善用教材发展学生生命观念的概念教学实践
2023-03-22台山市第一中学
文台山市第一中学 李 峰
生物学概念是人们根据一系列生物学基本事实作出的概括性解释。生命观念是人们对生命现象及其规律性在认识理解上的再深化再升华。概而言之,生命观念应是基于生物学概念,经过复杂的思维实践,提炼形成的一种科学的方法论与世界观。在《普通高中生物学课程标准(2017版)》中,从生命观念、理性思维、科学探究以及社会责任四大维度阐释了高中生物学学科核心素养组成,并明确提出以大概念学习为基础,可促成生命观念的形成。所以,教师要在生物学概念教学中积极寻找“桥”和“船”,才能够完成“过河”任务,即促进生命观念的形成。笔者尝试从生物学概念教学出发,运用科学的方法与策略,挖掘思维深度,从而引导学生逐步形成生命观念。
一、利用探究实践,感知生命活动
生物学是建立在实验基础上的自然科学,在新教材各章节中均设置有“探究实践”专栏,可通过组织学生自主实验探究实践,在完成自主建构生物学概念过程中感知生命活动,从而逐步形成生命观念。比如,在围绕“酶”及其相关概念教学中,教师可鼓励学生结合现有的实验素材及条件,进行实验自主设计并完成系列实验操作,引导学生运用比较、分析等科学方法深入剖析所出现的实验现象,进而充分理解酶在发生催化作用过程中所表现出来的高效性、专一性以及需要具备较温和的反应条件,与此同时,学生也在思维实践中感受到生命活动离不开酶。再比如,在“细胞的多样性和统一性”中“使用高倍显微镜观察几种细胞”观察实验中,学生在利用临时装片观察细胞结构过程中,经过比较、分类等科学方法,找出各种细胞在结构上存在的异同点,运用归纳法推论真核细胞、原核细胞等重要概念,进而理解细胞存在的统一性和多样性。
二、重视科学史料,感知生命奥秘
科学史往往是人们从生物基本事实逐步形成生物学概念的过程,也是人们对生命不断深化认识的过程。因此,学习科学史料可以带领学生重走“科学家探索历程”,在“感同身受”中发生思维碰撞,找出生物学概念形成及其演变的关键所在,激发学生对生命奥秘的探索欲,推动生命观念进一步形成。比如,在“对细胞膜成分的探索”中,可以引导学生运用提出假说的科学方法,通过观察和实验逐步修正或补充已有假说,最终决定接受或否定所提出的假说,从而在自主完成建构“细胞膜流动镶嵌模型”这一概念过程中,形成“细胞是基本的生命系统”的认识。再比如,在“细胞核有什么功能”中,引导学生分别自主研读资料,依据科学发现实验重现细胞核在具体环境中所发挥的功能,进而引导学生运用比较、归纳等科学方法,推论得出“细胞核控制着细胞的代谢和遗传”,深刻领会细胞核在细胞生命活动中所起到“密钥”作用。
三、加强拓展应用,感知生命变化
基于最近发展区理论,借助一定外力,学生可由原有发展水平拓展提升到自身潜在发展水平,从而完成认知上的自我飞跃。比如,在必修1教材第106页的“拓展应用”部分第1题,可以指导学生遵循“单一变量”原则,以一天中时间变化为自变量,光合作用强度为因变量,结合曲线变化依次回答(1)至(4)问题,进一步加深“环境因素对光合作用强度影响”的认识,也能够感知绿色植物生命活动持续变化,结合提高绿色植物光合作用措施的提出,促进学生理解“生物适应环境变化”。比如,在必修1教材第85页的“拓展应用”部分第2题,引导学生由点及线、从静态到动态,逐步探究反应物浓度、温度等实验条件变化对酶催化效率的影响,从而深入体会“最适温度”对酶降低化学反应活化能起着关键性作用,主宰着生命活动的兴衰。同时,进一步拓展学生学习思维,“跳出酶来看酶”,结合反应底物浓度(外界条件)和酶的数量(内在条件)的相互变化,切身感受内外多重因素影响酶“催动”生命的“力量”,进而让学生领悟生命时刻处于变化过程中。
四、关注模型建构,感知生命力量
在生物学模型教学过程中,所涉及模型主要有数学模型、物理模型以及概念模型。恰当运用模型进行教学,有利于学生将抽象的概念借助可见可感的“模型”实现思维上的“概念建构”,同时,促使学习者更切身感知生命的力量。比如,在“被动运输”这一章节中关于“渗透现象”演示实验,借助物理模型显化呈现发生在显微镜下的“渗透现象”,可通过问题串方式引导学生发散思维,加强对信息的分析迁移应用,从而以漏斗渗透现象推断出细胞吸水和失水过程,让学生充分体验到生生不息的生命力量。