周峰

摘要：以“細(xì)胞通過分解有機(jī)分子獲取能量”為例，介紹多種情境在概念教學(xué)中的應(yīng)用。創(chuàng)設(shè)生活和比較情境，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系日常生活，誘導(dǎo)學(xué)生參與；創(chuàng)設(shè)表達(dá)和探究情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)與模型探究、角色互換等方式實(shí)現(xiàn)概念構(gòu)建；創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念圖，讓知識回歸生活，進(jìn)行概念遷移，解決實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)知識水平到智慧技能的過渡。

關(guān)鍵詞：情境創(chuàng)設(shè)；概念教學(xué)；智慧技能；高中生物

“雙新”課改的不斷深入對概念教學(xué)提出了更高要求，即教師在設(shè)計(jì)和組織每個(gè)單元教學(xué)活動時(shí)，應(yīng)當(dāng)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)活動和活動方式[1]。概念是人的思維對事物類化的產(chǎn)物，因此概念教學(xué)意在對學(xué)生思維進(jìn)行培養(yǎng)，而情境創(chuàng)設(shè)意在調(diào)動學(xué)生感官與思維，當(dāng)情境創(chuàng)設(shè)與概念教學(xué)相結(jié)合，就能有助于推動概念教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)[2]?，F(xiàn)以“細(xì)胞通過分解有機(jī)分子獲取能量”為例，將概念教學(xué)分為三個(gè)階段：誘導(dǎo)參與階段、概念建構(gòu)階段、概念遷移應(yīng)用階段，創(chuàng)設(shè)多種情境，助力概念教學(xué)。

一、誘導(dǎo)參與階段

（一）創(chuàng)設(shè)生活情境

創(chuàng)設(shè)合適的生活情境，并將其貫穿于整個(gè)概念教學(xué)中，在引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的同時(shí)，還能將抽象知識基于生活情境進(jìn)行構(gòu)建，引導(dǎo)學(xué)生力學(xué)篤行，進(jìn)行有效教學(xué)[3]。

在本節(jié)教學(xué)一開始，教師為學(xué)生播放了傍晚時(shí)分螢火蟲在樹叢中飛舞的視頻，點(diǎn)點(diǎn)螢火，燦若星河，瞬間吸引了學(xué)生的注意力，輔以“螢火蟲的尾部為什么能發(fā)光”的問題，激發(fā)學(xué)生探究欲望。因概念具有邏輯性，所以整節(jié)課的概念教學(xué)都是圍繞“螢火蟲發(fā)光”這一情境進(jìn)行的，學(xué)生在掌握本節(jié)概念教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，也能夠解決與螢火蟲相關(guān)的實(shí)際生活問題。

（二）創(chuàng)設(shè)比較情境

“概念轉(zhuǎn)變”理論強(qiáng)調(diào)引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突是形成正確概念的重要一環(huán)。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用前概念不能解決所面臨問題時(shí)，就會激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望。因此，在概念教學(xué)中可以通過創(chuàng)設(shè)比較情境，將前概念與新概念屬性互相對比，引起學(xué)生認(rèn)知沖突。

在探討螢火蟲發(fā)光直接供能物質(zhì)時(shí)，班級有學(xué)生認(rèn)為直接供能物質(zhì)應(yīng)是葡萄糖，也有學(xué)生提出是脂肪，還有學(xué)生認(rèn)為直接供能物質(zhì)應(yīng)是糖原。為驗(yàn)證學(xué)生觀點(diǎn)是否正確，教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)分別滴加葡萄糖溶液、昆蟲油和糖原溶液的三支試管都不能發(fā)出熒光，此時(shí)學(xué)生會對自己的前概念產(chǎn)生質(zhì)疑，形成認(rèn)知沖突，教師立即向?qū)W生拋出一個(gè)新概念———ATP。

二、概念建構(gòu)階段

（一）創(chuàng)設(shè)表達(dá)情境

信息提取能力是學(xué)生處理習(xí)題、解決問題時(shí)應(yīng)具備的首要能力，近年來隨著命題者越來越注重問題的情境化，導(dǎo)致試題素材越來越貼近生活，以真實(shí)問題情境呈現(xiàn)的題干信息也越來越冗長，從而對學(xué)生獲取圖、文中關(guān)鍵信息的能力提出了更高的要求。為加強(qiáng)對學(xué)生獲取信息能力的培養(yǎng)，教師應(yīng)充分利用課堂教學(xué)時(shí)間，以學(xué)生為本，根據(jù)學(xué)生認(rèn)知活動規(guī)律，創(chuàng)設(shè)表達(dá)情境，讓學(xué)生充當(dāng)教師角色，實(shí)現(xiàn)師生角色互換，在增進(jìn)學(xué)生情感體驗(yàn)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生信息提取和語言表述能力。

教材中的插圖往往通過具體的語言來詮釋抽象的知識，教師可利用插圖的特點(diǎn)，將講述插圖信息的過程交給學(xué)生來完成。學(xué)生首先提取插圖中所蘊(yùn)含的關(guān)鍵信息，再用科學(xué)規(guī)范的語言進(jìn)行表述，加深對概念的理解，提升信息提取和語言表述能力。

滬科版高中生物必修一“分子與細(xì)胞”中本節(jié)內(nèi)容共有7幅插圖，教師先讓學(xué)生提取圖4—17ATP分子結(jié)構(gòu)示意圖、圖4—18ATP驅(qū)動細(xì)胞收縮示意圖等圖中關(guān)鍵信息，后用語言進(jìn)行表述，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)。學(xué)生在講述插圖過程中可以自主得出ATP名稱、結(jié)構(gòu)簡式、腺苷結(jié)構(gòu)和組成元素，以及了解ATP驅(qū)動細(xì)胞收縮過程。

當(dāng)學(xué)生在講述過程中，存有言語不規(guī)范、表述錯(cuò)誤等問題時(shí)，需教師及時(shí)加以指導(dǎo)。如學(xué)生在講述教材中圖4—19ATP與ADP相互轉(zhuǎn)換示意圖，能夠歸納出ATP與ADP之間是可以相互轉(zhuǎn)換，但是對于ATP合成所需能量的來源與ATP釋放能量的去路存有一定誤區(qū)，很容易認(rèn)為能量來源和去路相同，需要教師及時(shí)糾正，指出ATP所釋放能量為生命活動提供直接能源，ATP所儲存能量一般來源于有機(jī)物氧化分解。由此引出下一題目：有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP。

（二）創(chuàng)設(shè)探究情境

概念本身具有抽象性，在概念教學(xué)中，教師可以將概念本質(zhì)屬性所涉及到的相關(guān)具體事物或者模型展現(xiàn)給學(xué)生，通過創(chuàng)設(shè)探究情境，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，并在問題解決過程中提取事物本質(zhì)屬性，實(shí)現(xiàn)從具體事物到抽象概念的過渡。

在本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中，教師采取了兩種探究方式：教學(xué)“哪種物質(zhì)為螢火蟲發(fā)光直接提供能量”時(shí)采用的是實(shí)驗(yàn)探究，教學(xué)“有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP”時(shí)采用的是模型建構(gòu)探究。在探究“哪種物質(zhì)為螢火蟲發(fā)光直接提供能量”時(shí)，向?qū)W生呈現(xiàn)螢火蟲發(fā)光原理（見圖1）。

1.提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。

哪種物質(zhì)為螢火蟲尾部發(fā)光直接提供能量呢？提供實(shí)驗(yàn)材料：試管、試管架、葡萄糖溶液、蒸餾水、ATP制劑、昆蟲油、糖原溶液、螢火蟲發(fā)光器干燥后研磨成粉末（內(nèi)含熒光素酶）等。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)思路。

（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)探究原則明確自變量、因變量與無關(guān)變量。

（2）以小組為單位設(shè)置對照組、實(shí)驗(yàn)組，教師雖有演示在先，但考慮到探究實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性與完整性，需進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生完善此內(nèi)容，完成設(shè)計(jì)表格（見表1）。

（3）呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案。每小組派一名代表表述小組實(shí)驗(yàn)操作流程，學(xué)生互評，師生針對實(shí)驗(yàn)流程提出問題，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)實(shí)踐能力和小組協(xié)作精神。

每小組根據(jù)所完成的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

4.得出結(jié)論，養(yǎng)成歸納與概括的思維習(xí)慣。

學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，概述ATP功能屬性。通過探究學(xué)生得知：為螢火蟲尾部發(fā)光提供能量的物質(zhì)是ATP。

為探究“有氧呼吸產(chǎn)生大量ATP”，分別從物質(zhì)和能量的角度出發(fā)，提出問題：有氧呼吸分為幾個(gè)階段？每階段名稱是什么？每階段反應(yīng)場所及反應(yīng)物與產(chǎn)物有哪些？引導(dǎo)學(xué)生研讀教材，完成表格。

學(xué)生通過閱讀教材，填寫表格，初步構(gòu)建細(xì)胞有氧呼吸過程，但不能將細(xì)胞有氧呼吸各階段聯(lián)系在一起。為將細(xì)胞有氧呼吸過程系統(tǒng)化，抽象知識直觀化與具體化，加深學(xué)生理解，教師通過模型搭建方式，將有氧呼吸過程回歸到細(xì)胞中，從學(xué)生已知有氧呼吸各階段名稱、反應(yīng)物與產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，在方框中填寫出物質(zhì)名稱，將有氧呼吸各階段聯(lián)系在一起，構(gòu)建有氧呼吸示意圖，歸納概述有氧呼吸總反應(yīng)方程式，說明生物通過細(xì)胞呼吸將儲存在有機(jī)分子中的能量轉(zhuǎn)化為生命活動可以利用的能量。

總之，在探究情境中，學(xué)生結(jié)合教師所給出的具體事物或者模型進(jìn)行探究，有利于使學(xué)生帶著問題自主思考、合作探究，總結(jié)出事物或者模型本質(zhì)屬性，實(shí)現(xiàn)從具體事物到抽象概念的跨越。

三、概念遷移應(yīng)用階段

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境

教學(xué)總結(jié)階段，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將本節(jié)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行歸納。一方面，有助于幫助學(xué)生梳理本節(jié)概念之間的邏輯關(guān)系與內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生積極思維，輔助學(xué)生記憶；另一方面，將具體情境中所形成的概念去情境化，可以明晰教學(xué)目標(biāo)、突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生及時(shí)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。教師在這一環(huán)節(jié)中，主要通過創(chuàng)設(shè)問題情境、構(gòu)建概念圖方式來完成。教學(xué)中圍繞核心概念創(chuàng)設(shè)層次性的問題情境，提出核心問題，并將問題進(jìn)行分解，層層遞進(jìn)拋出問題串：

1.哪種物質(zhì)為螢火蟲發(fā)光直接提供能量？（1）ATP功能與結(jié)構(gòu)、組成元素有哪些？ADP與AMP全稱？

（2）ADP如何為生命活動直接供能？

（3）ADP與ATP相互轉(zhuǎn)換，ATP儲存能量來源與釋放能量去路分別是什么？

2.在有氧條件下，為螢火蟲發(fā)光直接供能物質(zhì)ATP主要是如何產(chǎn)生的？

（1）有氧呼吸分為幾個(gè)階段？每階段名稱是什么？反應(yīng)場所及反應(yīng)物與產(chǎn)物？

（2）有氧呼吸的總反應(yīng)式。

通過這些問題串，學(xué)生對本節(jié)教學(xué)目標(biāo)有了一個(gè)清晰認(rèn)識，既能進(jìn)一步梳理本節(jié)概念，理清知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，形成概念圖，又有助于自我評價(jià)。

（二）回歸生活情境

學(xué)生概念建構(gòu)完成后，需在解決實(shí)際問題中加深對概念的理解，這也是學(xué)生從知識水平到智慧技能過渡的最后一環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，教師可圍繞新授導(dǎo)入時(shí)的生活情境，提出實(shí)際問題，難度應(yīng)考慮到學(xué)生所要達(dá)到的智慧技能水平。為啟發(fā)學(xué)生能夠舉例并理解ATP與細(xì)胞有氧呼吸在生活中的應(yīng)用，教師可提出問題：

1.ATP熒光檢測儀廣泛應(yīng)用于細(xì)菌微生物的快速檢測，利用所建構(gòu)概念，嘗試分析其中的生物學(xué)原理。

2.番茄保鮮：把番茄放在保鮮袋內(nèi)并扎好口，后將其放入冰箱冷藏，一般可保存十天左右，請說明其中的生物學(xué)原理。

在新課標(biāo)背景下，將情境創(chuàng)設(shè)貫穿整個(gè)概念教學(xué)是很多一線教師都在積極探討的問題，需要教師不斷去鉆研。當(dāng)概念教學(xué)以情境為依托，能夠調(diào)動學(xué)生感官、激發(fā)學(xué)生在課堂教學(xué)中的參與度、誘導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)構(gòu)建概念，以解決不同層次的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等思維，提高概念教學(xué)的有效性，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)。

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見習(xí)編輯/張婷婷