王景花

(江蘇省華羅庚中學 常州 213200)

高中生物學的必修和選擇性必修課程是圍繞著十個大概念展開的，課標中的內容要求基于大概念描述了具有學科邏輯、符合高中學生認知特點的重要概念，形成了課程的內容框架。基于生物學大概念進行的教學活動，有助于學生對知識的深入理解和遷移應用，也有助于生物學學科核心素養(yǎng)的達成。

1 生物學學科“大概念”的內涵

科學領域的概念是有邏輯且相互關聯(lián)的綜合體，是經(jīng)過人的組織而形成的體系化的科學知識，是能將眾多科學知識聯(lián)為一致整體的科學學習的核心。生物學學科“大概念”是生物學學科的核心概念，處于學科中心位置，反映了學科本質，凝聚著本學科的核心教育價值，是學科思想、學科知識和學科能力的集中體現(xiàn)，是生物學的基礎和精髓[1]。生物學“大概念”不是一個簡單的詞匯，其背后潛藏著一個生命意義的世界，它超出了普通概念的應有內涵與外延，作為一種深刻思想和學說的負載體，已成為“意義之網(wǎng)”的聯(lián)結樞紐。例如，“細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”這一大概念，其包涵了生命的物質性和生物界的統(tǒng)一性。細胞是生命活動中物質、能量和信息變化的統(tǒng)一，細胞結構與功能的統(tǒng)一，生物體部分和整體的統(tǒng)一等。了解了“大概念”的內涵，有利于學生在微觀層次上更深入地理解生命的本質，有助于科學自然觀的形成。

2 生物學學科“大概念”教學策略

2.1 優(yōu)化教學設計，完成課堂轉型 平時的教學設計主要特征是以知識點為中心的課時設計，基于生物學學科大概念的教學設計，需要有單元設計的視野。用大概念構建課程內容，淡化生物學中細枝末節(jié)的知識內容，降低對簡單的記憶、背誦的學習要求，這不僅是課程標準呈現(xiàn)方式的變化，更是對課堂教學轉型的要求，為打破以知識點為中心的碎片化的課堂教學模式提供了機會[2]。因為大概念是組成學科核心素養(yǎng)的抽象知識，它是跨課時、跨模塊甚至跨學科的，不可能在一節(jié)課實現(xiàn)，從單元的高度進行教學設計，是大概念教學的重要方式。

例如，《普通高中生物學課程標準(2017年版)》(簡稱： 課標)必修課程概念1提出： 細胞是由多種多樣的分子組成，其中的蛋白質通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成；細胞都由質膜包裹，質膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質進出并參與細胞間的信息交流；選擇性必修課程概念1提出： 生命個體的結構與功能相適應，各結構協(xié)調統(tǒng)一共同完成復雜的生命活動，并通過一定的調節(jié)機制保持穩(wěn)態(tài)。所以，教師在分析蛋白質的結構功能時結合質膜的流動鑲嵌模型，可將T細胞質膜上的蛋白質結構與功能作為一個專題來設計教學，T細胞作為重要的一類免疫功能細胞，其質膜上的蛋白質種類多樣功能各異，尤其涉及到今年諾貝爾醫(yī)學獎的研究內容就與T細胞質膜上的CTLA-4和PD-1兩種功能蛋白直接相關，將蛋白質分子和質膜上的蛋白質分子及T細胞質膜上的蛋白質分子相互比較教學，從而形成生命觀念和社會責任。

2.2 深化探究學習，挖掘課堂內涵 “課標”在“教學建議”中指出：“組織以探究為特點的主動學習是落實生物學學科核心素養(yǎng)的關鍵。”將科學、技術、工程學和數(shù)學融入生物學課程，并強調了跨學科的認識與實踐。基于生物學大概念的教學，為學生提供了充足的探究內容，為教師提供了組織課堂活動的載體。

例如，必修課程模塊1的概念2中細胞的生存需要物質和能量供應，其中酶的作用和特性教學，平時的講授法已經(jīng)不能滿足新課程的理念。教師可創(chuàng)設一個生活中的真實情境： 蘋果削皮后為什么會“生銹”？為什么蓮藕排骨湯會變成一鍋“墨汁湯”？激發(fā)學生的好奇心和探究熱情，在基于概念“細胞的功能絕大多數(shù)基于化學反應，而絕大多數(shù)化學反應是由細胞中的酶來催化發(fā)生的”，闡述原理： 因為細胞中的酚類物質在多酚氧化酶的作用下與空氣中氧結合產生醌類物質使植物細胞迅速變色，多數(shù)植物細胞中都存在這種酶，所以會有“褐變”現(xiàn)象。并指導學生設計“在冰箱中冷凍的蓮藕、在開水中煮過的蓮藕、在醋酸中浸泡過的蓮藕、在燒堿中浸泡過的蓮藕”等系列探究活動，來探究酶活性的影響因素；再進一步設計對照“分別從冰箱中和開水中取出后常溫處理8 h的蓮藕”觀察褐變現(xiàn)象、提出問題，并嘗試用概念來闡述原因；最后引導學生定量設計不同pH梯度下，新鮮蓮藕薄片產生O2推動藕片上浮所用時間，來探究pH對酶活性的影響，解決生活中的實際問題。

實驗總結時，教師可提出“所有活細胞的各項生命活動都與酶的活性和催化有關”的生命觀，深度闡釋生命現(xiàn)象及背后規(guī)律，審視論證生活中的生物學問題，形成科學思維，并創(chuàng)造性地提出通過鮮藕隔氧、糖醋蜜浸等方法保持蓮藕鮮香脆嫩口感的設想，同時對香蕉、蘋果等的保存方法提出科學建議，培養(yǎng)了社會責任。

2.3 建構概念模型，實現(xiàn)課堂瘦身 模型是為了某種特定的目的而對認識對象所做的一種簡化的描述。生物學中的概念模型是將不同的生物學概念以連線和符號的形式構建的一種以應用為目的的模型，以文字和圖形符號以及連線來表達抽象概括和抽象原理的模型，如光合作用圖解、血糖平衡調節(jié)圖解等。從大量的具體實例出發(fā)，從學生實際經(jīng)驗的肯定例證中，以歸納的方法概括出一類事物的本質屬性稱為歸納式概念學習。

例如，“通過激素調節(jié)保持機體穩(wěn)態(tài)”的一節(jié)教學中，先以探究式教學揭示科學史促胰液素、胰島素等信號分子的發(fā)現(xiàn)，再以歸納式概念學習呈現(xiàn)根據(jù)相關腺體或細胞在接受刺激后分泌的信號物質通過血液的傳送引起相關效應，此過程可以讓學生自主建構圖1所示體液調節(jié)概念模型。圖1模型分析： 進食后胃液中胃酸刺激小腸黏膜分泌物質a促胰液素，通過D體液運送至全身，作用于b靶器官胰腺，胰腺外分泌細胞通過E合成分泌胰液產生效應c消化分解食物。

D E
a→b→c

圖1 體液調節(jié)概念模型

還可以通過歸納建構類似的生命活動調節(jié)模型，引導學生根據(jù)模型討論神經(jīng)、體液、免疫等不同類型調節(jié)作用下的a、b、c、D、E所代表的結構和生理過程。通過建構生命活動調節(jié)的概念模型，引導學生在大量的科學事實中分析、歸納、推理出無序生命現(xiàn)象背后的有序之理，加深學生對大概念的理解，提升應用生命觀念知識的能力。

2.4 繪制思維導圖，展示課堂風采 思維導圖是英國心理學家、教育家東尼·博贊(Tony Buzan)提出的一種有效表達發(fā)散性思維的圖形或圖像式思維工具，它重視自由聯(lián)想，往往由一個中心主題向四周進行自然發(fā)散形成，發(fā)散過程所用的基本元素包括： 詞匯、線條和圖象等。許多枯燥的文字信息可通過此過程加工修飾成為易記、系統(tǒng)的知識串，是一種思維的具體化可視化的過程。學科思維導圖則是利用思維導圖的方式將學科內的相關知識組織在一個網(wǎng)絡圖中，邏輯而有序，將零散和碎片的知識有效串聯(lián)，使各知識點之間的關系一目了然，有利于學生對知識點的整體把握，同時還體現(xiàn)本學科的邏輯特點，是一種高效的學習方法，尤其適用于高三課堂復習教學。

例如，在復習“細胞的代謝和增殖”等生命歷程相關的內容時，基于概念2細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質，并通過分裂實現(xiàn)增殖，可把光合作用和呼吸作用兩大基礎代謝為中心主題繪制思維導圖。教師將這些滲透生物學大概念的思維導圖彩印在百葉窗簾上，并懸掛于教室內。可隨時幫助學生構建清晰、完整的概念知識網(wǎng)絡，有利于學生對知識的整體梳理和復習應用。教室內隨處可見的思維導圖，可讓學生在復習的過程中，能夠直觀洞悉每處知識之間的聯(lián)系，對復雜概念的理解也會更加通透。

建構思維導圖有利于學生的自主學習能力和發(fā)散性思維的培養(yǎng)，而懸掛思維導圖則讓所有走進生物學學科教室的學生都能知于心、利于行和動于情，自覺進入生命探究和思維模式。繪制思維導圖能夠將抽象的生物學概念形象轉變成更符合學生心理的、思維可視化的知識體系，也有利于學生探究合作學習及科學思維等核心素養(yǎng)的形成。