基于大概念的专题复习教学<br/>——以“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”为例

基于大概念的专题复习教学
——以“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”为例

2019-06-15周业宇

生物学通报 2019年3期

杨波周业宇

（1 浙江省缙云中学浙江丽水 321400 2 浙江省丽水中学浙江丽水 323000）

1 基于大概念的设计理念

《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》要求：在教学中，教师围绕生物学大概念组织并开展教学活动，能有效地提高教学效果，有助于学生对知识的深入理解和迁移应用，也有助于发展学生的生命观念。教学活动不应仅停留在让学生记住一些零散生物学事实的层面上，而是要通过对事实的抽象和概括，帮助学生建立生物学概念，并以此构建合理的知识框架，为学生能在新情境下解决相关问题奠定基础。大概念处于学科中心位置，对学生的学习具有引领作用的基础知识。在生物学课程中，大概念包括了对原理、理论等的理解和解释，是生物学科知识的主干部分。大概念教学可分解为5 个层次（如图1）。

图1 大概念教学的层次

基于大概念的复习课教学应围绕某个大概念展开，教学过程中让学生体悟大概念的统领作用，帮助学生融会贯通多个章节的知识。复习课涉及的重要概念较多，学生可通过概念图构建知识体系。引导学生将大概念与重要概念、次位概念构建形成一个有机的概念体系，有利于学生在新情境下综合思考问题，为解决相关问题奠定基础。

2 教学分析

2.1 内容分析

大概念1：细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。对于此大概念，学生在初中有粗浅的学习。参考《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》和温·哈伦著、韦钰译的《以大概念理念进行科学教育》，将大概念1 解构为5 个重要概念。

重要概念1：所有的生物体都是由1 个或多个细胞构成的。多细胞生物包含功能不同的多个细胞。

重要概念2：所有生命的基本功能都取决于构成生物体的各个细胞内发生的过程，生长是细胞分裂倍增的结果。

重要概念3：细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是2 类最重要的生物大分子。

重要概念4：细胞各部分结构既分工又合作，共同完成细胞的各项生命活动。

重要概念5：各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。

其中，重要概念3～5 是高中所学的必修1 的第1～2 章的内容。重要概念1 在教材的细胞分化内容中有所涉及。重要概念2 在高中的“细胞增殖”和“动、植物生命活动的调节”部分内容中有所涉及。

2.2 学情分析大概念1 的内容学生之前已学习过，但缺乏整体感，难以将知识融会贯通，不利于知识的迁移和应用。学生习惯自下而上的学习模式，过分关注细节，易出现 “只见树木不见森林”的问题。

3 教学目标

1）生命观念：总结细胞的分子组成，各细胞结构的组成和功能；举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动，形成结构与功能观。

2）科学思维：归纳与概括细胞的结构与功能，阐释细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。

3）社会责任：关注与细胞相关的研究进展，能对其研究的科学性及价值作出判断，尝试用细胞相关知识解决现实生活问题。

4 教学重、难点与解决方法

1）重点：细胞器的分工与合作。解决方法：以蛋白质的分泌过程形象理解细胞器的分工与合作，再以概念图的形式总结。

2）难点：概念图的构建。解决方法：先提供较完备的概念图，让学生填空，再逐步加大难度。在课堂上展示学生构建的概念图，由其他学生进行评价和完善。

5 教学过程

5.1 课前准备课前，学生在学案上完成系列概念图：细胞的分子组成、细胞器分工、蛋白质合成与加工、蛋白质的结构与功能。学生基于给定的概念图框架进行填空完善，在整理知识的同时学习概念图的制作。

5.2 导入：引出大概念1，分析重要概念1 教师展示多种生物的图片，并提问：这些生物的共同点有哪些？（生：除病毒外生物都是由细胞构成。）引出大概念1：细胞是生物的结构和功能的基本单位，个体的长大主要是由于细胞数目的增加。在黑板上板贴大概念1，并展示受精卵经分裂、分化发育成个体的图片。提问：个体发育的主要原因是细胞个体的长大还是细胞数量的增加？过程中还出现了什么现象？（生：细胞数量的增加，细胞分化。）教师讲述：个体发育过程中出现了结构和功能不同的细胞。将此总结成一条重要概念：所有的生物体都是由一个或多个细胞构成的。多细胞生物包含功能不同的多个细胞。在黑板上板贴重要概念1 的内容。

导入部分先引出大概念1，再验证和深入理解。重要概念1 相关内容在新课教学时可能未被明确提出，综合相关内容后明确提出重要概念1。

5.3 分析重要概念2 教师播放膝跳反射过程的动画，并提问：个体完成反射的结构基础是什么？其基本单位是什么？（生：反射的结构基础是反射弧，基本单位是神经细胞。）请回顾免疫系统的功能和发挥作用的细胞是什么？总结个体发挥免疫功能的基本单位是什么？（生：免疫系统功能是排除异己和自身监视；多种免疫细胞在发挥作用；细胞是免疫功能的基本单位。）由此，可总结得出重要概念2：所有生命的基本功能都取决于构成生物体的各个细胞内发生的过程，生长是细胞分裂倍增的结果。在黑板上板贴重要概念2 的内容。利用反射和免疫相关知识明确提出重要概念2。

5.4 展示并评价学生课前完成的概念图教师展示学生课前完成的学案上细胞的分子组成概念图。学生评价并完善。学生可通过构建的概念图理解重要概念3：细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是2 类最重要的生物大分子。在黑板上板贴重要概念3。

教师展示细胞器分工、蛋白质合成与加工、蛋白质的结构与功能的系列概念图。学生评价并完善。学生可通过构建的概念图理解重要概念4：细胞各部分结构既分工又合作，共同完成细胞的各项生命活动。在黑板上板贴重要概念4 的内容。

教师先提供较完备的概念图，让学生填空，再加大难度，并在课堂上展示学生构建的概念图，由其他学生评价和完善。利用这种方法帮助学生学会构建概念图及构建相关概念体系的方法。

5.5 活动：学生画植物细胞图并评价学生画植物细胞图（要求画出各种细胞器），并借助多媒体展示所绘的细胞图，描述讲解各细胞器的名称、结构和功能。其他学生评价、修正。从而强化学生对重要概念4 的理解。

5.6 练习：关于原核细胞与真核细胞比较的选择题学生先做练习，并由1 位学生报答案，其他学生质疑。由此学生容易想到重要概念5：各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。在黑板上板贴重要概念5，强化学生对重要概念5 的理解。

5.7 课堂小结教师提问：这些重要概念与大概念之间的关系是什么？（生：重要概念支持大概念。）这些重要概念之间有哪些关系？（生：重要概念1 与重要概念2 之间关系是：结构与功能相适应。重要概念4 与重要概念2 之间关系是：个体的生命活动取决于细胞的生命活动。）重要概念3 与重要概念4 之间的关系是什么？（生：物质是细胞结构的基础。）其他重要概念的关系由学生课后思考、讨论。希望学生今后的学习也最好以大概念统领概念体系，同时注重各概念之间的联系，使构建的概念间相互关联形成一个有机的整体。学生通过将各概念之间建立普遍联系，形成一个有机的概念体系，以利于知识的迁移应用。

5.8 课后思考与讨论要求从个体、细胞、分子3 个层次思考讨论下列问题： ①个体的能量是如何获得和转化的，具体场所在哪里？②父母是如何将性状传递给下一代的？ ③人应对刺激并作出反射的过程是怎样的？ ④人是如何防御病原体入侵的？学生基于大概念理性解释生命现象，培养解决生产生活问题的担当和能力，从而提升社会责任素养。