王景花

(江蘇省華羅庚中學 常州 213200)

高中生物學的必修和選擇性必修課程是圍繞著十個大概念展開的，課標中的內(nèi)容要求基于大概念描述了具有學科邏輯、符合高中學生認知特點的重要概念，形成了課程的內(nèi)容框架?；谏飳W大概念進行的教學活動，有助于學生對知識的深入理解和遷移應用，也有助于生物學學科核心素養(yǎng)的達成。

1 生物學學科“大概念”的內(nèi)涵

科學領(lǐng)域的概念是有邏輯且相互關(guān)聯(lián)的綜合體，是經(jīng)過人的組織而形成的體系化的科學知識，是能將眾多科學知識聯(lián)為一致整體的科學學習的核心。生物學學科“大概念”是生物學學科的核心概念，處于學科中心位置，反映了學科本質(zhì)，凝聚著本學科的核心教育價值，是學科思想、學科知識和學科能力的集中體現(xiàn)，是生物學的基礎和精髓[1]。生物學“大概念”不是一個簡單的詞匯，其背后潛藏著一個生命意義的世界，它超出了普通概念的應有內(nèi)涵與外延，作為一種深刻思想和學說的負載體，已成為“意義之網(wǎng)”的聯(lián)結(jié)樞紐。例如，“細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位”這一大概念，其包涵了生命的物質(zhì)性和生物界的統(tǒng)一性。細胞是生命活動中物質(zhì)、能量和信息變化的統(tǒng)一，細胞結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一，生物體部分和整體的統(tǒng)一等。了解了“大概念”的內(nèi)涵，有利于學生在微觀層次上更深入地理解生命的本質(zhì)，有助于科學自然觀的形成。

2 生物學學科“大概念”教學策略

2.1 優(yōu)化教學設計，完成課堂轉(zhuǎn)型 平時的教學設計主要特征是以知識點為中心的課時設計，基于生物學學科大概念的教學設計，需要有單元設計的視野。用大概念構(gòu)建課程內(nèi)容，淡化生物學中細枝末節(jié)的知識內(nèi)容，降低對簡單的記憶、背誦的學習要求，這不僅是課程標準呈現(xiàn)方式的變化，更是對課堂教學轉(zhuǎn)型的要求，為打破以知識點為中心的碎片化的課堂教學模式提供了機會[2]。因為大概念是組成學科核心素養(yǎng)的抽象知識，它是跨課時、跨模塊甚至跨學科的，不可能在一節(jié)課實現(xiàn)，從單元的高度進行教學設計，是大概念教學的重要方式。

例如，《普通高中生物學課程標準(2017年版)》(簡稱： 課標)必修課程概念1提出： 細胞是由多種多樣的分子組成，其中的蛋白質(zhì)通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成；細胞都由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進出并參與細胞間的信息交流；選擇性必修課程概念1提出： 生命個體的結(jié)構(gòu)與功能相適應，各結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一共同完成復雜的生命活動，并通過一定的調(diào)節(jié)機制保持穩(wěn)態(tài)。所以，教師在分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能時結(jié)合質(zhì)膜的流動鑲嵌模型，可將T細胞質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能作為一個專題來設計教學，T細胞作為重要的一類免疫功能細胞，其質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)種類多樣功能各異，尤其涉及到今年諾貝爾醫(yī)學獎的研究內(nèi)容就與T細胞質(zhì)膜上的CTLA-4和PD-1兩種功能蛋白直接相關(guān)，將蛋白質(zhì)分子和質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)分子及T細胞質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)分子相互比較教學，從而形成生命觀念和社會責任。

2.2 深化探究學習，挖掘課堂內(nèi)涵 “課標”在“教學建議”中指出：“組織以探究為特點的主動學習是落實生物學學科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵?！睂⒖茖W、技術(shù)、工程學和數(shù)學融入生物學課程，并強調(diào)了跨學科的認識與實踐。基于生物學大概念的教學，為學生提供了充足的探究內(nèi)容，為教師提供了組織課堂活動的載體。

例如，必修課程模塊1的概念2中細胞的生存需要物質(zhì)和能量供應，其中酶的作用和特性教學，平時的講授法已經(jīng)不能滿足新課程的理念。教師可創(chuàng)設一個生活中的真實情境： 蘋果削皮后為什么會“生銹”？為什么蓮藕排骨湯會變成一鍋“墨汁湯”？激發(fā)學生的好奇心和探究熱情，在基于概念“細胞的功能絕大多數(shù)基于化學反應，而絕大多數(shù)化學反應是由細胞中的酶來催化發(fā)生的”，闡述原理： 因為細胞中的酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下與空氣中氧結(jié)合產(chǎn)生醌類物質(zhì)使植物細胞迅速變色，多數(shù)植物細胞中都存在這種酶，所以會有“褐變”現(xiàn)象。并指導學生設計“在冰箱中冷凍的蓮藕、在開水中煮過的蓮藕、在醋酸中浸泡過的蓮藕、在燒堿中浸泡過的蓮藕”等系列探究活動，來探究酶活性的影響因素；再進一步設計對照“分別從冰箱中和開水中取出后常溫處理8 h的蓮藕”觀察褐變現(xiàn)象、提出問題，并嘗試用概念來闡述原因；最后引導學生定量設計不同pH梯度下，新鮮蓮藕薄片產(chǎn)生O2推動藕片上浮所用時間，來探究pH對酶活性的影響，解決生活中的實際問題。

實驗總結(jié)時，教師可提出“所有活細胞的各項生命活動都與酶的活性和催化有關(guān)”的生命觀，深度闡釋生命現(xiàn)象及背后規(guī)律，審視論證生活中的生物學問題，形成科學思維，并創(chuàng)造性地提出通過鮮藕隔氧、糖醋蜜浸等方法保持蓮藕鮮香脆嫩口感的設想，同時對香蕉、蘋果等的保存方法提出科學建議，培養(yǎng)了社會責任。

2.3 建構(gòu)概念模型，實現(xiàn)課堂瘦身 模型是為了某種特定的目的而對認識對象所做的一種簡化的描述。生物學中的概念模型是將不同的生物學概念以連線和符號的形式構(gòu)建的一種以應用為目的的模型，以文字和圖形符號以及連線來表達抽象概括和抽象原理的模型，如光合作用圖解、血糖平衡調(diào)節(jié)圖解等。從大量的具體實例出發(fā)，從學生實際經(jīng)驗的肯定例證中，以歸納的方法概括出一類事物的本質(zhì)屬性稱為歸納式概念學習。

例如，“通過激素調(diào)節(jié)保持機體穩(wěn)態(tài)”的一節(jié)教學中，先以探究式教學揭示科學史促胰液素、胰島素等信號分子的發(fā)現(xiàn)，再以歸納式概念學習呈現(xiàn)根據(jù)相關(guān)腺體或細胞在接受刺激后分泌的信號物質(zhì)通過血液的傳送引起相關(guān)效應，此過程可以讓學生自主建構(gòu)圖1所示體液調(diào)節(jié)概念模型。圖1模型分析： 進食后胃液中胃酸刺激小腸黏膜分泌物質(zhì)a促胰液素，通過D體液運送至全身，作用于b靶器官胰腺，胰腺外分泌細胞通過E合成分泌胰液產(chǎn)生效應c消化分解食物。

D E
a→b→c

圖1 體液調(diào)節(jié)概念模型

還可以通過歸納建構(gòu)類似的生命活動調(diào)節(jié)模型，引導學生根據(jù)模型討論神經(jīng)、體液、免疫等不同類型調(diào)節(jié)作用下的a、b、c、D、E所代表的結(jié)構(gòu)和生理過程。通過建構(gòu)生命活動調(diào)節(jié)的概念模型，引導學生在大量的科學事實中分析、歸納、推理出無序生命現(xiàn)象背后的有序之理，加深學生對大概念的理解，提升應用生命觀念知識的能力。

2.4 繪制思維導圖，展示課堂風采 思維導圖是英國心理學家、教育家東尼·博贊(Tony Buzan)提出的一種有效表達發(fā)散性思維的圖形或圖像式思維工具，它重視自由聯(lián)想，往往由一個中心主題向四周進行自然發(fā)散形成，發(fā)散過程所用的基本元素包括： 詞匯、線條和圖象等。許多枯燥的文字信息可通過此過程加工修飾成為易記、系統(tǒng)的知識串，是一種思維的具體化可視化的過程。學科思維導圖則是利用思維導圖的方式將學科內(nèi)的相關(guān)知識組織在一個網(wǎng)絡圖中，邏輯而有序，將零散和碎片的知識有效串聯(lián)，使各知識點之間的關(guān)系一目了然，有利于學生對知識點的整體把握，同時還體現(xiàn)本學科的邏輯特點，是一種高效的學習方法，尤其適用于高三課堂復習教學。

例如，在復習“細胞的代謝和增殖”等生命歷程相關(guān)的內(nèi)容時，基于概念2細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖，可把光合作用和呼吸作用兩大基礎代謝為中心主題繪制思維導圖。教師將這些滲透生物學大概念的思維導圖彩印在百葉窗簾上，并懸掛于教室內(nèi)。可隨時幫助學生構(gòu)建清晰、完整的概念知識網(wǎng)絡，有利于學生對知識的整體梳理和復習應用。教室內(nèi)隨處可見的思維導圖，可讓學生在復習的過程中，能夠直觀洞悉每處知識之間的聯(lián)系，對復雜概念的理解也會更加通透。

建構(gòu)思維導圖有利于學生的自主學習能力和發(fā)散性思維的培養(yǎng)，而懸掛思維導圖則讓所有走進生物學學科教室的學生都能知于心、利于行和動于情，自覺進入生命探究和思維模式。繪制思維導圖能夠?qū)⒊橄蟮纳飳W概念形象轉(zhuǎn)變成更符合學生心理的、思維可視化的知識體系，也有利于學生探究合作學習及科學思維等核心素養(yǎng)的形成。