張秀梅
高中生物學(xué)課程的基本理念之一是“內(nèi)容聚焦大概念”。大概念是處于學(xué)科中心位置,對學(xué)生學(xué)習(xí)具有引領(lǐng)作用的基礎(chǔ)知識。
教師在設(shè)計(jì)和組織每個(gè)單元的教學(xué)活動(dòng)時(shí),應(yīng)該圍繞大概念和重要概念展開,依據(jù)重要概念精選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)內(nèi)容和活動(dòng)方式,其教學(xué)策略既可以是講解、演示、討論,也可以是基于學(xué)生動(dòng)手活動(dòng)或?qū)Y料的分析及探究。
本文以高中生物“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”為案例闡述?!翱茖W(xué)概念→理解→問題→前概念→轉(zhuǎn)變策略”的教學(xué)設(shè)計(jì)模式和“吸引→探究→解釋→遷移→鞏固”的課堂教學(xué)模式。
一、概念分析
新課標(biāo)選修模塊1的大概念是“生命個(gè)體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng),各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng),并通過一定的調(diào)節(jié)機(jī)制保持穩(wěn)態(tài)”。這個(gè)大概念描述了6個(gè)重要概念,本案例的概念是“1.3.2闡明神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外在靜息狀態(tài)具有電位差,受到外界刺激后形成動(dòng)作電位,并沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)”。
在學(xué)習(xí)本課時(shí)前,學(xué)生習(xí)得了概念“1.3.1 概述神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射(可分為條件反射和非條件反射),其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧”,具有“神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”等生物學(xué)概念;具有“電位、電流”等物理概念。學(xué)生具備測量電流、分析電流、邏輯推理等能力。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)模式
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)生“概念轉(zhuǎn)變”的教學(xué)設(shè)計(jì),首先要確定本課時(shí)的核心概念,然后把核心概念轉(zhuǎn)化成基本理解,再把基本理解以基本問題的形式進(jìn)行表達(dá),最后根據(jù)基本問題、學(xué)生的已有概念與能力設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)?!芭d奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”的課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)方法如下表。
三、課堂教學(xué)實(shí)施的步驟
基于“概念轉(zhuǎn)變”的課堂教學(xué)共分五步,即吸引、探究、解釋、遷移和評價(jià)。
1.吸引:創(chuàng)設(shè)情境,提出值得探究的問題
展示電刺激離體蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫,提出問題:“當(dāng)刺激神經(jīng)時(shí),往往立即會看到肌肉的收縮,這個(gè)過程不過幾個(gè)毫秒。你覺得興奮是以一種怎樣的方式如此快速的傳導(dǎo)?”這個(gè)電可測嗎? 它是如何產(chǎn)生的?如何傳導(dǎo)?
2.探究:引導(dǎo)學(xué)生利用已有物理知識探究
首先讓學(xué)生回顧物理學(xué)中測電流的相關(guān)概念,為下面的分析奠定基礎(chǔ)。
第二,分布展示“神經(jīng)表面電位差的實(shí)驗(yàn)”的模擬動(dòng)畫, 在教師的問題引領(lǐng)下,引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
在此環(huán)節(jié),學(xué)生通過觀察,提取圖片、模擬過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的信息,結(jié)合已有概念進(jìn)行思維,解決問題,獲取新概念。
3.解釋:對問題分析的過程梳理,得出合理地解釋
在完成以上的問題探究之后,此時(shí),提出:“闡述興奮的產(chǎn)生過程?”的任務(wù)驅(qū)動(dòng),給學(xué)生提供一個(gè)機(jī)會表露其對概念理解的機(jī)會,嘗試根據(jù)已有的電知識、膜的結(jié)構(gòu)與功能知識,對探究的過程和結(jié)果進(jìn)行邏輯梳理,作出正確的解釋。
4.遷移:新情景中,應(yīng)用已有概念解決問題
學(xué)生明確興奮的產(chǎn)生過程后,提出:“興奮如何在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)?”的任務(wù)。學(xué)生利用剛剛建立的概念,可以認(rèn)識到受刺激部位與未受刺激部位膜內(nèi)外的電位差產(chǎn)生了局部電流,此電流對鄰近的部位就是刺激,利用剛剛學(xué)過的概念,對新問題進(jìn)行回答。此時(shí)學(xué)生已然明確“內(nèi)外環(huán)境的變化引起膜的通透性發(fā)生變化,造成膜電位反轉(zhuǎn),產(chǎn)生興奮,形成局部電流在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)?!钡母拍睢?/p>
在學(xué)生建立“興奮在神經(jīng)纖維上以局部電流的形式傳導(dǎo)”的概念后,進(jìn)一步提出“興奮是否恢復(fù)?如何驗(yàn)證?為什么?”的任務(wù)驅(qū)動(dòng),再次讓學(xué)生遷移又有概念解決問題。
5.評價(jià):對概念的理解程度
評價(jià)可以采用紙筆測驗(yàn)和表現(xiàn)性任務(wù)等形式,本節(jié)課采取了后者。
評價(jià)1:“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的特點(diǎn)”?
評價(jià)2:“某種化學(xué)物質(zhì)使膜對Cl-的通透性增加,造成Cl-大量內(nèi)流,分析膜的電位變化”
評價(jià)3:用一句話概括本節(jié)課的核心內(nèi)容?
總之,對“內(nèi)容聚焦大概念”的課堂教學(xué)模式的探討,可以很好的利用學(xué)生的前概念,并且在建構(gòu)新概念的過程中建立概念間的聯(lián)系,形成“塔型”的知識結(jié)構(gòu),訓(xùn)練學(xué)生用生物學(xué)科的思想、觀點(diǎn)、概念去分析問題的下位遷移及演繹的意識及能力。如何更為恰當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié),需要進(jìn)一步加以探討。