了原教案中為幫助理解基因、蛋白質(zhì)、性狀之間關系而設計的材料和討論環(huán)節(jié)；在預學單問題②的基礎上增加了“為什么要形成mRNA？”的設問，從不同角度認識轉(zhuǎn)錄的意義等。

基于預學單的概念教學，主要是從學生的前概念入手組織教學，這就對教師的備課提出了更高的要求：不僅要設計好預學單，寫好教案，做好首次備課，還應根據(jù)學生完成預學單時所暴露的前概念，對首次備課的教案進行推敲、打磨和修正，做好二次備課。因此，教案的書寫格式也應該與之相適應，既要反映基于預學單的概念教學的基本流程，也要體現(xiàn)二次備課的內(nèi)容。為此，設計了相應的教學備課表（表1）。

表1 基于預學單的概念教學備課表

4 辨析預學單

本環(huán)節(jié)是課堂上在教師的引導下，學生通過匯報預學成果，展開質(zhì)疑、討論、概括等辨析過程，在前概念的基礎上更好地構(gòu)建科學概念并進行總結(jié)、拓展、應用和提升。其基本流程如圖2。

圖2 辨析預學單的基本流程圖

本文以“遺傳信息的表達——RNA 和蛋白質(zhì)的合成”第1 課時為例（節(jié)選）闡述。

4.1 小組交流匯報 教師根據(jù)預學單，請學生在小組內(nèi)討論DNA、蛋白質(zhì)、性狀之間的關系，并概括DNA 作為遺傳物質(zhì)的功能。由課代表主持討論和發(fā)言，并將討論的最后結(jié)果寫在黑板上（圖3）。

圖3 “DNA 作為遺傳物質(zhì)的功能”的預學和討論結(jié)果

設置這一問題的目的是引導學生由預學單問題①形成的前概念向科學概念回歸，形成“DNA具有遺傳信息決定和遺傳信息表達的雙重功能”的共識，從而為“遺傳信息的表達是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實現(xiàn)的”這一核心概念的探究和建立奠定基礎，也為下節(jié)課“中心法則”的教學打下伏筆。

4.2 引發(fā)沖突再探究 根據(jù)上圖的討論結(jié)果，教師承接上節(jié)課猛犸象復活的話題，由師生共同討論得出：要使猛犸象復活，除獲得其DNA 外，還應使其DNA 上的遺傳信息通過控制蛋白質(zhì)的合成表達出來。由此，教師順利將話題引導至預學單的問題②，并在圖中的“控制”后面畫上“？ ”。由于該問題是從總體框架上把握遺傳信息表達這一概念的，需要學生有一定的邏輯分析和概括能力，因此在課堂上通過設置以下4 個相關聯(lián)的分問題進行討論從而解決問題②：

分問題1：DNA 存在的場所在哪里？

分問題2：蛋白質(zhì)合成的場所在哪里？

分問題3：為什么要合成mRNA？

分問題4：細胞核內(nèi)的DNA 如何控制細胞質(zhì)內(nèi)核糖體上的蛋白質(zhì)的合成？

教師組織學生進行小組合作學習和討論，通過組間的交流形成遺傳信息表達的概念框架。

本環(huán)節(jié)的教學設計是基于批閱預學單時學生所暴露的前概念，即對DNA 控制蛋白質(zhì)合成時為什么先要合成mRNA 的理解比較機械，前后缺乏一定的邏輯思考，因此設計了上面4 個分問題促進學生的理解和科學思維，幫助學生有邏輯地搭建科學概念的框架。

在對概念建立總體框架的基礎上，還需對概念進行解構(gòu)，理解概念的內(nèi)涵。教師通過激疑，將學生引導至預學單問題③和④的學習中。由于這2 個問題所涉及的內(nèi)容比較抽象，不易正確理解，因此在教學中根據(jù)在完成預學單時暴露的對概念理解不深入、較模糊的情況，教師將問題③拆解成5 個分問題，分別是：

分問題1：RNA 與DNA 在化學組成和分子結(jié)構(gòu)上有何不同？

分問題2：DNA 轉(zhuǎn)錄形成mRNA 的過程是怎樣的？

分問題3：轉(zhuǎn)錄形成的mRNA 是否攜帶DNA 2 條鏈的遺傳信息？

分問題4：RNA 還有哪些類型？各自的功能如何？

分問題5：mRNA 是怎樣從細胞核進入細胞質(zhì)的？

將問題④拆解成3 個分問題，分別是：

分問題1：翻譯過程除了mRNA 外，還有哪些結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的參與？

分問題2：翻譯的大致過程是什么？

分問題3：翻譯過程中決定氨基酸種類和順序的是哪種物質(zhì)？

對問題③和④的教學，還應借助動畫、示意圖等資料，進行深入分析，引導學生比較和聯(lián)系DNA 復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等小概念，形成對DNA 控制蛋白質(zhì)合成的全過程的認識，從而豐富概念的內(nèi)涵，培養(yǎng)科學思維和科學探究的能力。

4.3 小結(jié)提高 師生共同對轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程進行回顧，理順核心概念建立的基本脈絡和內(nèi)在邏輯。

4.4 應用與反饋 本階段的學習，主要通過典型的例題展開，一是能增強學生對所學知識的應用意識和運用概念解決實際問題的能力，增強學生的社會責任；二是在解答過程中暴露出思維過程，有利于教師準確把握學生對概念的哪些方面掌握還有欠缺，哪些方面的能力有待加強，便于在后續(xù)學習中進行查漏補缺。

4.5 總結(jié)與評價 各小組匯報交流學習成果，并推選學生在黑板上完善課始所畫的關系圖，結(jié)果呈現(xiàn)如圖4。通過本階段的學習，學生對概念的內(nèi)涵和外延的把握更精準，對生物大分子的形成和生物大分子之間的相互作用，以及遺傳信息流動的過程和作用的理解更深刻，并從微觀的分子水平認識生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀（圖4）。

圖4 “DNA 作為遺傳物質(zhì)的功能”的總結(jié)和評價結(jié)果

通過辨析預學單，圍繞落實生物學核心素養(yǎng)這一主題，將學生個人預學、小組交流、全班討論、教師指導等有機結(jié)合，讓學習由被動變?yōu)橹鲃樱龠M了科學概念的自主構(gòu)建。

以預學單為抓手助推概念自主構(gòu)建的教學實踐，是通過預學單、評價學生的預學效果發(fā)現(xiàn)學生的前概念、及時調(diào)整修正教師的教學方案并在課堂上通過對相關概念的辨析而達成概念自主構(gòu)建的目的。但在實踐中，怎樣保持學生對預學的高度熱情，怎樣設計預學單才能更好地滿足不同學力水平學生的需求，在辨析預學單過程中怎樣更好地落實生物學學科核心素養(yǎng)等有待于深入探索。