高中生物核心概念教學的實踐與體會

摘 要：《普通高中生物課程標準》（2017年版）把提高每個高中生的科學素養作為核心任務之一，它更加重視學生對生物學核心概念的掌握，要求學生不僅要理解核心概念的內涵，還要掌握核心概念的外延。如何幫助學生高效掌握核心概念，發展學生的核心素養已成為高中生物教師研究和實踐的重要課題。

關鍵詞：新課標;核心概念;教學策略;概念圖;情境

現代教育心理學的研究表明，經過人類大腦精心改造、修飾形成的，對客觀存在的事物或自然界已有的事實所做出的概括性特征描述即為概念，它通常用專用的詞語來表示。

《普通高中生物課程標準》（2017年版）強調學生要通過自主學習，要善于模擬科學家的科學實驗，在主動探索中發現問題、體現問題、解決問題、總結規律。在探究實驗中感悟科學精神，領悟科學方法，理解科學概念，最終達到發展學生生物學學科核心素養的目標。哈佛大學著名教育學家埃里克森教授首先提出了核心概念一詞，他指出：學科中最關鍵、最中心、最基礎、最本原的概念即核心概念，它位于普通概念的上位，包括學科中的各種理論規律、原理方法等。如何幫助學生有效掌握生物學核心概念？選擇科學的教學策略尤為重要。教學策略是指以完成教學任務為目標所采用的各種教學方法、教學模式、教學手段等的總和。為此，本人在課堂教學實踐中做了一些初步的探索，取得了較好的教學效果，與同行做簡要的分享。

一、 巧用概念圖教學，幫助學生理解掌握核心概念

概念圖是學生學習領會核心概念的有效方法之一，它由美國現代著名教育家諾瓦克博士首先提出來的。概念圖的生成、運動與升級，是學生通過豐富的思維活動，主動獲取知識、技能和方法的過程。概念圖由許多節點和線段構成。概念圖中的節點表示某一方面的具體概念，線段則表示各領域內各種概念之間的相互關系。

例如人教版高中生物學選修3“胚胎工程的應用及前景”這一節課有兩大核心概念：胚胎移植、胚胎分割，其中學生對“胚胎移植是胚胎工程技術的最后一道‘工序”這個大概念特別難以理解。如何幫助學生突破這個核心概念、大概念教學難點？在教學實踐中筆者摸索出了構建概念圖的教學方式，收到了事半功倍的教學效果。上課之前，教師布置學生完成三個家庭作業：畫出“克隆羊”“試管羊”“轉基因羊”的概念圖。課堂先分小組交流討論，然后小組代表展示、全班同學總結歸納得出如下三個概念流程圖。保證學生可以主動參與教學活動，激發學生構建概念圖的興趣，并回憶和掌握核心概念之間的聯系。

圖1

通過小組展示交流，全班總結歸納，學生較好地掌握了胚胎移植、胚胎分割兩個核心概念，深入理解了胚胎移植是胚胎工程技術的最后一道“工序”這個大概念，而且把“動物細胞的核移植技術”“動物的體外受精”“轉基因動物”這幾個核心大概念及其之間的前后聯系都理解了一遍。

二、 重視生物科學史教學，讓學生體驗科學概念的發現過程

生物科學史是一部生物科學原理、科學概念的發現歷史，對幫助學生深入理解核心概念起到舉足輕重的作用。

例如在學習“酶”的概念內容時，如何幫助學生全面理解“酶”的概念？教師首先引導學生自主學習課本P81～P82中的“資料分析”，學生根據科學家研究的方法和結論建立酶的概念。教學過程如下：

1773年意大利生物學家斯帕蘭札尼將肉塊放入鐵絲籠中，鷹吞下鐵絲籠，一段時間后，肉塊不見了，學生探究得出：鳥類只有物理性消化。1786年法國動物學家、細胞學說建立者施旺教授從哺乳動物的胃中提取出胃液，揭示出胃還有化學性消化。19世紀50～60年代，法國微生物學家巴斯德發現發酵是由于活酵母細胞的存在;德國化學家李比希發現發酵是由于酵母細胞中的某些物質釋放出來后起作用;德國化學家畢希納將酵母細胞中引起發酵的物質命名為“釀酶”，并獲得含酶的提取液。

1926年美國科學家薩姆納經過千辛萬苦，經歷成百上千次的實驗，最終從刀豆中提取出脲酶的結晶，并證明脲酶能催化尿素的分解，其本質是蛋白質。20世紀30年代各國科學家相繼從胃液、胰液、小腸液中提取出胃蛋白質酶、胰淀粉酶等多種酶的結晶，并證明是蛋白質。學生經交流討論得出：酶是生物細胞中產生的具有類似化學催化劑功能的一類特殊物質——蛋白質。

諾貝爾生理醫學獎獲得者美國生物學家切赫、奧特曼經過長時間的探索，終于證明了有些RNA在細胞的生物化學反應中能起到催化作用。

至此，全班學生在教師的引導下總結得出酶的概念，其內涵包括：首先是有機物，其次是在活細胞中產生的，第三具有生物催化作用。如ATP合成酶、DNA水解酶等絕大多數酶是蛋白質，細胞中少數具有催化功能的RNA也是酶。學生經過自主學習、合作探究，在教師指導下最終理解了酶的本質，建立起完整的酶的概念。

三、 以核心概念為中心，幫助學生實現新概念的建構

生物核心概念的內涵可以通過概念模型來構建，生物核心概念的外延可以通過思維導圖、流程圖、概念圖等形式進行展示。構建核心概念內涵的概念模型是鍛煉學生語言表達、文字組織能力的好機會。如果學生能用精練的語言對概念進行精準的概括，說明抓住概念的本質和特征。例如，教師組織學生自主學習胚胎干細胞培養等課本理論知識之后，即可引導學生小組完成方框中重要概念的填寫（見圖2）。最后進行小組交流展示，全班小結歸納。

圖2

在此教學過程中，教師不應該對學生進行核心概念單一角度的解讀，而是要以多角度、綜合眼光深入剖析概念的內涵。

四、 以核心概念為中心，利用概念圖進行知識內容的復習與評價

生物高考總復習，教師不僅要指導學生對已學知識的回顧與總結，還要求學生歸納出所學知識的思維導圖、概念圖，最重要的是要培養學生舉一反三、觸類旁通的知識遷移能力和科學思維、科學探究能力。充分發揮學生復習的自主性，引導他們繪制出概念圖進行復習。例如，筆者在生物一輪復習完成了選修3中的專題3“胚胎工程”課本知識后，要求每位學生上交一份本專題的思維導圖和概念圖。

概念圖的運用，使學生對本章的重點概念全面性認識得到很大的提升，讓學生的思維更具有發散性，以便學生養成自主構建知識的良好習慣，加深對相關概念知識的理解。當然在構建此概念圖時要預留好一定的時間或課后作為作業。

對于任何一門學科來說，概念都是十分重要的基礎知識，只有掌握了概念，才能夠更加深入地對這門學科的知識進行學習。生物學科與其他的理科學科相比，所擁有的概念相當的多，而且在高中階段的生物知識大多數都是各種概念，計算方面的知識沒有其他學科的多。因此，對于高中階段的生物學科來說，如果能夠讓學生深刻、透徹地理解了概念，那么生物學科的教學就已經成功了一半。因此，核心概念教學是擺在高中生物教師面前的重要課題。

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作者簡介：

聶建慧，福建省南平市，福建省邵武第一中學。