羅娟 王威 張小勇
摘要:概念教學(xué)對于促進學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,教師在教學(xué)中應(yīng)注重學(xué)生的生物學(xué)概念建構(gòu),促進學(xué)生理解和內(nèi)化新的概念,完善其已有的生物學(xué)知識結(jié)構(gòu)。本文對概念、生物學(xué)概念的內(nèi)涵進行界定,并選取新課程標準提出的人教版高中生物必修1《分子與細胞》中的次位概念“概述細胞都由質(zhì)膜包裹,質(zhì)膜將細胞與其生活環(huán)境分開,能控制物質(zhì)進出,并參與細胞間的信息交流”進行概念教學(xué)設(shè)計。
關(guān)鍵詞:生物學(xué)概念 ?概念教學(xué) ?核心素養(yǎng) ?細胞膜
2017版《普通高中生物學(xué)課程標準》明確指出課程設(shè)計應(yīng)以促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展為宗旨,課程內(nèi)容追求“少而精”,精簡容量、突出重點、切合年齡特點、明確學(xué)習(xí)要求,讓教學(xué)聚焦大概念,讓學(xué)生能夠深刻理解和應(yīng)用重要的生物學(xué)概念,確保學(xué)生有相對充足的時間自主學(xué)習(xí),自主探究,發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
生物學(xué)概念是生物學(xué)科知識的基礎(chǔ),新課程標準明確指出概念是形成核心素養(yǎng)的基礎(chǔ),生物教學(xué)必須重視概念的建構(gòu)。因此,發(fā)展中學(xué)生物概念教學(xué)是十分有必要的。
1 概念
概念反應(yīng)的是事物的共同特征,是人們在認識客觀事物的時候,經(jīng)過分析、比較、歸納、總結(jié)對客觀事物的本質(zhì)屬性和相互聯(lián)系的概括。概念是反應(yīng)事物的一般的和本質(zhì)的特性或聯(lián)系的思維方式。概念以表象為基礎(chǔ),在一定范圍內(nèi)反映事物的一般本質(zhì)特征。
概念的內(nèi)涵是指概念所反映的客觀事物的本質(zhì)屬性,而外延是指這個概念所適用的范圍。如人教版必修1分子與細胞第一章的重要概念“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)和核酸是兩類最重要的生物大分子”,這個概念的內(nèi)涵是細胞由水、無機鹽、糖類等分子組成,外延是生物圈中的細胞。內(nèi)涵和外延是相互制約的,一個概念的內(nèi)涵包括的本質(zhì)屬性越多,相應(yīng)的外延就會減少,即適用范圍變小。
2 生物學(xué)概念
生物學(xué)概念是對生物學(xué)知識進行抽象概括而形成的對生物學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)屬性及其聯(lián)系的歸納和概括,包括生物體的結(jié)構(gòu)、功能生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律。學(xué)生學(xué)好生物學(xué)概念,有助于促進學(xué)生形成完善自己的生物知識結(jié)構(gòu),為獲得更加完善的、系統(tǒng)的生物學(xué)知識打下基礎(chǔ)。
新課程標準提到的必修1分子與細胞的核心概念有細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位、細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作,共同執(zhí)行細胞的各項生命活動、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。每個核心概念下有相應(yīng)的重要概念和次位概念。
3 概念教學(xué)
生物學(xué)科概念建構(gòu)能否促進學(xué)生對知識的理解與掌握,在于建構(gòu)過程是否符合學(xué)生的認知基礎(chǔ)、認知規(guī)律、認知結(jié)構(gòu)。為了有效建構(gòu)生物學(xué)科概念,教師在教學(xué)中要注意識別、發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤概念并恰當?shù)膶嶋H進行糾正。此外,在形成新的概念時,應(yīng)當為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境,呈現(xiàn)事實性知識,引導(dǎo)學(xué)生從中提煉、總結(jié)出相應(yīng)的概念,形成科學(xué)正確的生物學(xué)概念框架。本文圍繞次位概念“細胞膜是包裹細胞的,將細胞與其生活環(huán)境分開,并控制物質(zhì)進出細胞,參與細胞間的信息交流的一層質(zhì)膜結(jié)構(gòu)”進行教學(xué)設(shè)計。
高中生物新課程標準對于細胞膜內(nèi)容提出的重要次位概念是: 概述細胞都由質(zhì)膜包裹,質(zhì)膜將細胞與其生活環(huán)境分開,能控制物質(zhì)進出,并參與細胞間的信息交流。學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念之前已經(jīng)有的前科學(xué)概念包括細胞成分、水、無機鹽、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸、糖類、細胞等。
概念教學(xué)一般包括概念引入、概念形成、概念鞏固、概念深化四個步驟。
3.1 概念的引入
教師由生活日常引入,問學(xué)生雞蛋打入碗里時蛋黃的情況。學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗會提出卵黃和蛋清界限分明。教師在課堂上打一個雞蛋,并進行投影,邀請部分學(xué)生來觸摸卵黃膜,感受細胞膜的存在以及它的彈性。教師說明卵黃是一個細胞,這個活動可以讓學(xué)生從宏觀上清晰的感受細胞膜的存在,加深其生命觀念。
3.2 概念的形成
3.2.1 功能一:將物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開
教師用筷子挑破蛋黃, 蛋黃里面的物質(zhì)流出。提問學(xué)生:這說明細胞膜有什么功能?學(xué)生對此可能有不清晰的答案,教師展示世界地圖,以國界(邊境)進行類比,闡述邊界線的功能,將邊界線類比細胞膜,引導(dǎo)學(xué)生類比推理出細胞膜的功能:將物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開。
3.2.2 功能二:控制物質(zhì)進出細胞
教師組織學(xué)生進行實驗:每組同學(xué)取等量的玉米粒2份, 編號為甲、乙2組, 將甲組玉米粒煮熟,乙組作為對照,浸泡在冷水中。甲組玉米煮熟后,取甲乙兩組玉米粒分別加入藍墨水,幾分鐘后沖洗干凈。觀察到甲組的玉米粒顏色不變,而乙組玉米粒被染成藍色。學(xué)生小組討論:為什么乙組玉米粒被染成藍色?結(jié)合細胞控制物質(zhì)進出的動圖或圖片,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出細胞膜的功能:控制物質(zhì)進出細胞。本環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
3.2.3 功能三:進行細胞間信息交流
用寫信來類比細胞通過激素傳遞信息,用面對面交談類比細胞直接接觸傳遞信息,用電話、微信類比胞間連絲等通道傳遞信息。教師運用類比,幫助學(xué)生將抽象的、復(fù)雜的、微觀的生物知識化為具體的、現(xiàn)實的生活現(xiàn)象,讓學(xué)生更容易理解與記憶。
3.3 概念的鞏固
教師列表帶領(lǐng)學(xué)生回顧細胞膜的三個功能及其對應(yīng)的實例,學(xué)生做練習(xí),鞏固概念。
3.4 概念的深化
將概念應(yīng)用于實踐中,促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。教師向?qū)W生介紹:科研上鑒別死細胞和活細胞常用染色排除法,例如用臺盼藍染色,死的動物細胞會被染成藍色,而活物細胞不著色,從而判斷細胞細胞是否死亡。提問:使用染色劑后,什么樣的細胞是活細胞,為什么?學(xué)生解釋染色排除法的原理,通過學(xué)生的解釋,一方面能促進學(xué)生深度思考,發(fā)展其科學(xué)思維,深入理解本概念。另一方面,教師能得到學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容掌握情況的反饋,及時調(diào)整教學(xué)進度。
參考文獻
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作者簡介:羅娟,女,四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在讀研究生,郵政編碼610101
作者簡介
羅娟(1996-),女,漢族,四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在讀研究生;研究方向:生物學(xué)
王威(通訊作者)(1982年-),教育學(xué)博士,四川師范大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師,教師教育學(xué)院副院長,研究方向:課程與教學(xué)論,學(xué)科教學(xué)(生物),科學(xué)教育。
張小勇(1969-),男,碩士研究生學(xué)歷,四川師范大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:生物學(xué)課程與教學(xué)論