通過有效的作業設計促進核心概念的理解與應用

楊桂華陳寶定（江蘇省揚州市邗江中學江蘇揚州 225000）

通過有效的作業設計促進核心概念的理解與應用

楊桂華陳寶定（江蘇省揚州市邗江中學江蘇揚州 225000）

通過開放多樣的作業形式,多角度促進學生理解生物核心概念，并創設豐富的作業情境，讓學生在不同的作業情境下應用概念。

作業設計 作業形式 作業情境 核心概念

文件編號：1003－7586（2017）01－0065－04

圍繞學科核心概念進行課堂教學已成為國際科學教育界關注的熱點，但是課堂教學時間是有限的，合理有效的作業設計是課堂教學的延伸，對學生鞏固、理解生物概念顯得很有必要，同時還有利于教師對學生的概念形成情況進行評價。

概念的形成主要體現概念的理解和在新情境下概念的應用兩方面。因此筆者在作業的設計中也著重考慮這兩方面。下面談談筆者在生物作業設計中一些做法。

1 開放多樣的作業形式促進概念理解

傳統的生物作業主要為選擇、填空等封閉式題型，形式單一，答案也相對單一，無法從學生的作答知道學生的真正想法。筆者根據教學需求，適當采用一些開放式作業，如建立概念清單、繪制思維導圖、設計概念圖、運用表格進行新舊概念的類比等。這樣既能加深學生對概念的理解，還能提高學生的作業興趣。

1.1 建立概念清單，促進概念要點歸納

所謂“概念清單”，就是在學完某一章節后讓學生列出該章節的重要概念，并根據課堂上所學的內容，羅列出對這個概念的理解與認識。如學完蘇教版高中生物必修1“酶”的相關知識后，有的學生是這樣建立“酶”的概念清單的：①酶主要是蛋白質；②酶是由活細胞產生；③酶是生物催化劑；④酶在最適溫度、最適pH下酶促反應速率最快；⑤酶具有專一性，就像一把鑰匙開一把鎖……概念清單的設計有利于培養學生的綜合歸納能力，經過綜合分析、歸納整理、消化鑒別，使學生對概念的理解更精練、更明確。

1.2 繪制概念圖，促進概念框架的建構

概念圖是一種對陳述性知識的表征方式，不是所有的作業都適合采用概念圖。筆者一般在兩種情況下，要求學生建立概念圖：①在某一概念較抽象且包含內容較多時，課后要求學生繪制概念圖既促進學生概念的建構，同時也可作為形成性的評價工具，為教師提供反饋，如圖1所示。②在一章結束后，針對本章涉及的核心概念，建立概念網絡圖，主要是為了幫助學生統整和連貫整章知識，建立良好的知識結構，如圖2所示。概念圖作為一種較成熟的教學工具，對于學生記住知識、理解概念，理清概念之間的關系，促進知識整合有著不可忽略的意義。

圖2 真核細胞基本結構概念圖

1.3 設計思維導圖，促進相關概念的整合

思維導圖不同于概念圖。概念圖是一種多線程的流程圖，在表達概念的邏輯關系和知識綜合方面發揮著很好的作用。而思維導圖是一種放射狀的輻射性的思維表達方式。概念之間通過與中心概念的遠近來體現內容的重要程度。相對于概念圖，思維導圖具有多向性、綜合性和跳躍性，繪制也更靈活。筆者主要應用于高三生物專題復習的作業中，促進學生對高中所學的相關概念進行整合，能充分發揮學生學習的主觀能動性和創造力，促進學生思維的發展。如在“細胞”專題復習時，內容多而雜，為了促進學生進一步理解概念之間的關系與層次。課后讓學生以“細胞”為核心進行思維發散，利用x-mind軟件（或直接手繪），畫出概念導圖（圖3）。

圖3 “細胞”專題思維導圖

1.4 設計圖表，促進易混概念的辨析

高中生物學知識大多比較微觀和抽象，許多概念容易混淆。教師運用圖表能形象直觀地對相關概念進行辨析，同時還調動學生多感官參與作業，提高其對作業興趣。如學完基因突變和基因重組這兩個概念后，為了幫助學生進一步區分這兩個概念，筆者讓學生設計表格對基因突變、基因重組這兩個概念進行辨析（見表1）。曲線圖可表示兩個或多個量之間的關系，有時比文字敘述會更容易讓學生理解和接受,有助于學生思維的訓練和能力的培養，圖4就是學生通過曲線圖區分“生態系統的抵抗力穩定性”和“恢復力穩定性”這兩個概念之間的關系。圖表型的作業不僅能培養學生的識圖、繪圖、析表、制表能力，還能消除其單獨看書的疲憊，達到迅速整合教材知識、準確把握概念的目標。

表1 “基因突變”與“基因重組”概念辨析

圖4 生態系統的穩定性示意

2 豐富的作業情境，促進概念的應用

一個良好的作業情境往往能激發學生強烈的問題意識和探究動機，從而激發學生濃厚的作業興趣，也同時培養了學生應用概念的能力。

2.1 在生活化的作業情境中應用概念

作業聯系生活實際、社會現象，使學生從虛擬的課本中解脫出來，在與現實生活的撞擊、交流中自發地、主動地去理解應用概念，切實體會到生物概念的價值。在學習了蘇教版高中生物必修1“酶”的相關知識后，筆者設計了如下的作業：

下面是某品牌加酶洗衣粉洗衣粉包裝上的部分說明，你能利用“酶”的相關知識，給你的家人解釋這份說明嗎：

成分：堿性蛋白酶0.2%，清潔劑15%。

用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內數小時，用溫水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水。

注意：切勿用于絲質及羊毛衣料，用后需徹底清洗雙手。

建議可從以下方面思考：

①這種洗衣粉較容易清除衣物上的什么污漬？

②洗滌前為什么先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內數小時效果更佳？

③為什么溫水條件下洗滌效果更佳？

④為什么切勿用60℃以上的水？

⑤為什么切勿用于絲質及羊毛衣料，用后需徹底清洗雙手？

此類作業既可以促進學生在現實生活中學會應用“酶”這個概念，同時也真正感受到生物知識與現實生活的緊密聯系，激發學生學習生物的興趣。

2.2 作業設計聯系社會熱點促進概念應用

將社會熱點引入作業設計，將課本的抽象概念、觀點和原理還原于具體生動的社會熱點事件，使學生在做作業的同時既學會應用概念，又從生物學的角度進一步理解了熱點事件，促進其生物科學素養的養成。2015年10月5日，中國女科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理醫學獎，這是中國生物醫學界迄今為止獲得的世界級最高級大獎，是中國傳統醫學給人類的一份禮物。舉國歡騰，但作為一個高三選修生物的學生，筆者希望學生從生物的角度對這件事多一點了解，意識到生物制藥的巨大潛力，生物研究的廣泛前景。于是設計了下題：

中國女科學家屠呦呦獲于2015年諾貝爾生理醫學獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數百萬人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性種植影響較大。研究人員已經弄清了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑（如圖5中實線框內所示），并且發現酵母細胞也能夠產生青蒿素合成的中間產物FPP（如圖5虛線框內所示）。請回答問題：

圖5 青蒿細胞中青蒿素的合成途徑

（1）在FPP合成酶基因表達過程中，完成過程①需要酶催化，完成過程②需要的物質有＿＿、＿＿、＿＿等結構有。

（2）根據圖示代謝過程，科學家在設計培育能生產青蒿素的酵母細胞過程中，需要向酵母細胞中導入＿＿、＿＿等基因。

（3）實驗發現，酵母細胞導入相關基因后，這些基因能正常表達，但酵母合成的青蒿素仍很少，根據圖解分析原因可能是＿＿，為提高酵母菌合成的青蒿素的產量，請提出一個合理的思路＿＿。

（4）利用酵母細胞生產青蒿素與從植物體內直接提取相比較，明顯的優勢有＿＿、＿＿、＿＿等。

2.3 在實踐性的作業情境中,讓學生應用概念

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。生物是一門以實驗為主的科學，酶、光合作用、細胞呼吸等概念無不建立在無數科學家的實驗、實踐基礎之上。結合課程要求，教師可以設計很多實踐性的作業。有建立模型類的，如必修1“細胞結構”模型、必修2“DNA雙螺旋結構”等，可以讓學生在課后在生活中尋找實驗材料，應用課上所學知識，完成模型的建構；有實驗操作型的，如在學完“生態系統穩定性”后，為了進一步促進學生理解該概念，課后要求以小組為單位，自制生態瓶，每天觀察，并評出“最穩定的生態瓶”；還有調查訪談類的，如“轉基因食品的調查”“人類遺傳病發病率的調查”等。諸如此類的實踐作業不但激發了學生的興趣，還讓學生學會在實踐過程中理解概念、應用概念。

在教學過程中，筆者深刻地體會到布置作業不是靈機一動，信手拈來，而是一種充滿思想性和創造性的行為。作業作為教與學的交叉點，是學生學習知識、發展思維、培養能力的一項實踐活動。筆者通過設計多樣而又具有開放性的作業，不但激發了學生的作業興趣，而且促進了學生鞏固和應用生物科學概念，使學生生物核心素養得到了極大的提高。

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