试论高中生命科学概念教学的有效性方法

摘要：本文论述了高中生命科学概念教学的重要性和必要性，分析了高中生命科学概念的内涵与外延。根据笔者多年的教学实践，系统探讨了高中生命科学概念教学的有效方法与策略。

关键词：高中生命科学；概念教学；有效性；方法

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1005-5843(2009)04-0098-03

生命科学概念是反映生物学本质属性及特征的思维形式。正确地理解和掌握生命科学概念是我们学习生物学知识和发展生物学能力的工具；是观察生命现象、提出生命问题、推理生命规律、生命原理及实现生物科学技术在人类社会各方面发挥作用的基础。

概念教学是生命科学教学的基础，对教学效果起着举足轻重的作用，然而数以百计的概念让不少学生头疼，常见的问题是概念混淆、写错别字、记忆不牢等等，严重影响了学生对相关问题的解决。

概念学习有两种途径：一是从大量具体例证出发，通过归纳的方法抽取一类事物的共同属性，从而获得概念；二是利用学生认知结构中原有的有关概念，以定义的方式直接向学生揭示概念的关键特征。一般来说，前一种方式有利于学生对概念的深入理解和记忆；后一种方式简便易行，效率较高。现行上海市高中生命科学教材侧重于第一种方式，希冀通过学生自主学习，来获取相关概念，出发点无疑是好的，对部分优秀学生的确能起到较好的作用。但对大部分学生来说，还难以适应这一方法。构建高中生命科学概念体系，利用布鲁纳的学习论来强化学生对核心概念的学习，进而掌握从属概念，不失为大部分学生掌握知识的重要途径。因此，两种方式并举，定能提高全体学生学习生命科学的效率。

在课堂教学中不管以何种方式获得概念，一般都会遵循从以下路径：引人、理解、巩固、深化。因此，我们在生命科学教学中可以采取多条有效途径，来实现高中生命科学概念教学的优化，全面提升高中生命科学教学质量。在生命科学教学中，如何开展有效的概念教学呢?笔者认为有以下方法和策略：

一、“概念解构法”

生命科学概念是生命科学现象，生理过程和生命规律的高度概括。生命科学概念是生命科学知识的“基本单位”，能否充分理解和正确运用生命科学概念，直接关系到教材中重点知识的掌握和难点知识的突破，学生对生命科学概念的理解和掌握程度，直接影响到生命科学知识的掌握和应用。许多生命科学概念比较微观、抽象，如何帮助学生理解抽象的概念是教学中经常遇到的难点。假如我们教师正在教学过程中能将抽象的概念具体化、形象化、直观化，则有助于学生理解和掌握生命科学概念

学习者在自主学习和非自主学习时，获取学习材料中的知识的最大障碍就是缺乏有序、有效的学习方法。概念解构法(亦称知识解构法)是一种通过有序、有效地解构概念及知识点，进而获取学习材料中的知识的有序、有效的学习方法。在近年的中学生命科学教学中笔者进行了积极的探索，取得了较好的效果。

笔者认为，生命科学概念从如何被有序、有效地解构方面考虑，可划分为结构类概念和过程类概念。

结构类概念可从结构类型、来源或存在部位、作用、作用范围等方面进行有序、有效的解构。例如：

概念：染色体(属结构类概念)1、结构：(画染色体结构简图3张、写注释)。2、存在部位：细胞核。3、主要作用：1)参与承载DNA。1)参与遗传活动。4、作用范围：遗传。

过程类概念可从过程、起因、结果、条件等方面进行有序、有效的解构。例如：

念：有丝分裂(属过程类概念)1、过程：(画有丝分裂简图6张、写注解)。2、起因：细胞数增长；修补生命体。3、结果：1)1个细胞分裂成2个细胞。2)有丝分裂前后，细胞内的染色体数相同。4、条件：体细胞。

教师通过一定的方式在教给学生概念分类的方法后，在以后的教学中就可以由学生为主体进行相关概念的判定与解构，并且可以移植到其他学科。这种判定，一开始可以允许学生出错，让学生在尝试错误中逐渐步入正确的轨道。学生学到的是一种分析问题的方法，培养的是概念和知识解构的能力。

二、探究式教学

“如果先不教明概念，便是教得不好的，”夸美纽斯在《大教学论》中的这句话说明了概念教学的重要性。现代研究清楚表明：高中生命科学的学习不是一个被动的吸收过程，而是一个以学习者已有的知识和经验为基础的主动建构过程。高中生命科学新课程标准明确指出：教学中应加强对基本概念和基本思想的理解和掌握，对一些核心概念和基本思想要贯穿高中生命科学教学的始终。但在传统的生命科学概念教学中，教师往往只注重对概念的传授，忽视概念的背景介绍与对学生认知结构的分析，不能使学生从多侧面、多角度理解概念，更不能正确分析生命科学概念的本质属性与非本质属性，造成学生对概念含糊不清，一知半解。

很多老师都认为，概念只是书本上一句或几句话，在教学上属于识记水平，对学生知识水平的提高，能力水平的发挥没有什么重大的作用。殊不知每一个概念都有其内涵和外延，以体现概念的本质属性和所指的对象范围。生命科学概念的内涵是指反映生命现象和生命活动规律的本质特征；外延是指内涵所适应的范围和条件，是生命科学概念反映的总和，准确理解概念的内涵和外延是掌握概念的先决条件。生命科学作为一门理科学科，应把重点放在生命科学知识的理解和应用方面，把高中生命科学的概念教学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地，统一起来，让学生有效地习得概念、运用概念，同时更加关注概念所负载的方法、蕴涵的价值和体现的科学素养。教师的责任在于引导学生在学会剖析概念本质特征的思考中正确理解概念。

实施探究式教学，不仅要营造课堂探究氛围，创造探究条件，而且要把握探究的四个重要环节，即创设问题情境，提出假设，搜集资料或实验探究，得出结论及应用，还要及时检验教学效果，正确处理各种教学模式间的关系。

例如：为了学习植物生长发育的调节，特别是掌握生长素的相关概念，我们可以实施探究式教学。首先我们创设问题情景：如图l所示，有一盆直立幼苗放在旋转台上，外罩一个不透光的罩子。在罩子的左侧偏上方开有一个小孔，有光照射进罩子。旋转台以一定速率旋转着。请问幼苗的生长情况将是怎样的?请解释原因。然后由学生进行探究，得出结论。通过运用正反例子辨析一理解概念。因此，着眼于问题解决，鼓励自主探索，逐步形成概念结构，初步渗透思想方法，优化概念巩固的过程，可以说是高中生命科学概念教学的有效途径。

在教学中，笔者也体会到，无论激发学生的学习兴趣、创设符合教学内容的情境，还是组织协作学习，都离不开教师的主导作用。比如学习环境的创设主要包括“情境创设”、“信息资源提供”、“合作学习的组织”等环节，那么，这样的情境靠谁来创设?是教师。

学生对事物的认识是由表及里、由浅入深递进式发展

的。因而教学中要十分重视概念的感知过程，引导学生渐渐“逼近”对概念本质特征的认识。

教学中，教师要根据概念的具体特点，精心组织感知活动，为形成表象进而抽象概括出概念提供坚实的基础。首先，提供的感性材料要注意形式上的充足性。其次，提供的感性材料要注意内容上的完整性。再次，提供感性材料时要注意方法上的多样性。

教材内容的合理编排与教师对教材的有效利用可以使上课更有针对性，学生的知识脉络更加清晰，以纲带目，纲举目张，水到渠成，易于掌握和灵活运用，达到“问渠哪得清如许，为有源头活水来”的境界。如在上《生物进化理论》这一节时，便可将教材中达尔文进化理论的核心内容的表述进行重新编排，可以达到更加优化的教学效果。

三、多种方法并举可以大大提高高中生命科学概念教学的有效性

新课程的理念，提倡的是以人为本，新课程的实施，关注的是教学的有效性。当前，高中生命科学的概念教学主要存在两种概念教学模式：一是“注入式”的生命科学概念教学模式，还有一个是“说文解字式”的生命科学概念教学模式。这两种模式有其共同特征：只重结论，不重过程；只重定义，不重现象；只重记忆，不重运用；只限于概念本身，不注意结构联系；只重概念知识，不重科学人文素养。为了克服这些弊端，笔者在教学中可以采用多少方法并举，达到高中生命科学概念教学的有效性目标。

第一步，通过多种教学手段(如幻灯、投影、录相、实物、实验、电视、CA／课件等)让学生真正理解概念的涵义，领会其实质，从它的内涵和外延上去把握。例如上海高中生命科学第八章《遗传与变异》中的“相对性状”这一概念的掌握，就要让学生紧紧抓住“同一种生物”“同一性状”“不同表现类型”。猫的白毛和黑毛是相对性状(符合概念定义)，而猫的白齿和黑毛就不是相对性状(非“同一性状”)，同样，猫的白毛与狗的黑毛也不是相对性状(非“同种生物”)。

第二步，在理解的基础上，教师引导学生采用一些具体方法来掌握基本概念。当然，对不同的概念要采用不同的方法来学习掌握。笔者在近几年的教学中摸索出了几种行之有效的基本概念教学方法，现简介如下：

(1)分解法：就是把一个完整的概念分解成几个点，通过点了解面，再由面掌握概念的整体。例如上海高中生命科学及拓展教材都要涉及到的“激素”的概念，便可从激素的化学本质(分类)、激素的产生(细胞结构及腺体)、激素的作用特点，以及激素对生物体的调节作用几个方面来讲解，让学生在理解的基础上去识记。

(2)对比法：就是把文字上相近，又容易混淆的概念，从几个方面进行逐项的对比，从中找出异同点来，以便明确其本质特征。设计对比相似的概念联系加强概念的运用，进而加以辨析。如人体生理中的动脉、静脉和毛细血管，我们可以从管壁结构、血流速度和血流方向三个方面加以区分。在学习内环境概念时，我们要比较血浆、淋巴和组织液三者成分的差异，通过比较发现血浆与淋巴成份的主要差异是淋巴中蛋白质含量少，从而可进一步引导出淋巴循环的意义。

概念的比较不仅要从文字上分析，有时还要借助挂图、摸型、投影、录相、计算机等手段形象地展示概念所揭示的内容，引导学生观察、分析、列表比较、归纳总结出有关概念的异同点，使学生对概念理解更深刻、记忆更牢固。例如，物质出入细胞的三种方式比较，学生对协助扩散和主动运输没接触过，缺乏形象思维的支持，仅从文字上区别比较枯燥且易混淆。为此笔者设计制作了模拟物质出人细胞的三种方式的计算机动画，演示每种方式时，教师都引导学生观察物质运动的方向，是否需要载体，是否消耗能量，将学生观察所得添人表中，再引导学生对照圈和表，分别说明三种方式的异同点。

(3)表解法：就是把一个概念所包含的复杂内容用表格或箭头表示出来，以说明其某一过程、阶段或时期及特点。

(4)综合法：就是从概念的若干方面，在逐一分析的基础上加以归纳，以便理解概念的点和面的相互关系。例如，从细胞水平和分子水平以及噬菌体侵染细菌实验等分析得出：DNA是生物的主要遗传物质的概念(高中生命科学第六章)。再从细胞各部分结构的成份分析可知：DNA主要存在于细胞核内染色体上，少量存在于细胞质内线粒体和叶绿体中(高中生命科学第三章)，因此可推断：生物性状的遗传主要由核内遗传物质控制，少数性状则受细胞质的遗传物质控制的。这样，学生既掌握了概念，又培养了逻辑思辩的能力。

此外，在高中生命科学概念的教学中，还可以突出学生的“阅读”，在有效“阅读”中进行比较和辨别，有助于帮助学生准确理解概念的内涵和外延，把握高中生命科学概念的特征。

四、运用概念图教学是高中生命科学概念教学有效性的独特的教学策略

在生命科学教学中，有许多生命科学问题，不但要求学生掌握基本概念以及基本概念间的联系，还要去联系许多相关概念，全面地去思考问题，解决问题。概念图是组织和表征知识的工具。在教学中，要帮助学生有效地运用概念图策略——学会绘制概念图，形成认知结构。学生在绘制概念图的过程中，不仅对于概念及概念之间关系产生有意义的理解，而且需要元认知分析能力、个人意义的认知和学习过程的积极参与，才能把新的知识整合到自身的信息储备中，形成具有个人知识意义的建构，达到知识迁移能力的形成。所以在高中生命科学教学中运用，将会对学生有效而正确地运用基本概念去解决生命科学问题产生重大影响，对学生将来一生的发展都是大有益处的。因此，运用概念图策略，提高学生对概念知识组织和表征的能力，不失为高中生命科学有效概念教学的重要武器。

笔者近年来致力于“可生成式系统结构树在高中生命科学教学及学生自主学习中的应用”这一课题的研究与开发，形成了一定的特色。(限于篇幅，就不详细介绍了)其理论基础就是概念图的教学与应用。通过实践，我们发现，运用概念图教学可以将高中生命科学的概念体系建构完整，让学生从核心概念人手，逐步构建高中生命科学的知识大厦，它可以成为高中生命科学概念教学有效性的独特的教学策略，的确值得推广应用。

总之，高中生命科学概念教学的有效性方法探索，既是一个理论课题，又是一个实践课题。我们只是在这方面做了一点有益的尝试，希冀有更多的同仁致力这方面理论与实践的开拓。

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