基于学科核心素养的高中生物学概念教学

杜 军 福建师范大学平潭附属中学

按照《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称课程标准）的要求，高中生物教师需要重视学生生物科学核心素养的养成，要以核心素养为宗旨、大概念为内容开展生物教学，帮助学生提升核心素养，为学生的生物学习打好基础。大概念是学生学习的重点，对学生的知识理解和深入学习有促进作用。重要概念则是大概念的一个延伸和解释，在高中生物教学中，教师要紧紧围绕大概念和重要概念这两点开展教学，从各个方面加深学生对于生物学概念的理解，帮助学生建立生物学概念，能够将这种概念应用到实际中，从而促进学生生物学核心素养的提升。

一、当前高中生物概念教学中存在的不足

教师在教学高中生物概念时的教学方法和教学观念都将对教学效果和质量产生影响。当前部分教师对生物概念教学的理解较为表面化，一方面，他们未能准确把握概念的实质以及各层级概念之间的关系，没有形成系统且连贯的知识体系；另一方面，他们认为概念教学就是让学生死记硬背一些“名词”“定义”等，从而忽视了让学生理解概念的内涵和外延，导致学生没办法将课内所学知识应用到解决具体实际问题当中，无法做到“学以致用”。

调查发现，超过半数的教师认为在学习生物概念时，较为突出的问题是学生不会灵活应用概念（见图1）；进行概念学习时，教师讲解的时间偏多，缺乏学生自主、合作、探究的时间（见图2）。这种课堂教学效果远远没有达到新课程标准的要求，也无助于提升学生的生物学科核心素养。另外，大部分教师对概念的实践应用意识比较淡薄，未能站在高中生物实践教学层面去最大限度地发挥概念教学的实效性，这也就使得很多教师经常抱怨，分明是不久前强调过多次的内容，学生在做题时仍是审题不清、答非所问，因此，概念教学仍有极大的改进和发展空间。

图1 老师认为学生在学习生物学概念时存在的突出问题

图2 概念教学时，老师讲解时间与学生自主、合作、探究的时间

二、高中生物概念教学的基本策略

（一）注重基于核心素养下情境教学的创设

有效的概念教学能否成功，最为核心和关键的就是课堂教学氛围的营造需要师生共同转变传统的思想观念。学情分析是实现教育以生为本的需要，教师只有充分进行学情分析才能从传统教学模式“以教材为本、以进度为本”中走出来。由于在课堂教学过程中可能出现的情况很多是教师不可预见的，因此，教师不仅要在课前做学情分析，更需要在课堂教学过程中有意识地了解学生在学习过程中的实时情况，并及时调整教学方式、方法。

新课程改革和新高考改革中的一个鲜明特色是创设真实情境来考查学生对生物概念的理解与应用能力。单一的理论知识讲解，对于学生核心素养的提升无法起到直接的引领作用。形成核心素养最为需要的就是关键能力，这种能力不是学生一味地听从教师讲解就可以形成的，需要学生自己去思考，在不断地探究和追寻知识的过程中形成。之所以教师要利用情境教学法，就是为了锻炼学生的关键能力，联系学生的实际生活，在真实生活中解决真实问题。枯燥死板的课本知识需要融入情境之中，才能显示出活力与价值，真实情境贵在真实，教材中的大量生物学史便是很好的情境素材。因为过程和结论是相互统一的，两者居于同等重要的地位，生物学史就是能把二者有机结合起来的一种有效途径。

以“基因在染色体上”的教学为例，教师在讲述这一知识点时经常会提及摩尔根与白眼果蝇的故事；在讲解“伴性遗传”时，教师一般离不开介绍道尔顿发现色盲症的故事；在学习“细胞的全能性”时，教师会根据教材提供的生物学史资料“胡萝卜的组织培养”帮助学生理解为什么“已经高度分化的细胞具备发育成完整个体的潜能”，即一个细胞能发育成个体的本质原因。教学中某些学生会认为“受精卵没有分化，它的发育不能体现细胞全能性”，学生之所以产生这一想法是因为全能性研究的材料通常是已分化的细胞，发现即使已经分化的细胞，仍含有发育成完整个体所需要的全部基因，依旧有可能发育成完成个体，这是细胞具有全能性的根本原因，与其是否分化无关。在一定情况下可以发育成一个完整个体，这表明，即使细胞已经进行分化，也不会影响细胞的全能性。受精卵有全能性主要是因为其具备发育成个体的全部基因，是生物个体发育的起点。由此可知，中学生物学教学要关注概念所蕴含的生命本质，了解概念的产生、内涵和外延，而不是“生搬硬套”。

再如，学习“光合作用”一课时，在充分了解学情的基础上，可以预设一些递进式的问题导思：生产中瓜农是如何提高西瓜产量的？西瓜产量的增高与光照强度和温度、二氧化碳浓度、水分含量有什么关系？在种植过程中，经常发现因为叶片中色素种类和含量发生变化而导致的叶片发黄现象，你能通过实验提取并分离出色素来证明黄叶与绿叶色素的差异吗？……通过与学生实际生活联系密切的情境创设，再辅以教师的问题引导，使得学生可以积极主动地投入到课堂学习中。

可见，利用科学史导入新课、创设问题情境，不仅可以引起学生的学习兴趣和求知欲，还能对学生的创造性思维进行一定程度的培养，这对于学生的全面发展有很大的帮助，有助于学生完善自身的概念体系。

（二）注重基于核心素养下教学内容的确立

《课程标准》强调了大概念学习的益处：“学生在学习大概念的过程中，能进一步了解生命的意义和形成过程，从而形成正确的生命观。”教师在开展生物概念教学时，不仅要让学生掌握一个个具体的概念，同时为避免学生碎片化的记忆和理解，更要让学生将所学概念串联起来，将众多概念结构化，进而形成具有层次化、网络化的概念体系。

高中生物学课程是围绕大概念展开的，为加深学生对生物知识的理解，并在学习过程中逐渐形成正确的生命观，教师要结合教学目标和学生兴趣，寻找那些形象的、有足够说服力的事实来帮助学生完成概念形成；同时又不能让学生停留在死记硬背这些琐碎的生物事实上，而是能透过生物事实看到其背后隐藏的规律，从而建立生物学概念，为学生能够实现知识迁移奠定基础。教师要对自身的教学观念进行转变，摒弃传统的应试教育观念、唯分数论、成绩论的观念，树立全新的、科学的、立足学生终身学习的教学理念。

例如，在对“细胞的能量供应和利用”进行单元教学时，所有的教学活动都要围绕大概念“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”和重要概念“细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域”展开，在这两个概念下，又包含了许多的次位概念，是对这两个概念进行更深入的解释，如“说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量”“说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能”等，每个次位概念又包含若干个具体知识点，如“细胞代谢”“酶的本质”“酶的特性”“细胞呼吸”“光合作用”等，传统的教学方式是通过教师的“讲”来“固化”学生的思维和记忆，结果便是学生未能形成深刻的理解和体会，做题时常常遇到不能准确提取出头脑中的关键信息。所以教师要想办法弥补上述教学缺陷，通过以点带面的方法将知识串联起来，帮助学生建立完整的知识体系，按照新课标要求，将每个单元的知识框架和重难点内容确定下来（如图3所示）。

图3

优化和创新高中生物课堂，不仅要选取有助于学生终身发展需要的长效性和迁移性教学内容，也要注意教学内容的呈现形式。传统的以“教材+教师口头讲授”为主的教学方式已经无助于突出学生的主体地位，更无法建立起学生的学习信心和动力。教师要充分利用诸如视频、图片、模拟实验等课程资源，最大限度地降低实验条件和场地对教学活动的限制。

（三）注重基于核心素养下教学评价的设置

教学评价是不容忽视的一个环节，一个科学合理的教学评价，可以帮助教师清晰地了解每一个学生的学习状况，了解学生对于教师教学内容的掌握，及时帮助教师查缺补漏，控制整个教学过程，让教学变得更为高效化、合理化。

有效的教学评价必须要以核心素养为主题，包括对学生是否形成结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观等生命观念的评价；是否养成比较与归纳、分析与综合、抽象与概括等科学思维的评价；是否养成分析、归纳、总结等科学思维的评价；是否养成做出假设与预期、实验设计与表达交流等科学探究能力的评价；是否养成“人民至上、生命至上”“生态保护意识”等社会责任感的评价。

随着新课改的不断深入，高中生物学考试的性质和特点不断发展变化，已不再是单纯的理科综合测试，考试更注重对学生核心素养的考核。为了达到这一目标，情境创设已成为命制试题中较常使用的一种形式。

新教材相比传统教材更为重视学生实际应用能力的培养，注重引导学生将积累的生物知识应用到自身实际生活中，解决生活中的难题。这一思路，体现在教材正文的内容之中，也反映在课后阅读栏目之中，还反映在“练习与应用”“复习与提高”的习题之中，这些对于学生提升社会责任的担当意识和能力都很有意义。

按照学科大概念教学要求开展的单元教学的效率和质量大大提升，教学评价也被融入教学过程中，教学中出现的问题可以被及时发现并得到改进，教学质量得到保证。为了提高评价的真实性，教师在进行情境设置时要注意参考真实生活场景，尽量让设置的情景和真实生活场景相贴近，并具备迁移价值，同时，还要生动有趣，能够吸引学生，使得学生主动参与到课堂中。而学生的评价、学生课堂反映、自我反思和总结、课后作业完成情况等则可以作为评价依据，这种模式下的评价主体更加多样，可以有效提高评价的准确性和真实性，以切实完成教学目标。此外，还要及时反馈评价结果，并对其进行整理，为学生核心素养的养成创造条件。

设置单元评估证据和表现性任务评价量表是开展“免疫调节”单元教学前要完成的准备工作，这部分内容要由教师和学生共同合作完成，以提高评价的科学性。这样，学生在学习时的动力才会更充足。学生按要求完成学习目标后，教师会按照制定好的评价表对学生的整体情况表现进行评价，这样还能够保证评价的公正性。

基于大单元教学的要求，教师的教学目标和教学方法确定要围绕提高学生核心素养的目标进行，同时，教学评价的设计也不能脱离单元教学目标，注重情境创设教学方法的运用。在上述过程中，教师的教学能力能得到提升，逐渐适应现代教育的发展方向。

试题的设计可参考教材，但也不能完全依赖教材。和教材内容相挂钩能够从一定程度上缓解学生的紧张情绪，更快地让学生进入答题状态，同时也利于学生进行知识联想，学以致用。但要注意的是，试题的设计不能照搬照抄教材原文，而是要基于原文进行延伸拓展。此外，还要分清考核的重难点内容，切忌浪费时间和精力对无关知识点进行考核。

大单元教学可以说与概念教学有着紧密的关系，两者之间可以说是相辅相成。大单元教学强调培养学生的知识结果和逻辑思维能力，而概念教学则可以有效地实现这一要求。将学生知识点分为次位概念、大概念和重要概念，以让学生明确所学知识点的主次地位，建立起完整的知识体系，让整个知识框架更为清晰明了，构建起一个科学合理的知识结构。反过来，在概念教学中，教师可以借助大单元教学，让学生对单元整体内容进行提炼总结，找出自己认为的大概念、重要概念，以此来加深学生对概念的掌握，形成一个自己的概念体系。

综上所述，将概念教学法引入高中生物教学中，不仅可以帮助学生建立正确的生命观，还能帮助学生更轻松地理解生物学中的抽象概念。传统的高中生物课堂教学模式侧重于机械记忆，导致学生缺乏对生物知识的深入了解，无法和实际问题联系起来。在核心素养理念的背景下，实施“概念教学”能够有效将学科概念与生活概念相融通，真正实现“概念”的学科价值和育人功能。