袁艷華

概念是思維的產(chǎn)物，也是思維的工具，建構(gòu)概念的過程就是思維的過程。在概念教學(xué)中，由于教學(xué)內(nèi)容的抽象性、復(fù)雜性，或是學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)、能力水平等諸多因素的影響，學(xué)生在建立和理解一些概念時往往會存在一定的困難。教師根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，可以有效突破概念教學(xué)的難點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

1依托模型構(gòu)建

模型能夠以簡化、直觀的形式顯示復(fù)雜的事物和過程。教師利用模型進(jìn)行教學(xué)時，可在一定程度上使抽象概念具體化、微觀結(jié)構(gòu)宏觀化、隱性內(nèi)容顯性化，有助于促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)知識，提升學(xué)生的探究思維能力和邏輯思維能力。

1.1自制結(jié)構(gòu)模型

生物學(xué)研究的對象，有的非常微小、抽象，它們的結(jié)構(gòu)層次及功能是概念教學(xué)的難點(diǎn)。學(xué)生通過觀察圖片、Flash動畫，往往只是記住了有關(guān)概念名詞，并沒有真正建立起有關(guān)生物體的結(jié)構(gòu)層次、生命活動等基本概念、原理的知識。自制結(jié)構(gòu)模型可以使抽象的概念、過程直觀化和具體化，可以幫助學(xué)生更深刻地理解結(jié)構(gòu)與功能觀。如在學(xué)習(xí)“植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能”時，教師提供塑料飯盒、保鮮膜、水、氣球、核桃、黃豆和綠色豆莢等相關(guān)材料，要求學(xué)生4人為一組制作植物細(xì)胞模型，并組織學(xué)生從科學(xué)性、藝術(shù)性等方面對各小組制作的模型進(jìn)行評價。再如，在學(xué)習(xí)“呼吸運(yùn)動”時，教師指導(dǎo)學(xué)生利用1個體積約為500mL的礦泉水塑料瓶、1個玻璃三通管、1個一次性橡膠手套、2個小氣球、膠帶以及剪子等制作“呼吸過程中膈和肺的變化模型”，組織學(xué)生探究膈的運(yùn)動狀態(tài)與肺容積變化的因果關(guān)系。

當(dāng)學(xué)生通過討論、分析、類比和歸納等思維活動，制作并描述合理形象的結(jié)構(gòu)模型時，他們不僅從平面到立體完成了對相關(guān)結(jié)構(gòu)層次的認(rèn)識，而且真正理解和建立起生物體結(jié)構(gòu)與功能的辯證統(tǒng)一觀。

1.2構(gòu)建過程模型

有些概念的形成過程比較抽象、復(fù)雜，學(xué)生往往難以跟上教師的講解節(jié)奏，理解概念的本質(zhì)。如蘇教版教材“人的性狀和遺傳”一節(jié)中的“基因控制生物的性狀”，這一概念的形成涉及到顯隱性基因、顯隱性性狀以及基因傳遞的原理等多個小概念，且是個連續(xù)的、動態(tài)變化的過程。在教學(xué)中，教師可用紅色卡紙模擬顯性基因、透明卡片模擬隱性基因（卡紙和軟磁鐵是在構(gòu)建過程模型中常用的簡單易得、直觀形象的材料），引導(dǎo)學(xué)生模擬不同的基因型和表現(xiàn)型（圖1）。在學(xué)生初步推斷、歸納出基因型與表現(xiàn)型關(guān)系的基礎(chǔ)上，教師再引導(dǎo)學(xué)生在白紙上用箭頭、紅色卡紙、透明卡片構(gòu)建“能產(chǎn)生單眼皮后代的雙眼皮父母的基因傳遞過程及后代性狀表現(xiàn)”的過程模型并展示講解（圖2）。最后，在學(xué)生構(gòu)建起過程模型的基礎(chǔ)上，教師以人的耳垂性狀為例，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)遺傳規(guī)律的概念模型。

再如，“食物鏈中的能量傳遞”是“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和物質(zhì)循環(huán)”一節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)，教師先以草原上的“草→兔→狼”這一食物鏈為例，引導(dǎo)學(xué)生討論分析：①草如何獲得能量？②草固定的能量如何被釋放利用？③兔如何獲得能量？④草固定的太陽能會全部流入兔體內(nèi)嗎？為什么？然后，教師用3張大小、顏色不同的彩色卡紙代表不同生物獲得的能量，2個大箭頭和2個小箭頭代表流入每個營養(yǎng)級的能量多少，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的箭頭（2個）和卡片（卡片上要分別寫上生物的名稱）構(gòu)建能量在食物鏈“草→兔→狼”間傳遞的過程模型（圖3）。最后，在學(xué)生糾正、展示過程模型的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生抽象出食物鏈中能量傳遞的特點(diǎn)，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的概念模型。

利用卡紙構(gòu)建過程模型既能直觀形象揭示認(rèn)識對象的主要特征、本質(zhì)，又能將學(xué)生內(nèi)隱的思維過程可視化，是引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題的有效方法，也是學(xué)生外顯的科學(xué)探究能力。學(xué)生在構(gòu)建模型的過程中，不僅主動掌握探究了生物學(xué)概念、原理和規(guī)律所必需的思維方法，又反向加強(qiáng)了對知識更深層次的理解以及核心素養(yǎng)的隱性生成。

2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取生物學(xué)知識，提高探究能力以及科學(xué)素養(yǎng)的重要方法和途徑。教師綜合考慮季節(jié)性、典型性以及就地取材等多種因素，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的選擇，可以激活學(xué)生的思維，促成學(xué)生對概念的建立、理解和應(yīng)用。如在蘇教版七年級上冊教材中的實(shí)驗(yàn)中，教師通過對實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)化取得了較好的教學(xué)效果。

①觀察“大豆種子的結(jié)構(gòu)”中，教材推薦的觀察材料是清水浸泡24h的大豆種子，教師可準(zhǔn)備蕓豆種子并讓學(xué)生自帶其他種子。蕓豆種子較大，肉眼可清晰觀察到胚芽、胚軸、胚根等結(jié)構(gòu)。另外，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備工作，體現(xiàn)出材料的開放性、多樣性，有利于學(xué)生形成豐富的感性認(rèn)識，并建立起“種子外部形態(tài)存在明顯的差異，但種子的結(jié)構(gòu)基本一致”的科學(xué)概念。

②實(shí)驗(yàn)“植物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳”中，教材推薦的實(shí)驗(yàn)材料是新鮮的和燙過的蔬菜。教學(xué)實(shí)踐表明，用一種蔬菜材料會導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為只有葉才能進(jìn)行呼吸作用，若選用新鮮的和燙過的白蘿卜、馬鈴薯、菠菜、花菜、小西紅柿、萌發(fā)的大豆種子等6種不同的植物器官讓學(xué)生自主探究，可使學(xué)生突破思維的局限性，促成學(xué)生理解植物所有的活器官都能進(jìn)行呼吸作用。

③實(shí)驗(yàn)“莖的輸導(dǎo)功能”中，可選擇大葉黃楊和桂花作為觀察的理想材料。大葉黃楊的樹皮易與木質(zhì)部分離，剝下樹皮，學(xué)生可明顯觀察到木質(zhì)部變紅，但看不清木質(zhì)部中的導(dǎo)管；桂花枝條的樹皮與木質(zhì)部結(jié)合緊密，不易剝開，但可以清楚地看到木質(zhì)部中的一條條紅色的細(xì)線（導(dǎo)管）。因此，教師可將大葉黃楊和桂花這兩種枝條結(jié)合使用，引導(dǎo)學(xué)生在觀察中加深對莖輸導(dǎo)功能的理解。

④觀察“植物根尖的結(jié)構(gòu)”中，教材推薦的觀察材料是萌發(fā)的小麥種子。小麥種子的優(yōu)點(diǎn)是根毛生長的時間較長，但根毛肉眼觀察效果不佳。蘿卜種子發(fā)芽快且根毛多，如果班次多，用蘿卜的種子分批發(fā)芽能保證各個班級觀察到最佳的根毛，以豐富學(xué)生的感性認(rèn)識。因此，教師可選擇作為了解根尖外形的實(shí)驗(yàn)材料。

⑤探究“蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快”中，教材推薦的實(shí)驗(yàn)材料是蚯蚓。該探究活動旨在讓學(xué)生嘗試科學(xué)探究的一般方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程，但實(shí)驗(yàn)中易出現(xiàn)的問題（蚯蚓在玻璃板上爬得快、蚯蚓不作直線運(yùn)動或靜止不動、體長過長影響測量路程等）會在一定程度上增加探究的復(fù)雜性和干擾性。在該探究實(shí)驗(yàn)中，教師可選擇面包蟲作為實(shí)驗(yàn)材料，面包蟲體型較小，活動性強(qiáng)，且運(yùn)動軌跡可控，有利于學(xué)生形成科學(xué)探究概念。

此外，教師優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計，可以促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展理性思維，并基于證據(jù)運(yùn)用歸納與概括等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律。如“綠色植物的蒸騰作用”是教材中的一個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師可將該實(shí)驗(yàn)變式為探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生利用天竺葵、透明塑料袋和塑料繩等自主設(shè)計2個小探究方案：①探究綠色植物通過蒸騰作用散失水分；②探究葉片是植物散失水分的主要器官。學(xué)生在自主探究的過程中不僅拓寬了認(rèn)知的深度和廣度，而且發(fā)展了思維的靈活性、深刻性和創(chuàng)造性。

3運(yùn)用類比聯(lián)想

運(yùn)用類比聯(lián)想將陌生的對象與熟悉的對象相比較，用類似的事物比擬被說明的概念或理論，有利于啟發(fā)學(xué)生思維，化難為易，從而使學(xué)生獲得鮮明、生動、完整的新概念、新理論。

如學(xué)生對“量”的含義比較陌生，在比較人體血量總量和失血量、原尿和尿液量時，教師可用1個5L的食用油塑料瓶和1個500mL、1.5L的礦泉水瓶類比人體血量總量和不同的失血量，用1個1.5L的可樂瓶和100個1.5L的可樂瓶類比尿液量和原尿。直觀形象的類比、強(qiáng)大的視覺沖擊力可大大激發(fā)學(xué)生主動探究的積極性。

再如，教師以手臂和手掌類比神經(jīng)元的細(xì)胞體和突體，引導(dǎo)學(xué)生合作模擬神經(jīng)沖動在神經(jīng)元之間的傳導(dǎo)過程；以“一粒花生米的燃燒使水溫升高”的小實(shí)驗(yàn)類比食物在人體內(nèi)也能通過類似的“燃燒”釋放能量，引發(fā)學(xué)生思考有機(jī)物和氧氣是如何進(jìn)入人體細(xì)胞中，并自主探究、闡釋人體攝入的食物、氧氣與能量供給之間的關(guān)系。

學(xué)生進(jìn)行類比、聯(lián)想和遷移雖能有效化解概念教學(xué)的難點(diǎn)，發(fā)展創(chuàng)造性思維能力，但也有一定的局限性。因此，教師在運(yùn)用類比聯(lián)想方法時要適時、適度、適當(dāng)，不能盲目依賴。

4整合虛擬資源

有的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際聯(lián)系較遠(yuǎn)，學(xué)生往往一時難以理解、領(lǐng)悟；或是學(xué)生對社會、生活關(guān)注不夠，主動獲取信息的意識不強(qiáng)，難以在情感上形成認(rèn)同、共鳴，進(jìn)而產(chǎn)生自覺行動。如，學(xué)生在學(xué)習(xí)細(xì)胞的吸水和失水、體內(nèi)氣體交換、尿液的形成、生命的起源以及生物進(jìn)化歷程等內(nèi)容時就會覺得有一定的難度。教師可整合虛擬資源，突破時空的局限，把所講的對象化小為大、化繁為簡、化靜為動、化快為慢、化遠(yuǎn)為近、化虛為實(shí)，為學(xué)生合作探究提供感性材料和時空環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生積極進(jìn)行發(fā)散思維，提高理性思考和推理能力，并最終促成學(xué)生對概念的自主建構(gòu)，形成正確的生命觀、生態(tài)觀和生活觀。