通過課堂實驗教學構建生物重要概念

周曉莉

摘要：讓學生掌握一定的生物學概念既是生物學新課程標準所規定的基本任務之一，又是學生具有生物科學素養的基本要求和標志。通過生物課堂實驗教學幫助學生建構重要概念，是一種非常有效的教學方式，它可以幫助學生在課堂上形成重要概念，并理解、運用重要概念解決問題。

關鍵詞：課堂實驗教學；生物學；重要概念

美國教育學家杰羅姆·布魯納認為，“幫助學生有效地習得概念是學校教育的目的之一”。生物學概念是初中生物學科知識的重要組成部分，讓學生掌握一定的生物學概念既是生物學新課程標準所規定的基本任務之一，又是學生具有生物科學素養的基本要求和標志。通過生物課堂實驗教學幫助學生建構重要概念，是一種非常有效的教學方式，它可以幫助學生在課堂上形成重要概念，并理解、運用重要概念解決問題。

一、初中生物學重要概念的定義

《義務教育生物學課程標準（2叭1年版）》中指出，“概念是對事物的抽象或概括”，“生物學重要概念處于學科中心，包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學和相關科學具有重要的支撐作用”。因此.在教學過程中，如何引導學生準確而靈活地掌握重要概念，從而達到使學生充分認識、了解生物學知識的目的，是每一位生物教師必須高度重視的問題，更是生物教學成功的關鍵。

二、與“吸煙的危害”有關的重要概念

《吸煙的危害》位于冀少版教材七年級下冊第二單元“我們的身體與健康地生活”中第三章第一節的第三課時。教材安排了實驗“煙草浸出液對水蚤生命活動的影響”，并介紹了香煙中的有害物質及對人體的危害。這是學習了人體呼吸系統組成及呼吸過程之后對學生實際生活的指導，意在使學生養成良好的生活習慣和選擇正確的行為方式，這種對學生珍愛生命意識的啟發也體現了對學生學科核心素養的培養。

本節包含的重要概念是課標中第十個主題“健康地生活”中的“個人的生活習慣與行為選擇能對一生的健康產生積極或消極影響。”

三、建構重要概念的程序

要幫助學生構建重要概念，首先應該根據課標先分析確定本節教材要建構的重要概念是什么；其次，把重要概念轉化為與本節教材內容相關的理解；第三，把相關的理解以基本問題的形式表述；第四，根據基本問題設計教學活動。下面以《吸煙的危害》一節為例分析重要概念的建構程序如下：

四、通過生物課堂實驗教學構建重要概念的教學策略

（一）引導學生進行探究實驗，建構探究的相關重要概念并體驗香煙的危害

教材中的實驗材料是水蚤，但是水蚤個體非常小，需要借助顯微鏡觀察，并且不容易找到，于是選擇了小金魚代替水蚤進行實驗，材料易得且容易觀察。開始上課時首先出示一些煙民抽煙的圖片，創設情境提出問題：政府為什么要禁煙呢？學生回答吸煙有害健康，接著引導學生：一個結論是否正確不能僅靠生活常識來判斷，而是需要用科學的實驗方法來驗證。以下是采用問題串來啟發學生思考探究的過程示意圖：（見右圖）

通過教師梯度引導，學生獨立思考、小組討論和交流完善的過程，確定了本節課的實驗計劃。在這個探究的過程中，強化了探究性學習的方法，幫助學生建構了三個重要概念：第一，科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑；第二，提出問題是科學探究的前提，解決科學問題常常需要作出假設；第三，科學探究需要通過觀察和實驗等多種途徑來獲得事實和證據。設置對照實驗，控制單一變量，增加重復次數等是提高實驗結果可靠性的重要途徑。

在明確了實驗步驟之后，學生們開始操作實驗。教師選取了一個小組用清水代替煙草浸出液進行同樣的實驗，來跟其他小組的實驗形成對照。學生實驗完畢之后，組織學生對實驗現象和數據進行匯報。與此同時，教師將學生的實驗數據記錄在一個匯總表中并用投影展示。最后，通過對實驗現象的觀察和對實驗數據的對比分析，學生們得出了結論：香煙對生物體有危害。通過這個環節培養學生在實驗操作、語言表達和數據處理等方面的能力，同時幫助學生建構兩個與探究相關的重要概念：第一，科學探究既需要觀察和實驗，又需要對證據、數據等進行分析和判斷；第二，科學探究需要多種方式呈現證據、數據，如采用文字、圖表等方式來表述結果，需要與他人交流和合作。

（二）通過演示實驗直觀展示香煙的危害，幫助學生建構行為選擇的重要概念

在學生認同香煙對生物體有危害的結論后，教師提出：在公共場所禁煙僅僅是為了維護抽煙者本人的健康嗎？有的學生提出了二手煙的問題，為了讓學生獲得更直觀的感受，教師做了一個演示實驗：用一個塑料瓶來模擬人體的肺，瓶子下方設計有出水口，上方設計有吹氣口。先把瓶子裝滿水，然后把插在瓶口的煙點燃。隨著瓶子下方水的流出，瓶中氣壓減小，大量的煙霧被收集到瓶子，這是模擬人體抽煙的過程。接下來用濕巾蓋上瓶口，從吹氣口吹出煙霧，模擬人吐出煙霧的過程。然后大家可以看到濕巾上沾滿了黃褐色的物質，教師趁熱打鐵，向學生們介紹這些黃褐色的物質就是香煙燃燒過程中釋放出來的物質，據分析，這些物質包含有幾千種成分，其巾400種可以導致疾病，39種成分可以引發癌癥。詳細介紹每種物質可能引發的疾病，尤其是對青少年的危害，進一步引發學生的共鳴。

通過演示實驗，讓學生對香煙煙霧巾的有害物質有了直觀的認識。使學生聯想到有害物質積累在人體巾可能產生的后果，認識到香煙不僅危害抽煙者本人，也會危害被動抽煙者。在學生充分了解香煙的危害之后，教師再次出示了上課開始的那組圖片，同時提出，當你再次面對這些現象的時候，你會怎么做呢？引導學生樹立“遠離香煙，珍愛生命”的意識。不僅自己不抽煙，也要制止他人在公共場所抽煙，這也是對學生的社會責任感的培養。同時利用課上所得生成本節課的重要概念——個人的生活習慣與行為選擇能對一生的健康產生積極或消極影響。

[責任編輯 韓四清]