基于大概念的高中生物课堂教学实践

赵瑜

摘要 以“神经调节”复习课为例，简要说明基于大概念的教学设计过程，通过对三个不同层次的班级进行课堂教学实践，尝试提出一些基于大概念教学和核心素养落地的方法和课堂教学的注意事项。

关键词 大概念 核心素养 课堂教学

中图分类号 G633.91

文献标志码 B

在生物课程中，大概念包括了对原理、理论的理解，处在生物学科的中心位置。教学中，教师围绕着生物学大概念来组织开展教学活动，能提高教学效益，有助于学生对知识的深入理解和迁移应用，也有助于核心素养的落实。

下面以“神经调节”复习课为例，选取同一教学内容，分别在三所不同层次的学校（分别为省一级特色示范学校、省二级特色示范学校），针对高二选考班进行教学，旨在实践基于大概念的课堂教学应如何开展，应关注怎样的问题。

1 课前准备

1.1 选切口，寻重点

神经系统能够及时感知机体内外环境的变化，并作出反应调控各器官、系统的活动，实现机体稳态。教师从这个重要概念入手组织教学的关键是要理清思路，寻找破题的切入口。

例如，将以上概念破解成为如下部分：机体内的环境变化、机体外的环境变化;用病理例子来展示稳态的失衡、用生理的例子来表现稳态的维持等。本节的一些重要知识及易混概念包括反射、反射弧、神经冲动的产生、传导、传递等。教师将以上知识目标和大概念切入口进行整合，就可以得到单元复习教学设计的总规划。如，在第一课时，用病理例子展示稳态失衡对神经冲动产生、传导的影响，体现神经调节与机体内环境变化的关系;第二课时上，用生理例子表现当机体外环境改变，引发以反射弧为基础的反射对稳态的维持;第三课时上，以反射为生理基础的实验专题复习;第四课时为单元小结和练习。

1.2 搭架子，组教学

以单元设计的第一课时为例，进行课堂实践。教学设计简介如下：教师借助真实的病例“马拉松选手意外昏迷”设置悬疑，再以“发现低血钠症病因和病症间的因果关系”为整个课堂主线，通过不断的学习探究、教材阅读和小组讨论，完成基础知识复习和新情境下的概念链接与构建。整个课堂以学生自主学习、合作学习、概念辨析为主。第一课堂板块：用改错的形式区分神经冲动的产生和传导，神经和神经细胞，可兴奋细胞和神经元。第二课堂板块：通过图形间的比较进一步区别动作電位产生和传导的测量方法及曲线图产生的原因。第三课堂板块：降低/提高神经纤维外侧的钠离子浓度、降低/提高神经纤维外侧的钾离子浓度以及内向电流外向电流的曲线图分析。第四课堂板块：给出病例的监测报告，组织学生讨论，并进行课堂小结。

2 课内实践

2.1 基于预设重生成

课堂教学的主阵地在课堂。课前的预设只反映了教师以往的经验和教师根据学生的作业反馈发现的部分问题。由于不同层次的学生在相同的情境中产生的问题是有差别的，这就可能偏离预设。例如，在三个不同层次的教学班里，有的班级不能很好地理解和记忆动作电位产生和恢复过程的原因;有的班级不能区分神经冲动的产生和传导过程;有的班级则是对变式训练中内向电流和外向电流的问题产生困惑。

教师在相同的教学主线的支撑下，需要根据教学中出现的问题进行应变，果断取舍，或加强基础知识理解与突破，或加强变式训练进行概念理解上的提升。教师要尽量创设情境，暴露学生认知基础，并以学生的前概念为依据。

2.2 巧用冲突设悬疑

在这节课的设计中，笔者针对概念，设计了一系列的概念比较，如神经和神经元、可兴奋细胞和神经元等。但更精彩的是，无论什么层次的班级，学生都在课堂教学的情境中产生了认知冲突。如，运动员昏倒是“低血糖”还是“水喝多了”？低钠的培养液中，动作电位的峰值曲线变化是“只变低”，还是“又变低又变慢”？两条曲线的区别（图1）是因为测量位置不同还是测量方式不同？……认知冲突不只是学习的开始，也充分暴露了学生的思维和认知过程。教学过程中教师应该充分考虑如何产生认知冲突和怎样展开知识的探究。

3 课后反思

3.1 情境设计很重要

核心素养的落实，很多情况下依托于课堂情境。好的课堂情境可以使学生产生好奇和求知的渴望。在本节课中，学生通过分析运动员晕倒是低血糖还是其他原因，要依靠运动员化验结果来判断，形成严谨务实的求知态度。学生在分析低血钠对人体产生一系列影响中，构建稳态与平衡观，在小组讨论中能运用生物学的知识和方法，作出理性的解释。

好的课堂情境可以来源于病例，也可以来源于新闻，或者是学生实验中出现的问题，甚至可以来源于例题。但好的课堂情境一定有以下几个特征：从来源上讲是来自真实的生活和学习，是基于学生认知基础和前概念的;从内容上讲，是能引发学生思考或质疑的;从形式上讲，是能贯彻课堂前后呼应的。

3.2 利用概念现思维

概念教学可以纠正、补充和完善学生的前概念，从而使学生构建正确的认知体系和大概念。在生物概念的认知过程中，概念教学可以分为图式一同化一顺应一平衡四个阶段。图式是存在于记忆中的认知结构或知识结构，概念同化是学生获得概念的主要形式。认知结构中的原有概念可以为一个新概念的吸收提供一个固定点，通过上位学习、下位学习和并列学习三种基本形式，完成概念同化过程。教师在教学中要利用学生的现有图式，即在前概念的基础上，对概念进行比较，发现概念之间的关系，帮助学生更好地理解和完善前概念。例如，神经元和可兴奋细胞是包含关系，神经是由神经元轴突和其他组织构成的一种结构，等等。顺应是指当环境发生改变，或出现新刺激的作用下，现有格式会适当的改变以适应刺激的过程。在概念教学中，在学生初步形成同化之后，教师应给予一定的变式训练或新的情境来加强同化，或建立更加完善的同化，以形成概念的平衡。

3.3 构建过程需分层

同一个教学设计，针对三个不同层次的教学班的教学实践中发现，无论什么层次的班级，对大概念的构建结果都没有影响，因为大概念本身就是一种基础认知。但学生对大概念的构建过程却有着明显的差异。对情境的理解是否深入到位，讨论是否全面，是否需要教师的引导、习题选择的难易程度、变式训练的开展等，都需要教师因学情而异，适时调整。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[s].北京：人民教育出版社，2018： 58.

[2]皮连生.教育心理学[M].上海：上海教育出版社，2004：62-65.