基于新课标中生物学“大概念”进行概念教学

鲁元华

摘要：基于新课标中的“大概念”理念，以人教版《必修3·稳态与环境》的“通过激素的调节”一节为例，厘清概念间的相互关系，优化当前的课堂结构，通过情境创设、科学史、模型建构、概念图等教学策略，分步化解教学重难点，更好地进行概念教学，实现课堂教学目标，达成生物学学科核心素养。

关键词：生物学大概念激素调节

教学策略概念教学

中图分类号：G633.91 文献标志码：B

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）的“基本理念”中指出：课程模块内容聚焦大概念，精简容量、突出重点、切合年龄特点、明确学习要求，确保学生有相对充裕的时间主动学习，让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念。因此，在课堂教学时，教师需要紧紧围绕核心概念展开一系列的教学活动，让学生在解决问题的过程中逐步形成生物学概念。新课标的基本理念中发展学生的核心素养是关键，而“大概念”理念的施行是核心素养达成的基础。大概念位于学科的核心地位，对整个教学设计和学生的学习起到统领作用。在当前的课堂教学中，教师可以基于“大概念”的理念，重视大概念下各级概念之间的关系和联系，合理挖掘整合教学资源，优化课堂结构，有效地提高概念教学的实效性。

1基于概念的层级与结构优化教学设计

1.1基于概念层级，厘清教学思路

在教学准备阶段，教师深入梳理重要概念的层级关系，有利于理解本节的重要概念，发现概念问的纵向和横向联系。精准把握概念本质的过程有助于教师厘清教学思路，围绕重要概念合理创新教材，组织教学材料，设计教学活动，进而有效提升教学品质。新课标的“内容要求”采用了“大概念”“重要概念”和“次位概念”三级概念体系的陈述方式，次位概念是形成重要概念和大概念的基础，重要概念是大概念的支持和具体描述。这种陈述是基于每个概念的相关知识来划分的。以人教版《必修3·稳态与环境》的“通过激素的调节”一节为例，笔者依据新课标的基本理念和现行教材内容的连贯性，以大概念“机体通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境稳态”为中心，逐步梳理各级概念及概念间的联系。教师借助促胰液素发现的科学史、人体构造图和相关疾病等生物学事实，帮助学生感知激素调节的概念，理解内分泌腺的概念以及它们分泌的各类激素及生理功能，引导学生构建“人体通过内分泌腺分泌的激素对生命活动进行调节”的次位概念。其次，借助血糖平衡调节的模型构建活动、甲状腺激素分泌的分级调节动画展示、资料分析的问题讨论等学习活动，帮助学生构建“激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态”和“激素调节的特点”的次位概念。在归纳与概括、演绎与推理、批判性思维、模型构建、讨论交流等深层次学习过程中，学生对生物学事实进行抽象概括，逐渐形成重要概念“内分泌系统通过分泌各种激素对生命活动进行调节来实现机体的稳态”，从而实现从记忆事实向理解次位概念和重要概念的转变。教师可借助“科学·技术·社会”栏目，引导分析、评价激素类药物应用的利与弊，并结合神经调节的相关知识帮助学生建构大概念，从而使学生形成生命系统观，有助于学生理解生命现象，并在面对真实情境的实际问题时具有较强的分析和决策能力。

1.2基于概念结构，细化教学环节

有意义的学习能将新知与学生原有认知结构中的相关概念建立联系，并将其整合到学生认知图式中。在每一节有限的课堂教学时间内，学生只能构建1～2个重要概念。但概念并不是孤立的，概念和概念之间存在一定的逻辑联系。因此，教师需要引导学生建立概念与概念之间的联系，形成具有逻辑性、系统性、连续性的概念结构。本节的各级概念属于概念问解释关系的逻辑结构，生物学事实和次位概念可用于解释上位的重要概念和大概念，因此教师需要细化教学环节，搭建概念转化的支架，帮助学生理解知识之间的联系。例如，教师利用知识间的衔接点，充分调动学生的知识经验，促进学生回忆初中所学“激素调节”的内容，引导学生主动发现概念的形成史“促胰液素的发现”，了解“激素调节”概念的来龙去脉，并分析该概念的组成要素，引导学生说出人体主要的内分泌腺及其分泌的各种激素，使学生在理解生物学事实和感知次位概念的基础上，层层递进，逐步建构重要概念。

2利用情境创设展开概念教学

新课标设计依据中提出“根据生物学的大概念来构建课程体系和内容框架，选取更加符合高中学生认知特点的学习内容和任务”。要掌握大概念，教师就要保证学生从特定的情境出发而建立的小概念能逐渐发展成大概念。本节内容与上一节知识联系较小，课题导入和各个知识点衔接较难，教师需要做好情境创设。教师合理创设感官情境或问题情境，可激发学生的学习兴趣，实现各个小概念之间的自然过渡，引导学生对生物学概念进行重建和丰富，加强学生对概念的理解、掌握和运用。

2.1通过认知冲突，感知科学概念

认知冲突是实现概念重建和转化的前提。学生在上一节内容中已经系统地学习过“通过神经系统的调节”。如何让学生真实地感知其他调节方式的存在是关键。教师通过短视频展示乘坐过山车过程中人体出现的各种身体变化，引导学生思考身体出现各种变化的原因以及有哪些现象是神经调节不能解释的，如坐完过山车后心跳一直较快的现象，从而引发学生产生认知冲突，引入本节核心概念。教师联系学生的生活经验和知识经验，创设激素调节的情境，可以生动形象地营造课堂教学氛围，使生活体验与教学内容有机结合，实现概念生成情境化。

2.2通过活动情境，挖掘概念内涵

模型建构法就是把研究对象（原型）以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系的一种科学方法。教师引导学生设计和分析活动情境中的模型构建，可以激发学生积极的情感体验，挖掘概念内涵。本节课以血糖平衡调节过程为例，利用学生的探究活动视频，指导学生进行现场解说，激发小组之间互相学习、互相评比。教师指导学生以物理模型直观展示血糖的升高和降低，再將其转化为概念模型，引导学生分析激素之间的内在联系，总结协同作用、拮抗作用、负反馈调节等小概念，并借此迁移拓展，帮助学生理解其他激素的调节也存在类似情况，从而使学生形成稳态与平衡观等生命观念，实现概念丰富情境化。

2.3通过问题情境，促成概念应用

问题情境指的是外部问题和内部知识经验条件的恰当程度的冲突，从而引起强烈的思考动机和恰当的思维定向的一种情境。新课标的基本理念强调学生能用所学知识去探讨或解决现实生活中的某些问题。教师结合生活经验，利用问题情境启发学生思考，层层递进，帮助学生进行知识的迁移和内化，实现概念应用情境化。例如，饭后，大量的葡萄糖被吸收到体内，但是正常人的血糖含量只有短暂的升高，很快就恢复正常，为什么？当你站在寒风中瑟瑟发抖时，你的机体为了抵御寒冷作了哪些反应？这些反应是通过怎样的调节机制实现的？

3借助起承转合式教学化解重难点

教学重点是指学生必须掌握的基础知识与基本技能，是整个知识体系或课题体系中处于重要地位和突出作用的核心内容，本节的教学重点是促胰液素的发现过程和血糖平衡的调节。教学难点是指学生不易理解的知识，或不易掌握的技能技巧，本节的教学难点是激素调节的实例分析。为了更好地解决“突出重点”和“突破难点”这两个常规教学问题，本节借助起承转合式教学，一方面实现课堂结构的优化，另一方面帮助学生实现思维的顺畅转化。

3.1起：感知概念，前置重点

通过过山车的短视频和“问题探讨”中提出的马拉松长跑中血糖平衡的问题，创设联系实际而富有启发的问题情境，使学生产生一定的情感反应，激发学生的學习欲望，引导学生结合生活经验和已有知识主动发现、主动探索和主动交流。学生在对“激素调节”概念建立感性认识的同时，也对血糖平衡的调节进行一定程度的思考，为后面的学习埋下伏笔。

3.2承：重建概念，突出重点

教师利用促胰液素的发现过程，引导学生树立严谨、求实和创新的科学精神，鼓励学生大胆设想，完善科学家的实验过程，培养学生的批判性思维、创新思维和实验设计能力。通过分析、归纳、推理等过程，学生在初中已有的“激素调节”知识的基础上重建概念，并能说出主要的内分泌腺及其分泌的激素，加强学生对概念形成过程的体验，促进概念的内化。在此基础上，教师将大概念分解为小概念，结合导入时的问题，挖掘概念的内涵，引导学生思考激素维持血糖平衡的调节机制。在各小组展示血糖平衡调节物理模型的基础上，教师通过问题驱动学生的思维，指导学生归纳血糖的来源和去路，小组合作构建概念模型，从而引发更深层的思考，引导学生总结出协同作用、拮抗作用、反馈调节的概念。通过自主学习、探究活动、合作学习等多种学习活动，学生在解决问题的过程中，理解概念的内涵和外延，掌握本节重点。

3.3转：巩固概念，突破难点

概念的形成是从外部的、比较具体的非本质特征到内部的、比较抽象的本质特征的不断深化过程。在学生掌握教学重点的基础上，教师引导学生分析甲亢和呆小症的材料，总结甲状腺激素的重要作用，并将其与血糖平衡调节进行类比联系，进而引导学生思考机体是对甲状腺激素的含量进行调节的过程，比较它们之间的异同点，并辅以多种形式的课堂练习巩固理解。教师借助知识之间的衔接点，搭建概念迁移的支架，实现概念的丰富，并鼓励学生结合实例总结激素调节的特点，强化感知，突破难点，促成概念的整合。

3.4合：泛化概念，应用重难点

概念图可以帮助学生厘清知识层次，使概念更有系统性，帮助学生区分核心概念和生物学一般事实，有利于学生从整体上理解核心概念，提高学生对所学知识的归纳和总结能力。课末，师生通过板书共同构建概念图，增强知识的直观性、关联性，帮助学生清晰全面地掌握以大概念为中心的概念体系。在总结概念图的过程中，教师要引导学生关注身边的科学技术，分析、评价激素类药物应用的利与弊，将所学重难点内容应用于新的情境中，在迁移应用概念中指导学生生活，达成生物学学科核心素养。

4结语

本节生物学概念是学生建立“稳态与平衡观”的重要组成部分，教师根据教材的实际需求将教学内容分解为层次由浅入深的各个小目标，应用情境创设、科学史、模型建构、概念图等方式进行概念教学，从贴合学生生活经验的情境开始，使学生通过分析生物学事实和次位概念，逐步建立重要概念和大概念，并将大概念应用于新情境中，形成生命观念的核心素养。同时，教师借助生物学概念的构建过程，合理挖掘整合教学资源，引导学生主动探索知识，主动构建自己的概念体系，促进学生形成学习共同体，加深对概念内涵的理解，并学会灵活运用概念，从而达到锻炼思维和掌握技能的目标。