核心素养下高中生物概念教学的实践研究
张泽全
四川省宜宾市翠屏区教师培训与教育研究中心
摘要:生物概念是生物学理论的基础和精髓,生物概念的学习是学好高中生物学知识的基石。教师应灵活运用不同的方法提高概念教学的有效性,帮助学生理解、掌握概念的本质、区别和联系,发展学生的生物学科核心素养。
关键词:生物;概念教学;核心素养
正文
生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。学生只有在较好地理解生物学概念的基础上才能形成生命观念,运用生命观念认识生命现象、探索生命规律,解决实际问题。生物学概念是生物学知识的重要组成部分,掌握生物学概念是学好生物学知识和其他有关科学和技术的基础。因此,2017年《生物学课程标准》提出要特别注重生物学概念的学习。
生物概念教学主要体现在课堂,生物概念如何呈现给学生主要在教师。教师运用一定的教学技能和方法,让学生真正理解、掌握概念的本质,能够举一反三,区别易混淆的概念,这样,学生才能充分利用生物学概念、原理分析和解决实际问题,解释相关生活现象。
布鲁纳曾说:“概念学习是人类学习的核心。”生物概念教学是生物教学的重点,也是难点。但是,教师在教学过程中往往忽视概念教学,认为无关紧要,一般是直接“搬出”概念,忽视了概念的生成、内涵和外延。如:“细胞膜具有流动性”,有的教师直接让学生记住这个结论,没有引导学生分析生物膜结构的探索历程,学生死记硬背但很快就忘了,即使记住也不能理解和应用。如此恶性循环,学生面对枯燥乏味的概念没有兴趣,学习生物更是没有兴趣。
如何让学生轻松理解生物概念的科学本质,培养学生形成生物学科素养,提高概念教学的有效性?笔者谈谈自己的做法。
一、结合生活情景,解释概念
生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。教师结合生活情景,解释相关概念,更有利于帮助学生明确概念的内涵。
如:食物链、生产者、消费者,初级消费者、次级消费者、三级消费者与营养级的区别等,要理清这些概念间的关系,就要举实例说明。“草 兔 狼”这是一条最简单的食物链,学生清楚他们之间捕食与被捕食的关系,这时,教师讲述“食物链、生产者、消费者”的概念,强调:食物链的起点是绿色植物即生产者,初级消费者、次级消费者、三级消费者是从动物开始,营养级是根据食物链中生物的顺序定义的。让学生描述谚语“螳螂捕蝉,黄雀在后”食物链的关系,即时练习巩固。
生物教材中许多概念很抽象、深奥、难理解,如“遗传、变异、基因、抗原、抗体、体液免疫、细胞免疫”等,教师应联系学生生活、社会实践解释概念,这样会得到事半功倍的效果。
二、建构模型,形成概念
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,借助于具体的实物或其他形象化的手段直观表达抽象的认识对象。不能运用生活实例解释的部分遗传学概念,学生通过用实物构建模型认识其特征,形成概念,避免学生凭空猜想。
例:学习“染色体、姐妹染色单体、同源染色体、四分体、同源染色体分离、姐妹染色单体分离”等概念时,让学生用两种颜色的橡皮泥建构减数分裂中染色体变化的模型,通过实物演示,学生将这些空洞、枯燥的概念加工、修饰、形成自己的知识。
三、剖析字词,讲清概念
生物概念是用简练的语言高度概括出来的,简练的语言往往是理解概念的关键字词,揭示概念的本质。
如:“相对性状”是一种生物的同一种性状的不同表现类型。概念中有三个关键词:“一种”生物、“同一种”性状、“不同”表现类型(表现类型的不同一般是一组反义词),抓住这三处关键,就很容易理解什么是“相对性状”。
教材课后练习:下列性状中属于相对性状的是:
A.人的身高与体重 B.兔的长毛与短毛C.猫的白毛与蓝眼D.棉花的细绒与长绒
正确选项是B,A和C是两种性状,D中的细绒与粗绒,长绒与短绒是不同表现类型。抓住关键字词进行剖析,真正理解概念,才能轻松应答此类题型。
四、运用图表,理解概念
图表是对教材中文字难于表述的内容的高度概括和直观形象的表达,是教材重点知识的一种特殊的表达形式,它在教材中占有非常重要的地位。生物教材中有许多图表,这些图表使知识概念更直观、形象、简明、生动,是学生十分喜爱的一种知识载体,因此,教师要善于运用教材图表解释、分析概念,有助于学生理解记忆知识。如果学生通过学习能正确绘出教材的图表,甚至能自己构建出概念图,建立相关知识的内在联系,学生就能轻松自如的运用知识解决问题。
用图表的形式描述生物知识,生理过程,生态学知识不仅是教学的一种重要手段,也是近几年生物学高考中考察能力的一种重要题型,如:2018年全国Ⅲ卷的第4、29、32题。
4.关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是()
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体的分离
B.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
结合人教版生物必修一114页(动物细胞有丝分裂模式图)、必修二17页(哺乳动物精子的形成过程图解)分析就可解题。
五、利用科学史,提炼概念
生物学概念是经过许多科学家不断试验、探索、发现、总结、提炼形成的科学语言。概念教学要利用科学史体现知识形成的过程,让学生沿着科学家的足迹领悟知识发现的过程,从而培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
学习生物膜结构的探索历程,更容易理解生物膜的流动镶嵌模型;学习光合作用的探究历程,就能提炼光合作用的概念,更有利于学生知其本源,知其来源,知其背景,从而留有更深刻的印象。
六、比较分析,深化概念
生物概念体现生物科学的本质,往往许多生物概念只有一字之差,表达的本质却相差千里。如:“生长素(植物激素)与生长激素(动物激素)、抗体与抗原、血液与血浆、种群与群落、核糖与脱氧核糖、性染色体与常染色体”等等,学生对这些相近或关系密切的概念经常混淆不清,遇到类似的题型可用“一个头,两个大。”来形容学生。
比较法就是在人脑中把各种事物或现象加以对比,来确定它们之间异同点和关系的思维方法。通过对相关概念的比较分析,找出概念间的差异,让学生明确概念的本质,从而深化对概念的理解。
例:DNA复制、转录和翻译的比较。
名称 |
DNA复制 |
转录 |
翻译 |
时间 |
有丝分裂间期;减Ⅰ前的间期 |
生长发育的连续过程中 |
|
场所 |
真核细胞主要在细胞核,部分在线粒体和叶绿体;原核细胞在细胞质或拟核 |
真核细胞主要在细胞核;原核细胞在细胞质或拟核 |
细胞质的核糖体 |
原料 |
四种脱氧核苷酸 |
四种核糖核苷酸 |
20种氨基酸 |
模板 |
DNA的两条链 |
DNA中的一条链 |
mRNA |
条件 |
DNA解旋酶、DNA聚合酶、 能量 |
DNA解旋酶、RNA聚合酶、能量 |
酶、能量、tRNA |
特点 |
边解旋边复制, 半保留复制 |
边解旋边转录 |
一个mRNA分子上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链 |
产物 |
两个双链DNA分子 |
一条单链mRNA |
蛋白质 |
意义 |
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代 |
表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状 |
七、实验操作,总结概念
实验教学往往是教学的盲区,部分教师为了节约时间追教学进度,有的教师图省事,都没有按照教材要求安排学生实验,造成学生不能理解实验原理、实验方法和操作注意事项。现今,高考题越来越注重实验方法的考查,做了实验的考生在这方面将有一定的优势,因此,现在教师不能忽视实验教学。
学生只有亲身体验了实验操作:绿叶中色素的提取和分离,才能进一步理解实验原理、方法步骤,进一步总结知识概念----纸层析法,以及绿叶中的4种色素在滤纸条上出现的顺序,并且知识记忆时间越长。
生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。生物概念是生物学理论的基础和精髓,是高中教学的基础。因此,生物概念的学习是学好高中生物学知识的基石,教师应结合教学内容、学生实际,灵活运用不同的方法提高概念教学的有效性,帮助学生理解、掌握概念间的本质、区别和联系,从而帮助学生形成生命观念,发展生物学科核心素养。
参考文献:
1.普通高中生物学课程标准.北京,人民教育出版社,2017.
2.陆晶,张柳丹.生物概念教学的点滴反思.理论研究,2013.
3.黄久训.高中生物概念教学策略初探.2011.
4.郭留臣.图表教学与能力培养的研究.2001.