張鈞東
(泰寧第一中學,福建 三明 354400)
《普通高中生物學課程標準(2017 年版)》(下文簡稱課程標準)要求課程內容聚焦大概念,旨在發展學生的生物學學科核心素養。大概念又稱核心概念,即生物學學科核心素養的生命觀念維度。課程標準在“內容要求”中明確提出大概念、重要概念及次位概念等高中生物學概念體系及其教學要求。[1-2]對生物學概念的理解是學生形成生命觀念的基礎,概念復習是高三生物學高效復習的基石。但日常高三復習教學效果不佳,有必要研究生物學概念復習存在的問題及其解決策略,提升高三生物學復習效率。
概念是對事物的抽象或概括,概念通常包括概念名詞或概念術語、概念的內涵及概念的外延等三個要素。[3]教師在教學中一般是使用生物學專業術語傳遞生物學概念的。歷年生物學高考評分標準也嚴格要求考生正確書寫生物學概念術語。如2020 年全國Ⅰ卷第32 題,有不少考生把“交叉互換”的“叉”誤寫為“插”,而無法得分。由此反映生物學概念復習教學中,教師的教和學生的學兩方面主要存在以下問題。
一是許多學生、教師甚至學校的領導認為高中生物學是“理科中的文科”,只要學生肯背書,就能取得好成績。不少學生認為高中生物學概念繁多、微觀、抽象,沒有規律,必須“死記硬背”,造成學生可以說出概念名詞等“碎片化”的知識,但缺乏綜合分析能力,往往無法解決復雜的新情境的問題。同時,“死記硬背”易導致學生失去學習生物學的興趣,且強行記憶的知識不成體系,容易遺忘,甚至可能產生錯誤的理解。
二是概念復習教學的一般方式是教師講概念,學生背概念,繼而通過大量的練習鞏固概念,使得學生陷入“題海”,出現“一聽就懂,一做題就錯”的現象,復習效果甚微。同時,高中生物學中有許多易于混淆的概念,如多數學生難以區分光合速率和凈光合速率。2016 高考全國1 卷試題要求學生寫出兩點關于胞吞與胞吐的共同點,一般學生只能答出其中的一點。究其原因,主要與有的教師復習教學重結論而忽略了概念的形成過程有關,造成學生難以理解概念的內涵和外延,對于相關概念辨別不清,無法正確理解與運用生物學概念,解題時往往會“誤入歧途”。此外,大多數教師特別強調概念要素中的概念名詞或術語,甚至搜集了學生書寫時常見的生物學概念名詞的錯別字,由于沒有指導學生明確概念的內涵與外延,故警示作用不大。
三是不少高三學生為了提高成績,特別準備了筆記本,逐條摘抄平時作業中遇到的結論性語句,有空的時候讀一讀、背一背。這樣的復習方法依舊沒有跳出知識碎片化的怪圈。因為學生沒有建立生物學概念體系,無法正確理解這些結論性語句所蘊含的生物學意義。例如,許多學生在判斷“病毒參與構成生命系統”正誤時出現錯判,因為只記住病毒沒有細胞結構,細胞是最基本的生命系統等結論性語句,忽視了病毒與細胞是寄生關系,病毒也是生命系統中的一類生物,病毒本身不屬于生命系統,但參與構成生命系統,可見,學生僅是記住“生命系統”這一生物學術語,但沒有真正理解其蘊含的生物學意義。
根據高中生物學課程基本理念“內容聚焦大概念”,以及概念復習存在的問題,教師應研究概念復習教學策略,幫助學生深入理解概念的內涵和外延,靈活運用概念解決新情境中問題,提高高三生物學復習教學效率。
為了避免學生“死記硬背”生物學概念,教師要巧妙設計系列問題情境,將零散的生物學事實性知識串聯起來,幫助學生深刻了解生物學概念性知識,提高復習教學效果。
例如,復習細胞呼吸時,創設系列問題情境:細胞呼吸過程中NADH 和ATP 的來源和去路是什么?細胞呼吸的每一個過程都釋放能量并生成ATP 嗎?可以應用什么方法追蹤細胞呼吸過程中氧元素的去向?給動物細胞提供18O2,一段時間后,細胞呼吸產物含有18O 的物質有哪些?不同的細胞無氧呼吸產物不同的原因是什么?長期缺鐵的人,其血漿PH 會降低嗎?為什么?細胞除了利用葡萄糖氧化分解供能,還能利用其他有機物嗎?通過這一系列的問題,從根本上促進學生深入理解細胞呼吸這一概念的內涵與外延,領會其生物學意義,并使得有關細胞呼吸的知識系統化及條理化。
高三生物學復習教學時,可以運用歸類比較策略,幫助學生“撥開迷霧”,正確區分易混淆的概念。
例如,復習生物的變異時,引導學生比較基因突變和基因重組的共同點。復習生命活動的調節時,要求學生比較酶、激素、神經遞質作用的異同點。復習生態系統時,指導學生比較分析物理信息、化學信息及行為信息特點及其來源。復習基因工程時,要求學生比較分析切斷和形成磷酸二酯鍵的有關酶類。這種歸類比較活動可以在課堂上進行,也可以作為課后作業。最好組織學生開展小組討論,小組成員可以相互補充、修改與完善,幫助學生準確理解與掌握概念的同時,培養學生的團隊精神及合作能力。
為了避免學生“一聽就懂,一做題就錯”的現象,高三復習時,應充分利用生物科學研究史實資料,盡可能地聯系生產、生活實踐,引導學生解決真實情境中的生物學問題,提高學生學習興趣的同時加深對概念的理解,提高復習效率。
例如,復習光合作用時,教師可以先寫出光合作用的總反應式,以反應式中的原料、產物、條件等為線索,引導學生復習相關的科學史,如普利斯特利和英格豪斯實驗證明植物的綠葉在光下能更新空氣;薩克斯實驗證明綠葉在光下能產生淀粉;恩格爾曼實驗發現了光合作用的場所是葉綠體,以及光合作用能產生氧氣等。以光合作用科學史加深學生對光合作用這一生物學重要概念的理解。又如,復習體溫調節時,教師提出生活中常見的錯誤觀點:有人認為天氣寒冷,喝酒可以暖身;某人感冒發燒一直打寒顫,家長給他蓋上棉被。激發學生的認知沖突,繼而引導學生討論分析人體產熱量和散熱量的變化及其與體溫的關系,讓學生明確體溫升高時應該設法讓身體增加散熱,捂棉被則使得體溫進一步升高。喝酒會導致血管舒張,在寒冷的環境將導致體溫降低。以發生在學生身邊的生活事例,促進學生正確理解體溫調節這一生物學重要概念。
建構主義認為:學生的學習是在原有經驗上進行建構的過程。學生若直接用高三復習用書上的知識網絡圖,則復習效果不高。應指導學生自主建構章節的思維導圖,并且不斷加以補充和完善,從而構建概念體系。[4]概念網絡建構策略有助于學生將高中生物學的核心概念、重要概念、次位概念結構化及系統化。
復習教學中,教師應要求學生把每一章節中的生物學概念名詞羅列出來,分析概念之間的層級關系,找出核心概念,將核心概念寫在橫放的A4 紙中心位置的圖形中,運用發散性思維展開聯想,利用不同顏色的曲線和圖形,對中心圖像的核心概念進行有層次的分支,圖形里寫上概念術語,線條上寫上連接上下位概念的連接詞,以概念圖的形式梳理章節中的生物學概念(如圖1)。

圖1 現代生物進化理論概念圖
學生剛開始繪制概念圖時,可能聯想到的相關概念是有限的,教師切不可急于求成,越俎代庖,給學生留有充分思考和想象的空間,讓學生多動手與動腦。同時,引導學生相互比較與修正,課堂上展示優秀的概念圖,幫助學生學會繪制概念圖,隨著高三復習的深入開展,能夠不斷補充和完善概念圖,構建概念網絡體系,避免生物學知識“碎片化”,“有的放矢”地解決較復雜情境中的生物學問題。
此外,高三生物學復習課上,教師可以運用肢體語言與常用詞語,幫助學生理解生物學概念。例如,為了避免學生將“交叉”寫錯為“交叉”,可以展示“十指交叉”,形象地說明“交叉”的含義,用“插隊”“插話”等學生熟悉的日常用語,幫助學生理解“插”的含義,這樣學生就不容易再犯此類的錯誤了。
總之,教師要深入分析學情,針對學生生物學概念復習中存在的“死記硬背”、容易混淆及理解困難等問題,創新概念復習教學策略,引導學生主動建構生物學概念體系,提高高三生物學復習的實效性,發展生物學學科核心素養,才能在高考中取得好成績。