鄒海妹
(合肥育英學(xué)校 安徽合肥 230011)
義務(wù)教育階段的課程標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)核心素養(yǎng)所做的頂層設(shè)計(jì),而新的《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》增加了“重視核心概念的學(xué)習(xí)”的教學(xué)建議,將生物學(xué)核心概念(重要概念)分散于內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的十個(gè)一級(jí)主題當(dāng)中。所謂“生物學(xué)核心概念”,是指那些居于生物學(xué)科中心和生物學(xué)單元教學(xué)中心,泛指那些超越某一課堂的,具有持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或方法。“核心概念”是生物學(xué)核心問(wèn)題的最本質(zhì)的認(rèn)識(shí),它是對(duì)生物學(xué)核心問(wèn)題的科學(xué)陳述與最恰當(dāng)?shù)年U述,是對(duì)其他生物學(xué)概念的高度概括和總結(jié)。它包含對(duì)生物學(xué)科或生物學(xué)分支及教學(xué)單元中重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋,是學(xué)生學(xué)習(xí)中最需要關(guān)注的部分,并對(duì)學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)的形成有著不可替代的作用。
《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》凸顯“核心概念”的傳遞,要求教師在設(shè)計(jì)和組織每個(gè)單元的教學(xué)活動(dòng)時(shí),應(yīng)該圍繞核心概念展開,依據(jù)核心概念精選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)內(nèi)容和活動(dòng)方式,促進(jìn)學(xué)生對(duì)核心概念的建立、理解和應(yīng)用,進(jìn)而為學(xué)生能夠在新情景下解決相關(guān)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。沒有科學(xué)的、充滿智慧的教學(xué)過(guò)程,就不可能達(dá)到良好的教學(xué)效果,注重教學(xué)策略也是為了注重結(jié)果。因此核心概念教學(xué)是中學(xué)生物教學(xué)的關(guān)鍵,下面筆者簡(jiǎn)要闡述進(jìn)行生物學(xué)核心概念教學(xué)時(shí)常用的教學(xué)策略。
歸納法是一種從某些個(gè)別或特殊生物學(xué)現(xiàn)象出發(fā),可以推導(dǎo)出具有普遍意義的一般性生物學(xué)原理或規(guī)律的方法,這種方法是從個(gè)別到一般、從特殊到普遍的推理方式。
例如在講述植物的呼吸作用概念時(shí),我把復(fù)雜、難懂的“呼吸作用”概念通過(guò)對(duì)種子的對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究理解,通過(guò)對(duì)三組特殊實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察,最后歸納出呼吸作用的最本質(zhì)特征。
1.萌發(fā)的種子呼吸時(shí)能吸收空氣中的氧——引出植物的其他器官呼吸時(shí)能吸收空氣中的氧——最后得出結(jié)論:生物體呼吸時(shí)一般需要氧氣。
2.萌發(fā)的種子呼吸時(shí)分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳和水——引出植物的其他器官呼吸時(shí)分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳和水——最后得出結(jié)論:生物體呼吸時(shí)分解有機(jī)物,產(chǎn)生二氧化碳和水。
3.萌發(fā)的種子呼吸時(shí)釋放出熱量——引出植物的其他器官呼吸時(shí)釋放出熱量——最后得出結(jié)論:生物體呼吸時(shí)把有機(jī)物中的化學(xué)能變成各種形式的能量。
在進(jìn)行以上三組對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究之后,我們得出植物呼吸作用的概念:“細(xì)胞利用氧,將有機(jī)物分解成二氧化碳和水,并且將儲(chǔ)藏在有機(jī)物中的能量釋放出來(lái),供給生命活動(dòng)的需要?!边@個(gè)概念理解起來(lái)相對(duì)較難,而利用萌發(fā)的種子實(shí)驗(yàn)?zāi)苁垢拍罾斫庾兊酶雍?jiǎn)單,有利于讓學(xué)生全面認(rèn)同,由此及彼,由特殊到一般地思考問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生縝密思維品質(zhì)的形成。
初中生物學(xué)有些概念在語(yǔ)言表述、內(nèi)涵等方面有相似性,易混淆;或者有些概念具有不兼容性,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)存在一定的困難。對(duì)比法可以使學(xué)生更清晰地認(rèn)識(shí)到相應(yīng)概念的本質(zhì)屬性。
例如,植物光合作用和呼吸作用的原理與過(guò)程對(duì)初中生而言學(xué)習(xí)困難較大,在教學(xué)中可以通過(guò)列表的方式進(jìn)行對(duì)比:
項(xiàng)目光合作用呼吸作用場(chǎng)所葉綠體線粒體條件有光才能進(jìn)行有光無(wú)光都能進(jìn)行原料二氧化碳和水有機(jī)物和氧氣產(chǎn)物有機(jī)物(主要是淀粉)二氧化碳和水代謝同化作用異化作用能量?jī)?chǔ)存能量釋放能量
這樣的對(duì)比,對(duì)學(xué)生厘清生物學(xué)中的核心概念有著事半功倍的效果。
這種方法主要是將一個(gè)完整的概念科學(xué)地進(jìn)行細(xì)化和解構(gòu),形成要點(diǎn),加深學(xué)生理解概念的內(nèi)涵、外延、條件、適用范圍等。
例如,“基因”是貫穿初中、高中及大學(xué)有關(guān)生物遺傳和變異內(nèi)容中的核心知識(shí),雖然不同階段的學(xué)習(xí)要求有很大的差異,但在初中階段讓學(xué)生盡可能形成科學(xué)而準(zhǔn)確的概念,對(duì)后續(xù)的學(xué)習(xí)有很大的幫助。
在教學(xué)時(shí),我們可以通過(guò)下列問(wèn)題指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考:
1.生物的主要遺傳物質(zhì)是什么?它的結(jié)構(gòu)如何?
2.生物的性狀由基因控制,那么基因和DNA 之間的關(guān)系如何?
學(xué)生討論、分析這些問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上可以概括出基因概念的三個(gè)要點(diǎn):
1.基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位。
2.基因是控制生物性狀的功能單位。
3.基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
概念圖以直觀形象的方式表現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu),有效呈現(xiàn)思考的過(guò)程及知識(shí)的關(guān)聯(lián),避免復(fù)雜的概念堆砌,以框圖的形式將概念及概念之間的意義關(guān)系清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生,促進(jìn)有意義的學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率。
例如,細(xì)胞內(nèi)主要遺傳物質(zhì)的概念關(guān)系可以包容關(guān)系圖來(lái)呈現(xiàn):
這樣通過(guò)包含和被包含的圖示揭示了細(xì)胞內(nèi)的主要遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)邏輯關(guān)系。概念圖具有簡(jiǎn)單、直觀的特點(diǎn),能有效地改變學(xué)生的認(rèn)識(shí)方式,提高教學(xué)效果,還能促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。
生物學(xué)的許多原理、概念具有抽象性的特點(diǎn),因此教學(xué)時(shí)可以不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建直觀生物模型,通過(guò)生物學(xué)模型演示微觀的、抽象的生理過(guò)程,幫助學(xué)生建構(gòu)概念。
例如,教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的概念時(shí),我們可以通過(guò)建構(gòu)“水族箱模型”來(lái)完成:先了解水族箱的構(gòu)成——生物部分和非生物部分,然后在箱內(nèi)放入魚類、蝦類、螺螄、砂石、水草等生物。通過(guò)建構(gòu)水族箱,學(xué)生明確了生態(tài)系統(tǒng)的本質(zhì)特征:生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境構(gòu)成的協(xié)調(diào)、相對(duì)穩(wěn)定的整體。最后由學(xué)生總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)的概念。
利用模型的演示,可以對(duì)概念的學(xué)習(xí)進(jìn)行遷移和推理,使學(xué)生容易理解概念的類型和主要特征。
生物史本身就是對(duì)生物本質(zhì)認(rèn)識(shí)過(guò)程的再現(xiàn),學(xué)習(xí)生物史,不但能了解科學(xué)家的奮斗史,還能了解生物學(xué)知識(shí)形成的來(lái)龍去脈,還原生物學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程。所以生物史本身就是一部生物學(xué)知識(shí)的“辭書”。
新課標(biāo)中也提出了利用生物史進(jìn)行有效教學(xué)的觀點(diǎn),可見生物史具有其他內(nèi)容不可替代的作用。
例如在學(xué)習(xí)“光合作用的發(fā)現(xiàn)”這節(jié)課時(shí),我先讓學(xué)生自主收集光合作用發(fā)現(xiàn)史的相關(guān)資料,同時(shí)以小組的形式進(jìn)行資料整合,做到人人參與,為概念的形成提供最基本的觀點(diǎn)、事實(shí)、推論。然后教師圍繞光合作用發(fā)展史設(shè)計(jì)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的思考。學(xué)生講述范·海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)、普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)、恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn),結(jié)合已有的知識(shí),了解光合作用的本質(zhì)。通過(guò)分析一些科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,最后得出光合作用的結(jié)論和概念。
上述圍繞生物學(xué)核心概念教學(xué)闡述的一些教學(xué)策略,只是眾多教學(xué)方法中的冰山一角。怎樣完成核心概念教學(xué),仁者見仁,智者見智,但最終我們的教學(xué)評(píng)價(jià)目的是一致的:側(cè)重于學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解和應(yīng)用,將學(xué)生從一個(gè)個(gè)孤立的生物學(xué)概念的學(xué)習(xí)中解放出來(lái),使學(xué)生形成簡(jiǎn)化的、實(shí)用的、本質(zhì)的、對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)更有支持意義的、內(nèi)在邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)框架,進(jìn)而形成《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》所要求的基本生物科學(xué)素養(yǎng)。