浅谈高中生物学核心概念教学

王建贞

【摘 要】生物学概念的教学中，通过整体备课、学生实验和综合实践活动，可以引导学生构建核心概念，实现概念知识与科学系统整合及迁移应用，有助于提高学生的生物科学素养。

【关键词】核心概念；整体备课；生物科学素养；迁移应用

随着高中生物学课程改革的深入开展，越来越多的的高中生物学教师关注生物学核心概念的教学，尝试引导学生从繁杂的“单纯”概念的记忆中解脱出来，转向对核心概念的构建和深层次的理解，实现零散的概念知识科学系统的整合及迁移应用，有效地提高学生的生物科学素养。

一、高中生物学核心概念是学科中心的概念

高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型，人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为，核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的，特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为，高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识，包括概念、原理、模型、规律及理论，是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例，人教版《高中生物·必修3·稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看，“群落”是种群概念研究的延续，是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起；有一定的物种组成（物种丰富度）；有特定的空间结构、边界和范围；在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念，有利于培养学生的科学思维能力，形成正确的知识体系，促进生物科学素养的养成。

二、核心概念教学的三个基本环节

1.发挥整体备课优势，凸显核心概念

整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的，其是依據系统论的系统教学设计的一种模式，即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中，要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容，对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节，事关该模块教学，起到高屋建瓴的作用。

整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置，在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上，尝试围绕核心概念开展教学活动，帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。

如在《高中生物·必修1·分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中，我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上，要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课，还要备光合作用有关内容，以及《高中生物·必修3·稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时，注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系，为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础，促进学生形成有关概念体系。

在《高中生物·必修3·内环境与稳态》模块教学前，用系统论思想指导整体备课，人体细胞是人生命活动最基本的结构层次；常见的人体细胞举例；每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动；人体细胞生活在内环境中；内环境的相对稳定与人体细胞的关系；植物体维持稳定性的机制；生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统，都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此，针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高，看得更远，从而全盘把握。

2.创设生物实验情境，提升核心概念的建构能力

结合生物学是一门实验学科的特点，教师精心创设实验情境，指导学生动手进行实验探究，并进行实验反思与总结，促进核心概念的构建。

在核心概念“细胞呼吸”教学中，创设以下实验情境，引导学生进行实验，探究酵母菌的呼吸方式。

（1）实验小组通过预习，尝试配制酵母菌培养液。由此，学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物，常见的是葡萄糖”的认识。

（2）通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验，学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。

（3）通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测，学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式，产物有二氧化碳、酒精等”。

（4）引导学生分析：本实验中单一的自变量是什么呢？因变量、无关变量又是什么？

（5）思考、讨论：反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么？本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现？本实验检测实验产物的如何归类？

（6）如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少，本实验还可以进行哪些拓展？

通过逐步深入的实验探究，使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识：细胞呼吸是指细胞通过分解有机物，常见的是葡萄糖，以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解，产生二氧化碳、酒精等，同时放出能量的过程。

3.结合生活实践情境，提高概念迁移应用能力

检验概念掌握情况的标准是学生能否灵活应用概念，能否做到学以致用。如在“种群”概念教学中，努力给学生创造应用已学概念的机会。由理想状态下细菌分裂的后代数量分析入手，学生建立Nn=2n的数学模型；进一步思考：若在一个有限的培养基中细菌分裂的后代数量又如何变化；有机地结合课本中的实例建立“S”型增长、“J”型增长曲线的数学模型。在此基础上，引导学生思考：外来入侵物种最可能朝哪一种增长曲线的方向发展？“S”型增长曲线的1/2K值和K值对于保护有益动物、防治有害动物有什么启示？在学生自学基础上分小组进行的数学模型的建构，并应用模型进行分析，激发学生的学习兴趣，拓展学生的思路。

学生结合有关生态系统核心概念知识多次实地考察学校附近的高洋农场，分析其农业结构，上网查阅、研究国内外最优的生态农业模式，在此基础上提出合理化的生态农业模式的建议，并在研究性学习成果展示会上展示、交流，获得老师、同学的一致好评。

总之，教师在整体备课的基础上，组织学生开展生物科学实验和生物综合实践活动，能够提高核心概念教学的有效性。此外，教师还要进一步改变教学方式，促进学生转变学习方式，帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律，构建、理解、应用科学 概念。