例谈在初中生物学重要概念教学中渗透学科观点

魏育芳

重要概念居于学科中心，是一种教师希望学生理解，并能在忘记其非本质信息或周边信息后，仍能应用的概念性知识。重要概念是最主干的知识，也是教师必须清楚地呈现给学生的知识。而学科观点的教育融知识教育、能力培养和情感态度价值观教育为一体，是学科教育不可缺少的部分。生物学基本观点的形成，对学生今后生活的影响远远比知识来得巨大。下面以“人体内废物的排出”为例，探析如何在初中生物重要概念教学中渗透学科观点。

1 梳理知识，绘制概念图

受传统教学方法制约，教师在概念教学中往往削平学生的思维梯度，缩短学生的认知过程。教师仍然习惯于用讲述的方式直接给出定义，直接进入抽象概括阶段，致使学生对概念的学习缺乏真正的理解与思考。这种急功近利的学习方式不能帮助学生掌握正确的生物学学习方法，培养其生物学科学思维能力，提高其生物科学素养。因此，教师在进行本节的教学活动设计时，要有清晰的思路，要思考：本节的重要概念是什么？有哪些一般概念？重要概念与学生原有概念之间有什么联系？这要求教师首先明确《义务教育生物学课程标准（2011年版）》中的具体内容标准，在此基础上阅读教材，区别教材中的概念与事实，再列出相关的概念，区分其中的重要概念和下位的一般概念，然后梳理知识，绘制出本节课的概念图。

1.1 区分事实性知识和概念性知识

事实性知识包括：① 泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道；② 形成尿液的器官是肾脏；③ 尿的形成和排出过程——肾单位中的肾小球和紧贴着它的肾小囊内壁起过滤作用，当原尿流经肾小管时，全部葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被肾小管重新吸收；④ 健康人肾动脉中的血浆、肾小囊中的液体和尿液中的有关数据。

概念性知识包括：① 泌尿系统的功能是排出废物和多余的水；② 人体将二氧化碳、尿素，以及多余的水和无机盐等排出体外的过程叫做排泄；③ 生物体的结构与功能相适应；④ 人体各个系统相互联系、相互协调，以完成生命活动；⑤ 人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排除废物。其中②为一般概念；①、④、⑤为本节的重要概念；③为更上位的生物学基本观点。

教师在帮助学生形成正确的生物学概念时，一方面需要向学生提供各种丰富的有代表性的事实，为学生的概念形成提供支撑；另一方面，教学活动中不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实，而是要通过对事实的抽象和概括，建立生物学概念，并以此来建构合理的知识框架，进而为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。

1.2 绘制概念图

概念图能揭示概念之间的密切联系及其层级关系。教师引导学生辨析本节课的事实性知识和概念性知识，并明确重要概念及一般概念，绘制出如图1“人体内废物的排出”概念图，构建本节的知识框架。

在此基础上，教师在概念教学中应将帮助学生深层理解这些概念作为课堂教学的重心，根据学生的认知能力和现有经验，按照一定的次序逐层展开，用具体事实作为铺垫，帮助学生深入理解。

2 自主构建概念

明确本节课的事实性知识和概念性知识的关系后，教师在课堂教学中要为学生提供丰富、具体、形象的图片资料，引导学生观察；提供可靠的实验数据，引起学生思考、讨论，开展学习活动；让学生基于感性认识的基础上，帮助学生自主建构概念、建立概念、理解概念。

2.1 设疑导入

“大家都知道在你们的身体里有许多的细胞，这些细胞的生活一定需要物质和能量。有机物通过消化系统的消化和吸收由循环系统运输到细胞，氧气通过呼吸系统及循环系统到达细胞。细胞中的有机物氧化分解后会产生废物，这些废物如何排出体外呢？”教师多媒体展示图2，进行设疑导入，引入“人体内废物的排出”的教学。此图的引入起着很好的承上启下作用，并能引起学生的思考。同时也是对“人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括提供营养、氧气，以及排除废物”和“人体各个系统相互联系、相互协调，以完成生命活动”这两个重要概念的初步诠释。

2.2 围绕教学主线，构建概念

学生理解生物学的基本观点，如生命的物质性、生物的整体性、结构与功能相适应、生命活动对立统一、生物进化等观点，对事实性知识的理解就会更深刻，在以后的学习和生活中也可以应用生物学的基本观点来分析解决错综复杂的生命现象和规律。教师本节课上可围绕“泌尿系统的结构与其功能相适应。”这一教学主线，逐一展开各个概念的教学。

（1） 排泄概念的教学。

学生在“排泄”这一概念的教学前，普遍存在着前科学概念。学生对于“排泄”这一概念存在错误的理解，源于没有掌握其概念的内涵。因此教师可通过提问，让学生说出哪些物质的排出人体是属于排泄，再引出排泄的概念，并指出“食物残渣”不被吸收进入细胞，不是细胞的代谢产物，其排出不属于排泄。

（2） “泌尿系统的功能是排除废物和多余的水”的概念教学。

首先展示“泌尿系统示意图”，使学生了解人体泌尿系统的组成以及各器官的关系和功能。教师展示“肾脏形态示意图”，引导学生比较与肾脏相连的三条管道：肾动脉、肾静脉、输尿管中液体成分的不同，得出肾脏的功能是形成尿液。由此，自然而然提出问题：“肾脏具有哪些结构特点与其功能相适应？”这样紧扣本节主线展开教学。再展示“肾脏内血管造影图”、“肾脏纵剖图”，使学生明白肾脏内有丰富的血管，有大量的血液流经肾脏。教师引导学生比较肾脏皮质和髓质颜色和质地，使学生产生疑问，进而知道尿液在肾脏的什么部位产生。再展示“光学显微镜下观察肾实质图”、“电子显微镜下观察肾实质图”引出“肾单位”。“通过肾单位模式图”与“肺泡结构示意图”和“小肠绒毛结构示意图”的比较，突出体现“肾单位的结构特点与其功能相适应”。至此，向学生呈现以下的事实性知识：泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道；肾脏是形成尿液的器官；肾脏由肾单位构成，每个肾单位包括肾小球、肾小囊、肾小管。

对于“肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用形成尿液”的教学，教师可通过组织学生分析例题中的实验数据，思考、讨论相关问题，开展学习活动。

【例】 某健康人肾动脉中的血液、肾小囊中的液体、尿液成分比较（g/100 mL）。

思考、讨论：血液流过肾脏后成分发生了怎样的变化？

通过学生小组讨论，教师指导，学生小组代表指出血液、肾小囊中的液体、尿液中主要成分的变化，从而得出肾单位中的肾小球和紧贴着它的肾小囊内壁起过滤作用。当原尿流经肾小管时，全部葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被肾小管重新吸收。教师最后重新展示“泌尿系统示意图”，完成“泌尿系统的功能是排出废物和多余的水”这一重要概念的构建。

（3） “人体各个系统相互联系、相互协调，以完成生命活动”的概念教学。

这一概念的构建从导入开始，人体对营养物质的吸收利用和废物的排出，需要消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统等多个系统相互联系、相互协调来完成。到最后讲述婴儿常尿床，成人却能随意控制排尿这一实例，再体现出“人体各个系统相互联系、相互协调，以完成生命活动”。由此进一步完善概念的构建。

3 应用概念，拓展概念

“学以致用”是教学目标之一。生物学教学要能向社会和生活实践延伸，拉近学生的“知识世界”和“生活世界”的距离。本节课中学生自主构建概念后，可通过思考、讨论题检测学生对概念的应用情况。比如，教师要求学生利用已经学过的知识思考如下问题：

某人在环境和进食相同的条件下，测定完全休息和运动情况下，通过不同途径所散失的水分，结果如表2所示。

教师提出问题：这两天的失水量有什么不同？什么原因导致的？

教师通过创设新情景，将概念放在一定的应用情景下才会使概念教学显得生动和有意义，使学习变得更为有效。只有学生能利用所学的生物学概念来解决现实生活中的问题时，才能说明学生真正理解了概念。在此基础上，教师可再设置如下问题，进一步拓展概念：哪些结构参与完成排泄功能？人体完成生命活动时系统间的协作有什么特点？通过问题的解决，使学生明白：呼吸系统、皮肤、泌尿系统排除人体产生的代谢废物的同时，调节了体内水和无机盐的平衡，维持细胞的正常功能。由此，对排泄的概念作了进一步的拓展，同时呼应开篇的另一概念“人体各个系统相互联系、相互协调，以完成生命活动”。

4 板演提升，促进形成学科观点

围绕教学主线，精心设计板书。板书的过程体现了教师帮助学生建立概念、理解概念、应用概念，形成概念体系的过程，同时潜移默化地对学生进行“生物体的结构和功能相适应”的生物学观点的教育，从而提高学生的生物科学素养（图3）。