楊 波 周業(yè)宇
(1 浙江省縉云中學 浙江麗水 321400 2 浙江省麗水中學 浙江麗水 323000)
《普通高中生物學課程標準(2017 年版)》要求:在教學中,教師圍繞生物學大概念組織并開展教學活動,能有效地提高教學效果,有助于學生對知識的深入理解和遷移應用, 也有助于發(fā)展學生的生命觀念。 教學活動不應僅停留在讓學生記住一些零散生物學事實的層面上, 而是要通過對事實的抽象和概括,幫助學生建立生物學概念,并以此構(gòu)建合理的知識框架, 為學生能在新情境下解決相關問題奠定基礎。大概念處于學科中心位置,對學生的學習具有引領作用的基礎知識。 在生物學課程中,大概念包括了對原理、理論等的理解和解釋,是生物學科知識的主干部分。大概念教學可分解為5 個層次(如圖1)。
圖1 大概念教學的層次
基于大概念的復習課教學應圍繞某個大概念展開,教學過程中讓學生體悟大概念的統(tǒng)領作用,幫助學生融會貫通多個章節(jié)的知識。 復習課涉及的重要概念較多, 學生可通過概念圖構(gòu)建知識體系。引導學生將大概念與重要概念、次位概念構(gòu)建形成一個有機的概念體系, 有利于學生在新情境下綜合思考問題,為解決相關問題奠定基礎。
2.1 內(nèi)容分析
大概念1:細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位。 對于此大概念, 學生在初中有粗淺的學習。 參考《普通高中生物學課程標準(2017 年版)》和溫·哈倫著、韋鈺譯的《以大概念理念進行科學教育》,將大概念1 解構(gòu)為5 個重要概念。
重要概念1:所有的生物體都是由1 個或多個細胞構(gòu)成的。多細胞生物包含功能不同的多個細胞。
重要概念2:所有生命的基本功能都取決于構(gòu)成生物體的各個細胞內(nèi)發(fā)生的過程, 生長是細胞分裂倍增的結(jié)果。
重要概念3:細胞由多種多樣的分子組成,包括水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等,其中蛋白質(zhì)和核酸是2 類最重要的生物大分子。
重要概念4:細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作,共同完成細胞的各項生命活動。
重要概念5:各種細胞具有相似的基本結(jié)構(gòu),但在形態(tài)與功能上有所差異。
其中,重要概念3~5 是高中所學的必修1 的第1~2 章的內(nèi)容。 重要概念1 在教材的細胞分化內(nèi)容中有所涉及。 重要概念2 在高中的“細胞增殖”和“動、植物生命活動的調(diào)節(jié)”部分內(nèi)容中有所涉及。
2.2 學情分析 大概念1 的內(nèi)容學生之前已學習過,但缺乏整體感,難以將知識融會貫通,不利于知識的遷移和應用。 學生習慣自下而上的學習模式, 過分關注細節(jié), 易出現(xiàn) “只見樹木不見森林”的問題。
1)生命觀念:總結(jié)細胞的分子組成,各細胞結(jié)構(gòu)的組成和功能; 舉例說明細胞各部分結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致,共同執(zhí)行細胞的各項生命活動,形成結(jié)構(gòu)與功能觀。
2)科學思維:歸納與概括細胞的結(jié)構(gòu)與功能,闡釋細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位。
3)社會責任:關注與細胞相關的研究進展,能對其研究的科學性及價值作出判斷,嘗試用細胞相關知識解決現(xiàn)實生活問題。
1)重點:細胞器的分工與合作。 解決方法:以蛋白質(zhì)的分泌過程形象理解細胞器的分工與合作,再以概念圖的形式總結(jié)。
2)難點:概念圖的構(gòu)建。 解決方法:先提供較完備的概念圖,讓學生填空,再逐步加大難度。 在課堂上展示學生構(gòu)建的概念圖, 由其他學生進行評價和完善。
5.1 課前準備 課前,學生在學案上完成系列概念圖:細胞的分子組成、細胞器分工、蛋白質(zhì)合成與加工、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。學生基于給定的概念圖框架進行填空完善, 在整理知識的同時學習概念圖的制作。
5.2 導入:引出大概念1,分析重要概念1 教師展示多種生物的圖片,并提問:這些生物的共同點有哪些? (生:除病毒外生物都是由細胞構(gòu)成。 )引出大概念1: 細胞是生物的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,個體的長大主要是由于細胞數(shù)目的增加。在黑板上板貼大概念1,并展示受精卵經(jīng)分裂、分化發(fā)育成個體的圖片。提問:個體發(fā)育的主要原因是細胞個體的長大還是細胞數(shù)量的增加? 過程中還出現(xiàn)了什么現(xiàn)象? (生:細胞數(shù)量的增加,細胞分化。 )教師講述: 個體發(fā)育過程中出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和功能不同的細胞。將此總結(jié)成一條重要概念:所有的生物體都是由一個或多個細胞構(gòu)成的。 多細胞生物包含功能不同的多個細胞。 在黑板上板貼重要概念1 的內(nèi)容。
導入部分先引出大概念1, 再驗證和深入理解。 重要概念1 相關內(nèi)容在新課教學時可能未被明確提出,綜合相關內(nèi)容后明確提出重要概念1。
5.3 分析重要概念2 教師播放膝跳反射過程的動畫,并提問:個體完成反射的結(jié)構(gòu)基礎是什么?其基本單位是什么? (生:反射的結(jié)構(gòu)基礎是反射弧,基本單位是神經(jīng)細胞。 )請回顧免疫系統(tǒng)的功能和發(fā)揮作用的細胞是什么? 總結(jié)個體發(fā)揮免疫功能的基本單位是什么? (生:免疫系統(tǒng)功能是排除異己和自身監(jiān)視;多種免疫細胞在發(fā)揮作用;細胞是免疫功能的基本單位。 )由此,可總結(jié)得出重要概念2:所有生命的基本功能都取決于構(gòu)成生物體的各個細胞內(nèi)發(fā)生的過程, 生長是細胞分裂倍增的結(jié)果。在黑板上板貼重要概念2 的內(nèi)容。利用反射和免疫相關知識明確提出重要概念2。
5.4 展示并評價學生課前完成的概念圖 教師展示學生課前完成的學案上細胞的分子組成概念圖。學生評價并完善。學生可通過構(gòu)建的概念圖理解重要概念3:細胞由多種多樣的分子組成,包括水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等,其中蛋白質(zhì)和核酸是2 類最重要的生物大分子。 在黑板上板貼重要概念3。
教師展示細胞器分工、蛋白質(zhì)合成與加工、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的系列概念圖。 學生評價并完善。 學生可通過構(gòu)建的概念圖理解重要概念4:細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作, 共同完成細胞的各項生命活動。 在黑板上板貼重要概念4 的內(nèi)容。
教師先提供較完備的概念圖,讓學生填空,再加大難度,并在課堂上展示學生構(gòu)建的概念圖,由其他學生評價和完善。 利用這種方法幫助學生學會構(gòu)建概念圖及構(gòu)建相關概念體系的方法。
5.5 活動:學生畫植物細胞圖并評價 學生畫植物細胞圖(要求畫出各種細胞器),并借助多媒體展示所繪的細胞圖,描述講解各細胞器的名稱、結(jié)構(gòu)和功能。 其他學生評價、修正。 從而強化學生對重要概念4 的理解。
5.6 練習:關于原核細胞與真核細胞比較的選擇題 學生先做練習,并由1 位學生報答案,其他學生質(zhì)疑。 由此學生容易想到重要概念5:各種細胞具有相似的基本結(jié)構(gòu), 但在形態(tài)與功能上有所差異。 在黑板上板貼重要概念5,強化學生對重要概念5 的理解。
5.7 課堂小結(jié) 教師提問:這些重要概念與大概念之間的關系是什么? (生: 重要概念支持大概念。 )這些重要概念之間有哪些關系? (生:重要概念1 與重要概念2 之間關系是: 結(jié)構(gòu)與功能相適應。 重要概念4 與重要概念2 之間關系是:個體的生命活動取決于細胞的生命活動。)重要概念3 與重要概念4 之間的關系是什么? (生:物質(zhì)是細胞結(jié)構(gòu)的基礎。)其他重要概念的關系由學生課后思考、討論。希望學生今后的學習也最好以大概念統(tǒng)領概念體系,同時注重各概念之間的聯(lián)系,使構(gòu)建的概念間相互關聯(lián)形成一個有機的整體。 學生通過將各概念之間建立普遍聯(lián)系, 形成一個有機的概念體系,以利于知識的遷移應用。
5.8 課后思考與討論 要求從個體、細胞、分子3 個層次思考討論下列問題: ①個體的能量是如何獲得和轉(zhuǎn)化的,具體場所在哪里?②父母是如何將性狀傳遞給下一代的? ③人應對刺激并作出反射的過程是怎樣的? ④人是如何防御病原體入侵的?學生基于大概念理性解釋生命現(xiàn)象,培養(yǎng)解決生產(chǎn)生活問題的擔當和能力, 從而提升社會責任素養(yǎng)。
本節(jié)復習課圍繞“細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位”的大概念展開,著重強化了對重要概念3、重要概念4 的理解,遵從課程標準明確的重點。 在教學過程中,引導學生構(gòu)建概念圖,將知識結(jié)構(gòu)化,并將章節(jié)之間的知識相聯(lián)系,構(gòu)建大概念。 教學過程中及時反饋、 評價, 注重生生互評,體現(xiàn)了學生主體、教師主導的教學理念。