核心素養視角下的高中生物概念教學研究

摘 要：文章基于對高中生物學教學在傳統教育教學模式、評價方式、學生創新能力的培養以及多樣化教學方式的研究，指出并分析學生創新能力不足的原因背景，提出在核心素養視角下，發揮概念圖在生物教學設計中，學生自主學習、學生自我評估中的作用。建立概念圖能指導學生全面掌握知識體系，促進學生更好地理解復雜的科學理論知識，并培養學生對生物的認知能力和信息分析能力。全文圍繞核心素養在高中生物概念教學中的研究及應用，具有一定的學習價值和指導意義。

關鍵詞：概念圖;高中生物;核心素養

作者簡介：周武偉（1968—），男，江蘇省震澤中學，高級教師，本科學歷。

概念是一種知識表達的方式。將每兩個概念用線條或文字聯系在一起而形成的知識圖譜可以準確而簡潔地顯示概念、知識和理論。基于生物教學核心素養的培養目標，對教學資源的整合、教師的專業核心能力和思維能力、教學實踐模式的發展提出了新的要求。因此，優化教學資源配置，提高生物教師的專業素養，進一步創新適合培養生物學科核心素養的教學模式，從整體上提高高中生物學科的創新與建設水平，是現在亟待解決的問題。

一、 高中生物學教學中學生創新能力不足的原因分析

（一）學生不積極獲取知識

目前，高中生物學教學仍然存在很多問題。受傳統應試教育的影響，教師的教學模式相對簡單，課堂氣氛很嚴肅。在傳統的教學模式中，教師在課堂上占據主導地位[1]，學生處于被動學習的狀態，因此，這種教學模式難以提高學生學習生物知識的主動性和積極性。

（二）評價方式過于古板

高中學生面臨著高考的壓力，他們的日常學習狀態相對緊張，壓力也相對較大。為了保證錄取率，學校圍繞高考的錄取率制定了很多教學方法和教學思路。這些方法和思路對學生的評價往往單方面地取決于結果。而對學生綜合能力的評價不足導致學生在學習過程中盲目追求成績，忽視了學生創新能力的培養和提高[2]。學生學習能力強，但綜合能力相對較低，容易導致高分低能的情況出現。

（三）教師無視學生創新能力的培養

當前，高中生物學教師的教學方法和教學模式都旨在讓學生更好、更快地掌握生物學教科書中的知識，側重于學生對知識的掌握，而相對忽視對學生創新能力的培養。不同的學生具有不同的人格特征，他們的學習基礎和掌握知識的能力也不同。面對這種情況，教師應根據學生的能力來教學生。但是，面對高中課程繁重、學習時間緊的情況，教師經常采用“一刀切”的教學模式，教學方法相對簡單，不足以培養學生的創新能力。

（四）多種教學方式的不均衡使用

在使用新媒體進行生物學課堂教學的過程中，一些教師沒有將小組討論、問題探索和實踐培訓完全結合起來。如此，學生仍然處于被動學習的狀態。教師沒有充分發揮學生的主觀能動性，也不能充分發揮新媒體教學的積極作用。

二、核心素養視角下的高中生物概念教學研究

（一）改變教學方法，實現學生自主合作學習

在傳統教育觀念下，課堂教學主要由教師進行，學生很少有效參與課堂教學。學生的知識獲取途徑主要由教師講授，這嚴重忽視了學生的主體地位，抑制和影響了學生的學習積極性和主動性。在新課程理念下，高中生物課堂教學更加注重學生的主體地位，注重學生知識獲取的途徑，強調學生自身知識的獲取，從而實現知識的內化和知識體系的自主構建。通過小組合作學習，引導學生提問、評價、交流和展示，實現學習成果的交流與共享，實現思維的碰撞，使學生學會學習，從而提高教育教學質量。例如，在教授高一年級生物學“細胞的多樣性和統一性”時，教師首先引導學生回憶他們以前學過的知識，并提出以下問題。1.你能說出這些細胞的名字嗎？它們之間有什么區別和聯系？2.學生分組學習，并就以下問題相互交流：閱讀教科書，總結科學家發現細胞的各個階段。這些細胞的主要代表和功能作用是什么？學習小組通過小組間的交流、展示、提問和補充，進一步加深了對所學知識的理解，更好地鍛煉了團隊合作意識。

（二）利用信息技術創造生動的課堂教學場景

生物學是自然科學的六大基礎學科之一，因此，為生物學提供一個真實生動的教學場景是非常重要的。高中生物教師可以利用信息技術為學生創造生動的課堂教學情境，從而緩解學生的學習壓力。例如，在“構成細胞的分子”這一課上，老師問：“人和動物的三大營養素是什么？”然后把這個大問題分解成多個小問題，如“人體的正常血糖水平是多少？”“低血糖癥狀發生的時間點是什么？”“肥胖的主要原因是什么？”“一日三餐健康的特點是什么？”等。與此同時，學生們觀看與問題有關的圖片或視頻，如“飲食寶塔”和“血糖對照表”。

（三）從教學內容出發，逐步制定教學目標體系

高中生物核心素養發展的一個重要前提，就是學生必須成為學習活動的主體。教師要尊重學生的個體差異，確保他們能夠得到不同程度的發展。因此，在實踐教學中因材施教是十分必要的。在高中生物教學中，教師應注意教學內容，考慮不同學生的認知特點和身心發展水平，并針對同一學習內容設定不同的教學目標，從而逐步進入促進學生核心素養發展的理想模式。

教學目標應該有一個適當的梯度。以“細胞中的糖和脂肪”的教學內容為例，教學目標應分為三個部分：基本目標、改進目標和發展目標。于基本目標而言，這是所有學生都能達到的最小學習目標和學習效果[3]。教師的設置是，教師可以清楚地講解原則和相應的問題。換句話說，在掌握了細胞內糖的知識之后，學生可以區分糖和脂肪。然后是制定改進目標。這時，教師將內容定義為：蔗糖可以解釋為雙糖，雙糖的一個特點是不能被血液直接吸收。改進目標是為了能夠讓學生清楚地理解和掌握上述內容。在此之后，教師還需要制定發展目標。在這一點上，解釋蔗糖如何轉化為單糖以及它如何被血液吸收是很重要的。在動態學習過程中，如果一個學生已經達到了相應的低層次目標，就需要學會支配高層次目標。這樣，一步一步，學生的生物學知識將向更深的方向發展，學生的生物學技能也將向更高的方向發展。

（四）突出學生的主體作用，促進概念建設

新課程標準明確指出學生是課堂教學的主體。為了培養學生獨立思考、分析和解決問題的能力，教師需要充分遵循新課程改革的理念。引導學生積極建構生物概念是高中生物教學的目標之一。因此，教師應充分考慮學生的學習情況和現有的教學知識和經驗，并在此基礎上制訂科學合理的教學計劃，為構建生物概念打下堅實的基礎。以細胞的基本結構為例，學生從初中就開始學習細胞結構，但學習的只是表面現象。高中生物學要求學生掌握更復雜的細胞結構，如細胞質中覆蓋的各種細胞器。但高中知識的學習需要與學過的知識相結合，所以高中生物教師應充分考慮學生認知和掌握的知識概念，促進學生建構新知識的概念。在正式教學時，教師可以要求學生先準備與上述概念相關的名詞卡片。在具體教學中，學生便可借助名詞卡片學習本章的知識內容，從而直觀地呈現抽象的生物知識。用這種方式，可以提高學生的觀察能力和思維能力，提高學習效率[4]。

（五）開展體驗式學習，強化高中生生命觀

體驗式學習是21世紀教育發展所產生的一種新的學習方式。將體驗式學習引入生物課堂是生物基礎課生命特征形成的動力。直觀地理解抽象知識是對學生的必然要求，也是強化學生生命觀的有效途徑。教師應創設生活情境，介紹生活現象，引導學生從生活體驗中理解知識的內涵，幫助學生建構獨特的體驗結構，從而增強學生的情感體驗，強化學生的生活觀念。例如，生物學老師在“細胞核—系統控制中心”部分可以指導學生制作自己的真核細胞三維結構模型，這樣，學生就可以加深對知識的掌握，同時，也可以體驗到知識帶來的快樂和深刻感受到生命的美好。

（六）運用提問技巧激發高中生的科學思維

在“雙一流”建設的背景下，國家對人才的需求開始發生變化。傳統的“唯讀圣人”的教學模式已不能滿足國家發展的需要，取而代之的是思維靈活的創新型人才。而培養創新型人才的關鍵在于培養創新精神和科學思維。激發學生的創新精神和科學思維是生物教師的教學目標，而提問是實現這一教學目標的有效途徑。教師設計的問題要引起學生的思考，要相互關聯，要貫穿于整個教學過程。例如，解釋“人類和高等動物的神經調節”這一節內容時，教師可以根據教學計劃向學生提出一系列過渡問題，如“興奮是如何產生的？”“興奮是如何傳遞的？”“刺激神經纖維的傳導機制是什么？”“那么神經元之間興奮的傳遞呢？”這一系列相關問題不僅能調動學生的學習積極性，突出學生的主體性，還能有效激發學生的科學思維，促進創新人才的培養[5]。

（七）實施終身教學，拓展教師課堂教學思維

俗話說，知識來自生活。因此，有必要建立一種生活化的教學模式，引導學生在課堂上用所學知識解決問題，從而培養學生靈活的學習思維。例如，在“降低化學反應活化能的酶”一課上，教師用了一個非常生動的小例子——發燒。人體富含各種酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶等。酶催化作用與溫度直接相關。當我們身體的溫度逐漸升高時，酶催化作用會越來越快。但是，當我們身體的溫度上升到一定高度時，酶的活性會被鈍化，最終會完全喪失，導致消化不良、胃酸脹、關節痛、疼痛、虛弱等。通過這個例子，學生就可以理解為什么發燒會引起身體的不適，從而將生物學知識應用到現實生活中。

三、核心素養視角下概念圖在高中生物教學中的應用

（一）運用概念圖指導學生全面掌握知識體系

掌握完整的生物學知識體系是學生發展思維和能力的基礎，是生物學教學的重要目標。由于生物學的特點，僅依靠教師的一般概念教學，學生往往只能掌握一堆相對孤立的概念，難以快速形成知識體系，嚴重制約了學生綜合生物學能力的提高。如果在教學中及時地使用概念圖，并直觀地向學生顯示知識體系，效果將大為不同。例如，在學習“生物變異”單元時，根據課堂系統教學，我們繪制了該單元知識點的概念圖，如遺傳變異、遺傳重組、染色體變異、減數分裂和遺傳定律等。根據圖中的結構有序地排列學生原始凌亂的知識，形成一個樹狀系統。在這個系統中，學生自然地了解突變的規律，并對基因重組的類型、基因重組的細胞學基礎、基因突變的概念等有更深入的了解，從而能夠更清晰地了解染色體數目變異的常見類型。

（二）概念圖在現代高中生物教學設計中的應用

高中生物學教師可以使用概念圖來梳理自己的設計思想，找到需要設計的每個知識點，從而避免遺漏。教學設計是所有中學教師在實際教學之前必須做的準備工作。它是課堂教學內容的總體總結，在一定程度上影響著教學質量。因此，教學設計必須做好。概念圖可以幫助生物學教師更好地介紹生物學知識。根據概念圖，教師可以整理出所有的知識點，并設計每節課的教學內容。概念圖可以使教學內容更加一致，更有利于教師提高教學水平。在課堂上，生物學教師可以向學生展示概念圖，使學生對生物學知識有一個宏觀的了解，從而為學習更深度的生物學知識打下基礎。

（三）概念圖在學生自主學習中的應用

學生繪制概念圖并由老師檢查后，可以根據概念圖的結構復習舊知識并預覽新知識。學生可以通過概念圖來理解生物學課程的關鍵部分，也可以在學習過程中將其定為目標，從而提高學習效率。實際上，學生在課堂上學習時，很容易繪制每節課的概念圖，記錄老師認為的關鍵知識，并在下課后仔細總結。復習時，教師要總結每節課的概念圖，形成覆蓋整本書的概念圖，以幫助學生系統地理解教科書中的知識并更好地進行學習。簡而言之，概念圖不僅對提高學生的自主學習效率起著重要的作用，其還可以幫助學生形成系統的知識網絡。

（四）概念圖在自我評估中的應用

概念圖可以用作教學評估和學生自我評估的載體。學生的反思對提高學習能力有很大的幫助，但大多數學生的做法是，在學習知識后反復思考，或多次在紙上寫出來。這些做法不足以讓學生產生深刻的反思。在構建概念圖的過程中，學生可以通過分析知識的內容并總結知識的結構來使自己的知識體系更加完善，并對知識的學習和理解有新的認識。概念圖在教學中的應用表明，學生可以自己創建概念圖，使自己具有進取心和學習動力，同時，還能在概念圖的創建過程中實現自我評價，從而看到自己的不足。

繪制概念圖需要花費大量的時間，因為會出現概念分層混亂、背景知識不完整、表面效率低等情況，需要學生多次實踐。概念圖制作完成后，教師應立即向學生提供反饋意見，以激發他們的學習興趣并增加互動。教師不應該過分強調概念圖的規律性，要發揮概念圖的作用，并對學生不清楚的部分進行適當的糾正。經過一段時間，概念圖教學法便可以有效地改變學生的認知方式，促進學生整合新舊知識，建立知識網絡，掌握知識結構，從而從整體上掌握生物學知識。如此，學生的學習效果會比傳統教學好得多。

總之，在高中生物概念的教學中，教師應遵循新課改的教學要求，注重培養學生的學科核心素養，將生物知識與學生的學習需求相結合，促進學生社會責任、人生觀、理性思維和探究精神等核心素養的發展，從而達到提高高中生物教學效率的目的。

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