黃　強(qiáng) 陳瑞強(qiáng) 彭志炫 孫慧玲

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“加法”在生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次中的概念教學(xué)*

黃強(qiáng) 陳瑞強(qiáng) 彭志炫 孫慧玲

在人教版編著的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《生物?必修1分子與細(xì)胞》的第一章走進(jìn)細(xì)胞第一節(jié)內(nèi)容中，安排了“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”的教學(xué)內(nèi)容，一幅美麗生命畫卷的流程圖，呈現(xiàn)在我們的教學(xué)中，這幅流程圖中包含了9個(gè)概念，是初中相關(guān)生物知識(shí)的再現(xiàn)，又是高中生物學(xué)教學(xué)的連接點(diǎn)，有承上啟下的作用。用“加法”模式進(jìn)行概念教學(xué)，與識(shí)圖、釋圖教學(xué)和圖文轉(zhuǎn)換有機(jī)結(jié)合起來，凸顯這些下位概念與上位概念之間的遞進(jìn)關(guān)系，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)這些概念的理解和對(duì)學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的感悟，使學(xué)生認(rèn)同“細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)”這一核心概念；實(shí)現(xiàn)了初中和高中生物學(xué)知識(shí)的過渡，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和決心。

對(duì)這幅流程圖中的概念，用“加法”的形式實(shí)施概念教學(xué)，在教學(xué)實(shí)踐和課題研究中，獲得了廣大師生的認(rèn)可，提供給廣大讀者。

一、教材特點(diǎn)分析

教材從生物圈到細(xì)胞的教學(xué)內(nèi)容，從知識(shí)層次來說，能舉例說出細(xì)胞是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，教材用“資料分析”的形式呈現(xiàn)實(shí)例1～4的內(nèi)容，通過單細(xì)胞動(dòng)物的草履蟲，多細(xì)胞動(dòng)物人的生殖和發(fā)育以及縮手反射、HIV病毒對(duì)人類健康的影響，引導(dǎo)學(xué)生歸納出生物生命活動(dòng)離不開細(xì)胞結(jié)論，說明細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，這是一個(gè)重要的核心概念，以此為基礎(chǔ)，從“細(xì)胞”開始，構(gòu)建“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”教學(xué)，以流程圖形式，展示一幅美麗的生命畫卷，說明生命系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)層次，既是教學(xué)的重點(diǎn)，又是一個(gè)重要的核心概念，同時(shí)也是情感態(tài)度和價(jià)值觀教學(xué)的必然要求。

從生物圈到細(xì)胞，“生命系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)層次”中的相互關(guān)系，難就難在概念多，組織、器官、系統(tǒng)是初中知識(shí)的復(fù)習(xí)，由于生物在全國(guó)大多數(shù)地區(qū)不參加中考，學(xué)生就出現(xiàn)了心有余而力不足，而且九年級(jí)不開設(shè)生物課，學(xué)生把七、八年級(jí)的生物學(xué)知識(shí)忘得太多，高中生物學(xué)教師面對(duì)的是這樣十分尷尬的處境。因此，針對(duì)這樣的困境，在“生命活動(dòng)離不開細(xì)胞”的教學(xué)中，讓學(xué)生去討論問題1～5，以自主學(xué)習(xí)，團(tuán)隊(duì)合作的學(xué)習(xí)方式，教師通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)例1～4的分析，共同歸納結(jié)論為：?jiǎn)渭?xì)胞動(dòng)物、多細(xì)胞動(dòng)物、病毒這三類生物，其生命活動(dòng)都離不開細(xì)胞，突出核心概念：“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”的教學(xué)。在“生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次”的教學(xué)中，生命系統(tǒng)層層相依，又各有其特定的組成、結(jié)構(gòu)和功能，在教學(xué)要求上，要說明“細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→個(gè)體→種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈”的相互關(guān)系，這就是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而達(dá)到讓學(xué)生理解生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次，從而理解第二個(gè)核心概念“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”。

二、教學(xué)策略選擇

根據(jù)教材分析，要突出“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”這條主線，教學(xué)中始終圍繞生命系統(tǒng)的層次組成、結(jié)構(gòu)、功能以及系統(tǒng)的發(fā)展變化逐步呈現(xiàn)知識(shí)。在“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”的教學(xué)中，給學(xué)生傳遞這樣的一個(gè)信息，生命現(xiàn)象不同于自然界中的其他物質(zhì)現(xiàn)象，有其獨(dú)特的復(fù)雜性、整體性、系統(tǒng)性和生命性的觀點(diǎn)，體現(xiàn)“局部與整體”結(jié)合的教學(xué)觀，將從細(xì)胞→生物圈中的概念，以“加法等式”處理。在流程圖教學(xué)中，要為學(xué)生識(shí)圖和釋圖創(chuàng)造條件，要設(shè)置一系列的問題串，問題帶有啟發(fā)性，一定要留給學(xué)生思考的時(shí)間，要充分考慮圖文轉(zhuǎn)換與概念及“加法”發(fā)生有機(jī)聯(lián)系，從而達(dá)到活化概念的教學(xué)，讓學(xué)生靈活學(xué)習(xí)概念，而不是機(jī)械地死背概念。

由于識(shí)圖（認(rèn)識(shí)和記住生物圖是基礎(chǔ)）和釋圖（解釋生物圖中包含的生物學(xué)知識(shí)、理論及含義等等是關(guān)鍵）量大，課文中學(xué)生思考的問題多，并且因?yàn)椤吧到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”教學(xué)的重要性，所以要適當(dāng)補(bǔ)充各個(gè)層次的概念教學(xué)，要避免概念過于精練、生硬，造成空洞而難理解，通過識(shí)圖和釋圖，采用與加法原理的有機(jī)結(jié)合，使得抽象的生物概念，變得通俗易懂，更有利于理解和掌握這些概念之間的遞進(jìn)關(guān)系，也有利于學(xué)生從微觀（細(xì)胞層次）、宏觀（生物圈層次）理解，每一層次的生命系統(tǒng)，具有嚴(yán)密性、層次性、多樣性，形成“局部與整體”相結(jié)合的學(xué)習(xí)觀。在流程圖的教學(xué)中，提供給學(xué)生學(xué)習(xí)的是一張龐大的知識(shí)網(wǎng)，高中課標(biāo)中全部的必修課內(nèi)容，由于沒有緒論，都是圍繞這張龐大的知識(shí)網(wǎng)展開的，這是教材編著者的設(shè)計(jì)思想。

1.導(dǎo)言的設(shè)置

要讓學(xué)生具有吸引力，身臨其境，緊緊圍繞“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生在“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”的流程圖教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)美、體驗(yàn)美、享受美的教學(xué)。

2.“加法”等式的概念教學(xué)

教師在指導(dǎo)學(xué)生閱讀認(rèn)識(shí)教材的流程圖時(shí)，圍繞下列“加法”等式的來完成概念教學(xué)：下位概念=上位概念+……+上位概念。例如：心肌組織（下位概念）=心肌細(xì)胞（上位概念）+心肌細(xì)胞（上位概念）+……+心肌細(xì)胞（上位概念），心臟（器官）=多數(shù)心肌組織+少數(shù)（上皮組織+結(jié)締組織+神經(jīng)組織），循環(huán)系統(tǒng)（下位概念）=血管（器官為上位概念）+心臟（器官為上位概念），個(gè)體（下位概念）=消化系統(tǒng)（上位概念）+循環(huán)系統(tǒng)（上位概念）+……+內(nèi)分泌系統(tǒng)（上位概念）+神經(jīng)系統(tǒng)（上位概念），種群（下位概念）=同種生物個(gè)體的總和，群落（下位概念）=各個(gè)種群的集合體（各種動(dòng)物種群+各種植物種群+各種各樣的微生物種群），生態(tài)系統(tǒng)（下位概念）=生物種群+無機(jī)環(huán)境（土壤，溫度，水，空氣等），生物圈=地球上一切生態(tài)系統(tǒng)的總和（水域生態(tài)系統(tǒng)+陸地生態(tài)系統(tǒng)），教師始終圍繞上述“加法”模式來實(shí)施概念教學(xué)。

三、課堂教學(xué)流程

要完成繁重的教學(xué)任務(wù)，必須制定詳細(xì)的教學(xué)流程。

1.總流程

導(dǎo)言設(shè)置→展示插圖（課件）→指導(dǎo)識(shí)圖（帶問題）→每個(gè)概念溶解在每一幅小圖中①圖到⑧圖（教學(xué)重點(diǎn)）→教師歸納→學(xué)生合作學(xué)習(xí)→教學(xué)反饋。

2.導(dǎo)言

當(dāng)我們走進(jìn)細(xì)胞，走進(jìn)五彩繽紛的生物世界，穿越植物家族的密林，來到動(dòng)物王國(guó)里，傾聽鳥語(yǔ)，聞到花香，品嘗甜美的花蜜，還看到清澈見底的池塘，聽到小溪潺潺的流水，生物圈真是上帝賜予我們?nèi)祟惙毖艿奶焯?，也是我們生活的樂園，生命世界是如此的燦爛、美麗，請(qǐng)看這幅美麗的生命畫卷，讓我們?cè)谏到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次暢游吧！

3.指導(dǎo)識(shí)圖

按流程圖的順序依次進(jìn)行，注意觀察學(xué)生的思維活動(dòng)，學(xué)生沿著教師的提問，對(duì)每一幅圖的理解，嘗試加法原理在圖文轉(zhuǎn)換和概念教學(xué)中的具體應(yīng)用。

4.識(shí)圖流程

①圖：通過觀察有多少個(gè)完整的心肌細(xì)胞？您判斷的理由是什么？（該問題表面上簡(jiǎn)單，其實(shí)有難度，側(cè)重點(diǎn)是學(xué)生通過對(duì)圖的仔細(xì)觀察，再說出理由。教師期待的最理想的回答是一個(gè)心肌細(xì)胞，理由是只有一個(gè)細(xì)胞核，為組織的概念奠定基礎(chǔ)。②圖：您能數(shù)清這些心肌細(xì)胞嗎？（指導(dǎo)學(xué)生識(shí)圖，數(shù)不清楚，干脆把它們稱之為心肌細(xì)胞群，教師板書：一個(gè)心肌細(xì)胞+……+n個(gè)心肌細(xì)胞=心肌細(xì)胞群=心肌組織，引導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合流程圖，給出幾個(gè)不同對(duì)組織的描述，讓學(xué)生判斷。教師定性給出組織的概念是：具有形態(tài)相似或者相同、結(jié)構(gòu)、功能相同的細(xì)胞形成的細(xì)胞群。③圖：教師簡(jiǎn)要介紹龜是人類長(zhǎng)壽的象征，龜屬于爬行動(dòng)物，心臟有三個(gè)腔，主要由心肌組織構(gòu)成，還有其他的組織，板書：大多數(shù)心肌組織+少數(shù)（上皮組織+神經(jīng)組織+結(jié)締組織=心臟（器官），啟發(fā)學(xué)生根據(jù)等式推導(dǎo)出：器官是由多種組織構(gòu)成，能行使一定功能的結(jié)構(gòu)單位。④圖：觀察龜循環(huán)系統(tǒng)是由哪些部分組成？板書：心臟+血管（動(dòng)脈+毛細(xì)血管+靜脈=血液循環(huán)系統(tǒng)），讓學(xué)生說出自己的消化系統(tǒng)是由哪些器官組成？引導(dǎo)得出系統(tǒng)的概念：能行使一種功能或多種功能的多個(gè)器官的總和。⑤圖：個(gè)體是多個(gè)系統(tǒng)組成的整體，即個(gè)體=消化系統(tǒng)+泌尿系統(tǒng)+……+神經(jīng)系統(tǒng)，人體由那8個(gè)系統(tǒng)組成？ 觀察⑥圖：幼龜破殼而出，圖中⑤這種龜有老的、幼的、雌的、雄的，全部構(gòu)成種群，即龜種群=幼年龜（ ♀性、♂性）+成年龜（♀性、♂性 ）+老年龜（♀性、♂性 ）引導(dǎo)學(xué)生得出種群的概念為：是同種生物全部個(gè)體的總和。教師板書：各動(dòng)物種群+各植物種群+各微生物種群=各個(gè)種群的集合體=生物群落）⑦圖：觀察分析海洋生態(tài)系統(tǒng)的組成：海水等無機(jī)環(huán)境+海水各個(gè)生物群落=海水生態(tài)系統(tǒng) ，分析歸納出：生態(tài)系統(tǒng)=生物種群+無機(jī)環(huán)境（土壤、溫度、水、空氣等）⑧圖：黃山藍(lán)水綠平原（地球），一個(gè)地球構(gòu)成一個(gè)生物圈，地球上全部生物及其生存的環(huán)境的總稱。即生物圈=水域生態(tài)系統(tǒng)+陸地生態(tài)系統(tǒng)。

5.學(xué)生合作學(xué)習(xí)（課堂討論）

通過對(duì)生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次的學(xué)習(xí)，鞏固已初步形成的幾個(gè)重要概念，學(xué)生合作，多媒體展示試題，進(jìn)行概念的辨析。

（1）一只蜜蜂、一個(gè)蜂群、一個(gè)養(yǎng)蜂場(chǎng)對(duì)應(yīng)的生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次依次是：

A.個(gè)體、種群、生態(tài)系統(tǒng) B. 個(gè)體、種群、群落C.細(xì)胞、組織、系統(tǒng) D.系統(tǒng)、種群、生物圈

（答案：A）

（2）在一塊草原上有八戶牧民，每戶牧民各養(yǎng)了一群羊，其中，有6戶牧民養(yǎng)的是綿羊，有2戶牧民養(yǎng)的是山羊，這八群羊構(gòu)成的是：

A.一個(gè)群落 B.一個(gè)種群 C.二個(gè)種群 D. 八個(gè)種群

（答案：C）

在識(shí)圖、釋圖教學(xué)中，一定要就事論事，關(guān)注學(xué)生語(yǔ)言的發(fā)展和表達(dá)能力的培養(yǎng)，做到概念的學(xué)習(xí)與生物插圖有機(jī)結(jié)合起來，把圖文轉(zhuǎn)換能力的培養(yǎng)具體落實(shí)到實(shí)處，學(xué)生就能較為準(zhǔn)確的理解概念。

四、教學(xué)反饋總結(jié)

本節(jié)課的概念特別多，但都是有規(guī)律的，細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，各種生命活動(dòng)都是在細(xì)胞內(nèi)或者細(xì)胞參與下來完成。因此，細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，相同或者相似的細(xì)胞構(gòu)成組織，不同的組織構(gòu)成器官，多個(gè)器官組成系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)各司其職，互相協(xié)助，和諧統(tǒng)一成為個(gè)體，相同的個(gè)體有機(jī)結(jié)合組成種群，不同的種群形成群落，群落與無機(jī)環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)，最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。

作者信息

黃強(qiáng)，本科，一級(jí)教師。貴州省習(xí)水縣第一中學(xué)，564600

陳瑞強(qiáng)，本科，高級(jí)教師。貴州省鳳岡縣第二中學(xué)，564200

彭志炫，本科，高級(jí)教師。貴州省遵義市教育局教師教育中心，563000

孫慧玲，本科，高級(jí)教師。貴州省遵義市第十七中學(xué)，563000

*基金項(xiàng)目：2015年貴州省教育科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)課題《高中生物插圖高效性教學(xué)的實(shí)踐研究》（編號(hào)：2015A019）。