李 毅 (浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學(xué) 浙江寧波 315200)
英國科學(xué)教育專家溫·哈倫在《科學(xué)教育的原則和大概念》報(bào)告中指出,科學(xué)教育的目標(biāo)不是獲得一堆由具體事實(shí)和學(xué)科理論雜亂無章地堆棧起來的知識(shí),而應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)一個(gè)向核心概念逐步趨向的進(jìn)展過程,這樣做有助于學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象[1]。同時(shí)北京師范大學(xué)的劉恩山教授認(rèn)為“核心概念是基于整個(gè)課程標(biāo)準(zhǔn)某個(gè)主題的知識(shí)框架中概括總結(jié)出來的,強(qiáng)調(diào)概念之間的關(guān)聯(lián)與概念體系的結(jié)構(gòu)”。由此看來,核心概念起到了統(tǒng)攝的作用,不僅對(duì)知識(shí)進(jìn)行高度概括,也同時(shí)闡述了學(xué)生學(xué)習(xí)需要達(dá)到的水平。
在新高考改革的背景下,高中生物學(xué)的教學(xué)更需要與學(xué)生素養(yǎng)的提升緊密銜接,而生物學(xué)選考的復(fù)習(xí)也直接影響學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步掌握與應(yīng)用,因此筆者提出利用生物學(xué)核心概念推動(dòng)生物學(xué)選考的有效復(fù)習(xí),讓學(xué)生自主構(gòu)建生物學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),提升理論的應(yīng)用能力和遷移能力。
經(jīng)過大量的課堂實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)核心概念的教學(xué)有多方面的價(jià)值體現(xiàn),筆者以核心概念“細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)”為例,闡述如何以生物學(xué)核心概念實(shí)施復(fù)習(xí)策略。
1)學(xué)生在生物學(xué)核心概念的引領(lǐng)下,有方向地自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),一方面可發(fā)現(xiàn)知識(shí)漏洞,及時(shí)通過師生交流、生生交流進(jìn)行彌補(bǔ);另一方面可在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,不斷添加與該體系結(jié)構(gòu)有關(guān)的知識(shí)內(nèi)容,有利于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)。
2)“細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)”作為一個(gè)核心概念,覆蓋了浙科版《生物》必修1相關(guān)知識(shí),涉及細(xì)胞與能量、物質(zhì)出入細(xì)胞的方式、酶、細(xì)胞呼吸、光合作用等,在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的過程中,以一般的生物學(xué)概念為出發(fā)點(diǎn),從物質(zhì)、能量2個(gè)方面入手進(jìn)行知識(shí)的整合,形成規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過生生互動(dòng),共同總結(jié),得到部分知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖1。
圖1 細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
3)學(xué)生在這個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中能清晰了解自己的知識(shí)漏洞,并在之后的復(fù)習(xí)過程中不斷完善,也同時(shí)有利于知識(shí)的提取。
1)在復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師不僅要關(guān)注學(xué)生回顧了多少知識(shí),還要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)復(fù)習(xí)。在個(gè)人或小組構(gòu)建知識(shí)體系的過程中,學(xué)生圍繞生物學(xué)核心概念搜集大量的生物學(xué)事實(shí),在分析、推理、討論并修正后,形成一般的生物學(xué)概念,并在此基礎(chǔ)上不斷完善,這也是在元認(rèn)知的學(xué)習(xí)上的飛躍。
2)學(xué)生以小組形式,在圍繞“細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)”核心概念的學(xué)習(xí)過程中,不斷提供生物學(xué)事實(shí),按照物質(zhì)、能量進(jìn)行分類,之后小組間再度對(duì)信息進(jìn)行整合,最后每位學(xué)生利用最終形成的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),按照自己的不足進(jìn)一步復(fù)習(xí),同時(shí)彌補(bǔ)知識(shí)上的漏洞,嘗到了該學(xué)習(xí)方法帶來的快樂。
1)生物學(xué)核心概念具有統(tǒng)攝作用,同時(shí)具有強(qiáng)大的解釋作用,反映生物的本質(zhì),因此利用生物學(xué)核心概念能有效實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)功效,并能遷移至新的知識(shí)環(huán)境中,思考問題更加清晰準(zhǔn)確。
2)學(xué)生利用“細(xì)胞的生命活動(dòng)需要物質(zhì)和能量的推動(dòng)”這一核心概念,學(xué)會(huì)將呼吸作用與光合作用從物質(zhì)、能量2個(gè)角度進(jìn)行比較分析,復(fù)習(xí)效果極大提升,并能在新情境中進(jìn)行分析。例如2016年10月浙江省普通高校招生選考科目考試生物學(xué)試題中第30題,題干信息如下:在高光強(qiáng)環(huán)境下,將某突變型植株與野生型植株分別施以低氮肥與高氮肥,一段時(shí)間后測定其葉綠素和Rubisco酶(該酶催化CO2和RuBP反應(yīng))的含量,結(jié)果如圖2所示。
圖2 某突變型植株與野生型植株在低氮肥與高氮肥處理后其葉綠素和Rubisco酶含量
題干信息與光合作用密切相關(guān),角度新穎,2個(gè)坐標(biāo)圖中信息量較多,但部分小題仍然緊緊圍繞物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)換過程,例如(2)光反應(yīng)中光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的_______,其中NADPH是NADP+被的_______還原而成的。NADPH參與_______的還原,形成碳反應(yīng)的第1個(gè)糖。學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能順利完成上述3個(gè)問題填空,答案分別為:化學(xué)能、氫(H++e-)、3-磷酸甘油酸。
在浙科版生物學(xué)教材中,類似的生物學(xué)核心概念還有很多,例如《遺傳與進(jìn)化》模塊中“DNA是遺傳物質(zhì),遺傳信息的傳遞是通過DNA復(fù)制實(shí)現(xiàn)的”,師生同樣可充分利用核心概念進(jìn)行個(gè)性化的高效復(fù)習(xí),提升理論的應(yīng)用能力和遷移能力。