例談在初中生物學重要概念教學中滲透學科觀點

魏育芳

重要概念居于學科中心，是一種教師希望學生理解，并能在忘記其非本質信息或周邊信息后，仍能應用的概念性知識。重要概念是最主干的知識，也是教師必須清楚地呈現給學生的知識。而學科觀點的教育融知識教育、能力培養和情感態度價值觀教育為一體，是學科教育不可缺少的部分。生物學基本觀點的形成，對學生今后生活的影響遠遠比知識來得巨大。下面以“人體內廢物的排出”為例，探析如何在初中生物重要概念教學中滲透學科觀點。

1 梳理知識，繪制概念圖

受傳統教學方法制約，教師在概念教學中往往削平學生的思維梯度，縮短學生的認知過程。教師仍然習慣于用講述的方式直接給出定義，直接進入抽象概括階段，致使學生對概念的學習缺乏真正的理解與思考。這種急功近利的學習方式不能幫助學生掌握正確的生物學學習方法，培養其生物學科學思維能力，提高其生物科學素養。因此，教師在進行本節的教學活動設計時，要有清晰的思路，要思考：本節的重要概念是什么？有哪些一般概念？重要概念與學生原有概念之間有什么聯系？這要求教師首先明確《義務教育生物學課程標準（2011年版）》中的具體內容標準，在此基礎上閱讀教材，區別教材中的概念與事實，再列出相關的概念，區分其中的重要概念和下位的一般概念，然后梳理知識，繪制出本節課的概念圖。

1.1 區分事實性知識和概念性知識

事實性知識包括：① 泌尿系統包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道；② 形成尿液的器官是腎臟；③ 尿的形成和排出過程——腎單位中的腎小球和緊貼著它的腎小囊內壁起過濾作用，當原尿流經腎小管時，全部葡萄糖、大部分的水和部分無機鹽等被腎小管重新吸收；④ 健康人腎動脈中的血漿、腎小囊中的液體和尿液中的有關數據。

概念性知識包括：① 泌尿系統的功能是排出廢物和多余的水；② 人體將二氧化碳、尿素，以及多余的水和無機鹽等排出體外的過程叫做排泄；③ 生物體的結構與功能相適應；④ 人體各個系統相互聯系、相互協調，以完成生命活動；⑤ 人體的組織、器官和系統的正常工作為細胞提供了相對穩定的生存條件，包括營養、氧氣等以及排除廢物。其中②為一般概念；①、④、⑤為本節的重要概念；③為更上位的生物學基本觀點。

教師在幫助學生形成正確的生物學概念時，一方面需要向學生提供各種豐富的有代表性的事實，為學生的概念形成提供支撐；另一方面，教學活動中不應僅僅停留在讓學生記住一些零散的生物學事實，而是要通過對事實的抽象和概括，建立生物學概念，并以此來建構合理的知識框架，進而為學生能夠在新情境下解決相關問題奠定基礎。

1.2 繪制概念圖

概念圖能揭示概念之間的密切聯系及其層級關系。教師引導學生辨析本節課的事實性知識和概念性知識，并明確重要概念及一般概念，繪制出如圖1“人體內廢物的排出”概念圖，構建本節的知識框架。

在此基礎上，教師在概念教學中應將幫助學生深層理解這些概念作為課堂教學的重心，根據學生的認知能力和現有經驗，按照一定的次序逐層展開，用具體事實作為鋪墊，幫助學生深入理解。

2 自主構建概念

明確本節課的事實性知識和概念性知識的關系后，教師在課堂教學中要為學生提供豐富、具體、形象的圖片資料，引導學生觀察；提供可靠的實驗數據，引起學生思考、討論，開展學習活動；讓學生基于感性認識的基礎上，幫助學生自主建構概念、建立概念、理解概念。

2.1 設疑導入

“大家都知道在你們的身體里有許多的細胞，這些細胞的生活一定需要物質和能量。有機物通過消化系統的消化和吸收由循環系統運輸到細胞，氧氣通過呼吸系統及循環系統到達細胞。細胞中的有機物氧化分解后會產生廢物，這些廢物如何排出體外呢？”教師多媒體展示圖2，進行設疑導入，引入“人體內廢物的排出”的教學。此圖的引入起著很好的承上啟下作用，并能引起學生的思考。同時也是對“人體的組織、器官和系統的正常工作為細胞提供了相對穩定的生存條件，包括提供營養、氧氣，以及排除廢物”和“人體各個系統相互聯系、相互協調，以完成生命活動”這兩個重要概念的初步詮釋。

2.2 圍繞教學主線，構建概念

學生理解生物學的基本觀點，如生命的物質性、生物的整體性、結構與功能相適應、生命活動對立統一、生物進化等觀點，對事實性知識的理解就會更深刻，在以后的學習和生活中也可以應用生物學的基本觀點來分析解決錯綜復雜的生命現象和規律。教師本節課上可圍繞“泌尿系統的結構與其功能相適應?！边@一教學主線，逐一展開各個概念的教學。

（1） 排泄概念的教學。

學生在“排泄”這一概念的教學前，普遍存在著前科學概念。學生對于“排泄”這一概念存在錯誤的理解，源于沒有掌握其概念的內涵。因此教師可通過提問，讓學生說出哪些物質的排出人體是屬于排泄，再引出排泄的概念，并指出“食物殘渣”不被吸收進入細胞，不是細胞的代謝產物，其排出不屬于排泄。

（2） “泌尿系統的功能是排除廢物和多余的水”的概念教學。

首先展示“泌尿系統示意圖”，使學生了解人體泌尿系統的組成以及各器官的關系和功能。教師展示“腎臟形態示意圖”，引導學生比較與腎臟相連的三條管道：腎動脈、腎靜脈、輸尿管中液體成分的不同，得出腎臟的功能是形成尿液。由此，自然而然提出問題：“腎臟具有哪些結構特點與其功能相適應？”這樣緊扣本節主線展開教學。再展示“腎臟內血管造影圖”、“腎臟縱剖圖”，使學生明白腎臟內有豐富的血管，有大量的血液流經腎臟。教師引導學生比較腎臟皮質和髓質顏色和質地，使學生產生疑問，進而知道尿液在腎臟的什么部位產生。再展示“光學顯微鏡下觀察腎實質圖”、“電子顯微鏡下觀察腎實質圖”引出“腎單位”?！巴ㄟ^腎單位模式圖”與“肺泡結構示意圖”和“小腸絨毛結構示意圖”的比較，突出體現“腎單位的結構特點與其功能相適應”。至此，向學生呈現以下的事實性知識：泌尿系統包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道；腎臟是形成尿液的器官；腎臟由腎單位構成，每個腎單位包括腎小球、腎小囊、腎小管。

對于“腎小球的過濾作用和腎小管的重吸收作用形成尿液”的教學，教師可通過組織學生分析例題中的實驗數據，思考、討論相關問題，開展學習活動。

【例】 某健康人腎動脈中的血液、腎小囊中的液體、尿液成分比較（g/100 mL）。

思考、討論：血液流過腎臟后成分發生了怎樣的變化？

通過學生小組討論，教師指導，學生小組代表指出血液、腎小囊中的液體、尿液中主要成分的變化，從而得出腎單位中的腎小球和緊貼著它的腎小囊內壁起過濾作用。當原尿流經腎小管時，全部葡萄糖、大部分的水和部分無機鹽等被腎小管重新吸收。教師最后重新展示“泌尿系統示意圖”，完成“泌尿系統的功能是排出廢物和多余的水”這一重要概念的構建。

（3） “人體各個系統相互聯系、相互協調，以完成生命活動”的概念教學。

這一概念的構建從導入開始，人體對營養物質的吸收利用和廢物的排出，需要消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統等多個系統相互聯系、相互協調來完成。到最后講述嬰兒常尿床，成人卻能隨意控制排尿這一實例，再體現出“人體各個系統相互聯系、相互協調，以完成生命活動”。由此進一步完善概念的構建。

3 應用概念，拓展概念

“學以致用”是教學目標之一。生物學教學要能向社會和生活實踐延伸，拉近學生的“知識世界”和“生活世界”的距離。本節課中學生自主構建概念后，可通過思考、討論題檢測學生對概念的應用情況。比如，教師要求學生利用已經學過的知識思考如下問題：

某人在環境和進食相同的條件下，測定完全休息和運動情況下，通過不同途徑所散失的水分，結果如表2所示。

教師提出問題：這兩天的失水量有什么不同？什么原因導致的？

教師通過創設新情景，將概念放在一定的應用情景下才會使概念教學顯得生動和有意義，使學習變得更為有效。只有學生能利用所學的生物學概念來解決現實生活中的問題時，才能說明學生真正理解了概念。在此基礎上，教師可再設置如下問題，進一步拓展概念：哪些結構參與完成排泄功能？人體完成生命活動時系統間的協作有什么特點？通過問題的解決，使學生明白：呼吸系統、皮膚、泌尿系統排除人體產生的代謝廢物的同時，調節了體內水和無機鹽的平衡，維持細胞的正常功能。由此，對排泄的概念作了進一步的拓展，同時呼應開篇的另一概念“人體各個系統相互聯系、相互協調，以完成生命活動”。

4 板演提升，促進形成學科觀點

圍繞教學主線，精心設計板書。板書的過程體現了教師幫助學生建立概念、理解概念、應用概念，形成概念體系的過程，同時潛移默化地對學生進行“生物體的結構和功能相適應”的生物學觀點的教育，從而提高學生的生物科學素養（圖3）。