潘 煒
(浙江省桐廬中學(xué) 浙江桐廬 311500)
概念是對事物的高度概括和抽象。在概念學(xué)習(xí)中,學(xué)生若不能真正把握其含義和使用知識,就會產(chǎn)生一些思維障礙及各種錯誤。概念是不能直接給予的,根本原因在于每個人的知識都必須經(jīng)歷一個形成發(fā)展的過程。由于教學(xué)的時間有限,經(jīng)歷常不可能是真實充分的,但無論如何,一個縮略的過程也是必要的。這個縮略過程的設(shè)計就是概念教學(xué)設(shè)計的主要內(nèi)容[1]。美國心理學(xué)家布魯納曾提出:“教學(xué)生學(xué)習(xí)任何科目,絕不是向?qū)W生心靈中灌輸一些固定的知識,而是啟發(fā)引導(dǎo)主動去求取知識與組織知識”。建構(gòu)主義心理學(xué)家還認(rèn)為,在大腦中的知識結(jié)構(gòu)不是直線型的層次結(jié)構(gòu),而是圍繞著一些關(guān)鍵概念所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)[2]。
如何將客觀的概念變得讓學(xué)生感覺親近,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生理解概念的“來歷”,即要回到學(xué)科的范疇,回到學(xué)科研究事物的某些屬性上去[3]。這就需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式。實驗活動是促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)概念很好的“腳手架”,可幫助學(xué)生在真實情境中體驗實驗現(xiàn)象的抽象和概括,逐步建立生物學(xué)重要概念的知識框架,從而有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識的遷移運用,也將很好地落實生物學(xué)科核心素養(yǎng)。
2016年11月22日筆者有幸作為評委參與了本地區(qū)的優(yōu)質(zhì)課比賽,評比內(nèi)容是“DNA 分子的結(jié)構(gòu)和特點”。參賽教師充分挖掘和演繹了DNA結(jié)構(gòu)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程,多位教師將“DNA 分子結(jié)構(gòu)和特點”與“制作DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”相結(jié)合進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生在實驗活動中構(gòu)建概念——DNA 分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。
1.1 教學(xué)分析 本節(jié)內(nèi)容包括DNA 分子結(jié)構(gòu)和制作DNA 分子結(jié)構(gòu)模型。教學(xué)重點是DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特點和制作DNA 分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。教學(xué)難點是DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特點,其中制作DNA 平面結(jié)構(gòu)模型是制作模型中的難點。本節(jié)內(nèi)容是浙科版教材選修2《遺傳與進(jìn)化》中承前啟后的重要內(nèi)容,只有明確了DNA 分子結(jié)構(gòu),才能明確DNA為什么作為生物的主要遺傳物質(zhì)、DNA 的半保留復(fù)制機制、DNA 如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成和如何變異。所涉教學(xué)內(nèi)容的所在章節(jié)的概念體系見圖1。
圖1 本節(jié)課程所在章節(jié)的概念體系
從概念層次分析,本節(jié)課最重要的概念是DNA 分子具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),具有多樣性、穩(wěn)定性和特異性等。從結(jié)構(gòu)與功能的角度看,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)決定了DNA 分子的功能(DNA 具有攜帶遺傳信息和傳遞遺傳信息的作用),同時二者又一起支撐了重要概念(3.1 親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA 分子上)[4],進(jìn)而支撐了大概念(概念3 遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳)[4]。大概念作為學(xué)科核心的概念,是通過深入探究而得到的來之不易的結(jié)果,是各領(lǐng)域?qū)<业乃伎己透兄獑栴}的方式[1]。磷酸、脫氧核糖、4種堿基、脫氧核苷酸、脫氧核苷酸鏈等是一般概念,又支撐著本節(jié)最重要的概念——次位概念(概念3.1.2 概述DNA 分子是由4 種脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈,一般由2 條反向平行的長鏈上的堿基互補配對形成雙螺旋結(jié)構(gòu),堿基的排列順序編碼了遺傳信息)[4],即DNA 分子具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),具有多樣性、穩(wěn)定性和特異性等。
通過本節(jié)課學(xué)習(xí),達(dá)成的學(xué)習(xí)目標(biāo),即預(yù)期結(jié)果是:學(xué)生應(yīng)知道DNA 的結(jié)構(gòu)特點、脫氧核苷酸的組成,理解脫氧核苷酸的連接方式、堿基互補配對原則和卡伽夫法則。學(xué)習(xí)收獲,即評估證據(jù)是:制作出脫氧核苷酸模型、脫氧核苷酸鏈模型、DNA 的平面結(jié)構(gòu)模型和雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和能利用DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型分析DNA 分子的特性。在制作模型過程中科學(xué)探究DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念,能用生命觀念認(rèn)識生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨特性和復(fù)雜性;在互動中相互評價、質(zhì)疑與探討,運用模型與建模、批判思維等方法,促進(jìn)理性思維的深入與發(fā)展。
本文以本校一位參賽教師的教學(xué)案例進(jìn)行分析說明。
1.2 教學(xué)過程
1.2.1 創(chuàng)設(shè)概念學(xué)習(xí)的情境 創(chuàng)設(shè)概念的學(xué)習(xí)情境,可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)概念的情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和好奇心。本節(jié)課中授課教師展示自己的家庭親子照,提出問題串:①你是否認(rèn)識他們?②照片中3 人是什么關(guān)系?③如何證明夫妻關(guān)系或親子關(guān)系?
這樣從身邊的事件(教師的家庭)出發(fā),貼近學(xué)生的生活,學(xué)生很快進(jìn)入情境想到DNA 及親子鑒定。
教師展示DNA 親子鑒定原理,引出:DNA 如此重要,它到底是一個怎樣的分子?學(xué)生帶著好奇心進(jìn)入了學(xué)習(xí)DNA 分子結(jié)構(gòu)概念的情境。
1.2.2 突破概念學(xué)習(xí)的難點 DNA 分子是看不見、摸不著的事物,其結(jié)構(gòu)對于大多數(shù)人來說抽象且難以感受到。因此,DNA 分子結(jié)構(gòu)是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點。如何讓抽象的事物被學(xué)生感受到并理解?
1.2.2.1 明示要素,構(gòu)建脫氧核苷酸模型 要了解DNA 的結(jié)構(gòu),必須要知道其基本結(jié)構(gòu)單位——脫氧核苷酸,而要構(gòu)建脫氧核苷酸,必須明確脫氧核苷酸構(gòu)件的組成。因此,此部分內(nèi)容學(xué)習(xí)要引導(dǎo)學(xué)生分析資料知道脫氧核苷酸組成,同時教師還要交待模型構(gòu)件的組成要素,使學(xué)生將抽象的脫氧核苷酸的組成部分與模型的各構(gòu)件建立起對應(yīng)關(guān)系,否則將會直接影響后續(xù)實驗的深入開展。
展示資料1:20 世紀(jì)初萊文和瓊斯(美)發(fā)現(xiàn)DNA 由6 種小分子組成:脫氧核糖、磷酸和4 種堿基(A、G、T、C)。
提問:DNA 的基本單位是什么?它是由什么組成的?學(xué)生根據(jù)已有知識和閱讀資料1 回答。通過脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)式的分析,學(xué)生能理解脫氧核糖的1、3、5 號碳位(圖2),為制作DNA 分子模型做好準(zhǔn)備。教師對照模型組成介紹模型構(gòu)件和需要注意的事項。所用模型組成是球棍插接模型,強調(diào)各部件分別代表什么組成部分。
圖2 2-脫氧核糖[5]
教師再提示:3 種物質(zhì)是如何構(gòu)成基本單位的?學(xué)生明白脫氧核苷酸組成后,自己動手嘗試制作。要求每位學(xué)生至少構(gòu)建2 個脫氧核苷酸模型,然后在小組內(nèi)展示并討論所制作的模型,教師巡視并及時糾錯,師生一起觀察展示4 種脫氧核苷酸,討論并糾錯。
1.2.2.2 小組合作,構(gòu)建脫氧核苷酸鏈模型 學(xué)生構(gòu)建好脫氧核苷酸模型,有了構(gòu)建DNA 分子結(jié)構(gòu)的基本單位,教師可引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)構(gòu)建DNA 分子。
教師引導(dǎo):脫氧核苷酸是如何連接成一個DNA 分子的?(提示:聯(lián)系蛋白質(zhì)的形成)學(xué)生思考后知道一個氨基酸的羧基上的羥基與另一個氨基酸的氨基上的氫通過脫水縮合形成肽鏈,聯(lián)想到DNA 應(yīng)該是由脫氧核苷酸間相互反應(yīng)形成核苷酸鏈。
展示資料2:1951年,英國化學(xué)家托德提出了核苷酸分子之間的化學(xué)連接方式。他認(rèn)為核苷酸與核苷酸之間是通過磷酸二酯鍵(脫氧核糖的3位碳原子與相鄰核苷酸的磷酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的化學(xué)鍵)連接的。
教師展示2 個脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)模型,再提示:磷酸基團(tuán)很容易與脫氧核糖上的羥基反應(yīng),讓學(xué)生分析基本單位之間的連接方式。這樣學(xué)生就會很快明白脫氧核苷酸間的連接方式。然后,教師要求每個小組利用剛才完成的脫氧核苷酸模型,連接一條脫氧核苷酸單鏈。各小組展示成果,進(jìn)行組與組間、師生間共同評價,及時糾正連接錯誤,得到正確的脫氧核苷酸單鏈。再通過觀察,認(rèn)同磷酸與脫氧核糖的交替連接的排列方式。
1.2.2.3 嘗試探究,構(gòu)建DNA 空間結(jié)構(gòu)模型有了脫氧核苷酸鏈后,又如何構(gòu)成DNA 分子?教師引導(dǎo)提問:4 種脫氧核苷酸通過3′,5′-磷酸二酯鍵相連,就形成了一條脫氧核苷酸鏈。DNA 分子就是這樣一條核苷酸鏈嗎?它們?nèi)绾谓M合構(gòu)成完整的DNA 分子?
展示資料3:1952年5月,富蘭克林利用X 射線晶體衍射技術(shù)獲得了DNA 分子照片(圖3),并指出了DNA 是由2 條長鏈組成的雙螺旋結(jié)構(gòu),螺旋直徑為2 nm。
圖3 富蘭克林獲得的DNA 分子X-衍射照片[6]
教師講述:沃森和克里克分析威爾金斯和富蘭克林提供了DNA 的衍射圖譜和相關(guān)數(shù)據(jù),推斷出DNA 是一個螺旋體。但DNA 究竟是由幾條鏈組成的螺旋體?當(dāng)時有的知名科學(xué)家曾提出DNA的3 鏈、4 鏈模型,但都被科學(xué)界否定了。后來聯(lián)想到生命現(xiàn)象中常出現(xiàn)成對的結(jié)構(gòu),例如同源染色體等,沃森和克里克開始構(gòu)建DNA 的雙鏈結(jié)構(gòu)模型,提出了如下構(gòu)想1:將核糖和磷酸組成的骨架在螺旋的外面,里面是堿基對。要求學(xué)生按小組利用脫氧核苷酸在KT 板上構(gòu)建DNA 雙鏈結(jié)構(gòu)(此處教學(xué)環(huán)節(jié)又選用了4 種脫氧核苷酸的平面剪紙圖,而不用球棍插接模型。因為球棍模型在堿基間的3 個或2 個插接會提示學(xué)生,而平面剪紙圖沒有提示,可增加學(xué)生探究的機會和暴露錯誤的思維)。學(xué)生嘗試進(jìn)行構(gòu)建,有的組A 與A、T 與T、G 與G、C 與C 配對,有的組A 與T、G 與C 配對。引導(dǎo)提問,學(xué)生思考:堿基如何結(jié)合?任意結(jié)合嗎?能穩(wěn)定存在嗎?
教師講述:沃森和克里克提出了如下構(gòu)想2:將相同的堿基進(jìn)行配對,即A 與A 配對、T 與T配對、G 與G 配對、C 與C 配對。但A 與A 配對、T與T 配對,又被化學(xué)家否定。展示學(xué)生中同型配對的模型,提問:為什么被否定?學(xué)生觀察并討論,發(fā)現(xiàn)這樣形成的脫氧核苷酸對的直徑有大有小,脫氧核苷酸就很難連接另一條脫氧核苷酸鏈。
展示資料4:奧地利生物化學(xué)家卡伽夫測定部分生物的DNA 的分子組成,發(fā)現(xiàn)DNA 中的4種堿基的含量如表1。1952年他訪問卡文迪什實驗室時,向克里克詳細(xì)解釋了其中的規(guī)律。
表1 奧地利生物化學(xué)家卡伽夫測定的部分生物的DNA 分子組成
引導(dǎo)提問:根據(jù)這則資料,你能得到哪些信息?學(xué)生回答說出:A 含量∶T 含量接近1∶1;G 含量∶C 含量接近1∶1。教師講述卡伽夫研究的結(jié)論:幾乎所有的DNA,其腺嘌呤含量與胸腺嘧啶含量相同,即A=T;鳥嘌呤含量與胞嘧啶含量相等,即G=C,總的嘌呤含量與總的嘧啶含量相等,即A+G=T+C。提問:根據(jù)這個發(fā)現(xiàn),大家可推斷堿基是如何進(jìn)行連接的嗎?學(xué)生很容易說出:A 與T 配對,C 與G 配對。
展示資料5:美國化學(xué)家多諾休提供的正確的A、T、G、C 4 種堿基分子結(jié)構(gòu)圖。由此,學(xué)生明白了A、G 為雙環(huán)結(jié)構(gòu),T、C 為單環(huán)結(jié)構(gòu),同型配對得到的DNA 模型不規(guī)則。
教師講述:A 與T 配對,C 與G 配對,成功地解釋了DNA 分子的堿基數(shù)量關(guān)系。事實也正是如此,在之后的研究中,沃森和克里克發(fā)現(xiàn)A—T 堿基對與G—C 堿基對具有相同的形狀和直徑,堿基間通過氫鍵連在一起,而且A 與T 有2 個氫鍵,G與C 有3 個氫鍵,這樣組成的DNA 分子呈規(guī)則的雙鏈結(jié)構(gòu),具有穩(wěn)定的直徑,提出A 與T、G 與C 配對的堿基互補配對原則,堿基間以氫鍵相連。
要求學(xué)生再嘗試根據(jù)結(jié)論修正剛才的模型,并用筆在KT 板的堿基對間畫出氫鍵。在學(xué)生構(gòu)建好DNA 分子的平面結(jié)構(gòu)后,要求學(xué)生用球棍插件模型完成構(gòu)建DNA 分子結(jié)構(gòu)模型。教師巡查指導(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)各小組制作中存在的問題。這時主要出現(xiàn)了2 種結(jié)果:一種是不能形成螺旋結(jié)構(gòu),另一種是形成了螺旋結(jié)構(gòu)。通過展示2 種模型,師生共同討論分析,達(dá)成共識:2 條鏈間是反向平行連接的。
1.2.2.4 利用模型,明確DNA 分子結(jié)構(gòu)特點制作完成DNA 分子結(jié)構(gòu)模型,至此也完成了將抽象DNA 分子轉(zhuǎn)換為直觀DNA 分子的過程。
教師展示DNA 分子結(jié)構(gòu)模型,引導(dǎo)學(xué)生觀察并進(jìn)行小組討論。師生共同討論問題,進(jìn)行小結(jié)。問題:①DNA 分子中,外側(cè)由什么連接而成?內(nèi)側(cè)是什么?②2 條鏈之間堿基的連接有什么規(guī)律?③構(gòu)成DNA 的2 條鏈有怎樣的關(guān)系?
利用模型,小結(jié)DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特點。至此,DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)從“點”(脫氧核苷酸)到“線”(DNA 單鏈)到“面”(DNA 平面結(jié)構(gòu))再到“體”(DNA 空間結(jié)構(gòu)),就被完全構(gòu)建起來了。在這樣的“嘗試→犯錯→討論→糾錯”過程中,學(xué)生對DNA 分子的結(jié)構(gòu)有了深刻的感性認(rèn)識。
1.2.3 嘗試概念學(xué)習(xí)的遷移 大概念是一種概念性的工具,用于強化思維,連接不同的知識片段,使學(xué)生具備應(yīng)用和遷移的能力[1]。布魯姆(1981)等提出遷移是大概念的本質(zhì)和價值所在[1]。
教師展示不同小組的模型,引導(dǎo)學(xué)生觀察討論:比較不同組的DNA 模型有何異同?學(xué)生通過比較觀察,得出不同組模型的差異是堿基對的數(shù)量和排列順序不同,從而明確遺傳信息是指DNA中的堿基排列順序。同時也解決了本節(jié)課開始的問題:為什么DNA 分子可用于親子鑒定以確定一個人的身份。因為每個人體內(nèi)的DNA 的堿基排列順序是不同的,所以遺傳信息是不同的。
學(xué)生通過比較分析不同小組的模型,分析知道了堿基對的數(shù)量和排列順序的差異,由此知道DNA 分子有多種多樣,從而可推理得出DNA 分子具有多樣性的特性。比較觀察每一小組的DNA結(jié)構(gòu)模型各不相同,學(xué)生明白每個DNA 分子都是獨特的,從而可推理得出DNA 分子具有特異性的特性。通過比較相同之處,知道DNA 分子都是由4 種脫氧核苷酸組成,堿基對通過氫鍵連接且配對遵循堿基互補配對原則,外側(cè)都是由磷酸基團(tuán)和脫氧核糖交替連接組成。由此,學(xué)生可推理得出DNA 分子具有穩(wěn)定性的特性(表2)。
表2 DNA 分子的組成、結(jié)構(gòu)及其特性
最后要求學(xué)生完成概念圖(圖4)。
圖4 要求學(xué)生完成的概念圖示意圖
通過利用模型分析,學(xué)生在嘗試中遷移解決了DNA 分子蘊藏著豐富的遺傳信息及DNA 分子具有多樣性、特異性和穩(wěn)定性的特性。最后完成概念圖的構(gòu)建,又讓學(xué)生從具體的DNA 模型結(jié)構(gòu)遷移回歸到抽象的DNA 分子結(jié)構(gòu),學(xué)生從而在概念的螺旋上升學(xué)習(xí)中真正理解了DNA 分子的結(jié)構(gòu)特點。
2.1 教學(xué)的逆向設(shè)計 在教學(xué)設(shè)計上,進(jìn)行了教學(xué)的逆向設(shè)計。教師在開展“教”與“學(xué)”活動之前,先要努力思考此類學(xué)習(xí)要達(dá)到的目標(biāo)是什么,以及哪些證據(jù)能表明學(xué)習(xí)達(dá)到了目的,能培養(yǎng)學(xué)生什么核心素養(yǎng)。逆向設(shè)計的3 個階段:確定預(yù)期結(jié)果→確定合適的評估證據(jù)→設(shè)計學(xué)習(xí)體驗和教學(xué)[1]。
首先,本節(jié)課教師確定了預(yù)期結(jié)果是學(xué)生學(xué)習(xí)后達(dá)成知道DNA 的結(jié)構(gòu)特點、脫氧核苷酸的組成,理解脫氧核苷酸的連接方式、堿基互補配對原則和卡伽夫法則的目標(biāo)。在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行在合作探究中相互交流、互相評價,有意識地培養(yǎng)演繹與推理、模型與建模等科學(xué)的思維習(xí)慣與方法,幫助學(xué)生逐漸形成結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念。
其次,為了達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)和落實核心素養(yǎng),確定了合適的評估證據(jù)是學(xué)生學(xué)習(xí)中制作出脫氧核苷酸模型、脫氧核苷酸鏈模型、DNA 的平面結(jié)構(gòu)模型和雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,完善概念圖。
最后,根據(jù)確定的預(yù)期結(jié)果和合適的評估證據(jù),設(shè)計了概念學(xué)習(xí)的情境引入學(xué)習(xí),設(shè)計了在合作探究、糾錯分析、共同評價中體驗了科學(xué)家的探索過程,在構(gòu)建“基本單位—單鏈結(jié)構(gòu)—平面結(jié)構(gòu)—空間結(jié)構(gòu)”模型過程中逐步深入,最后形成了概念——DNA 分子具有雙螺旋的結(jié)構(gòu)。
這樣逆向設(shè)計的概念建模教學(xué)中,可圍繞教學(xué)預(yù)期的結(jié)果尋找合適的評估證據(jù),然后設(shè)計學(xué)習(xí)體驗和教學(xué)。這樣的教學(xué)設(shè)計,教學(xué)路徑更明確,教學(xué)效益更有效,教學(xué)目標(biāo)更有利于達(dá)成,核心素養(yǎng)的落實更有效。由此可知,逆向設(shè)計是一種追求理解的設(shè)計。
2.2 教學(xué)的合作探究 在教學(xué)組織上,采用小組合作討論、實驗探究方式。獲得一個學(xué)科的核心大概念有時會非常緩慢,學(xué)生需要通過教師引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)和反思才能獲得[1]。
本節(jié)課在“嘗試→犯錯→討論→糾錯”的過程中,學(xué)生主動參與,在由“點”(脫氧核苷酸)到“線”(DNA 單鏈)到“面”(DNA 平面結(jié)構(gòu))再到“體”(DNA 空間結(jié)構(gòu))的合作討論和科學(xué)探究過程中,運用科學(xué)思維中的演繹與推理、模型與建模等方法,逐步構(gòu)建DNA 分子結(jié)構(gòu)模型,理解DNA 分子結(jié)構(gòu)特點。這也充分體現(xiàn)了概念的獲得是一個習(xí)得過程。同時,在概念習(xí)得過程中很好地培養(yǎng)了學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.3 教學(xué)的互動評價 “評價是日常教學(xué)過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié),是教師了解教學(xué)過程、調(diào)控教和學(xué)的行為、提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段”“評價應(yīng)指向?qū)W生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展”[4]。本節(jié)課在評價形式上,進(jìn)行了生生互評和師生互評的方式。在互動評價活動中,教師通過評價得到反饋,有利于教師對活動的調(diào)控;學(xué)生在活動中通過評價得到反饋,有利于激勵自我,同時各種理性思維在互動評價中得到培養(yǎng)和提升,各級概念在互動評價中理解深化并習(xí)得。
在教學(xué)中,模型不僅是教學(xué)工具,更是學(xué)生分析和思考的素材。以DNA 模型為載體的建構(gòu)學(xué)習(xí)中,學(xué)生既體驗了模型構(gòu)建的科學(xué)研究方法,又很好地培養(yǎng)了動手能力和空間想象能力。在這樣的“嘗試→犯錯→討論→糾錯”過程中,充分發(fā)揮了學(xué)生主體性,也在充分暴露學(xué)生的錯誤思維方式中,通過生生互動評價和師生互動評價中不斷螺旋上升,從而有效地培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)新思維等理性思維。這樣也使抽象知識得到具體化,客觀的概念變得讓學(xué)生覺得有親近感,增加了學(xué)科味,使學(xué)生學(xué)得更輕松。
總之,生物學(xué)中有較多的大概念,例如,細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)與功能單位、DNA 分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)等,這些概念的產(chǎn)生都是逐步發(fā)展建立起來的。因此,要讓學(xué)生對生物學(xué)的學(xué)習(xí)有“學(xué)科味”,要讓概念的學(xué)習(xí)回到學(xué)科范疇,在教學(xué)中就應(yīng)優(yōu)化概念教學(xué)。生物學(xué)是一門實驗學(xué)科,生物學(xué)事實、概念和規(guī)律大都是科學(xué)家通過實驗探索發(fā)現(xiàn)的??梢妼嶒炇茄芯可飳W(xué)規(guī)律、學(xué)習(xí)生物學(xué)知識和構(gòu)建生物學(xué)概念的重要方法,也由此可知實驗活動中構(gòu)建概念是優(yōu)化概念教學(xué)和落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要方式之一。