淺談生物學(xué)核心概念及其在教學(xué)中的地位

摘要：生物學(xué)核心概念是那些能夠展現(xiàn)當(dāng)代生物學(xué)科圖景的概念，是生物學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分，是生物學(xué)知識領(lǐng)域的中心。在教學(xué)過程中，應(yīng)該依據(jù)核心概念來確立教學(xué)目標(biāo)、組織教學(xué)。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)；核心概念；教材研發(fā)；課堂教學(xué)

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009－010X(2011)12－0055－02

生物學(xué)概念是生物學(xué)科知識的重要組成部分，它是對生物的結(jié)構(gòu)、生理乃至一切生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律精確而本質(zhì)地闡述。概念是構(gòu)造理論的磚石，在眾多的概念中，核心概念的地位尤為重要，它在學(xué)科知識中處于最為本質(zhì)和核心的地位。《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中也明確提出要“倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念”。因此，注重生物學(xué)核心概念的教學(xué)具有非常重要的意義。

一、什么是核心概念

1 概念和核心概念。

概念是共同具有某些特性或?qū)傩缘氖录⑽矬w或現(xiàn)象的抽象概括，是一種由相近、相似的事件、想法、物體或人所組成的集合。生物學(xué)概念就是通過抽象、概括而形成的對生物學(xué)現(xiàn)象、本質(zhì)特征或共同屬性的反映，如“酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)”這個(gè)概念，反映的就是所有酶在來源、生理功能和化學(xué)本質(zhì)上的共同特征。

核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識，包括了重要概念、原理、理論等基本理解和解釋。生物學(xué)核心概念即那些能夠展現(xiàn)當(dāng)代生物學(xué)科圖景的概念，是生物學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分，是生物學(xué)知識領(lǐng)域的中心，獲得了廣泛的應(yīng)用，且能經(jīng)得起時(shí)間的檢驗(yàn)。

2 核心概念的表述方式。

大部分人認(rèn)為核心概念就是學(xué)科知識中的某個(gè)詞或短語，如“光合作用”、“呼吸作用”等，實(shí)際上，這樣的一個(gè)短語僅是一個(gè)相應(yīng)的學(xué)科專業(yè)術(shù)語，并不等同于核心概念，或者可以認(rèn)為這只是一個(gè)標(biāo)記核心概念的符號。核心概念的表述，常采用“XX是XXXX”、“XXXX稱作XX”、“XXXX叫做XX”或“XX是指XXXX”等形式。例如人教版高中生物教材中對有關(guān)核心的概念分別表述如下：“DNA分子的復(fù)制是一個(gè)邊解旋邊復(fù)制的過程，復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等基本條件”、“由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，稱作植物激素”、“由生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，叫做生態(tài)系統(tǒng)”、“細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，釋放出能量并生成ATP的過程”。

二、核心概念在中學(xué)生物學(xué)教材研發(fā)中的地位

依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》編寫的、經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會2004年初審?fù)ㄟ^的現(xiàn)行高中生物學(xué)教材有五個(gè)版本，分別由人民教育出版社、浙江科學(xué)技術(shù)出版社、江蘇教育出版社、河北少年兒童出版社和中國地圖出版社出版發(fā)行。這五個(gè)版本的教材都是圍繞相關(guān)的核心概念來編寫的，除了小部分概念的詞語存在差異外，大部分核心概念的內(nèi)涵是完全相同的。如“細(xì)胞的生命歷程”部分內(nèi)容各版本教材的章標(biāo)題雖然有“細(xì)胞的生命歷程”(人教版)、“細(xì)胞的生命周期”(中圖版)、“細(xì)胞的增殖與分化”(浙科版)等不同的表述，但其內(nèi)容都是圍繞“細(xì)胞周期”(為表述簡潔，此處及以下用相應(yīng)專業(yè)術(shù)語代表核心概念的具體內(nèi)容)、“有絲分裂”、“無絲分裂”、“細(xì)胞分化”、“細(xì)胞的全能性”、“細(xì)胞的癌變”、“細(xì)胞衰老”及“細(xì)胞凋亡”等核心概念來組織編寫。這說明不同版本教材的編者們都充分意識到了核心概念的重要性，因?yàn)閺哪撤N程度上來說中學(xué)生物學(xué)教材就是由一系列的核心概念所構(gòu)成的知識體系，其設(shè)計(jì)的框架也要有利于學(xué)生掌握核心概念。此外，各版本教材都用不同事例闡述了許多核心概念的發(fā)現(xiàn)、證實(shí)、發(fā)展、更新和變化的過程，讓學(xué)生沿著先輩科學(xué)家們的足跡去體會科學(xué)探索的歷程，有助于培養(yǎng)其實(shí)事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、核心概念在課堂教學(xué)中的地位

1 據(jù)核心概念確立教學(xué)目標(biāo)。

教材的每一單元、每一節(jié)的知識體系都是圍繞相關(guān)的核心概念而建構(gòu)的，核心概念指引了學(xué)習(xí)目標(biāo)，因此在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)核心概念來確立教學(xué)目標(biāo)。如《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》(人教版)一節(jié)，教材首先介紹了本章的核心概念“細(xì)胞代謝”，然后引出了“酶在細(xì)胞代謝中的作用”，通過科學(xué)家們對酶本質(zhì)的探索歷程來揭示“酶的本質(zhì)”，最后通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究“酶的特性”。根據(jù)這些核心概念我們可以確定本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)為：(1)知識方面：①能說出細(xì)胞代謝的概念，②能理解酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性；(2)情感態(tài)度與價(jià)值觀方面：通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，①認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭論中前進(jìn)的；②認(rèn)同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意見中的合理成分，同時(shí)要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神與態(tài)度；(3)能力方面：①進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，學(xué)會控制自變量，觀察和檢測因變量的變化，以及設(shè)置對照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)；②在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、資料分析、探究等問題討論中，運(yùn)用語言表達(dá)的能力以及獲取資料、共享信息的能力。在制定教學(xué)目標(biāo)的過程中，教師需要思考核心概念之間的聯(lián)系，必要時(shí)還需對核心概念進(jìn)行細(xì)化處理。

2 圍繞核心概念組織教學(xué)。

確立了教學(xué)目標(biāo)后，教學(xué)活動也必須圍繞核心概念來組織，在教學(xué)過程中對于不同的核心概念可以采用不同的教學(xué)策略。如《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》一節(jié)中，“信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用”是本節(jié)的一個(gè)重要核心概念，為了讓學(xué)生正確地建構(gòu)出該概念，可以采用分析、探討的方法。首先讓學(xué)生對教材中的資料“當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放一種可以揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲的天敵——捕食者，夜間又能夠驅(qū)除夜間活動的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵”進(jìn)行分析，探討這種化學(xué)物質(zhì)在協(xié)調(diào)煙草、蛾及其天敵之間關(guān)系的作用，進(jìn)而分析其對生態(tài)系統(tǒng)的作用，學(xué)生比較自然能得出“信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定”這一概念。再如對于“光合作用”這一核心概念的教學(xué)活動，可以先提供如表所示科學(xué)家們?yōu)樘剿鞴夂献饔眠^程而進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)。

然后，讓學(xué)生通過分析資料，沿著先輩科學(xué)家們的足跡體會科學(xué)探索的歷程，對于“光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程”這一核心概念的理解也會更加深刻。總之，教師在課堂教學(xué)中圍繞核心概念來組織教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過生物事實(shí)抽提出生物學(xué)本質(zhì)的東西，以此建立科學(xué)、正確的生物學(xué)概念，進(jìn)而在頭腦中建構(gòu)出合理的概念體系，對幫助學(xué)生建立學(xué)科知識框架、理解生物學(xué)的重要觀點(diǎn)以及提高生物科學(xué)素養(yǎng)都有重要的意義。