新课标下高中生物学概念教学对策探讨

作者: 赵越

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作者简介:赵越(1988~),女,汉族,江苏南京人,江苏省江浦高级中学文昌校区,研究方向:生物学科教学。

摘 要:新课标基本理念提出学科内容聚焦大概念,而概念是课程教学的基础内容,也是学生学习课程的基本知识点,在高中生物学教学中,教师应当重视实施概念教学。基于高中生物学概念的内涵、种类及其形式,结合过去概念教学中存在的问题,如重能力、轻知识,重识记、轻理解,重讲解、轻实践,重知识点、轻概念等的现象,应当积极探讨科学有效的对策,主要包括:利用概念图形,指导对比概念,合理创设情境,实施分步构建,经历概念生成,基于例证理解。教师要根据高中生物学的主题内容与教学目标,重视落实以上这些对策,能够有效促进学生理解概念与掌握概念,运用概念分析和解决问题,提高概念教学的效果。

关键词:高中生物学;概念教学;概念图形;情境创设;分步构建

中图分类号:G633.91   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2023)04-0112-05

2017年版2020年修订的《普通高中生物学课程标准》体现了培养学生核心素养的宗旨,为今后一段时期高中生物教育教学工作提供了直接依据。我们知道,生物学主要研究生命现象、生命活动规律与本质属性,对农业科学、医药卫生、环境保护的发展有着重要的价值。生物学概念是生物学的基础知识,也是理解生物学原理、相关法则、实验模型的基础内容,因此教师应重视在高中生物学教学中帮助学生建构概念,指导学生运用概念分析和解决现实问题。在新课标中提出生物学教学内容要聚焦大概念,课程教学设计与教学实施要遵循“少而精”的原则,根据必修课程、选择性必修课程和选修课程中的诸多概念,创设和实施丰富多样的教学对策,指导学生深入理解与应用各类重要的概念,这样不仅能够培养学生的学习能力与思维能力,而且能够培养学生的生物学学科的核心素养。

一、 高中生物学概念的内涵、种类及其形式

高中生物学概念,是指在高中生物教材中展现的关于生物种类、结构、生理特点、生命现象、相关原理与规律的概括。比如在细胞中的糖类教学中,关于糖类概念是:糖类分子一般由C、H、O三种元素构成,多数糖类分子中氢原子与氧原子的比例是2∶1,与水分子相似,所以糖类也被称为碳水化合物,简写成(CH2O)。教师通过指导学生自主理解生物学概念,运用图文资料等讲授生物学概念,可以促进学生掌握各种概念,提高学生对概念的认知、理解和运用能力。

通过研究各类生物学概念,可以将其分为四种类型:构成型,组成型,过程型,结果型。如生物细胞是构成生物体结构与功能的基本单位,因此属于构成型的生物学概念;而组成型概念要对构成型概念进行具体化描述,主要针对生物体位置、结构组成、主要功能进行描述,如上述关于细胞中的糖类概念描述,就是属于组成型概念。过程型概念,强调的是生物体生理过程,描述相关阶段的现象,描述分为起始、过程、结果等状态,比如有丝分裂是真核细胞分裂产生体细胞的过程,这是一个连续过程,按先后顺序分成间期、前期、中期、后期、末期。结果型概念是指因为某个原因或某一过程形成的结果,如细胞死亡的概念。通过以上分析明确细胞的种类及其形式繁多,教师要运用多种方式实施概念教学。

二、 高中生物学概念教学中存在的主要问题

(一)存在重能力、轻知识的现象

在高中生物学概念教学过程中,存在的首要问题是重视能力教学、轻视知识教学。在新课标中提出基于核心素养下的四维教学目标要求,即要体现生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等四个方面的要素。一些教师对新课标缺乏学习与领悟,从而导致了认知上的偏差,认为在当前的高中生物学教学中,应当着重培养学生自主学习能力、解决问题的能力,对基础概念教学不够重视,或者运用的教学时间较少,导致学生无法有效掌握基础概念,对后续学生理解疑难知识和解决实际问题埋下了隐患。如教师在讲解细胞中的糖类时,认为糖类的概念比较简单,多是让学生自主理解,涉及的教学较少,这导致学生理解后面的单糖、二糖、多糖时出现困难。

(二)存在重识记、轻理解的现象

在高中生物学概念教学中,一些教师认为学生只要记住各种各样的概念即可,要求学生进行机械式的识记,学生无法在理解的基础上掌握相应的生物学概念,导致在分析和理解生物学相关实际问题时出现困难,这类重识记、轻理解的现象需要得到重视。比如针对“细胞的生物膜系统”的概念,教师让学生机械化识记这个概念,要求记住:生物膜组成成分与结构相似,结构与功能紧密联系,体现细胞内各结构间的协调配合。学生对此概念背得滚瓜烂熟,但是在解决问题时却出现问题,如无法回答“细胞膜系统有怎样的作用”等,学习效果不尽人意。

(三)存在重讲解、轻实践的现象

由于长期受到传统教学观念的影响,教师在讲授生物学概念时,多是通过单独讲授的方式,指导学生理解相应的概念。在这个过程中,学生参与独立思考、自主学习、小组探究的机会较少,无法经历生物学概念生成的过程,因此对概念内涵不够熟悉,无法做到灵活运用概念解决各类问题。比如在《物质进出细胞的运输方式》的课程中,关于被动运输的章节包含被动运输等概念,也包含“探究植物细胞的吸水和失水”等探究实践,但是在教学中教师为了节省时间和资源,借助图片与微视频等资料,通过语言讲述的方式进行教学,讲授被动运输等概念,学生缺少参与探究实践的机会,无法经历概念建构过程,很难灵活运用概念。

(四)存在重知识点、轻概念的现象

生物学概念相当于知识点,在高中生物学概念教学中,教师多是将各类概念看作是单个知识点实施教学,缺少与生物学原理和相关规律的联系,缺少与前后概念的联系,缺少针对性的概念训练等,这就导致学生无法建立完善的概念系统,也会导致学生在头脑中形成无序的概念,不利于后续基于概念分析和解决问题。比如《物质进出细胞的运输方式》中包含诸多的概念,教师基于每节课程中的概念实施教学,很少将其中的概念联系起来,构成细胞的物质输入与输出的概念系统,这会导致学生在解决与之相关的问题时出现困难,影响学生整体的学习效果。

三、 高中生物学概念教学科学有效的对策

(一)概念教学——利用概念图形

以往高中生物学概念教学中,教师通常直接引入和展示相应的概念,针对概念中的字词进行解析,以便让学生理解各种类型的概念。但是,生物学中的一些概念比较抽象难懂,即便教师深入讲解也无法让学生理解,无法建构概念系统。针对这类情况,教师需要改变过去的概念教学理念,创新概念教学方式,通过利用概念图形实施教学,可以提高概念教学的效果。教师根据课程的核心概念,再找出其中的关键点,围绕核心概念发散,通过提出各类问题,引导学生探究核心概念与相关概念的联系,逐一列出相关概念,逐步构建完整的概念图形。教师展现概念图,让学生建立概念间的联系,能够促进学生更好地掌握各类概念。

例如,苏教版必修一《细胞呼吸——能量的转化和利用》,主要包括以下三大内容:细胞有氧呼吸是大多数生物获取能量的主要途径,细胞无氧呼吸也为生命活动提供能量,细胞呼吸产生能量的利用。也包括一项生物学实验:探究酵母菌的呼吸方式。本节包括细胞呼吸、细胞有氧呼吸及其过程、细胞无氧呼吸等概念,这些概念之间存在内在的联系。在本节的概念教学中,教师需要明确核心概念是细胞呼吸,通过展示“验证动物细胞呼吸产生CO2的实验”,帮助学生认识动物细胞也需要呼吸,为生物细胞生命活动提供能量,这个过程需要将糖类、脂质、蛋白质等有机物在活细胞中氧化分解成CO2或其他物质,同时释放能量和生成ATP,帮助学生理解细胞呼吸这个核心概念。以这个概念为基础,教师再提出若干问题,如:细胞呼吸分为哪些类型?有氧呼吸的条件和过程是什么?无氧呼吸和有氧呼吸有什么区别?通过这些提问,让学生逐步建立其他相关概念,绘制概念图(图1),建立细胞呼吸各个概念之间的联系,以更好理解本节的各个概念。

(二)概念教学——指导对比概念

在高中生物学概念中,还存在很多相似的概念,这些概念的名称存在些许的差别,但是在本质特点、产生条件、形成过程、结果和意义等方面存在着差异,往往属于同一种类型的概念。学生在学习这些概念的过程中,往往会出现混淆的情况,无法有效分辨出不同概念之间的差异,在解决问题时出现错误。为了避免学生错误运用概念,帮助学生辨别相似概念,教师应当运用对比教学法,指导学生对比生物学概念,促进学生理解概念的本质特征,更好区别不同的概念。教师可以在讲解前后让学生自主对比概念,根据学生的对比情况进行针对性讲解,若学生能够清楚对比概念说明理解较好,若无法清晰说明差别需要加强讲解。

例如,苏教版必修一《细胞增殖》,主要包括三项内容:生物体的生长主要是细胞增殖的结果,细胞增殖和有丝分裂,减数分裂和无丝分裂。还包括实验:观察植物根尖细胞有丝分裂。在基础教学中,学生已经明确细胞通过分裂的方式实现增殖,细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,主要方式分有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。面对这三个概念,很多学生容易出现混淆的情况,对此教师要通过对比教学的方式,帮助学生辨别这三个概念。教师可以适当调整教学顺序,先从简单的无丝分裂开始,让学生明确其过程与特点,主要是无染色体变化与纺锤体出现。之后,教师再实施有丝分裂的教学,可以借助图片与动画,结合探究实验,让学生明确其过程与不同时期的特点,并对比动植物细胞有丝分裂的区别,明确纺锤体形成方式、细胞质分裂方式不同,认识有丝分裂中染色体与DNA变化规律。此时,教师要借助表格,基于核膜、核仁、染色体、纺锤体这些项目,对比无丝分裂和有丝分裂,让学生完善表格,如表1所示。对减数分裂的讲解,教师也要基于概念、过程、过程中染色体与DNA的变化规律,让学生理解这个概念,运用表格对比有丝分裂和减数分裂,如表2所示。最后,教师可以让学生自主绘制表格,对比这三个概念之间的区别,以更好区别这些概念。

(三)概念教学——合理创设情境

情境教学法是一种非常有效的教学方式,教师根据课程主题内容和教学目标,通过引入丰富的数字资源或实物资源,创设生动多样、丰富有趣的情境,能吸引学生眼球,引发学生积极思考、相互交流与参与探讨,参与知识探究的过程。在高中生物学概念教学中,教师可以基于课程中的相关概念,创设对应的生动情境,能够激发学生思考与探讨的兴趣,促进学生在这个过程中逐步理解与掌握概念。教师需要合理创设情境,借助现代信息技术工具与丰富的资源,合理创设情境,可以是生活情境,也可以是实验情境,只要能够引发学生积极探究即可。

例如,苏教版必修二《减数分裂和受精作用》,本课中包含减数分裂和受精作用等概念,为更好吸引学生参与探究,教师可以先借助生活中的民间谚语引入本课:龙生龙,凤生凤,老鼠生子会打洞。基于这个民间谚语提出问题:这则谚语说明的是怎样的生物现象?一些学生回答出“生物遗传”,基于此回答,教师继续提问:那么动植物是如何进行遗传的呢?细胞要经过怎样的过程?以此引入本课的教学。教师可以带领学生复习必修一的知识,思考生殖细胞中染色体数量与体细胞中的是否一样,明确形成生殖细胞的细胞分裂与体细胞的有丝分裂存在异同点,进而探究减数分裂。教师可以借助减数分裂的相关视频,让学生明确其产生精子或卵细胞,认识减数分裂的周期,还可以让学生参与实验:观察植物细胞的减数分裂。教师通过创设形式多样的情境,认识动植物细胞的减数分裂,并对其进行整理与归纳,可以得出减数分裂的概念:进行有性生殖的生物在形成成熟生殖细胞时所特有的细胞分裂方式。

(四)概念教学——实施分步构建

在生物学概念的教学中,高中生物学教材中的一些课程往往包含多个概念,或者相关概念比较综合、较难理解,这给学生理解和掌握概念带来了难度。因此教师需要改变过去一步构建概念的方式,实施分步构建概念,通过分成多个步骤,可以让学生经历概念建构的过程,这能够提高概念教学的效果。教师要注重过程中的师生互动与生生互动,引导学生积极参与各个步骤,更好构建相应概念。

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