摘要:概念教学核心在于思维培养,需充分激发学生思考,促使其将知识内化。只有完成概念内化,学生才能灵活运用知识,解决新情境下的各类问题。本文通过具体教学实例,深入剖析高中生物概念教学的有效策略。
关键词:高中生物;概念教学;策略
概念是人类认知客观事物本质属性、进行思维活动的重要基石,是判断与推理的基本工具。因此,概念教学的本质在于引导学生进行思维活动。在教学过程中,只有充分调动学生思维,依据不同概念的特性,引导其构建知识意义,才能使概念真正融入学生的认知体系,成为解决问题的有力工具。以下结合笔者多年教学实践,通过实例阐述生物概念教学的有效策略。
1.创设真实问题情境,助力新概念的构建
知识是盐,情境为汤,二者相融方能激发知识的活力与魅力。在生物教学领域,将抽象晦涩的生物学概念巧妙融入真实、贴近生活的情境,配合精心设计的递进式探究任务,能显著助力学生完成新概念的建构。以“神经调节的基本方式”教学为例,教师可创设“手摘带刺玫瑰”的生活化情境,引导学生基于直观感受尝试定义“反射”概念。随后,抛出“为何手被刺扎有时可不立即缩回”等启发性问题,驱动学生结合反射发生的必备条件、神经系统分级调节机制展开深度探讨。在这一过程中,学生逐步明晰:反射是中枢神经系统参与下,机体针对内外刺激作出的规律性应答,其发生需同时满足“完整反射弧结构”与“适宜刺激”两大要素,且低级神经中枢的活动受高级中枢调控。通过情境体验与问题探究,学生得以系统、完整地构建反射概念,实现从现象观察到本质理解的思维跃迁。
2.借助典型事实依据,强化概念支撑
课程标准强调,教师应通过丰富、具有代表性的事实,帮助学生形成正确的生物学重要概念,进而树立生物学观念。以“基因突变”概念教学为例,教师可先引入太空育种及镰刀形细胞贫血症案例,让学生初步了解基因突变,把握其概念内涵,即基因结构发生改变。随后,利用皱粒豌豆的例子,引导学生探究基因突变的其他原因,如碱基的增添或缺失,拓展学生对概念外延的认识。最后,引导学生运用所学概念解释结肠癌发生原因,加深对概念的理解,同时培养学生运用概念解释生命现象的能力。
3.制造认知冲突矛盾,推动概念转变更新
认知冲突是指原有认知结构与新情境产生矛盾时引发的困惑状态。心理学研究表明,教师在课堂上有目的地制造认知冲突,能激发学生解决矛盾的动力,促使其主动获取新知识,实现观念转变,加深对概念的理解。例如,在“细胞衰老”教学中,学生常因“人老体衰”的生活经验,将细胞衰老与个体衰老简单等同,认为两者是完全对应的关系。对此,教师可通过递进式教学设计引发认知冲突:先以新生儿红细胞凋亡、老年人皮肤细胞仍在更新的现象,打破学生固有认知;再对比单细胞生物(细胞衰老即个体衰老)与多细胞生物(细胞衰老和个体衰老并不同步),通过小肠绒毛上皮细胞快速更新、神经细胞长期稳定等实例,揭示细胞衰老的多元特性;最后借助β-半乳糖苷酶染色实验,直观展示不同年龄个体细胞衰老标记的差异。这种从现象冲击、概念辨析到实验验证的层层递进,促使学生打破思维定式,建立起“细胞衰老受个体调控,个体衰老由细胞群体变化综合决定”的系统认知,深刻理解生命系统从细胞到个体的层次性特征,实现从经验认知向科学概念的跨越。
4.研读科学发展史实,自主构建概念体系
高中生物教材蕴含丰富的生物发展史资料,教师应充分利用这些资源,引导学生追溯概念的起源与发展,将科学研究过程转化为学生的探究过程,促使学生自主构建概念。在“酶的本质”教学中,教师可引导学生研读酶的发现史,并将不同科学家的观点逻辑关系绘制成联系图,从而自主完成对“酶的本质”概念的构建。在光合作用概念教学中,基于教材“思考·讨论”中的问题,增设“水分解的产物及氢元素去向”“光合作用中氧气释放与二氧化碳利用的关系”等问题,串联起各科学家的探究过程,引导学生在初中知识基础上,主动构建并完善光合作用概念。
5.开展模拟实验操作,转化抽象概念理解
在高中生物教学中,实验是重要环节,但部分实验存在操作难度大、耗时长等问题,难以在课堂上实际开展。此时,模拟实验可发挥重要作用,将抽象概念转化为直观具体的形式。模拟实验还能创设真实情境,助力学生构建概念。以孟德尔豌豆杂交实验中性状分离比的模拟实验为例,利用生活中常见的乒乓球,通过简单直观的抓球操作,模拟遗传因子分离、配子结合及性状数量关系,帮助学生理解孟德尔假说,形成相关概念。在“酶能降低化学反应的活化能”概念教学中,教师可设计模拟实验:让学生操作长方形小箱子,观察推倒箱子过程中的重心变化并绘制坐标曲线图;引导学生类比思考分子在化学反应中获取能量的方式及催化剂的作用;通过动画演示不同条件下分子的活跃状态和活化能高低,使学生理解酶降低化学反应活化能的机理,实现概念转化。
6.实施角色扮演活动,在游戏中形成概念认知
角色扮演作为一种情境模拟活动,能让学生在教师指导下,扮演教材中的角色,在游戏体验中自主形成概念。这种方式可将抽象概念变得生动直观,激发学生学习兴趣,活跃课堂氛围。在“氨基酸脱水缩合”概念教学中,教师可组织学生分别代表不同氨基酸,通过手拉手的方式模拟脱水缩合过程,形成多肽等相关概念。在《人类遗传病》教学中,让学生两人一组分别扮演咨询者和遗传咨询师,在角色扮演中了解遗传咨询流程,认识遗传病遗传特点。
7.引导深入研读教材,明晰概念内涵外延
高考试题对核心概念的考查源于教材且要求深入。因此,在高三一轮复习中,引导学生仔细研读教材,准确把握概念内涵与外延至关重要。以2023年广东省生物高考中第1题对“酶”概念的考查为例,A选项考查“酶”的概念内涵中“酶由活细胞产生”,但并不意味着酶一定要在活细胞起作用;B、C选项考查酶的作用条件较温和,酶要保持最大活性需设置最适温度,且发酵时有机酸含量增加会降低多酚氧化酶的活性;D选项考查酶的本质,高温条件会使酶(蛋白质)的空间结构被破坏而失活。在复习过程中,师生需深入解读教材,不仅要明确酶的内涵,包括来源、功能及化学本质,还要清楚其外延,如成分、组成元素、检测方法、特性及影响因素等。
8.运用类比迁移方法,深化概念实际应用
近年来,高考注重考查学生运用概念解决实际问题的能力。教师在日常教学中应多选用新情境、新信息题目,锻炼学生运用概念的能力。在“ATP的利用”概念教学中,为帮助学生理解“ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化”,可创设如下情境:智能生物药物是治疗癌症等疑难病症的重要方向,其中ATP控制的药物递送系统常以靶向ATP的适体作为“生物闸门”实现药物按需释放。已知蛋白质纳米管可用于包裹药物,根据ATP与蛋白质的结构和功能,推测ATP在药物释放中的作用。分析可知,ATP水解释放能量促使蛋白质纳米管结构改变,从而实现药物释放,通过此类情境迁移,深化学生对概念的理解与应用。
概念教学绝非简单的知识灌输,而是需要运用多种策略,帮助学生形成动态的概念认知。在核心素养培养的教育背景下,教师应高度重视概念教学,充分挖掘其教育价值,实现生物教学全面育人的目标,达到“培根铸魂,启智增慧”的教育意义。
参考文献:
[1]阮金珠.创设真实情境,提升学生的生物学科关键能力[J].华夏教师,2021(17):8-9.
[2]陈红良.高中生物学概念教学例谈[J].中学教学参考,2013(14):2.
潮州市湘桥区南春中学 陈琳