“加法”在生命系统结构层次中的概念教学*

黄　强 陈瑞强 彭志炫 孙慧玲



“加法”在生命系统结构层次中的概念教学*

黄强 陈瑞强 彭志炫 孙慧玲

在人教版编著的普通高中课程标准实验教科书《生物•必修1分子与细胞》的第一章走进细胞第一节内容中，安排了“生命系统的结构层次”的教学内容，一幅美丽生命画卷的流程图，呈现在我们的教学中，这幅流程图中包含了9个概念，是初中相关生物知识的再现，又是高中生物学教学的连接点，有承上启下的作用。用“加法”模式进行概念教学，与识图、释图教学和图文转换有机结合起来，凸显这些下位概念与上位概念之间的递进关系，加强了学生对这些概念的理解和对学习生物学知识的感悟，使学生认同“细胞是最基本的生命系统”这一核心概念；实现了初中和高中生物学知识的过渡，增强了学生的学习信心和决心。

对这幅流程图中的概念，用“加法”的形式实施概念教学，在教学实践和课题研究中，获得了广大师生的认可，提供给广大读者。

一、教材特点分析

教材从生物圈到细胞的教学内容，从知识层次来说，能举例说出细胞是生命活动的基础，教材用“资料分析”的形式呈现实例1～4的内容，通过单细胞动物的草履虫，多细胞动物人的生殖和发育以及缩手反射、HIV病毒对人类健康的影响，引导学生归纳出生物生命活动离不开细胞结论，说明细胞是生物体结构和功能的基本单位，这是一个重要的核心概念，以此为基础，从“细胞”开始，构建“生命系统的结构层次”教学，以流程图形式，展示一幅美丽的生命画卷，说明生命系统具有一定的结构层次，既是教学的重点，又是一个重要的核心概念，同时也是情感态度和价值观教学的必然要求。

从生物圈到细胞，“生命系统各结构层次”中的相互关系，难就难在概念多，组织、器官、系统是初中知识的复习，由于生物在全国大多数地区不参加中考，学生就出现了心有余而力不足，而且九年级不开设生物课，学生把七、八年级的生物学知识忘得太多，高中生物学教师面对的是这样十分尴尬的处境。因此，针对这样的困境，在“生命活动离不开细胞”的教学中，让学生去讨论问题1～5，以自主学习，团队合作的学习方式，教师通过引导学生对实例1～4的分析，共同归纳结论为：单细胞动物、多细胞动物、病毒这三类生物，其生命活动都离不开细胞，突出核心概念：“细胞是生物体结构和功能的基本单位”的教学。在“生命系统结构层次”的教学中，生命系统层层相依，又各有其特定的组成、结构和功能，在教学要求上，要说明“细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈”的相互关系，这就是教学重点和难点，从而达到让学生理解生命系统的结构层次，从而理解第二个核心概念“细胞是基本的生命系统”。

二、教学策略选择

根据教材分析，要突出“细胞是基本的生命系统”这条主线，教学中始终围绕生命系统的层次组成、结构、功能以及系统的发展变化逐步呈现知识。在“细胞是基本的生命系统”的教学中，给学生传递这样的一个信息，生命现象不同于自然界中的其他物质现象，有其独特的复杂性、整体性、系统性和生命性的观点，体现“局部与整体”结合的教学观，将从细胞→生物圈中的概念，以“加法等式”处理。在流程图教学中，要为学生识图和释图创造条件，要设置一系列的问题串，问题带有启发性，一定要留给学生思考的时间，要充分考虑图文转换与概念及“加法”发生有机联系，从而达到活化概念的教学，让学生灵活学习概念，而不是机械地死背概念。

由于识图（认识和记住生物图是基础）和释图（解释生物图中包含的生物学知识、理论及含义等等是关键）量大，课文中学生思考的问题多，并且因为“生命系统的结构层次”教学的重要性，所以要适当补充各个层次的概念教学，要避免概念过于精练、生硬，造成空洞而难理解，通过识图和释图，采用与加法原理的有机结合，使得抽象的生物概念，变得通俗易懂，更有利于理解和掌握这些概念之间的递进关系，也有利于学生从微观（细胞层次）、宏观（生物圈层次）理解，每一层次的生命系统，具有严密性、层次性、多样性，形成“局部与整体”相结合的学习观。在流程图的教学中，提供给学生学习的是一张庞大的知识网，高中课标中全部的必修课内容，由于没有绪论，都是围绕这张庞大的知识网展开的，这是教材编著者的设计思想。

1.导言的设置

要让学生具有吸引力，身临其境，紧紧围绕“生命系统的结构层次”学习，要让学生在“生命系统的结构层次”的流程图教学中，发现美、体验美、享受美的教学。

2.“加法”等式的概念教学

教师在指导学生阅读认识教材的流程图时，围绕下列“加法”等式的来完成概念教学：下位概念=上位概念+……+上位概念。例如：心肌组织（下位概念）=心肌细胞（上位概念）+心肌细胞（上位概念）+……+心肌细胞（上位概念），心脏（器官）=多数心肌组织+少数（上皮组织+结缔组织+神经组织），循环系统（下位概念）=血管（器官为上位概念）+心脏（器官为上位概念），个体（下位概念）=消化系统（上位概念）+循环系统（上位概念）+……+内分泌系统（上位概念）+神经系统（上位概念），种群（下位概念）=同种生物个体的总和，群落（下位概念）=各个种群的集合体（各种动物种群+各种植物种群+各种各样的微生物种群），生态系统（下位概念）=生物种群+无机环境（土壤，温度，水，空气等），生物圈=地球上一切生态系统的总和（水域生态系统+陆地生态系统），教师始终围绕上述“加法”模式来实施概念教学。

三、课堂教学流程

要完成繁重的教学任务，必须制定详细的教学流程。

1.总流程

导言设置→展示插图（课件）→指导识图（带问题）→每个概念溶解在每一幅小图中①图到⑧图（教学重点）→教师归纳→学生合作学习→教学反馈。

2.导言

当我们走进细胞，走进五彩缤纷的生物世界，穿越植物家族的密林，来到动物王国里，倾听鸟语，闻到花香，品尝甜美的花蜜，还看到清澈见底的池塘，听到小溪潺潺的流水，生物圈真是上帝赐予我们人类繁衍的天堂，也是我们生活的乐园，生命世界是如此的灿烂、美丽，请看这幅美丽的生命画卷，让我们在生命系统的结构层次畅游吧！

3.指导识图

按流程图的顺序依次进行，注意观察学生的思维活动，学生沿着教师的提问，对每一幅图的理解，尝试加法原理在图文转换和概念教学中的具体应用。

4.识图流程

①图：通过观察有多少个完整的心肌细胞？您判断的理由是什么？（该问题表面上简单，其实有难度，侧重点是学生通过对图的仔细观察，再说出理由。教师期待的最理想的回答是一个心肌细胞，理由是只有一个细胞核，为组织的概念奠定基础。②图：您能数清这些心肌细胞吗？（指导学生识图，数不清楚，干脆把它们称之为心肌细胞群，教师板书：一个心肌细胞+……+n个心肌细胞=心肌细胞群=心肌组织，引导学生，结合流程图，给出几个不同对组织的描述，让学生判断。教师定性给出组织的概念是：具有形态相似或者相同、结构、功能相同的细胞形成的细胞群。③图：教师简要介绍龟是人类长寿的象征，龟属于爬行动物，心脏有三个腔，主要由心肌组织构成，还有其他的组织，板书：大多数心肌组织+少数（上皮组织+神经组织+结缔组织=心脏（器官），启发学生根据等式推导出：器官是由多种组织构成，能行使一定功能的结构单位。④图：观察龟循环系统是由哪些部分组成？板书：心脏+血管（动脉+毛细血管+静脉=血液循环系统），让学生说出自己的消化系统是由哪些器官组成？引导得出系统的概念：能行使一种功能或多种功能的多个器官的总和。⑤图：个体是多个系统组成的整体，即个体=消化系统+泌尿系统+……+神经系统，人体由那8个系统组成？ 观察⑥图：幼龟破壳而出，图中⑤这种龟有老的、幼的、雌的、雄的，全部构成种群，即龟种群=幼年龟（ ♀性、♂性）+成年龟（♀性、♂性 ）+老年龟（♀性、♂性 ）引导学生得出种群的概念为：是同种生物全部个体的总和。教师板书：各动物种群+各植物种群+各微生物种群=各个种群的集合体=生物群落）⑦图：观察分析海洋生态系统的组成：海水等无机环境+海水各个生物群落=海水生态系统 ，分析归纳出：生态系统=生物种群+无机环境（土壤、温度、水、空气等）⑧图：黄山蓝水绿平原（地球），一个地球构成一个生物圈，地球上全部生物及其生存的环境的总称。即生物圈=水域生态系统+陆地生态系统。

5.学生合作学习（课堂讨论）

通过对生命系统的结构层次的学习，巩固已初步形成的几个重要概念，学生合作，多媒体展示试题，进行概念的辨析。

（1）一只蜜蜂、一个蜂群、一个养蜂场对应的生命系统结构层次依次是：

A.个体、种群、生态系统 B. 个体、种群、群落C.细胞、组织、系统 D.系统、种群、生物圈

（答案：A）

（2）在一块草原上有八户牧民，每户牧民各养了一群羊，其中，有6户牧民养的是绵羊，有2户牧民养的是山羊，这八群羊构成的是：

A.一个群落 B.一个种群 C.二个种群 D. 八个种群

（答案：C）

在识图、释图教学中，一定要就事论事，关注学生语言的发展和表达能力的培养，做到概念的学习与生物插图有机结合起来，把图文转换能力的培养具体落实到实处，学生就能较为准确的理解概念。

四、教学反馈总结

本节课的概念特别多，但都是有规律的，细胞是生物体结构和功能的基本单位，各种生命活动都是在细胞内或者细胞参与下来完成。因此，细胞是最基本的生命系统，相同或者相似的细胞构成组织，不同的组织构成器官，多个器官组成系统，不同的系统各司其职，互相协助，和谐统一成为个体，相同的个体有机结合组成种群，不同的种群形成群落，群落与无机环境组成生态系统，最大的生态系统是生物圈。

作者信息

黄强，本科，一级教师。贵州省习水县第一中学，564600

陈瑞强，本科，高级教师。贵州省凤冈县第二中学，564200

彭志炫，本科，高级教师。贵州省遵义市教育局教师教育中心，563000

孙慧玲，本科，高级教师。贵州省遵义市第十七中学，563000

*基金项目：2015年贵州省教育科学规划重点课题《高中生物插图高效性教学的实践研究》（编号：2015A019）。