基于微课的核心概念的教学设计、应用与评价——以“细胞核——系统的控制中心”为例

合肥师范学院生命科学学院 尹文静 陈延松

高中生物学核心概念是指包括概念、原理、模型、规律及理论等位于学科中心的概念性知识。它是基于高中生物学课程标准中知识框架概括总结出来的，强调概念之间的关联及概念体系的结构，是学科知识的主干。很多高中生物学教师十分注重核心概念教学［1-2］。教师在开展核心概念教学时，应注意指导学生形成正确的核心概念，防止学生产生空壳概念，减少核心概念误传的风险，帮助学生构建高中生物学核心概念知识体系。围绕核心概念开展教学可以解决知识爆炸与学生学习时间有限之间的矛盾，同时也能够解决知识教学与能力培养、理论学习与动手实践等相脱节的问题。

高中生物学必修1《分子与细胞》模块紧紧围绕“细胞是基本的生命系统”核心内容展开，从细胞的层次、组成和结构、功能、发展和变化的角度阐释了基本生命系统的特性。第3节“细胞核——系统的控制中心”是第3章“细胞的基本结构”的教学重点和难点，是在学生学习了细胞膜和各种细胞器的结构和功能基础上，进一步更加全面完整地从亚显微层面分析细胞，对培养学生归纳、综合等抽象思维能力以及设计实验的能力具有重要意义。

一、多层级的“细胞核——系统的控制中心”核心概念知识体系

依据高中生物学课程标准，结合深入解读教材，《分子与细胞》模块第3章第3节“细胞核——系统的控制中心”核心概念是一个三层级知识体系，包含一个核心概念、一个重要概念和五个一般概念或生物学事实，见表1。

表1 “细胞核——系统的控制中心”核心概念知识体系

二、“细胞核——系统的控制中心”微课教学设计

微课教学设计是微课的重点，直接影响微课的最终应用效果，教学设计时要注重对上述梳理出的重要概念下属的一般概念或生物学事实的学习，从而实现核心概念的构建。

（一）情境导入

通过简单介绍大多数的真核细胞都是有细胞核的，只有少数种类的细胞，像哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管分子没有细胞核，提出问题：细胞核为什么如此重要呢？由此导入细胞核的功能。

设计意图：以问题引发学生思考，激起学习兴趣，同时使新知识与旧知识融为一体，有助于学生知识的建构。

（二）引导探究

细胞核有什么功能呢？通过图片介绍伞藻的组成及品种，运用动画展示“伞藻的嫁接和核移植实验”的全过程，引导学生思考：长什么样的帽由什么决定？得出结论：细胞核是遗传的调控中心，控制细胞的遗传性状。接着展示“变形虫切割、核移植实验”，引导学生得出结论：细胞核是细胞代谢活动的调控中心。最后，总结出细胞核的功能：细胞核是遗传物质储存的场所，是细胞进行遗传和代谢的调控中心。

设计意图：通过分析材料，学生能够主动地去思考和分析问题，不仅树立了“细胞核与细胞的代谢和遗传有关”这个一般概念的观念，同时掌握了在已有知识的基础上分析问题得出结论的方法，还可以提高学生归纳、总结等综合能力。

（三）解读结构

通过“细胞核的功能和结构相适应”引出细胞核的结构。展示细胞核的结构图，整体认知细胞核。首先，介绍细胞核最外层的核膜和核孔，以及它们的结构和功能。接着，通过图文结合的方式说明染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态。然后，探讨了染色质或染色体的组成以及DNA的功能。最后，介绍核仁的功能。

设计意图：通过细胞核每个结构的分析，实现了对本节重要概念所包含的其他一般概念或生物学事实的解读，达到促进学生掌握本章核心概念的目的。

（四）概念图总结

以“细胞核的结构和功能”为核心设计概念图，并通过此概念图对本节课进行总结，帮助学生构建知识框架。

设计意图：从整体的角度分析这一节的生物学事实和一般概念，以及它们之间的联系，让学生在大脑中形成本节的知识框架，从而更好地构建核心概念。

三、教学应用与评价

（一）实验对象

实验对象为安徽省合肥市某省级重点示范高中高一年级（1）班、（10）班、（31）班和（33）班四个平行班级，学生数分别为49人、53人、57人和57人。

（二）实验研究过程

首先，实验设计。本次实验分为A、B两组进行，A组包括实验班（1）班和对照班（31）班，其中，要求实验班学生借助上述制作好的微课进行课前预习，对照班学生按照传统方式进行预习；B组包括实验班（10）班和对照班（33）班，其中，要求实验班学生借助微课进行课后复习，对照班学生按照传统方式进行复习。

其次，前测。第2章结束后进行了阶段考试，实验开始时对对照班与实验班的阶段考试成绩（满分 100分）做了 SPSS19.0 的独立样本 T 检验。

再次，后测。待第3节“细胞核——系统的控制中心”课程结束后，进行单元测验，测验试卷满分为40分。

最后，利用独立样本T检验分析微课不同使用方式下实验班与对照班学生成绩的差异性。

（三）实验结果数据分析

表2 使用微课预习方式下学生前测和后测成绩差异性比较

表3 使用微课复习方式下学生前测和后测成绩差异性比较

前测数据显示：A组、B组中实验班与相应对照班的独立样本T检验无明显差异。由此得出结论：实验班和对照班的设置是合理的。

后测数据显示：无论微课用于预习还是复习，从测试成绩结果来看，实施微课的实验班均比常规教学的对照班的平均值高，且实验班高分数段人数多于对照班；后测成绩独立样本 T 检验，均出现 P ＜0.05，这表示使用微课的两个实验班与没有使用微课的对照班在成绩上具有显著性差异，原因可能是基于核心概念的微课应用于教学这一新颖教育手段吸引了实验班学生，提高了学生学习生物学的兴趣，并有助于学生构建自己的知识体系，故成绩有较大提升。

四、结语

基于核心概念所设计出来的微课无论用于课前预习，还是用于课后复习，在学生的成绩提升方面都起到了显著的效果，可见基于微课的核心概念教学能够很好地建构知识体系，调动学生的学习热情，从而更好地实现高中生物的有效教学。

参考文献

［1］张万明.把握核心概念，提高教学有效性［J］.生物学教学，2011，36（1）.

［2］袁兰.浅议高中生物教学中核心概念的突破［J］.中学教学参考，2012（8）.