學(xué)習(xí)進(jìn)階的“一線三階”模式對核心概念教學(xué)的指導(dǎo)

張鳳美

摘要：學(xué)習(xí)進(jìn)階是最近十幾年來在國際的科學(xué)領(lǐng)域上研究的熱點方向，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生核心概念形成的軌跡。本文以“細(xì)胞的能量通貨-ATP”為例，闡述核心概念的構(gòu)建及其對教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階;一線三階;核心概念;ATP

中圖分類號：G633.91 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B ? ?文章編號：1672-1578（2020）23-0205-01

學(xué)習(xí)進(jìn)階是對學(xué)生學(xué)習(xí)某一核心概念時所遵循的連續(xù)的、有邏輯的、相互關(guān)聯(lián)的符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律的“概念序列”[1]。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》更看重學(xué)生對于生物學(xué)概念的建構(gòu)，依次從核心概念、重要概念、次位概念進(jìn)行細(xì)化，建構(gòu)聯(lián)系，體現(xiàn)了生物學(xué)知識的系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性，有助于學(xué)生認(rèn)知的建構(gòu)性，形成生物科學(xué)的核心素養(yǎng)。

以人教版必修一《分子與細(xì)胞》中第五章第二節(jié)“細(xì)胞能量通貨—ATP”的教學(xué)為例，談?wù)剬W(xué)習(xí)進(jìn)階中“一線三階”模式對核心概念教學(xué)的指導(dǎo)。

1.“一線三階”教學(xué)模式的內(nèi)涵

“一線三階”教學(xué)模式，是以概念為主線，通過設(shè)置問題鏈，關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展與生活經(jīng)驗，以促進(jìn)學(xué)生的三次學(xué)習(xí)進(jìn)階過程。通過引發(fā)興趣、自主感知（次位概念）→逐步深入、互動生成（重要概念）→聯(lián)系實際，拓展應(yīng)用（核心概念），構(gòu)建“一線三階”教學(xué)模式。

2.如何進(jìn)行“一線三階”教學(xué)模式

2.1 引發(fā)興趣、自主感知。學(xué)生基于之前的學(xué)習(xí)內(nèi)容已知糖類是主要的能源物質(zhì)，脂肪是儲能物質(zhì)，但直接用于生命活動的能源物質(zhì)并不清楚。通過觀看熒光樹發(fā)光的新聞報道視頻，思考螢火蟲發(fā)光的原理。以視頻引發(fā)學(xué)生興趣的同時，自主感知次位概念“ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。”

2.2 逐步深入、互動生成。在已知ATP的功能下，探究其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，利于形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。通過對問題的層層遞進(jìn)式設(shè)計，讓學(xué)生進(jìn)行模型構(gòu)建，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維，能夠達(dá)到深度學(xué)習(xí)。問題設(shè)置如下：首先閱讀課本88頁第二段及相關(guān)信息，構(gòu)建結(jié)構(gòu)簡圖。利用“”“”“”，分別構(gòu)建1.腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，2.腺嘌呤核糖核苷酸，3.三磷酸腺苷。其次設(shè)置問題1.腺苷與腺嘌呤之間的關(guān)系是什么？2.ATP、ADP、AMP（一磷酸腺苷）三者之間的關(guān)系是什么？3.ATP與RNA在結(jié)構(gòu)的聯(lián)系是什么？4.ATP為什么被稱為高能磷酸化合物？最后教師總結(jié)：ATP作為高能磷酸化合物，可以在水解時產(chǎn)生大量能量，從而為生命活動功能。該過程使學(xué)生再次理解ATP是驅(qū)動細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)。

基于生物事實：一個人在劇烈運動狀態(tài)下，每分鐘約有0.5kg的ATP分解釋放能量，供其所需。一個成年人在安靜的狀態(tài)下，24h內(nèi)竟有40kg的ATP被水解[2]。學(xué)生可認(rèn)知到：ATP消耗的同時也在生成。引出ATP與ADP彼此之間的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生通過完成表格內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生對比與歸納的科學(xué)思維，同時也形成物質(zhì)與能量相關(guān)聯(lián)的生命觀念。ATP的水解和合成與細(xì)胞中的吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)相聯(lián)系，基于這樣的認(rèn)識，學(xué)生對重要概念“細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)”形成初步認(rèn)知。

2.3 聯(lián)系實際，拓展應(yīng)用。課本中以生物發(fā)光、發(fā)電、肌肉運動、大腦思考等為例，說明生命活動離不開ATP。還可延伸ATP在生產(chǎn)生活中的實際應(yīng)用，例如如何檢查食物中細(xì)菌數(shù)量是否超標(biāo)，引出ATP生物發(fā)光檢測法。給予資料：ATP熒光檢測儀原理是利用“熒光素酶—熒光素體系”快速檢測ATP。ATP含量可以用來準(zhǔn)確地表明樣品中微生物與其他生物殘余的多少，從而能夠用于判斷衛(wèi)生狀況[3]。

回歸最初的熒光樹，展示前沿科學(xué)研究。2017年5月我國云南的科學(xué)家團(tuán)隊在國內(nèi)通過生物工程技術(shù)，經(jīng)植物組織培養(yǎng)和篩選后，首次培育了夜光植物[4]。由此培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會議題的社會責(zé)任，同時也增強(qiáng)了國家榮譽(yù)感和自豪感。通過聯(lián)系實際，關(guān)注生活與科學(xué)問題，形成核心概念“細(xì)胞的生存需要能量”。

最后，通過設(shè)計概念圖總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，概念圖的構(gòu)建能完善學(xué)生的知識體系，有利于學(xué)生理解核心概念、重要概念與次位概念之間內(nèi)在邏輯關(guān)系，形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。

3.評價

學(xué)習(xí)進(jìn)階中在評價時要特別關(guān)注學(xué)生對重要概念的理解和應(yīng)用，評價內(nèi)容要以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合實際教學(xué)內(nèi)容，主要評價學(xué)生的核心素養(yǎng)四個方面的樹立情況。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉晟，劉恩山.學(xué)習(xí)進(jìn)階： 關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和生活經(jīng)驗. 教育學(xué)報，2012，8（2）：81-87.

[2] 陳如.“細(xì)胞的能量通貨——ATP”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計[J].生物學(xué)教學(xué)，038（6）：37-38.

[3] 王稼林，薛希娟，孫倫，等.ATP熒光檢測儀在泡沫消毒劑殺菌效果檢測中的應(yīng)用[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘，2018（5）：69-69.

[4] 冉浩.植物電燈泡，點亮新世界[J].科學(xué)大眾：中學(xué)生，2017（10）：10-13.