基于概念模型的高中生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)

（漳州市第三中學(xué)，福建漳州363000）

基于概念模型的高中生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)

蔡燕芳何淑珠

（漳州市第三中學(xué)，福建漳州363000）

文章以“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”復(fù)習(xí)教學(xué)為例，闡述根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》及課本，列出核心概念，通過師生共同建構(gòu)、學(xué)生小組合作建構(gòu)及學(xué)生獨(dú)立建構(gòu)等方式建構(gòu)專題復(fù)習(xí)概念模型，幫助學(xué)生深層理解、應(yīng)用核心概念，提高復(fù)習(xí)教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。

概念模型；核心概念；復(fù)習(xí)教學(xué)

高中遺傳學(xué)所涉及的概念繁雜，學(xué)生雖能掌握分散在各章節(jié)中的“知識點(diǎn)”，但要串成“學(xué)習(xí)主線”，建成“知識體系”就感到困難了。沒有科學(xué)、穩(wěn)固的知識體系，學(xué)生就無法有效應(yīng)用所學(xué)知識解決問題。因此，有必要在高三生物遺傳學(xué)二輪復(fù)習(xí)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的知識體系。《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）“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”。理解、應(yīng)用遺傳學(xué)的核心概念是未來公民科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。［1］因此，圍繞核心概念開展高三生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)十分關(guān)鍵。本文以“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”二輪復(fù)習(xí)教學(xué)為例，探討應(yīng)用概念模型提高高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)有效性的途徑。

一、研讀《標(biāo)準(zhǔn)》及課本，列出核心概念

“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”是人教版《高中生物·必修2·遺傳與進(jìn)化》第4章第1節(jié)內(nèi)容。該內(nèi)容是在“基因在哪里”（基因和染色體的關(guān)系）、“基因是什么”（基因的本質(zhì)）等概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡述“基因是如何起作用的”。［2］對于“基因突變及其他變異”“從雜交育種到基因工程”等概念的學(xué)習(xí)具有重要意義。此外，此部分內(nèi)容涉及遺傳信息的傳遞，較為抽象，是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。《標(biāo)準(zhǔn)》對該節(jié)內(nèi)容的要求是“概述遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯”。由此可見，學(xué)生既要學(xué)會理解轉(zhuǎn)錄和翻譯的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，還要學(xué)會解釋二者之間的邏輯關(guān)系，并能夠進(jìn)行知識的拓展應(yīng)用。認(rèn)真研讀課本還會發(fā)現(xiàn)，本節(jié)內(nèi)容既包括了遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，還包括了核糖和脫氧核糖的區(qū)別、DNA和RNA結(jié)構(gòu)和功能的區(qū)別等。

核心概念內(nèi)涵豐富，可以發(fā)展其他概念，且核心概念與其他概念以一定的關(guān)系組成了同類事物的整體，核心概念引領(lǐng)整個(gè)系統(tǒng)知識塊的發(fā)生、發(fā)展和深化等特點(diǎn)。［2］“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”二輪復(fù)習(xí)教學(xué)涉及到的核心概念如下表所示。［3］

表“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”核心概念

復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，必須圍繞上述核心概念，營造出推理和發(fā)現(xiàn)的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解生物遺傳的本質(zhì)。

二、建構(gòu)專題復(fù)習(xí)概念模型，突破核心概念

經(jīng)過第一輪全面復(fù)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)一定程度上理解“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)”，能夠較為輕松地完成一般簡單的試題。但面對較為復(fù)雜的情境轉(zhuǎn)換題時(shí)，往往還不知從何處下手。原因在于學(xué)生根據(jù)題干的信息，僅僅是對所學(xué)知識的回憶和照搬，尚未建構(gòu)起核心概念及解題策略的模型，缺乏在新情境中分析問題、解決問題的能力。因此，二輪復(fù)習(xí)時(shí)，教師應(yīng)避免繁瑣和冗長的講解，通過建構(gòu)概念模型讓學(xué)生明確核心概念的內(nèi)涵和外延，引導(dǎo)學(xué)生回憶、歸納相關(guān)概念，形成概念體系，達(dá)到靈活應(yīng)用所學(xué)概念的目的，切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)”的二輪復(fù)習(xí)以建構(gòu)概念模型與小專題復(fù)習(xí)相結(jié)合的復(fù)習(xí)策略，完成知識體系的鞏固和拓展，增強(qiáng)學(xué)生對概念的理解與應(yīng)用。

1.師生共同建構(gòu)DNA概念模型

活動1：教師展示DNA概念模型，該模型教師已經(jīng)完成一部分（如圖1所示），剩余部分讓學(xué)生填空完成。（答案為①DNA的組成；②DNA的結(jié)構(gòu)；③DNA是主要遺傳物質(zhì)；④意義；⑤肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)；⑥噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)；⑦煙草花葉病毒侵染煙草實(shí)驗(yàn)。）

圖1 DNA概念模型

2.學(xué)生小組合作建構(gòu)RNA概念模型

活動2：學(xué)生參考教師提供的DNA概念模型，小組合作構(gòu)建RNA概念模型。

若學(xué)生獨(dú)立完成RNA專題復(fù)習(xí)概念模型有困難。教師可以設(shè)置“問題串”進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，以利拓展學(xué)生思維，使得復(fù)習(xí)教學(xué)活動能夠順利推進(jìn)。設(shè)置的“問題串”如下：①與RNA有關(guān)的概念有哪些？（讓學(xué)生嘗試在紙上寫出來。）②請分析這些概念與RNA的聯(lián)系。（學(xué)生進(jìn)行小組討論。）③嘗試建立RNA專題復(fù)習(xí)概念模型。由于每個(gè)學(xué)生對RNA相關(guān)知識的儲備存在差異以及模型建構(gòu)能力的不同，構(gòu)建出RNA專題復(fù)習(xí)概念模型所需時(shí)間和最終結(jié)果差異可能較大。因此，該活動可以采用先小組內(nèi)成員交流，再由小組代表進(jìn)行班級匯報(bào)，最終形成RNA概念模型（如圖2所示）。

圖2 RNA概念模型

3.學(xué)生獨(dú)立建構(gòu)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”概念模型

活動3：學(xué)生基于DNA、RNA、轉(zhuǎn)錄及翻譯等概念的復(fù)習(xí)，獨(dú)立建構(gòu)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”概念模型。

“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”這一概念模型的建構(gòu)，可以由學(xué)生在課堂上完成也可以作為課后作業(yè)。若是布置成課后作業(yè)則可以將“嘗試概念模型建構(gòu)”活動從課堂延伸至課外。對于這個(gè)活動，教師應(yīng)該明確指出由每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成，不作小組討論。最后教師根據(jù)學(xué)生的完成情況，請學(xué)生到講臺展示、交流(如圖3所示)。

圖3 “基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”概念模型

三、建構(gòu)概念模型需要注意的問題

1.引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)概念模型

應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律建構(gòu)概念模型。先由教師展示有關(guān)概念模型，再由學(xué)生小組合作建構(gòu)，最后由學(xué)生獨(dú)立建構(gòu)概念模型。同時(shí)，教師應(yīng)在課堂上提供交流平臺，展示、評價(jià)學(xué)生的模型，以此促進(jìn)學(xué)生積極參與概念模型建構(gòu)活動。

2.幫助學(xué)生深層理解核心概念

在課堂上，應(yīng)避免學(xué)生只是膚淺的知道或記得某一核心概念。通過建構(gòu)概念模型，將學(xué)生難以理解有關(guān)核心概念分析透徹，幫助學(xué)生理清核心概念之間、核心概念與其他相關(guān)概念之間的聯(lián)系。同時(shí)，由于復(fù)習(xí)教學(xué)的重心放在概念的應(yīng)用上，使得學(xué)生從記憶事實(shí)轉(zhuǎn)移到理解可遷移的核心概念上，［4］為學(xué)生理解與應(yīng)用轉(zhuǎn)錄、翻譯這兩個(gè)概念作充足的準(zhǔn)備。

3.幫助學(xué)生應(yīng)用核心概念

概念模型只是核心概念的一種表達(dá)方式。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過建構(gòu)概念模型理解核心概念，找準(zhǔn)與核心概念有關(guān)知識的落腳點(diǎn)和拓展點(diǎn)，讓學(xué)生深刻理解核心概念內(nèi)涵，形成完整的知識體系。只有這樣學(xué)生在運(yùn)用相關(guān)概念解題時(shí)，才能迅速找到解題思路，達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

［1］張穎之，劉恩山．基礎(chǔ)教育課程中遺傳學(xué)核心概念內(nèi)容和呈現(xiàn)方式的研究［J］.課程·教材·教法，2010(10).

［2］陳欣.高中生物學(xué)概念復(fù)習(xí)教學(xué)建議［J］.福建基礎(chǔ)教育研究，2012(2).

［3］周智勇．“基因突變和基因重組”一節(jié)的教學(xué)［J］.生物學(xué)教學(xué)，2007(6).

（責(zé)任編輯：陳欣）

2015年福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目基礎(chǔ)教育研究專項(xiàng)計(jì)劃立項(xiàng)課題“模型建構(gòu)在高中遺傳學(xué)核心概念教學(xué)中的案例研究”（項(xiàng)目編號：JAS151468）。