在高三生物学复习中凸显核心知识,将知识系统化

2016-08-20 09:28
生物学教学 2016年7期
关键词:流程图系统化建构

江 钐

(福建省宁德市高级中学 352100)

1 注重核心概念

“核心概念是位于学科中心的概念性知识,包括重要概念、原理、理论的基本理解和解释,是学科结构的主干部分”。 教学中利用概念之间的同、异以及内在联系,进行整理,实现知识的归纳、识记和迁移,有助于提高高三复习效率。

1.1 挖掘概念核心 可通过引导学生深入钻研概念精确的表述,挖掘其内涵。抓住了概念的关键词,即可找到概念的核心,揭示概念的特有属性。例如,对“细胞全能性”概念,可引导学生找出概念的核心是“细胞(起点)→个体(结果),“群落”概念的核心是“各种生物(包括全部植物、动物和微生物)”;对“基因的自由组合”概念,关键要理解是什么基因发生自由组合?怎样自由组合?引导学生理解概念的核心,即同源染色体分离,非等位基因须位于非同源染色体上才会发生自由组合。

1.2 细化概念内涵 借助问题细化概念,深入透彻地理解概念的内涵和外延。例如,对“酶”概念的剖析,有“活细胞产生”“具催化作用”“有机物”三个要素。针对酶的来源设问:请分析活细胞都能产生酶吗?酶只在活细胞起作用吗?针对酶的作用设问:分析酶的催化原理和催化条件?催化作用对反应速度、时间、产量的影响?影响酶活性的因素?运用系列曲线图解分析具体如何影响?举例说明酶的特性?酶实验的探究分析?针对“有机物”设问:分析酶的化学本质是什么?分别如何鉴定?其组成单位分别是什么?同时,还可罗列教材中的胞内、胞外酶,比较其不同功能,拓展与酶有关的知识。

1.3 关注概念生成 对概念的学习若忽视过程和方法,停留在掌握结论,则概念将很快被学生遗忘。重视概念的形成、发生与发展的过程,才能在新情境下进行概念的迁移应用。

1.3.1 概念建构过程 流程图是程序性知识的简化表述。用整合性的流程图将有关的生理活动联系起来,便于学生梳理和掌握核心概念的形成过程。流程图能帮助学生从复杂的知识中迅速找到问题的核心,理清思路。例如,教材中的光合作用和呼吸作用过程图、基因工程流程图。在实际的教学中,流程图要结合文字表述,注重细节才能发挥流程图在生物学教学中的作用。

1.3.2 设计探究活动 例如,针对酶概念中重要的下位概念“催化作用”,可设置不同温度、pH、酶量、催化剂类型等变量对应的一系列实验情境,探究酶的特性及影响酶活性的因素,体验概念的生成;通过学习科学史,引导学生模拟科学家,参与体验科学探究的过程,得出光合作用的原料、条件、产物。推理得出光合作用的概念。

1.4 加强概念辨析 可通过提问、作业、测试、交流、讨论等,了解学生存在的易错概念,而后透视概念,深入分析概念的内涵和外延,加强对概念辨析的训练,由同中求异、异中求同,辨析重要概念:种群/物种、正/负反馈、生物多样性/物种多样性等;针对易错知识,设计问题串层层追问,或设计形成认知冲突,反思概念转变,形成目标概念意义的重建。

1.5 有序梳理概念 教学活动应围绕核心概念的理解展开。可将上位的核心概念拆分为一系列较为具体的下位概念进行细化、提炼,引导学生认识下位概念的本质及其作用机理,在新情境下解决实际问题,促进理解上位概念。同时帮助学生修正头脑中的相异概念,建立科学概念。

在复习教学中,思考核心概念与原有概念之间的联系,以及核心概念与其他相关概念之间的联系,对核心概念的提炼及梳理是十分重要的。例如,对《分子与细胞》教材中核心概念的梳理(图1)。

2 引导建构模型

在某种意义上,理解模型和进行模型建构活动是学生理解生物学的一把钥匙,围绕模型组织高三生物学复习,用建模的办法来反映生命活动的规律,引导学生掌握模型建构的思路方法,搭建解题的思维模板,有利于学生领悟生物学知识的本质,透彻理解核心知识,提高学习的实效性,促进学生认知水平和学习能力的发展。复习必修三模块的内容,可以更多地采用模型建构的方式。

2.1 概念模型构建 例如,在《稳态与环境》教材中,血糖调节是体液调节的教学重点。基于学生的认知思维水平,教师可先引导学生分析血糖的三个来源和去路及其对血糖量的影响,再分析激素对血糖调节的影响,最后通过学生讨论、师生交流,完成血糖调节模型的构建(图2),使血糖调节的过程简洁明了,知识要点之间的联系一目了然,让学生在建构模型过程中,知识和能力得到进一步提升。

图1 《分子与细胞》教材中的核心概念

图2 血糖调节概念模型

教学中也可从学生思维的“最近发展区”出发,为难点的突破设置一定的知识“阶梯”。例如,体液免疫和细胞免疫内容过程复杂,是免疫学的难点。可首先比较体液免疫和细胞免疫两者的联系,做好知识铺垫,通过师生交流,形成“体液免疫与细胞免疫过程”模型构建的知识框架(图略),而后学生进一步讨论,填写并完成模型的有关内容。

2.2 数学模型构建 当一种自然规律定量化揭示其规律时,要比用文字的方法更准确、更容易让学生理解。例如,S/J型种群增长变化曲线、酶活性受温度和pH等影响的示意图、生长素的生理作用与其浓度的关系、进食前后血糖浓度及相应的胰岛素分泌变化规律等。在教学中可引导学生分析生物学现象和规律,自主构建所述的数学模型。

2.3 物理模型构建 引导学生综合学过的知识,自主建构物理模型,有利于加深学生对细胞整体性的认知和细胞结构与功能相适应的认识。例如,综合细胞知识,画出细胞结构图,标出各结构名称及其功能;画出细胞膜的流动镶嵌模型,写出细胞膜各部位结构名称及功能,图示物质跨膜运输实例等。

3 将知识系统化

3.1 有序安排复习层次 高三生物学复习中,一轮复习应注重知识的重组、梳理,构建系统的知识结构框架,进行系统化导向下的知识细节重建,知识细节建构下的系统拓展;二轮复习应注重进行知识块拓展及组块联网,完成第二次知识系统化,由知识深度带来广度,通过专题复习对知识的覆盖来实现知识的“滚动”,并强化训练知识的应用。

3.2 将知识系统化 目前,学生的生物学知识存在静态化、模式化与碎片化倾向,这不利于学生认知的生成和知识的同化。在复习中,如果学生缺少知识系统化这一环节,学习的瓶颈就不可能突破。教师应引导学生对新信息进行精制加工,将相关的知识体系整合在一起,使零散的知识网络化、系统化,达成知识整体性的功能。

3.2.1 建构小专题知识体系 可引导学生通过自主建构思维导图、概念图、结构-功能图等小体系,促进学生理解并内化知识。例如,细胞代谢涉及的知识点多,可设计画出一棵树,在树的根、茎、叶不同部位中写出有关细胞代谢的概念名称,将已学的零碎知识整合,体现概念间的关系,从整体上把握知识。

3.2.2 建构大专题知识体系 例如,在《遗传与进化》教材中有关基因专题的知识体系,可设计专题的问题串:人类是怎样认识基因的存在?基因在哪里?基因是什么?基因是怎样行使功能的?基因在传递过程中怎样变化?人类如何利用生物的基因?生物进化过程中基因频率是如何变化的?此外,还可引导学生从基因到遗传的发生机理,从宏观到微观的认知规律,构建“基因→DNA→染色体→细胞核→细胞→个体→种群”的知识序列,将知识碎片梳理成知识体系(图3)。

图3 基因知识体系

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