淺析基于概念教學的學生隱性學力的培養策略

樊熒熒

摘要 以“動物細胞培養”為例，以核心素養為宗旨，闡述如何在高中生物概念教學中培養學生的隱性學力。

關鍵詞 概念教學 隱性學力 培養策略

中圖分類號 G633.91

文獻標志碼 B

當今熱議的“核心素養”是針對21世紀的新挑戰提出的一種新的教育理念。無論是學生發展的核心素養，還是學科核心素養的發展，都離不開隱性學力的培養。沒有良好的隱性學力，核心素養的發展只能成為一句空話。而生物學作為一門研究生命現象和生命活動規律的科學，其基礎就是生物學概念，所以概念教學已成為普通高中生物學教學的重點內容。目前，不少教師停留在以考定教的錯誤觀念，整節課中只注重考點的講解，忽視概念的構建和形成過程，于知識層面容易造成生物概念的碎片化，于學生層面不利于幫助他們逐步理解和掌握生物學的學科思想和方法，從而提高自身的隱性學力。

1 “隱性學力”的內涵

我國學者鐘啟泉認為“學力”的內容有狹義和廣義之分，狹義的學力是指一個學科的知識與技能;廣義的學力是指人的能力的總合。同時，柳斌則認為“學力是指學生在學業上達到的程度，包括兩層意思：①學習者通過學習所達到的在知識、能力，技能技巧等方面的水平;②在現實水平上所具備的今后學習的潛力，即學習的實際可能性。”

以上種種觀點從不同角度不同層面闡釋了學力的概念和內涵，將學力分為顯性學力和隱性學力。顯性學力即外顯化的學業成就，包括了學習者習得的知識和技能。而隱性學力則是學習者在主體高度參與的學習活動中不斷形成發展起來的能力，包括學習能力、思維能力、探究能力、提出問題和解決問題的能力、創新能力、適應社會能力等。

2 基于“動物細胞培養”一節概念教學的隱性學力培養策略

“動物細胞培養”這節的重要概念是“動物細胞培養是從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后，在適宜的培養條件下讓細胞生長和增殖的過程”。結合《普通高中生物學課程標準（2017版）》（以下簡稱新課標）明確提出的要求：“必修和選擇性必修課程的模塊內容聚焦大概念，精簡容量、突出重點、切合年齡特點、明確學習要求，確保學生有相對充裕的時間主動學習，讓學生能夠深刻理解和應用重要的生物學概念，發展生物學科核心素養。”因此，將本節概念具化為概念圖（圖1），通過設置多個學生活動，層層遞進，環環相扣，讓學生主動構建出完整概念，并在多個學生活動中提高隱性學力。

2.1 創設情境，激發動機，為隱性學力的培養奠定基礎

美國心理學家和教育家布盧姆說過：“學習的最大動力，是對學習材料的興趣。”同理，隱性學力發展的前提也是激發學生的學習動機，而學習動機的激發又依托于好的課堂情境。因此，一堂有效的生物課堂，必須充分重視課堂情境的創設。在本節課的導入環節，筆者采用電影“我不是藥神”的故事情節展開提問：故事主人公程勇冒險去印度買的仿制藥“格列寧”（真實名為“格列衛——甲磺酸伊馬替尼片”）有什么用？（用于治療慢性粒細胞白血病）慢性粒細胞白血病是什么類型的病？（一種惡性腫瘤）還知道哪些有關腫瘤治療的其他前沿方法嗎？（免疫療法）接著，教師介紹2018年諾貝爾生理學或醫學獎獲得者美國免疫學家詹姆斯.P.艾利森和日本免疫學家本庶佑，以及他們在癌癥療法以及免疫負調控的抑制領域所作出的貢獻。并且展示免疫療法的圖解過程：患者采血——細胞分離——細胞培養——嚴格質檢——細胞回輸——療效評估。由此引出”動物細胞培養“這個課題。

短短幾分鐘的引入環節，教師通過學生感興趣的電影結合現實社會熱點問題，既吸引了學生的注意，又引起學生解決問題的沖動，并為其今后繼續往生物領域深造埋下種子，為隱性學力的培養奠定基礎。

2.2 問題導向，探究引領，為隱性學力的培養提供途徑

新課標的基本理念之一“教學過程重實踐”，具體闡述為：“本課程高度關注學生學習過程中的實踐經歷，強調學生學習的過程是主動參與的過程，讓學生積極參與動手和動腦的活動，通過探究類學習活動或完成工程學任務，加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法，面對或解決現實生活中的某些問題。”因此，在內容探究環節設置了3個學生活動。

2.2.1 回憶舊知，培養知識縱向聯系的能力

活動一：分析材料，研討問題，說出動物細胞培養的營養條件。

教師提供事實一：血漿、組織液和淋巴通過動態的有機聯系，共同構成機體內細胞生活的直接環境，即內環境是人體細胞生活的液體環境。并提出問題：

①體外培養哺乳動物細胞應該選擇何種培養基（液體/固體）？

②根據內環境的化學成分，討論體外培養哺乳動物細胞應該提供哪些營養物質？

“動物細胞培養是從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后，在適宜的培養條件下讓細胞生長和增殖的過程。”這個概念中僅指出“適宜的培養條件”。那何謂適宜的培養條件？細胞需要怎么的營養物質？回答這些問題，教師就要引導學生緊密聯系之前學習的選擇性必修中模塊l穩態與調節中概念1下面的重要概念“內環境為機體細胞提供適宜的生存環境，機體細胞通過內環境與外界環境進行物質交換”。相比于傳統灌輸式教學中直接告訴學生“動物培養需要提供葡萄糖、氨基酸、無機鹽、微量元素、促生長因子、血清（血漿）等營養物質”，教師通過陳述事實，幫助學生回憶舊知，再通過問題引領，由學生主動構建出動物細胞培養所需的營養條件，由此完成概念圖l構建的第一步。這樣設置的結果是更好地在概念教學中促進學生知識縱向聯系的能力，進而提高學生的隱性學力。

2.2.2 類比推理，培養知識橫向遷移的能力

活動二：分析材料，研討問題，說出動物細胞培養的環境條件。

教師提供事實二：細胞在機體內由于有免疫系統的保護，因此很少會受到雜菌感染;細胞產生的代謝廢物可以通過循環系統、泌尿系統及時排出體外，減少對細胞的毒害作用。并提出問題：

①體外培養哺乳動物細胞時，如何避免雜菌污染細胞？（提示：考慮培養用具和培養液）

②體外培養哺乳動物細胞時，應該如何降低或減少培養液中細胞代謝廢物對細胞的毒害作用？

③根據內環境穩態的理化性質，探討體外培養哺乳動物細胞應該提供的環境條件。

通過剛才的活動一，學生已經構建出“適宜的培養條件”就是需要一定的營養物質。教師追問：“那有了充足的營養物質就夠了嗎？”緊接著陳述事實二，設置3個問題引導學生建立新的認知結構。通過事實二，學生知道細胞在體內因為免疫系統的作用，所以所處的環境是無菌無毒的，由此可建立橫向遷移，類比推理出細胞在體外所處的環境也應該是無菌無毒的，進而得出結論：應該對培養液和培養用具進行無菌處理;在培養液中添加一定量的抗生素等;定期更換培養液，以便清除代謝廢物等來保證動物細胞培養過程中的無菌無毒。再根據內環境的理化性質，教師引導學生進一步完善動物細胞培養的條件：需要適宜的溫度、pH以及氧氣和二氧化碳的氣體環境。至此通過活動二，在問題導向的資料分析中，學生主動構建出動物細胞培養的環境條件，由此完成概念圖1構建的第二步，在此過程中很好地培養了學生類比推理，橫向遷移知識的能力，進而提高學生的隱性學力。

2.2.3 動靜結合，培養知識提煉歸納的能力

活動三：結合資料以及視頻，說出動物細胞培養的過程。

教師提供3則資料，引導學生分析。

資料一：研究發現動物組織細胞間隙含有彈性纖維蛋白、膠原纖維蛋白等物質，能將細胞網絡在一起形成具有一定彈性和韌性的組織或器官。成塊的組織中細胞與細胞靠在一起，彼此限制了細胞的生長和增殖。

資料二：有關研究表明細胞必須與其他細胞或細胞外基質發生聯系才能生存，如果一個細胞沒有與其他細胞或者細胞外基質結合，此細胞就會凋亡。因此細胞在培養時要貼附于培養（瓶）器皿壁上（細胞貼壁），細胞一經貼壁就迅速鋪展，然后開始有絲分裂。

資料三：細胞膜上有糖類和蛋白質共同構成糖蛋白，它在細胞間起識別作用。當貼壁的細胞增殖到一定程度，也就是互相挨在一起的時候，糖蛋白識別了這種信息，就會使細胞停止繼續增殖，這種現象叫做接觸抑制。

教師要求學生根據資料，思考以下問題：

①根據資料，分析體外培養哺乳動物細胞前應將組織如何處理？為達到該目的，用什么物質處理組織，可以盡量降低對細胞的損傷？

②當培養的細胞達到接觸抑制時，培養（瓶）器皿中的細胞是幾層？

③癌細胞體外培養時會發生接觸抑制現象嗎？為什么？

④觀看動物細胞培養的視頻，嘗試用文字加“一”表示動物細胞培養的過程。

很多教師在概念教學中往往重知識，忽視學生思維能力、歸納與分析能力的培養;重識記，忽視學生理解和主動構建概念的能力的提高;重結論，忽視探究過程以及概念體系的構建。而筆者采用“先行組織者策略”，給學生提供教材以外的、能促進學生催生概念體系，逐步開發邏輯思維的三則學習素材，搭建學習支架，避免學生因為知識儲備不足或者已有知識與新知識之間難以建立聯系而造成學習困難的現象。通過3則學習素材以及幾個遞進式問題，學生的思維也發生了遞進式的體驗，并且在這個過程中主動體會了知識的發生過程，習得了相關的知識。最后，學生通過觀看視頻，將已有的靜態知識活化為動態的概念體系，促使“動物細胞培養過程”概念逐步的清晰、鞏固和穩定，由此完成了概念圖l的最后一步。此過程很好地培養了學生從文字以及視頻中提煉歸納知識的能力，進而提高學生的隱性學力。

2.3 化零為整，總結反思，為隱性學力的培養提供保障

概念圖不僅可以幫助學生建構概念的知識網絡，加深理解，而且在繪制概念圖的過程中也可培養學生思維的邏輯性。因此在本節課的最后，教師要求學生自己繪制概念圖，將一節課中零散的、孤立的知識系統化、條理化、概念化，使各個知識點的聯系直觀地反映在學生的頭腦中，形成自己的概念體系。

3 教學反思

本案例僅將培養學生的學習能力、思維能力、探究能力滲透于概念教學中，而對于學生提出問題和解決問題的能力、創新能力以及適應社會能力的進一步提升還欠缺思考。因此在今后的日常教學中，筆者將繼續思考如何圍繞核心素養、立足學生的發展，在概念教學中培養學生的隱性學力。

參考文獻：

[1]柳斌.全而素質教育手冊（上）[M].中國物資出版社、九洲圖書出版社，1997：58.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.