摘要：概念教學(xué)重視學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的深刻理解和意義構(gòu)建。本文基于“為了理解而教”提出關(guān)于概念理解的四個(gè)特征，以“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)為例，闡釋如何運(yùn)用概念理解的教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從事實(shí)記憶到概念理解再到應(yīng)用遷移的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：概念教學(xué)；概念理解；教學(xué)策略

文章編號(hào)：1003-7586（2024）05-0065-03 中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

生物學(xué)概念是對(duì)生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律本質(zhì)屬性的反映，是生物學(xué)學(xué)科知識(shí)的主要組成部分和基本單位?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）建議教師圍繞生物學(xué)概念的組織開展教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)活動(dòng)要有利于促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的建立、理解和應(yīng)用。如何轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬟f知識(shí)而教的教學(xué)，避免學(xué)生將知識(shí)程序化、刻板化？凱瑟琳·埃爾金（Catherine Z.Elgin）“為了理解而教”的理念為提高教學(xué)效益、深化概念理解提供了可行的思路。本文基于該理念闡釋概念理解的四個(gè)特征，在此基礎(chǔ)上提出高中生物學(xué)概念教學(xué)策略，并以“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)為例探索生物學(xué)概念教學(xué)的新路徑。

1概念理解的特征的闡釋

知識(shí)是一種靜止固化的成就。單純?yōu)閭鬟f知識(shí)的教學(xué)會(huì)使學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)程序化、刻板化，限制學(xué)生思維的發(fā)展。依據(jù)凱瑟琳·埃爾金“為了理解而教”的理念，教學(xué)不應(yīng)局限于程序化的知識(shí)傳授，應(yīng)幫助學(xué)生主動(dòng)建立已有的經(jīng)驗(yàn)與新的事實(shí)之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生思考事實(shí)向概念的抽象與歸納，完成對(duì)概念的意義理解，構(gòu)建內(nèi)在聯(lián)系的概念系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)已有概念向未知情境的探索遷移。因此，概念理解作為一個(gè)開放的思維加工過程，具有事實(shí)性、程度性、整體性及遷移性這四個(gè)特征。

1.1事實(shí)性

概念理解的建立應(yīng)以事實(shí)為基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者對(duì)事物的認(rèn)知是對(duì)某一主題下事實(shí)的回應(yīng)，這種回應(yīng)是在個(gè)體已有的思維習(xí)慣之下形成的對(duì)事實(shí)產(chǎn)生的初級(jí)認(rèn)識(shí)，并以此作為形成概念的基礎(chǔ)，可能是準(zhǔn)確的，也可能是含糊的。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者通過初步了解生物學(xué)材料，觀察分析并形成對(duì)事實(shí)的客觀認(rèn)識(shí)，再經(jīng)過分析比較、歸納概括提煉出生物學(xué)事實(shí)的本質(zhì)屬性或共性特征，進(jìn)而形成對(duì)事實(shí)的科學(xué)認(rèn)識(shí)，即生物學(xué)概念。

1.2程度性

概念理解是一個(gè)程度性的過程，即使一個(gè)認(rèn)知主體對(duì)某一主題已具有相對(duì)完善的理解，也仍存在進(jìn)一步改善的空間。學(xué)習(xí)者對(duì)生物學(xué)材料的認(rèn)識(shí)從感性逐步轉(zhuǎn)化為理性，意味著對(duì)于概念的認(rèn)識(shí)從事實(shí)表面趨向于本質(zhì)，是一個(gè)不斷深入的過程。依據(jù)事實(shí)初步形成的概念可以作為學(xué)習(xí)者判斷的工具，以此解釋其他的生物學(xué)事實(shí)。在這個(gè)過程中，學(xué)習(xí)者將不斷構(gòu)筑概念與更多事實(shí)之間的有效連接，使事實(shí)與概念的聯(lián)系程度逐漸緊密。學(xué)習(xí)者也將進(jìn)一步明確概念的內(nèi)涵并確定其適用范圍，進(jìn)而修正和完善已有的概念，對(duì)概念的理解將逐步趨于穩(wěn)定。

1.3整體性

概念理解還是對(duì)某一主題下相關(guān)綜合信息的全面掌握。如前所述，學(xué)習(xí)者要通過對(duì)事實(shí)的認(rèn)識(shí)形成概念，而客觀事物之間的內(nèi)在聯(lián)系必然決定概念間的關(guān)聯(lián)。概念與概念之間不是絕對(duì)獨(dú)立、完全割裂的，而是相互影響、經(jīng)緯交織的。學(xué)生只有擺脫概念彼此獨(dú)立的認(rèn)知，尋求概念間的意義聯(lián)結(jié)，才能完成對(duì)概念的深刻認(rèn)識(shí)和系統(tǒng)構(gòu)建，從而在“自知”層面實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的全面理解和結(jié)構(gòu)性認(rèn)識(shí)。

1.4遷移性

概念理解還具有遷移性。對(duì)某一主題下新問題的探索有助于推動(dòng)學(xué)習(xí)者超越已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，并利用新知識(shí)進(jìn)行深入探究。生物學(xué)概念是邏輯思維的起點(diǎn)，概念的遷移性能使學(xué)習(xí)者將舊事物的理解延伸到新事物上，在已有概念的“應(yīng)用”層面向外延展，向未知情境中的遷移，進(jìn)而使學(xué)習(xí)者面對(duì)陌生的情境和任務(wù)時(shí)能通過對(duì)問題進(jìn)行整體辨析，識(shí)別其中的關(guān)鍵要素并與自身已有的概念體系建立聯(lián)系，靈活應(yīng)用已有概念解決問題。

2基于概念理解的高中生物掌概念教學(xué)策略

細(xì)胞膜概念的建立是學(xué)生理解細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的首要內(nèi)容，也是進(jìn)一步理解細(xì)胞器的分工、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)至關(guān)重要的概念基礎(chǔ)。教師在“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”一節(jié)的教學(xué)中，可依據(jù)概念理解的四個(gè)特點(diǎn)，運(yùn)用相應(yīng)的概念教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生概念的建立、理解和應(yīng)用。

2.1提供生物學(xué)事實(shí)，形成概念理解

科學(xué)概念的形成基于生物學(xué)事實(shí)，是高度抽象的知識(shí)，其邏輯形式和價(jià)值意義是需要深入思考才能掌握的緘默知識(shí)，教師僅靠傳授概念本身，很難完全讓學(xué)生深刻理解其中內(nèi)涵。依據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》中“教師需向?qū)W生提供生物學(xué)事實(shí)為學(xué)生的概念形成提供支撐”的要求，教師在教學(xué)中可以向?qū)W生提供形式多樣的生物學(xué)材料，引導(dǎo)學(xué)生感知生物學(xué)事實(shí)，將科學(xué)概念與生物學(xué)事實(shí)對(duì)接，從而幫助學(xué)生歸納推理，初步形成對(duì)生物學(xué)概念的理解。

細(xì)胞或細(xì)胞膜都是超出學(xué)生已有認(rèn)知的微觀知識(shí)，教師應(yīng)依據(jù)“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”的可依賴性，幫助學(xué)生迅速形成對(duì)細(xì)胞膜的直觀認(rèn)識(shí)，有效突破學(xué)生的認(rèn)知屏障。教師以新鮮雞蛋為事實(shí)性材料，帶領(lǐng)學(xué)生觀察卵白與卵黃之間的卵黃膜，從視覺上直接感知細(xì)胞膜的真實(shí)存在。接著通過觀察動(dòng)、植物細(xì)胞的電鏡照片，辨識(shí)細(xì)胞與細(xì)胞間界限分明的膜結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步在微觀層面形成細(xì)胞膜的概念，為后續(xù)細(xì)胞膜功能和結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)建立清晰可辨的認(rèn)知支點(diǎn)。

2.2設(shè)置探究性問題，深化概念程度

概念是判斷的工具，由其內(nèi)涵和外延組成，學(xué)生在新情境中準(zhǔn)確識(shí)別相關(guān)名詞所屬概念的外延，能夠?qū)Ω拍顑?nèi)涵的表述做出更加科學(xué)完整的判斷。因此，教師可以根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境或直接提供信息資料，圍繞生物學(xué)概念組織設(shè)計(jì)探究性問題，引導(dǎo)學(xué)生利用初步形成的概念思考和解決問題，以問題引導(dǎo)學(xué)生深化概念內(nèi)涵，拓展概念外延，進(jìn)而獲得明晰且穩(wěn)定的概念，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)概念本質(zhì)由淺層到深入的理解。

結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)，功能是結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)。用學(xué)生可直觀感知的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)興趣，通過問題搭建由表象向機(jī)理的思維支架，可以引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能。教師以紫甘藍(lán)、蘿卜為實(shí)驗(yàn)材料，如表1所示開展兩組實(shí)驗(yàn)，并設(shè)置相關(guān)的探究性問題。

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)一了解細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)排出細(xì)胞的功能，通過實(shí)驗(yàn)二進(jìn)一步認(rèn)識(shí)細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞，從而建立細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞這一具體概念。教師再以冠狀病毒侵染人體細(xì)胞為例，使學(xué)生切身領(lǐng)悟到病毒和有害物質(zhì)能夠進(jìn)入細(xì)胞，說明細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)進(jìn)出的控制作用是相對(duì)的，即細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的能力是有限的，從而達(dá)成對(duì)細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的更深層次的理解。

2.3厘清概念間關(guān)聯(lián)，完成概念整合

每個(gè)學(xué)科都有其獨(dú)特的知識(shí)體系，所有與該學(xué)科有關(guān)聯(lián)的事實(shí)、論據(jù)、概念等都可以不斷地納入這個(gè)持續(xù)統(tǒng)一的體系之內(nèi)。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)逐漸形成對(duì)多個(gè)具體概念的理解，此時(shí)教師可以借用思維導(dǎo)圖等工具，幫助學(xué)生梳理概念間的聯(lián)系，從不同概念間的內(nèi)涵縱向細(xì)化概念屬性，從概念間的橫向聯(lián)結(jié)，完成對(duì)原有概念框架的擴(kuò)充，形成高度結(jié)構(gòu)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

任何結(jié)構(gòu)都有其物質(zhì)基礎(chǔ)，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)必然決定其對(duì)應(yīng)的功能。在本節(jié)小結(jié)部分，教師可以構(gòu)建細(xì)胞膜的“成分－結(jié)構(gòu)－功能”概念圖（見圖1），利用細(xì)胞膜成分引導(dǎo)學(xué)生將第2章細(xì)胞中的糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等相對(duì)孤立的概念相關(guān)聯(lián)，形成磷脂、糖類、蛋白質(zhì)是細(xì)胞膜組成成分的具體概念，并利用組成成分的特性對(duì)細(xì)胞膜的功能進(jìn)行解釋，如磷脂的兩親性決定了細(xì)胞膜將細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境與外界環(huán)境分隔等。最終，學(xué)生建立細(xì)胞膜“成分組成結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能”的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)，從而整合形成有關(guān)細(xì)胞膜的完整概念網(wǎng)絡(luò)。

2.4創(chuàng)設(shè)問題情境，促進(jìn)概念遷移

在陌生情境中，依據(jù)恰當(dāng)?shù)母拍钤恚ㄟ^演繹推理，學(xué)生能對(duì)新事物或新情境作出正確的解釋或?qū)徤鞯呐袛?，從而?chuàng)造性地解決問題。教師可以將概念植入現(xiàn)實(shí)的生活情境，通過在真實(shí)情境中設(shè)置不斷深入的問題對(duì)學(xué)生循序漸進(jìn)地引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念從理解到遷移的螺旋式上升，同時(shí)樹立科學(xué)知識(shí)服務(wù)人類、造福社會(huì)的思想觀念。

在學(xué)生構(gòu)建細(xì)胞膜的概念網(wǎng)絡(luò)之后，教師以糖尿病的臨床表現(xiàn)與致病機(jī)制為引導(dǎo)，在問題探討的過程中幫助學(xué)生論證搪尿病癥狀與細(xì)胞膜的功能、成分等概念之間的關(guān)系，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)異常導(dǎo)致了物質(zhì)進(jìn)出和細(xì)胞間信息交流等功能發(fā)生異常，從而引發(fā)糖尿病。通過強(qiáng)化概念的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能概念的遷移應(yīng)用。同時(shí)也讓學(xué)生了解糖尿病的發(fā)病機(jī)制、危害及預(yù)防措施，養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣，使學(xué)生深刻體會(huì)到生物學(xué)知識(shí)與社會(huì)問題之間的聯(lián)系。

3結(jié)語

概念教學(xué)是新課程改革后中學(xué)生物學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容，承載著培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要意義?！盀榱死斫舛獭钡睦砟顬橹R(shí)而教，以通達(dá)為目的。它要求學(xué)生在充分感知、分析和理解事實(shí)的基礎(chǔ)上，主動(dòng)生成概念，在概念深化及概念網(wǎng)絡(luò)延展的過程中，完成概念體系的全面構(gòu)建，并能夠綜合性、創(chuàng)造性地解決復(fù)雜問題。這種以理解為認(rèn)知內(nèi)核的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生在知識(shí)與真實(shí)世界之間建立全面的聯(lián)結(jié)，進(jìn)而成長(zhǎng)為概念的構(gòu)建者、問題的解決者乃至未來的創(chuàng)造者。