高中生物概念教學例析

【摘要】新課程改革背景下所提出的“概念教學”重視提升學生思維能力，注重培養學生歸納、分析的能力。但數據統計得出，部分學生存在概念識記不清、概念不會用的問題，沒有達到新課程標準對學生的要求。文章基于概念教學，優化了高中生物學教學方法，提出了概念的形成、鞏固和強化這三個階段，最終想達成學生掌握和正確使用核心概念的目標。

【關鍵詞】高中生物；概念；重要性；形成；鞏固；強化

【中圖分類號】G633.91【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2022）14—0117—04

新課標指出課程內容要聚焦于大概念，學生要理解和應用概念。但是高考閱卷數據分析得出，學生設計題得分普遍偏低，這與學生概念的記憶模糊、概念的識別不清、無法正確運用概念有關[1]，也與教師在授課過程不圍繞重要概念組織教學，過于講解細枝末節等事實性知識有關[2]。所以，要明確“概念教學”的重要性，不僅需要課前圍繞概念進行教學設計，還需在課程中加深學生對概念的理解。

一、高中生物概念教學的重要性

1.有利于達成科學素養的基本目標。新課標中明確將學習者熟練掌握生物學基本概念作為生物課程教學后應達成的重要目標之一。而概念教學能幫助學習者理解本學科的科學概念，使其在頭腦中能夠以概念為節點構建知識框架，提高學生科學思維能力，符合課程教學改革的宗旨。

2.改變學生認知方式。學生被動學習獲得的淺層知識點較易遺忘?！案拍罱虒W”可以轉換學生的認知方式，進行有意義的學習并獲得認知。學習者通過歸納、分析和分類概念的過程，達到鍛煉學生邏輯思維的目的，并使學習者通過層層剖析知識點，主動加工知識點，形成概念體系。

3.促進教師素質提升。首先，采用“概念教學”方法對高中生物學教師提出了更高的硬性要求，需要教師對教學內容進行深入研究，篩選概念，分清主次，引導學生把時間用在重要概念上。其次，教師需要提高信息搜索能力，得到核心概念的發展動向和核心概念與生產實際結合的實例。最后，教師還要提高教學能力，結合多種教學方式，扮演好引導者角色，指引學生思維朝正確方向發展。

基于此，概念教學具有符合學習者年齡特點，切合教學重難點，滿足學生主動學習需求等一系列優點，所以教師在教學時不僅要重視“概念教學”，遵循概念教學的一般過程，還要優化概念教學流程，使學生們對概念的理解、運用能力增強，發展學生的核心素養。

二、高中生物概念的形成

1.幫助學習者理解準確概念。學生由于受到固有思維的影響以及對前科學概念中的知識點掌握不牢，致使無法識別或者錯誤識別材料中所包含的知識點，很容易選擇錯誤的選項或得出錯誤的結果。為減少上述情形發生，教師必須在課堂引導環節采取提問的方法，認識學生的前科學概念，以便在教學中修正學生的錯誤概念。例如，在“走進細胞”章節中，學生在課前可能會形成“病毒也有細胞”“病毒可以獨立生活”的前科學概念，這就需要教師在課前進行教學設計的環節中，預想學生可能會犯錯的知識點，并在導入環節有意識地提問學生，讓學生說出錯誤的前科學概念。教師再根據“結構與功能相適應”的觀點，放出病毒的結構圖，讓學生觀察到病毒沒有細胞結構，讓學生自我打破前科學概念。屆時教師再指出細菌自身的結構太簡單，沒辦法自我復制、轉錄，所以病毒必須依靠寄主，侵入到寄主活細胞中進行轉錄和翻譯，比如新型冠狀病毒（CO？ VID-19）首先通過呼吸道侵入到人體肺細胞，CO？ VID-19是含單股正鏈的RNA病毒，“正鏈”意味著COVID-19病毒在進入宿主細胞之后，無須轉錄就可以利用肺泡細胞核糖體直接翻譯成蛋白質，COVID-19因其結構簡單提高了它的增殖速率，所以該病毒在全世界傳播廣泛[3]。通過舉例和放新冠病毒圖片的形式來糾正學生前科學概念，既有利于深入學生對概念的理解與體會，又能緊隨時事，激發學生對高中生物這一學科的興趣。

除了在導入環節找出學生的錯誤概念，教師還可以選擇在課堂小節環節設計選擇題來查明本班學生對知識點的掌握程度，避免學生在課后練習時反復識記和應用錯誤概念。另外，在鞏固小結這一教學環節中，教師也可以通過設置問題串，檢測學生對知識的學習情況，及時發現學生新的錯誤概念并糾正。例如，在“被動運輸”這一節中，部分學生會把選擇透過性膜的含義錯誤地理解為半透膜的含義，這就需要教師在鞏固小結環節中有意識地向學生提問，考察學生對概念的掌握程度，幫助學生形成正確概念。

2.提供反例，幫助學生厘清概念界限。正例有益于擴大知識點的外延，反例有利于限制概念的范圍[4]。教師在教學中，要善于選擇易錯概念的反例，幫助學習者明晰概念的定義，厘清概念運用的條件。例如，在界定DNA與RNA分布的時候，教師舉出反例：DNA只分布于細胞核，RNA只分布于細胞質中。

引發學生質疑后，教師再舉出正例，植物中含有攜帶遺傳信息的半自主性細胞器（線粒體和葉綠體），它們被自身和細胞核所控制。在界定ATP時，舉出反例：雖然成熟紅細胞不含有線粒體，但是能進行細胞呼吸產生ATP。上述反例可以看出一部分知識點正確，一部分知識點錯誤，對學生知識水平要求不低，綜上教師可以讓學生以小組的形式展開討論，并適時進行引導，讓學生思考成熟紅細胞是否含有線粒體？當學生思考得出成熟紅細胞不含有線粒體，無法提供有氧呼吸第二階段場所，無法生成ATP后，教師再給出正例，成熟紅細胞不含有線粒體，僅存在無氧呼吸酶系，能通過無氧呼吸產生ATP。教師同時要引導學生思考成熟紅細胞無線粒體的結構與紅細胞運輸O2的功能是相適應的，成熟紅細胞進行無氧呼吸，能有效保證成熟紅細胞運輸O2的空間最大化，運輸O2速度與效率最大化。成熟紅細胞無氧呼吸第一階段產生的ATP是為了確保細胞膜上離子泵的正常運轉，能夠保護低鐵血紅蛋白不被氧化為高鐵血紅蛋白，從而保證了氧氣能正常釋放[5]。

三、高中生物概念的鞏固

1.利用三大模型深層理解概念。三大模型包括物理模型、數學模型、概念模型[6]，學習者運用上述模型，有利于核心素養的培養。教師在授課中要幫助學生理解三種模型，鼓勵學生自主構建概念模型，滲透培養學生識別模型信息能力，助力學生深層理解概念。例如，在“細胞的基本結構”中，最適宜采用物理模型中的結構模型去制作真核細胞三維結構，學生在建模中能弄明白細胞器的結構，摸清細胞器之間的關系，提高學習效率，增加對所學知識點的認知。結構模型是比較基礎的模型創建形式，教師需要選擇合適的教學內容提高學生建立物理模型的能力，在“細胞膜的結構與功能”一節中，教師可以選擇以科學史為主線串起建構細胞膜的流程，具體如下：第一，選擇人教版新教材必修一第42頁科學史材料，以問題串的形式，引導學生自主思考得出建構細胞膜的物理模型需要制作兩層磷脂分子層的結論，而后掌握細胞膜上含有蛋白質的知識點。第二，教師給出磷脂分子的關鍵點，即親水頭部和疏水尾部，再啟發學生思量磷脂分子排列位置并完善模型建構。第三，教師展示出1972年桑格和尼克森提出了細胞膜的流動鑲嵌模型，幫助學生完整建構物理模型。學生通過思考建構模型，不僅能增強識圖制圖的能力，而且能提高學生的邏輯思考能力。

2.比較歸納形成重要觀念。新課程標準核心素養下的科學思維講求學生基于生物學事實進行綜合總結、演繹與推理等[7]。教師要引領學生比較歸納，引導學生思考知識點之間的關系，促進思維的深層次加工，發現新事物聯系的過程。例如，在“細胞呼吸的原理與應用”這一節中，教師要引導學生樹立比較和歸納意識，在自主梳理有氧呼吸與無氧呼吸中學習歸納的一般流程，進而培養學生自主歸納的能力。根據支架式教學原理[8]，教師需要為學生搭建腳手架并提供合理幫助，此處的腳手架為歸納的一般流程，以細胞呼吸知識點為例，腳手架包括反應場所、條件、反應產物、生成產物、能量變化、特點及意義等七個方面。

教師要引導學生思考為什么選擇這七個方面作為腳手架，促進學生思考并對七個腳手架的問題進行精細加工，討論得出腳手架的內容與生命觀念有關。最后，教師總結，反應場所、反應條件、終產物、能量變化都體現了生命觀念，如反應條件可以體現穩態與平衡相調節的觀點。通過以上步驟，一方面促進了學生對知識的理解，讓信息在頭腦里保持的時間延長，減少遺忘的概率；另一方面，也讓學生厘清了歸納概括的一般流程，學會主動構建腳手架。

四、高中生物概念的強化

1.建構單元知識結構明確概念間關系。單元知識結構依托教材知識構建，是形成概念的結構基礎[9]。學生在搭建單元知識結構過程中能自主思考并發現概念間的邏輯方向。思考的過程也是對概念進行復雜加工的過程。以“分子與細胞”為例，教師首先利用課程標準找到核心大概念，共兩條大概念，概念1對應第一、二、三章內容，概念2對應第四、五、六章內容。本次以概念2作為建構對象，舉例構建單元知識結構流程（如圖1所示）。

其次，從概念2中抓住三個關鍵詞，分別為代謝活動、化學反應和生命進程。最后，明確關鍵詞的邏輯方向與關鍵詞之間的關系。例如，代謝活動的邏輯方向組成有運輸方式，其中包括跨膜運輸的被動運輸、主動運輸、膜泡運輸的胞吞胞吐；化學反應的邏輯方向組成有酶、光合作用和細胞呼吸；生命進程的邏輯組成有細胞增長、分化、衰老、死亡。關鍵詞之間的邏輯關系為：代謝活動是基礎，能進行物質的輸入，化學反應處于中間地位，能轉換能量并提供能量，最后才是細胞的生命歷程，以此構建單元結構的。

2.概念的運用。賈德的水下打靶實驗說明，對原理概括的越好，即對知識加工的程度越深，對新情境的遷移就越大[10]。人教版新教材必修一的“概念檢測”模塊，能夠以判斷和選擇的形式檢查學生對概念的掌握程度。教師不僅需要利用此模塊來了解學習者的認知水平，還應該挖掘“拓展應用”模塊，并基于該模塊中真實的問題創設問題情境，引導學習者通過小組合作分析思考。以“細胞的分化”一章為例，拓展應用部分有植物組織培養和干細胞療法兩則素材，教師應該結合新聞、論文深入挖掘素材，以植物組織培養為例，教師可通過中國知網數據庫搜索植物組織培養期刊文章，讓學生了解真實的植物組培案例，本次課程中教師將劉生財學者的文章作為植物組織培養的應用前景作為案例，學生通過閱讀此文章能再次接觸植物組織培養概念，加深對概念的理解，并歸納出“拓展應用”模塊第一題的答案，總結出植物組織培養能不受時間、空間的限制，有效率高、周期短的優點[11]。同時，該文章立足于現代種業工程的視角，展示了植物組織培養的原理與種苗繁殖培育、種質資源實例，拓展了學習者的認知面，讓學習者了解技術發展方向，滿足了學生的好奇心。該文章結尾處的一句話“一粒種子可以改變一個世界，一項技術能夠創造一個奇跡”，可以喚醒學生的社會責任，指明學生未來發展的方向。值得一提的是，新版教材內容更多的與生產實際結合起來，不僅貼合學生探究的興趣，還是教師課程資源設置的最佳素材。

總之，學生由于錯誤識記概念、概念內涵掌握不清晰等原因，無法基于概念框架層面識題、解題，因此，教師需要在學生接觸高中生物必修一知識點之前先圍繞“概念“設計教學，在課程教學中引入概念并向學生解釋概念，讓學生體會到概念的重要性。之后教師需要使用優化后的概念教學方法幫助學生掌握正確概念，厘清概念界限。當學生識記正確的概念后，教師可以借助三大模型訓練學生構建模型的思維，培養高中生制備模型和識別課本模型的能力，進而幫助學生理解深層概念。然后，教師借助比較歸納法幫助學生整合所學概念形成重要觀念，引導學生建構單元知識結構明確概念間關系，讓學生站在概念框架的層面去思考并解決問題。最后，教師提供材料創設問題情境，讓學生在解答問題中結合概念，了解概念與生產實際的結合，激發學生的學習興趣。

參考文獻

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編輯：張昀