李偉華
摘 要: 生物學(xué)核心概念是位于學(xué)科中心,具有超越課堂以外的遷移價值和持久價值的概念性知識,包括主要概念、原理、理論的基本理解和解釋,生物學(xué)核心概念是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分?!爸R生成課堂(教學(xué))”是指在彈性預(yù)設(shè)的前提下,教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)生新舊知識相互作用,實現(xiàn)知識的深層理解,完成自主構(gòu)建,以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的活動?!吧伞笔菍W(xué)生生命的具體課堂中的體現(xiàn)。高中生物學(xué)教學(xué)中圍繞核心概念的知識生成,有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)中真正理解知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),內(nèi)化知識,提高學(xué)習(xí)效率。本文以生物必修一《分子與細(xì)胞》為例,運(yùn)用教材資源、運(yùn)用概念圖、聯(lián)系生活實際等策略探索高中生物學(xué)核心概念的知識生成方式。
關(guān)鍵詞: 高中生物 核心概念 知識生成
一、基于教科書,問題驅(qū)動學(xué)習(xí),掌握核心概念。
在新一輪課程改革中,高中生物教科書在編排上增設(shè)了許多導(dǎo)學(xué)的專欄,突出了問題(任務(wù))驅(qū)動學(xué)習(xí)的方法,期望把傳統(tǒng)的教學(xué)過程轉(zhuǎn)化為更接近“提出問題—解決問題—發(fā)現(xiàn)問題”的過程。如在每章首頁,由“引言+圖片+名言(或詩句)”組成;每節(jié)以“問題探討”專欄開始;每節(jié)的核心內(nèi)容,以問題形式組成“本節(jié)聚焦”專欄;還有“資料分析(或資料搜集和分析)”和“思考與討論”,等等。這些專欄的設(shè)置在一定程度上引導(dǎo)學(xué)生抓住章節(jié)的主干,圍繞主干串聯(lián)基本概念,并思考其內(nèi)在關(guān)聯(lián)和知識本質(zhì)。如第1章第1節(jié)《從生物圈到細(xì)胞》,“本節(jié)聚焦”為3個問題:為什么說生命活動離不開細(xì)胞?地球上的生命系統(tǒng)可以分為哪些層次?為什么說細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)?其實,這3個問題就是3個核心概念:生命活動離不開細(xì)胞;生命系統(tǒng)的層次;細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)。其中“生命活動離不開細(xì)胞”這一核心概念教學(xué)過程中,教師為學(xué)生設(shè)置了問題串:“生物按照是否由細(xì)胞組成可以幾類”(答:細(xì)胞生物和病毒);“依據(jù)構(gòu)成生物的細(xì)胞的多少又可以分為什么”(答:單細(xì)胞和多細(xì)胞生物);“單細(xì)胞和多細(xì)胞生物的生命活動場所是在哪里”(借助教科書上的“資料分析—生命活動與細(xì)胞的關(guān)系”引導(dǎo)學(xué)生分析,答:在細(xì)胞中);結(jié)合教材節(jié)首的“問題探討—SARS病毒”提問“病毒的生命活動在哪里進(jìn)行?”學(xué)生通過資料了解SARS病毒侵害人體的肺部細(xì)胞,導(dǎo)致呼吸困難等,借助討論提示的“病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)”,學(xué)生自然理解了教科書上的“即使像病毒那樣沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,也只有依賴活細(xì)胞才能生活”的描述,并深刻理解了“生命活動離不開細(xì)胞”這一核心概念。
“生成性學(xué)習(xí),就是要訓(xùn)練學(xué)生對他們閱讀的東西產(chǎn)生一個類比或表象,如圖形、圖像、表格或圖解等,以加強(qiáng)其深層理解”。通過問題串形式的學(xué)習(xí),學(xué)生在腦袋中形成了“地球上因細(xì)胞才形成的瑰麗的生命畫卷”的圖像,這已將“生命活動離不開細(xì)胞”這一核心概念轉(zhuǎn)化成圖像深刻于腦海。
教師基于教材資源,通過設(shè)計問題串,以問題(任務(wù))驅(qū)動學(xué)生主動學(xué)習(xí),能有效幫助學(xué)生扎實理解基本知識,并掌握核心概念。
二、運(yùn)用概念圖,構(gòu)建核心概念,達(dá)成知識生成。
概念圖是用來組織和表征知識的工具。它是由美國康乃爾大學(xué)教育心理學(xué)家諾瓦克(Joseph D.Novak)博士等根據(jù)奧蘇貝爾(David P.Ausubel)的有意義學(xué)習(xí)理論而開發(fā)的。它是由節(jié)點和連線組成的一系列概念的結(jié)構(gòu)化表征,其中的節(jié)點表示某一命題或領(lǐng)域內(nèi)的各概念,連線則表示節(jié)點概念間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。它可以讓學(xué)生通過各個知識點的回顧,梳理相關(guān)概念間的聯(lián)系,從而建構(gòu)核心概念。
例如“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”這一核心概念是分析了蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性原因和逐漸了解生命活動無時無刻不與蛋白質(zhì)相關(guān),以及和其他組成物質(zhì)相比較后抽象和概括出來的核心概念。該核心概念既涉及蛋白質(zhì)的基本組成單位、組成元素、分子結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)、功能等方面,又涉及肽鍵、二肽、多肽、氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、脫水縮合等基本概念及生物學(xué)知識。要使學(xué)生真正理解該核心概念,需要學(xué)生在清晰各基本概念的基礎(chǔ)上,梳理各概念之間的聯(lián)系,如在掌握氨基酸的組成元素、氨基酸結(jié)構(gòu)式的前提下,明確兩(多)個氨基酸脫水縮合形成二(多)肽的過程,進(jìn)而理解盤曲折疊方式的不同構(gòu)成了空間結(jié)構(gòu)的多樣性,從而使其擁有功能的多樣性。當(dāng)基礎(chǔ)概念梳理好后,通過學(xué)生自主地勾畫概念圖(圖1),使各具體概念之間的關(guān)系更加清晰,在畫概念圖的過程中,使學(xué)生不斷思考,將碎片化各知識點相連接,形成知識結(jié)構(gòu),并具有節(jié)點,最終形成并支撐“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”這一核心概念。
通過概念圖,使學(xué)生在思考、回顧知識的基礎(chǔ)上,將概念內(nèi)化為自己的理解,并用連線方式表示其內(nèi)在關(guān)聯(lián),形成知識體系,達(dá)成核心概念的生成。
三、聯(lián)系生活實際,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,理解核心概念。
生物學(xué)是與學(xué)生生活實際關(guān)系最密切的一門學(xué)科,高中生物教科書中的“與生活的聯(lián)系”“科學(xué)技術(shù)社會”等專欄都在營造一種聯(lián)系現(xiàn)實生活的學(xué)習(xí)氛圍,創(chuàng)設(shè)進(jìn)一步理解和應(yīng)用知識的情境。在生物學(xué)教學(xué)中,適當(dāng)聯(lián)系學(xué)生生活實際,創(chuàng)設(shè)生活情境,能夠使學(xué)生在解決實際問題的同時,深入理解生物學(xué)的核心概念。
第5章第1節(jié)“酶”的核心概念:“酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中多數(shù)是蛋白質(zhì)”,這一核心概念統(tǒng)領(lǐng)了本章節(jié)的眾多基礎(chǔ)知識,包括“酶本質(zhì)主要是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA”,“酶通過降低化學(xué)反應(yīng)活化能而發(fā)揮催化作用”及“影響酶促反應(yīng)的因素”等,并以其為核心形成具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的知識體系。
在講授“酶”這節(jié)知識前,學(xué)生對“酶”并沒有太多認(rèn)識。為了使學(xué)生更好地理解該核心概念,化解該知識的抽象性,教師展示《科學(xué)·技術(shù)·社會》這個欄目中多幅極具沖擊力彩圖,并讓學(xué)生將家里使用的洗衣粉、牙膏等日常用品包裝袋(盒)在課堂上進(jìn)行交換展示,提醒學(xué)生從包裝袋(盒)上的物品說明中找出與“酶”相關(guān)的描述。學(xué)生從這一學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)感受到原來“酶”就生活在我們的周圍,酶原來與人類活動那么密切相關(guān),加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗得更干凈,多酶片中含有很多種消化酶,果膠酶可以提高果汁的澄清度,等等。通過這些生活實際例子,學(xué)生感受到,“酶”給我們的生活增添姿彩,這樣提高了學(xué)生對“酶”這一知識的探究興趣,從而為“酶的本質(zhì)和作用”、“酶的特性”等其他概念的學(xué)習(xí)做好了鋪墊,有助于學(xué)生加深對“酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中多數(shù)是蛋白質(zhì)”這一核心概念的理解。
聯(lián)系生活實際,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,充分結(jié)合生活中常見的相關(guān)素材,化抽象概念為具體物象,使學(xué)生從生活實例中強(qiáng)化核心概念,提高知識遷移與運(yùn)用能力,體驗到生物學(xué)是一門實用的科學(xué),從而對生物學(xué)產(chǎn)生更濃厚的興趣。
高中生物學(xué)教學(xué)中圍繞核心概念的知識生成,有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)中真正理解知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),內(nèi)化知識,提高學(xué)習(xí)效率。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主要是通過課堂教學(xué)每一課時中參與教學(xué)過程,在過程中理解和不斷積累而形成的,對生物學(xué)核心概念的認(rèn)識,也是在獲得大量事實和一般概念的基礎(chǔ)上,逐漸概括和建構(gòu)起來的。知識生成既重視教師的“教”,又重視學(xué)生的“學(xué)”;既強(qiáng)調(diào)教師的“生”,又強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“成”。教師在教學(xué)過程中,圍繞核心概念,通過充分運(yùn)用教材資源、運(yùn)用概念圖、聯(lián)系生活實際等策略,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系舊知識,形成知識結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò),最終形成新知識,實現(xiàn)知識的深層又理解,這樣才能深刻地掌握并運(yùn)用知識。教師在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建、理解和掌握核心概念的過程中,實現(xiàn)預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。
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