初中生物學(xué)概念系統(tǒng)化內(nèi)生的實(shí)踐

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；系統(tǒng)化內(nèi)生；結(jié)構(gòu)層次；植物體；概念

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-4289（2024）12-0019-03

根據(jù)《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的要求，生物學(xué)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施需要注重教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，在教學(xué)過程中注重實(shí)踐。教學(xué)中教師須借助探究與實(shí)踐等活動(dòng)，幫助學(xué)生厘清概念間的邏輯關(guān)系，形成整體的概念體系，實(shí)現(xiàn)概念的系統(tǒng)化構(gòu)建。這種方法有助于學(xué)生深入理解生物學(xué)的重要概念，并促進(jìn)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展出更多相關(guān)概念，從而實(shí)現(xiàn)概念理解的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。本文以“植物體的結(jié)構(gòu)層次”這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，來展示如何通過課時(shí)教學(xué)達(dá)成單元目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)概念的系統(tǒng)化構(gòu)建。

一、從單元視角深入分析課時(shí)教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)主線

本節(jié)內(nèi)容屬于《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》“生物體的結(jié)構(gòu)層次”主題，強(qiáng)調(diào)了“生物體的各部分在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，在功能上相互配合，共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”以及“綠色開花植物體的結(jié)構(gòu)層次包括細(xì)胞、組織、器官和個(gè)體”等相關(guān)概念。學(xué)生在已經(jīng)理解“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”的基礎(chǔ)上，通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解植物體的結(jié)構(gòu)層次包括細(xì)胞、組織、器官、植物體。之前學(xué)習(xí)的細(xì)胞分裂、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)等知識(shí)是學(xué)習(xí)植物體結(jié)構(gòu)層次的基礎(chǔ)，而本節(jié)內(nèi)容也為后續(xù)動(dòng)物體結(jié)構(gòu)層次的學(xué)習(xí)做好了鋪墊，起到了遷移的作用。本節(jié)教學(xué)旨在幫助學(xué)生建立“綠色開花植物的結(jié)構(gòu)層次包括細(xì)胞、組織、器官和個(gè)體”的重要概念，并且這一重要概念的構(gòu)建需要依托于細(xì)胞分化、組織、器官和植物體等四個(gè)次位概念。通過觀察不同細(xì)胞群的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能，建構(gòu)組織概念，然后通過組織追溯到細(xì)胞分裂分化，再由組織發(fā)展到器官，再到植物體，幫助學(xué)生理解這些概念之間的內(nèi)在關(guān)系。因此，組織的概念是進(jìn)行概念系統(tǒng)化內(nèi)生的生長(zhǎng)點(diǎn)，教學(xué)主線的設(shè)計(jì)以突破組織的概念為核心，將不同的結(jié)構(gòu)層次連接起來（如圖1）。

二、以真實(shí)情境為載體開展探究活動(dòng)，深度建構(gòu)概念

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生初步感知概念

在本節(jié)課的教學(xué)中，教師首先展示了一盆番茄植株，以學(xué)生熟悉的水果番茄引入課堂教學(xué)。教師提出問題，詢問學(xué)生可以看到哪些結(jié)構(gòu)。教師引導(dǎo)學(xué)生回憶植物體的六大器官，學(xué)生提及植物的地上部分（果實(shí)、葉、莖）和地下部分（根），提示學(xué)生吃番茄是還會(huì)看到結(jié)構(gòu)（種子），以及因季節(jié)原因目前無法觀察到的結(jié)構(gòu)（花）。接著引導(dǎo)學(xué)生回想番茄植株由細(xì)胞組成這一事實(shí)，然后轉(zhuǎn)入主題討論：細(xì)胞是如何構(gòu)成這些器官，進(jìn)而構(gòu)成整個(gè)植物體呢？這一方法既開啟了本節(jié)課的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，也讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)了個(gè)體、器官等概念。

（二）開展實(shí)驗(yàn)探究，助力學(xué)生抽象概括概念

在這節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生最難理解的概念是組織。為了幫助學(xué)生克服這一難點(diǎn)，教師采用了多層次、多感官的實(shí)驗(yàn)觀察和探究活動(dòng)形式，讓學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)不同層面來理解組織的本質(zhì)特點(diǎn)，幫助他們構(gòu)建組織概念。

1.品嘗、解剖、觀察宏觀結(jié)構(gòu)

教師首先讓學(xué)生品嘗番茄果實(shí)，瞬間激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。學(xué)生通過品嘗發(fā)現(xiàn)，果皮堅(jiān)硬、不容易嚼爛，果肉柔軟、多汁酸甜，而絲狀結(jié)構(gòu)則缺乏口感。然后，帶著學(xué)生解剖番茄果實(shí)，縱切開番茄果實(shí)，暴露番茄果肉、種子、輸導(dǎo)組織等，并觀察其的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、位置關(guān)系等，從宏觀角度認(rèn)識(shí)果實(shí)的組成。通過直觀品嘗與肉眼觀察，可以幫助學(xué)生感知到番茄果實(shí)由不同部分構(gòu)成的事實(shí)。

2.觀察、交流微觀結(jié)構(gòu)

根據(jù)學(xué)生的感受，教師再引導(dǎo)學(xué)生反思：果實(shí)的不同部分的口感差異是否與其細(xì)胞組成有關(guān)？通過制作和觀察臨時(shí)裝片，引導(dǎo)學(xué)生探究果實(shí)不同部位的細(xì)胞特點(diǎn)。學(xué)生開展分組實(shí)驗(yàn)，制作番茄表皮、果肉、輸導(dǎo)組織的臨時(shí)裝片，小組內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)觀察和展示交流。學(xué)生發(fā)現(xiàn)構(gòu)成果皮、果肉、絲狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞群在細(xì)胞排列、形態(tài)結(jié)構(gòu)、細(xì)胞大小等方面都具有差異，初步建構(gòu)和理解保護(hù)組織、營(yíng)養(yǎng)組織、疏導(dǎo)組織等不同組織的概念。

學(xué)生通過微觀觀察果實(shí)不同部位細(xì)胞群的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，深入感知事實(shí)；通過比較歸納細(xì)胞群的差異，能夠分析解釋為什么果皮和果肉口感有所不同。這種教學(xué)方法不僅順應(yīng)了學(xué)生從宏觀到微觀的認(rèn)知邏輯，也讓他們體驗(yàn)了從現(xiàn)象到本質(zhì)的探索過程。

3.由果實(shí)結(jié)構(gòu)推測(cè)、觀察葉微觀結(jié)構(gòu)

教師設(shè)計(jì)問題引導(dǎo)學(xué)生思考：果實(shí)的不同部位細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)存在差異，那么其他器官是否也會(huì)有類似情況？從而將學(xué)生帶人對(duì)葉片的觀察。教師現(xiàn)場(chǎng)制作番茄葉的橫切臨時(shí)裝片，展示葉橫切的顯微結(jié)構(gòu)，在觀察分析葉片結(jié)構(gòu)時(shí)學(xué)生類比果實(shí)各部位的細(xì)胞特征，理解葉表皮、葉肉、葉脈等部位的細(xì)胞群差異，進(jìn)一步理解保護(hù)組織、營(yíng)養(yǎng)組織和輸導(dǎo)組織的本質(zhì)特點(diǎn)。這種學(xué)習(xí)方式提升了他們的類比能力，培養(yǎng)了科學(xué)思維。

4.基于觀察證據(jù)引導(dǎo)分析、歸納、抽象

教師通過引導(dǎo)學(xué)生觀察和比較同一細(xì)胞群中的細(xì)胞，幫助他們從具體觀察中抽象出組織的概念。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生再次觀察和分析番茄果實(shí)顯微圖像，根據(jù)細(xì)胞群的位置和特點(diǎn)，推測(cè)其功能。經(jīng)過思考和討論，學(xué)生推測(cè)：果皮細(xì)胞排列在外層，可能起到保護(hù)作用；果肉細(xì)胞含有大液泡，可能用于營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存；絲狀結(jié)構(gòu)呈管狀，可能用于物質(zhì)運(yùn)輸。教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么不同部位的細(xì)胞群結(jié)構(gòu)不同？這反映了生物體結(jié)構(gòu)和功能之間什么樣的關(guān)系？以具有挑戰(zhàn)性的問題，幫助學(xué)生深度思考并理解生物體內(nèi)部的復(fù)雜性和協(xié)調(diào)性，有助于學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到生物體結(jié)構(gòu)和功能相互適應(yīng)的生命觀念。

5.拓展遷移應(yīng)用，深度理解概念

在學(xué)生初步理解了組織的概念后，教師指導(dǎo)他們嘗試對(duì)組織進(jìn)行分類，建立了保護(hù)組織、營(yíng)養(yǎng)組織和輸導(dǎo)組織等相關(guān)概念。接著，教師再向?qū)W生展示南瓜莖的橫切圖，讓學(xué)生識(shí)別圖中的組織。學(xué)生根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)成功識(shí)別出不同的組織。為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)概念是否真正掌握，教師補(bǔ)充展示同一結(jié)構(gòu)的縱切圖，讓學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識(shí)在新情境下進(jìn)行判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)組織概念學(xué)習(xí)的遷移。

6.追溯組織來源，突破細(xì)胞分化概念

當(dāng)學(xué)生充分認(rèn)識(shí)了保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)、疏導(dǎo)等不同組織后，順勢(shì)提出問題：這些組織是如何通過細(xì)胞形成的呢？帶領(lǐng)學(xué)生回憶細(xì)胞分裂的本質(zhì)是細(xì)胞數(shù)量的增多，但是形成不同類型的組織不只是細(xì)胞數(shù)量的變化。讓學(xué)生通過觀察、比較、分析，明確不同組織的細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能都有差異，進(jìn)而理解細(xì)胞分裂產(chǎn)生子代細(xì)胞，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上發(fā)生差異性變化的過程，即細(xì)胞分化。

在實(shí)際情境中通過觀察和比較多個(gè)同類事實(shí)，歸納、概括出概念的本質(zhì)，又在新情境中分析、遷移、應(yīng)用概念，既培養(yǎng)了學(xué)生的抽象思維能力，又實(shí)現(xiàn)了學(xué)生概念學(xué)習(xí)的系統(tǒng)化。

（三）回歸真實(shí)情境，建構(gòu)不同器官的結(jié)構(gòu)

在學(xué)生建構(gòu)起組織的概念，并能夠理解組織的來源后，再次回歸“番茄植株”這個(gè)現(xiàn)實(shí)情境，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)解釋不同組織是如何構(gòu)成番茄果實(shí)、葉片、莖，以及整個(gè)植物體的。學(xué)生不僅要從結(jié)構(gòu)層面理解不同組織按一定次序組合在一起形成器官，還需要從功能層面理解不同器官的功能是不同的，讓學(xué)生在分析、解釋的過程中即能體會(huì)到生物體的差異性（不同器官功能不同，同種組織在不同器官中細(xì)胞結(jié)構(gòu)形態(tài)也會(huì)有差異），又能認(rèn)識(shí)到生物體的統(tǒng)一性（構(gòu)成不同器官的組織和類型相同，且輸導(dǎo)組織貫穿植物體）。

三、以模型為載體呈現(xiàn)概念系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)概念的內(nèi)化

學(xué)生采用小組合作的方式，相互協(xié)助用貼紙完成一個(gè)全面的植物體結(jié)構(gòu)層次概念圖（如圖2）。

同時(shí)，個(gè)別學(xué)生在黑板上通過貼紙的方式完善教師在課堂上展示的板書，完成概念圖的構(gòu)建。學(xué)生通過貼紙的方式將形象概念圖轉(zhuǎn)化為文字表示（如圖3），有助于學(xué)生將概念從形象思維向抽象思維的發(fā)展轉(zhuǎn)變。

概念圖模型建構(gòu)活動(dòng)，將學(xué)生的思維和認(rèn)知由內(nèi)隱轉(zhuǎn)為外顯，幫助他們建立概念間的本質(zhì)聯(lián)系，將分散的重要概念系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)了學(xué)生系統(tǒng)性思維的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)概念的內(nèi)化和深入理解。

在本節(jié)課的教學(xué)中，我們運(yùn)用概念系統(tǒng)化內(nèi)生理論模型，通過感知事實(shí)、體悟交流、抽象概括和拓展應(yīng)用等教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生構(gòu)建器官、組織、細(xì)胞分化等概念體系。通過建立重要概念如“綠色開花植物的結(jié)構(gòu)層次包括細(xì)胞、組織、器官和個(gè)體”“生物體的各部分在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，在功能上相互配合，共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”等，為構(gòu)建“生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次，能夠完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”這一大概念服務(wù)。這樣的教學(xué)方法幫助學(xué)生初步形成“結(jié)構(gòu)與功能”的生命觀念，建立了概念結(jié)構(gòu)體系，更讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物概念的深度學(xué)習(xí)。