葉 芳

（福州屏東中學，福建 福州 350003）

概念是思維的一種基本形式，反映具體客觀事物的本質(zhì)特征。［1］概念教學是生物學教學的基礎(chǔ)和線索?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2017版）》中明確提出：生物教學應該聚焦概念，注重實踐體驗，從而促進核心素養(yǎng)的發(fā)展，提升學生適應社會發(fā)展和終身發(fā)展的能力。以生物學科核心素養(yǎng)為導向進行生物學概念教學，不僅有助于學生構(gòu)建層級的生物學知識體系，借鑒科學家的思維和方法分析和解決實際問題，而且有助于形成正確的生物學觀念，全面認識世界。

生物學科概念指的是少而精、關(guān)鍵性、概括性的原理或方法，具有超越具體性知識的持久價值和遷移應用價值。［2］不少教師受限于以考定教，生物概念教學容易膚淺化、碎片化。如何“概念化”課堂，助力于核心素養(yǎng)的發(fā)展？筆者現(xiàn)以“細胞增殖”專題為例，闡述學科重要概念的形成策略。

“細胞增殖”是細胞生命歷程一個重要階段，涉及的相關(guān)知識繁多且零散。設(shè)計概念圖（圖1），整合“細胞增殖”專題的相關(guān)知識，建立起生物個體、細胞與分子水平間的聯(lián)系，突出了“細胞增殖”與生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳變異等生命現(xiàn)象的關(guān)系，利于學生從“細胞增殖”角度深入理解生命的延續(xù)和發(fā)展。

圖1 “細胞增殖”專題概念圖

純粹的概念學習容易停留在文字階段，概念學習要放在一定的活動和應用情境下才會顯得生動和有意義?！凹毎鲋场睂ｎ}教學可以以概念圖為線索，結(jié)合具體的情境從生物個體的生命現(xiàn)象入手，建立與細胞水平間的聯(lián)系，讓學生初步認識 “細胞增殖”這個重要概念。其次，通過師生互動活動幫助學生從染色體數(shù)目角度理解和掌握有絲分裂和減數(shù)分裂概念的本質(zhì)。然后，設(shè)計層級化的問題串掃除概念盲區(qū)，使概念知識系統(tǒng)化。最后，以模型建構(gòu)活動深化有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用與個體遺傳變異穩(wěn)定性和多樣性之間的關(guān)系。在活動和情境中，使概念情境化、圖形化、問題化和模型化，能更好地促進學生自主構(gòu)建重要概念，提升核心素養(yǎng)。

一、概念情境化，感知概念內(nèi)容

學習生物學要重視與現(xiàn)實生活背景的聯(lián)系，提倡在解決實際問題時滲入理解學科的重要概念。設(shè)置合理的情境，是形成學科思維和核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。［3］

以果蠅為材料研究種群密度增長的實驗中，有的學生記錄了果蠅培養(yǎng)的視頻資料，有的學生訴說了“腐肉生蛆”的趣事。于是，果蠅就成了建立個體與細胞水平間聯(lián)系的好選擇，學生的親身體驗也成為情境創(chuàng)設(shè)的背景。果蠅培養(yǎng)視頻的引入，生動直觀地體現(xiàn)了生命的生長、發(fā)育和繁殖現(xiàn)象，同時由果蠅飼養(yǎng)中“腐肉生蛆”生命現(xiàn)象的發(fā)生，聯(lián)系到了果蠅儲精囊、處女蠅及雜交試驗中的注意事項。果蠅生活史情境和“腐肉生蛆”情境是基于學生親歷體驗的教學，知識與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，充分引發(fā)了學生的共鳴，調(diào)動學生學習的興趣，激發(fā)了學生對概念探究的欲望。

另外，果蠅生活史為主線的情景設(shè)計，不僅構(gòu)建了個體生命階段的層級體系，還與細胞增殖建立聯(lián)系，實現(xiàn)遺傳在細胞和個體世代間傳遞，對細胞和個體產(chǎn)生持續(xù)性影響的教學也因此展開，初步讓學生直觀認識“細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳和變異的基礎(chǔ)”這個重要命題。

二、概念圖形化，深化概念本質(zhì)

“有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)別與聯(lián)系”教學的套路是：讓學生畫細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的過程圖，構(gòu)建分裂過程中染色體和DNA的數(shù)量及形態(tài)變化模型，卻忽略對過程變化本質(zhì)的理解，學習效果大打折扣。

圖2 果蠅生活世代染色體數(shù)目變化圖

變學生畫圖為教師繪圖，以學生熟悉的果蠅為例，展示果蠅生活世代染色體數(shù)目的變化圖（圖2），通過師生互動活動——果蠅生活世代染色體數(shù)目變化圖的完善，將有絲分裂和減數(shù)分裂概念形象化。在上圖到下圖的生成過程中，學生綜合自身對有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等概念的理解，積極開動思維，進行時期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的辨析，從染色體數(shù)目特征分析三者的不同。文字、圖標以及數(shù)學等多種表達形式準確描述有絲與減數(shù)分裂的概念內(nèi)容，更好地幫助學生從染色體數(shù)目角度理解和掌握有絲分裂和減數(shù)分裂概念的本質(zhì)，利于學科思維和核心素養(yǎng)的發(fā)展。

三、概念問題化，掃除概念盲區(qū)

不同層次的概念對思維發(fā)展的貢獻是不同的。層級不同的概念問題化，有助于學科思維的深入發(fā)展，提升學科素養(yǎng)。

概念教學中，有些相對概念易被忽視邊緣化，比如無性繁殖和有性繁殖?？梢栽O(shè)置果蠅精原細胞內(nèi)染色體的移動活動，引發(fā)問題串，掃除概念盲區(qū)?；顒又?，學生們調(diào)動所學相關(guān)概念，思考并嘗試自行解決系列問題。比如，什么是同源染色體？X和Y是一對同源染色體嗎？是同源染色體還是非同源染色體成染色體組？只有一個染色體組的細胞，理論上，能發(fā)育成一個完整的個體嗎？對于單倍體而言，體內(nèi)的細胞通過什么增殖方式，來維持前后代細胞內(nèi)染色體數(shù)目的恒定？無性繁殖在遺傳上有什么優(yōu)勢？自然界中現(xiàn)存的生物為什么大都是二倍體？為什么有性繁殖相對于無性繁殖在生物進化上具有更大的優(yōu)越性？

問題的推理過程既開發(fā)了學生的批判性思維技能，又讓學生遞進式的體驗了知識的發(fā)生過程，有助于掃除概念盲區(qū)，理清相關(guān)概念；系列問題的解決也隨之催生了相關(guān)概念的層級體系，使學生已有的概念知識形成一個有層次的結(jié)構(gòu)，隨時可增添、延伸，促使概念逐步的清晰、鞏固和穩(wěn)定。

四、概念模型化，把握概念動態(tài)

模型建構(gòu)是理性思維的類型之一，將概念模型化，不僅利于概念動態(tài)的把握，又促進了學科思維和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用與個體遺傳變異穩(wěn)定性和多樣性之間的關(guān)系，是“細胞增殖”專題中的重難點。這一重難點的突破，可以借助模型建構(gòu)的方法，將概念模型化，把握概念動態(tài)，實現(xiàn)概念的遷移應用。指導學生利用毛根（一種兒童手工材料）和橡皮泥為模型建構(gòu)材料（圖3），以果蠅設(shè)計情境，建構(gòu)“有性生殖后代多樣性原因”的課前模型（圖4）和“細胞分裂與變異關(guān)系”課堂模型。一方面，課前的模型建構(gòu)活動為課堂的模型建構(gòu)鋪墊操作基礎(chǔ)，大大節(jié)約了課堂時間；另一方面，課堂的模型建構(gòu)可以在課前活動的基礎(chǔ)上，進一步延展，實現(xiàn)模型建構(gòu)活動的動態(tài)化。

圖3 模型建構(gòu)材料圖

圖4 “有性生殖后代多樣性原因”的課前模型建構(gòu)

課堂上，學生可以在原模型的基礎(chǔ)上改動，體驗減數(shù)分裂過程中配子多樣性的成因——基因重組。之后，繼續(xù)沿用活動素材，讓學生結(jié)合果蠅受精卵中性染色體組成及發(fā)育情況（表1），嘗試構(gòu)建出子代異常白眼雌果蠅產(chǎn)生的模型。其中，親代果蠅為紅眼雄果蠅（XAY）與白眼雌果蠅（XaXa）（圖5）。

表 1果蠅受精卵中性染色體組成及發(fā)育情況

圖5 親代果蠅染色體組成

在復雜的情境體驗中，學生們暢所欲言，積極討論了異常果蠅的發(fā)生原因，并通過毛根和橡皮泥再現(xiàn)了因基因突變和染色體變異而形成的異常配子，從而最終達成一致的認識：果蠅的變異主要與細胞增殖過程中異常配子的形成有關(guān)。該活動既形象直觀，促進形象思維向抽象思維的轉(zhuǎn)化，化解了難點，又富有挑戰(zhàn)性，讓學生在動手中體驗，內(nèi)化概念實質(zhì)規(guī)律，提升了理性思維和科學探究的能力。

綜上所述，注重學生實踐體驗的教學策略，將概念情境化、圖形化、問題化和模型化，很大程度上契合了新課標的要求?；诤诵乃仞B(yǎng)的“概念化”課堂關(guān)注重要概念和原理的理解，立足于教材基礎(chǔ)形成知識體系，創(chuàng)設(shè)情境發(fā)展理性思維和科學探究能力，有利于學生形成一定的生命觀念，于生活實際中培養(yǎng)社會責任，從而促進學生的主體發(fā)展和持續(xù)發(fā)展。