基于核心素養高中生物概念復習教學策略探索

高 燕，尹興曉

（1.云南師范大學附屬中學，云南 昆明 650106；2.中國醫學科學院 醫學生物學研究所，云南 昆明 650031）

生物科學中有大量概念，生物學概念是人腦對生物現象的共同特征及其本質屬性的概括和抽象的客觀反映，是構成生物知識的要素。據此，可以認為概念是人類思維的一種表現形式，是對事物本質特征的推理與分析判斷。所以，高三概念復習的目標并非簡單掌握概念的關鍵詞或重點詞，而應圍繞高中生物核心素養的要求展開，實現核心素養的培養，從而讓學生能適應和達到高考的要求。具體地說，概念的掌握是引導學生生命觀念形成的重要基礎和支撐；概念的構建需要學生運用歸納與概括等科學方法；概念的形成過程能夠提高學生的科學探究能力，培養學生的社會責任感。

一、學情分析

高三學生對于概念復習有很多誤區，認為概念復習就是死記硬背；概念與概念之間是相互獨立的關系；遇到概念運用型題目時，無法實現相關概念提取和知識遷移；無法應對與概念相關的實驗探究性題目；無法運用概念思維解決新背景信息下的新概念歸納。針對這些問題，教師需首先提高學生的學習興趣，促進學生思維的發展；其次，引導學生理解和掌握概念的本質；再次，構建清晰的概念圖，辨析清楚概念間的聯系和差異，明晰概念使用的條件和情境；最后，創設機會，運用概念解決問題，進行理性思維和科學性探究。最終達到構建概念式思維，運用該思維模式探索、解決問題，達到高考要求。

二、概念復習策略

在高三生物概念復習中總結出兩種比較有效的學習策略，分別是單元大概念復習策略和情境創設復習策略。

（一）單元大概念復習策略

“單元大概念”是對單元主題進行概括而生成的。概念之“大”是相對于種種零碎的“小”的基礎性概念或孤立性知識而言的，它是建立在某一領域眾多信息及片段技能之上的總結性認識和根本見解。單元大概念復習的目的就是以知識單元為單位將學生腦中眾多、零碎的知識通過抽象概括活動，實現對知識的深刻理解和知識的關系化、網格化，并使處于網格中的知識條件化、情景化。所以單元大概念復習不僅可實現學生對知識的深刻理解，也有利于學生提升知識遷移能力，即學習者面對新的困境能夠機智高效、獨立地從知識庫中提出需要的經驗并加以應用，大概念構建的有序、情景化的知識庫，非常有利于學生在新的、復雜情境中快速識別、整合有關知識。

（二）情境創設復習策略

薩奇曼探究教學理論認為教師應給學生創造一個探究的情境，引發學生好奇或懷疑，讓學生非常主動積極地思考、學習知識。情境主要是解決具體與抽象和學生認知過程中遇到的新舊知識之間的矛盾。張華認為，素養的形成與發展和情境密切相關，素養一旦形成，可以遠遠超越具體情境的限定，廣泛地應用到不同的情境之中，且能夠適應不同情境的變化。因此，教師應在概念復習過程中創造不同的情境深化概念，以提高概念復習的有效性。

三、教學案例

（一）單元大概念復習策略

以人教版高中生物教材《生物與環境》中第1章《種群及其動態》、第2章《群落及其演替》和第3章《生態系統及其穩定性》這三章構成“生態環境”這個大單元為例進行“單元大概念”復習策略研究。通過以一個單元為單位構建概念圖方式實現。概念圖由概念節點、節點間的連線和連線上的關鍵詞組成。概念節點代表某個知識領域的各個概念，而連接線和關鍵詞則代表這些概念之間的邏輯關系。概念圖可以清晰地呈現概念之間的層級關系，能夠將零散的生物學知識建構成知識體系框架。

1.教材分析。高中生物教材《生物與環境》前三章按由小到大結構組成“種群、群落、生態系統”來介紹生態系統的結構，知識結構緊密，且此部分的教學重點和難點在于理解眾多概念的實質和關系，需構建清晰、明確的知識網絡，這部分非常適合單元大概念復習策略。

2.教學過程。

首先，引導學生閱讀教材目錄，確定核心概念。先讓學生認識什么概念能稱為核心概念。核心概念是概念理論體系的核心，位于最高層次，是生物學科知識的骨干。再引導學生閱讀教材目錄，每本教材的目錄都是構建單元概念圖的最好材料，編者通過目錄給出每個單元的知識結構主干。接著讓學生根據分析提出自己認為的核心概念，對于不同的意見，教師引導學生討論、辨別，最后確定核心概念為：種群、群落、生態系統。

其次，引導學生構建核心概念關系圖。引導學生回到教材復習核心概念，比較分析這3個核心概念內容，運用連接線和確切的連接詞建立概念之間的聯系，然后進行展示，并向其他同學說明構建理由，同學之間互相評價，教師適時評價。

將班級分為3支隊伍，分別尋找3個核心概念下的主要概念和一般概念。主要概念是支持核心概念的重要知識，一般概念是主要概念的基石，是根據生物學事實提煉出的最基本的概念。這就存在一個概念分層的問題，需向學生明確操作步驟：閱讀教材，找出每個核心概念下的全部概念；梳理概念之間的層級關系，即整理與核心概念相關的主要概念、一般概念；用連接線和確切的連接詞建立概念之間的聯系。每個步驟先由1人或2～4人小組獨立完成，再由每個隊伍中的1～2名學生組織討論、分析，教師適度、適時評價。3支隊伍分別進行全班報告、展示，隊伍之間互相評價。

再次，選取練習，進行運用、練習。檢測和加深對概念的理解，檢測、感悟概念運用的條件、情境，在新情境下培養概念的遷移能力等。

最后，補充、完善概念圖。概念圖的繪制是一個不斷補充、完善和修正的過程。隨著知識學習的不斷深入，例如思考、整理、分享、運用、再思考的過程都會對概念圖有新的認知，可以不斷完善已完成的概念圖，構建更加龐大的知識體系。這個過程往往能帶來許多新的思考和靈感，從而引發有意義的學習。

3.教學反思。通過單元大概念復習策略復習《生物與環境》前三章后，學生對這部分的知識有了一個整體化認知，建立了局部與整體觀、生物與生物及生物與環境相互影響的觀念，深刻理解了種群特征及發展規律、群落特征及發展規律、生態系統結構和功能的關系，在應對應用型和開放型題目時更為自信。通過繪制概念圖，學生更加清楚地理解概念間的層級關系，深刻理解不同概念之間的區別與聯系，從而更好地掌握生物學概念的內涵及其外延，也發展了學生的邏輯思維與概括能力。繪制的概念圖也為今后學生再次復習此部分內容節約了時間，應鼓勵學生運用此方法進行其他知識板塊的有效復習。

（二）情境創設復習策略

以“反射弧”部分為例進行情境創設復習策略教學研究。

1.教材分析。反射弧是人教版高中生物教材《穩態與調節》第2章第2節的內容。教學重點和難點是反射弧的組成及各部分功能。

2.教學過程。首先，創設情境。通過設置綜合性題目的方式吸引學生，題目背景新穎，問題設置由易到難，問題設置方式多樣化，融合多項能力訓練，以達到吸引學生思考、層層深入，結合實際鞏固和拓展概念、培養學生運用概念性思維解決實驗探究問題。

題目如下：某興趣小組為研究反射活動與反射弧的關系，用脊蛙（破壞腦而保留脊髓的蛙）為實驗材料進行了多組實驗，實驗的具體操作和結果如表1所示。

表1 反射活動與反射弧關系實驗的具體操作及結果

問題1：該實驗中所用的蛙在實驗前要將其腦破壞，目的是什么？問題2：第2組出現右后肢無反射運動的原因是什么？問題3：第3組破壞脊髓造成相應神經中樞受損從而導致右后肢無反射活動，神經中樞的功能是什么？問題4：根據第4組實驗的結果可判斷肌肉屬于該反射弧中的哪類組成部分？問題5：根據第5組實驗結果無法判斷剪斷的神經是該反射弧的傳入神經還是傳出神經，某同學設計實驗進行探究，實驗思路：分別刺激剪斷后神經的近脊髓段和遠脊髓段，觀察并記錄右后肢反射活動是否發生，其實驗原理是什么？

接著，引導學生確定此背景中涉及的核心概念、主要概念。學生提出：核心概念為反射和反射弧，主要概念有感受器、神經中樞、傳入神經、傳出神經和效應器。學生構建概念圖，相互展示、分享概念圖，最終統一意見。再引導學生復習相關概念內容。復習神經元、神經、神經纖維、反射、反射弧、感受器、神經中樞、傳出神經、效應器等概念。最后，運用復習的概念實踐解題。第1問答案：排除腦中的神經中樞對實驗結果的影響。向學生展示代表性答案。學生回答情況：“避免腦中的中樞神經系統對實驗結果的影響”“避免大腦皮層對實驗結果的影響”“如果不去除腦，腦的活動會通過影響脊髓來影響右后肢的反射活動”“排除腦對實驗結果的影響”。安排學生4人為一組討論判斷每種答案的正誤，并說出判斷理由，教師適時點評。過程中引導學生從中挖掘自己不理解的概念（中樞神經系統和神經中樞，腦和大腦，分級調節），并對不理解概念進行復習，再次補充概念圖。

這一設問看起來很簡單，但入手去做時，非常考查學生對中樞神經系統和神經中樞、腦和大腦這兩組基礎概念的理解。部分學生對這兩組概念有所認知，但未與反射弧構建起關系，在這樣的情景設問中，學生通過認知沖突，主動發現問題，主動構建知識聯系，明確知識使用的前提、背景，有助于對知識理解的加深和知識遷移能力的訓練。這一設問還涉及了實驗設計題中排除無關變量意義的答題方法，所以同時也培養了學生的實驗探究能力。

第2、第3、第4問學生在學案上書寫后，與教材核對、糾錯，加深學生對感受器、神經中樞、效應器三個概念的理解和科學性表述。答案：第2組剝掉右后肢皮膚導致感受器受損，感受器能感受刺激、產生興奮；神經中樞能產生興奮，并對傳入的信息進行分析和綜合。學生對于識記類的概念，往往只記大概，無法保證知識的完整性，且表述隨意。例如神經中樞的功能，學生表述為“神經中樞對傳入的信號進行處理”，題目設問式的情境創設，會提供學生一個發現問題、自省、認真看教材表達、重新審視概念的機會。第2問還可引導學生將概念運用到實驗題的實驗結論表述。

第5問，這一問是要求學生將基礎知識運用于實驗原理分析，難度較大。為避免學生產生畏難情緒，教師先介紹實驗原理包括與實驗相關生物學知識及大致實驗步驟、相應實驗結果兩個部分，分步引導學生解決。第一部分（相關生物學知識），引導學生從剛才構建的概念圖中結合題目篩選出有用的概念、知識，并請學生進行表述。學生從題目信息中篩選出傳入神經和傳出神經兩個概念，要求學生表述，自我、相互糾錯；再引導學生從教材中找到反射與反射弧關系的語言，篩選出相關點“反射活動需要經過完整的反射弧來實現”，最終組成第一部分答案。第二部分，告知學生實驗思路是大致實驗步驟的主體，再具體化一些即可，預期結果結論可運用假設-反推法得出。教師引導學生運用第一部分中的概念，進行思考、表述：假設切斷的是傳入神經，刺激近髓段，結果如何；刺激遠脊髓段結果又如何？接著學生嘗試書寫，教師評價。要求學生獨立思考并書寫另一種情況，學生書寫后展示，評價，教師再評價。

答案：反射活動需要經過完整的反射弧來實現，傳入神經的功能是將感受器產生的興奮傳遞到神經中樞，傳出神經的功能是將神經中樞產生的興奮傳遞到效應器。若切斷的是傳入神經，刺激近脊髓段，興奮仍然可傳遞到脊髓的神經中樞，并通過傳出神經引發右后肢運動，刺激遠脊髓段興奮無法傳遞導神經中樞，后肢不運動；若切斷的是傳出神經，刺激近脊髓段，神經中樞產生的興奮無法傳遞到效應器進而引起右后肢運動，刺激遠脊髓段，刺激產生的興奮可傳到右后肢引起運動。

在這樣的問題情境中，學生在教師引導下能夠很好地運用所學概念進行理性思維、合理推斷、科學表述。讓學生體驗概念運用的方法，學習、攻克實驗設計難題，建立運用概念解決難題的信心。

3.教學反思。情境創設復習策略中創設情境的方式很多，設置綜合性題目只是其中一種。有目的性的綜合性題目設置既可以引導學生主動檢測和發現自己對概念的理解和掌握情況，發現問題，又能創設實際情境培養學生的知識遷移能力。

結語

單元大概念復習策略和情境創設復習策略在高三生物概念中的實施，不僅提高了學生對生物概念學習的興趣，也讓學生在概念復習中對概念有了深刻的理解，構建了概念的框架，學會運用概念解決相關問題，促進概念的意義建構，提高思維和學習能力，實現核心素養的培養，在應對題目時更加靈活、自信。