聚焦大概念，在情境中培養學生的核心素養

黃晶

摘 要 以“現代生物進化理論”一輪復習為例，學生在各種情境中形成次位概念、重要概念、大概念，進而形成“進化與適應”的生命觀念;學生在情境中進行科學探究，培養科學思維和社會責任感。

關鍵詞 大概念 教學情境 核心素養 生物進化

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》明確指出，高中生物學課程的基本理念是以核心素養為宗旨、內容聚焦大概念、教學過程重實踐、學業評價促發展。這就要求課堂教學要緊緊圍繞大概念“生物的多樣性和適應性是進化的結果”來設置各種教學情境。學生在大量情境中形成次位概念，進而形成重要概念和大概念，最終通過構建知識體系形成生命觀念，在正確生命觀念的指導下，承擔社會責任和義務。教師在利用大量情境組織教學的過程中，逐漸培養學生的科學思維和科學探究能力。

1 聚焦大概念，形成生命觀念

教師展示“樺尺蠖的工業黑化”的實例，學生合作小組直接從中概括生物進化的關鍵詞，并說明與進化的關系。教師也可以通過設置問題，幫助學生概括生物進化的關鍵詞：①第一只黑色樺尺蠖可能是怎么來的？②黑色性狀能否遺傳？如何證明？③黑色樺尺蠖個體能不能永遠生存下去？控制黑色性狀的基因怎樣才能世代傳遞下去？④淺色和黑色性狀，哪種對樺尺蠖的生存有利？學生從真實情境中概括歸納得到：種群是生物進化的基本單位，突變和基因重組產生進化的原材料，從而形成次位概念：種群內的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環境中的生存和繁殖優勢。

接著，教師提供“遺傳學教授麥克·馬杰魯斯研究鳥類捕食兩種體色樺尺蠖的情況”實例，學生從中可概括、歸納得到：自然選擇決定生物進化的方向。學生再就“工業污染治理后，樺尺蠖淺色比例上升”，形成次位概念：自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環境。教師創設數字化情境“自然選擇對樺尺蠖種群基因頻率變化的影響”，學生運用數學方法可以得出：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化，從而形成次位概念：具有優勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加。學生對“13種達爾文地雀的來源”進行科學探究，形成次位概念：①變異、選擇和隔離可導致新物種的形成;②當今生物具有共同的祖先。

在次位概念的基礎上，學生形成重要概念：①適應是自然選擇的結果;②地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同的祖先。最后，學生共同構建大概念：生物的多樣性和適應性是進化的結果，逐漸形成“進化與適應”的生命觀念，并能用該生命觀念來認識并解釋生命現象。

2 聚焦大概念，培育科學思維

在麥克·馬杰魯斯教授堅持7年每天早晨天剛亮就開始用望遠鏡觀察鳥類捕食樺尺蠖的實例分析中，學生體會到科學研究的艱辛，明白科學要尊重事實和證據，樹立嚴謹和務實的科學態度。學生在依托大量情境形成大概念時，運用歸納與概括、演繹與推理、批判性思維和創造性思維等方法。學生通過合作學習的方式，構建生物進化和物種形成的模型，促進了科學思維的逐步發展。

3 聚焦大概念，強化科學探究

教師提出問題：鳥類有選擇的捕食會導致黑蛾比例下降，那么控制體色的基因型頻率和基因頻率有沒有發生改變？學生運用數學方法，自主合作探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響”。

對于13種地雀的來源，學生追尋達爾文的研究路徑進行探宄。根據13種地雀的喙的形態學觀察和數學統計資料，提出“隔離是物種形成的必要條件”這一假說，再對佛德角群島與非洲大陸的關系進行演繹解釋，最后再通過分子鐘對進化的發生和發展進行驗證。學生得到重要結論：加拉帕戈斯群島的13種地雀來源于南美大陸，有著共同的祖先，而且隔離是物種形成的必要條件。生物進化的研究方法可歸納如下：形態觀察法一描述歸納法一假說演繹法一分子鐘驗證法。

4 聚焦大概念，培養社會責任感

針對“加拉帕戈斯群島部分地雀滅絕”的現象，教師可以設置開放性問題：①加拉帕戈斯群島生物多樣性受到威脅的原因是什么？②采取哪些措施能夠保護其生物多樣性？在真實的情境中，學生體會到生物多樣性銳減等問題，樹立保護環境的社會責任意識。

教師在課堂教學中創設真實的情境，學生對情境進行分析歸納，科學探究，演繹推理，在深度學習的基礎上構建大概念，最終形成生命觀念，促進學生生物學學科核心素養的提升。

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