“为了理解而教”的高中生物学概念教学策略

摘要：概念教学重视学生对生物学概念的深刻理解和意义构建。本文基于“为了理解而教”提出关于概念理解的四个特征，以“细胞膜的结构和功能”一节为例，阐释如何运用概念理解的教学策略，实现学生从事实记忆到概念理解再到应用迁移的转变。

关键词：概念教学；概念理解；教学策略

文章编号：1003-7586（2024）05-0065-03 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

生物学概念是对生命现象和生命活动规律本质属性的反映，是生物学学科知识的主要组成部分和基本单位。《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》）建议教师围绕生物学概念的组织开展教学活动，教学活动要有利于促进学生对生物学概念的建立、理解和应用。如何转变为传递知识而教的教学，避免学生将知识程序化、刻板化？凯瑟琳·埃尔金（Catherine Z.Elgin）“为了理解而教”的理念为提高教学效益、深化概念理解提供了可行的思路。本文基于该理念阐释概念理解的四个特征，在此基础上提出高中生物学概念教学策略，并以“细胞膜的结构和功能”一节为例探索生物学概念教学的新路径。

1概念理解的特征的阐释

知识是一种静止固化的成就。单纯为传递知识的教学会使学生对知识的认识程序化、刻板化，限制学生思维的发展。依据凯瑟琳·埃尔金“为了理解而教”的理念，教学不应局限于程序化的知识传授，应帮助学生主动建立已有的经验与新的事实之间的联系，引导学生思考事实向概念的抽象与归纳，完成对概念的意义理解，构建内在联系的概念系统，并实现已有概念向未知情境的探索迁移。因此，概念理解作为一个开放的思维加工过程，具有事实性、程度性、整体性及迁移性这四个特征。

1.1事实性

概念理解的建立应以事实为基础。学习者对事物的认知是对某一主题下事实的回应，这种回应是在个体已有的思维习惯之下形成的对事实产生的初级认识，并以此作为形成概念的基础，可能是准确的，也可能是含糊的。在此基础上，学习者通过初步了解生物学材料，观察分析并形成对事实的客观认识，再经过分析比较、归纳概括提炼出生物学事实的本质属性或共性特征，进而形成对事实的科学认识，即生物学概念。

1.2程度性

概念理解是一个程度性的过程，即使一个认知主体对某一主题已具有相对完善的理解，也仍存在进一步改善的空间。学习者对生物学材料的认识从感性逐步转化为理性，意味着对于概念的认识从事实表面趋向于本质，是一个不断深入的过程。依据事实初步形成的概念可以作为学习者判断的工具，以此解释其他的生物学事实。在这个过程中，学习者将不断构筑概念与更多事实之间的有效连接，使事实与概念的联系程度逐渐紧密。学习者也将进一步明确概念的内涵并确定其适用范围，进而修正和完善已有的概念，对概念的理解将逐步趋于稳定。

1.3整体性

概念理解还是对某一主题下相关综合信息的全面掌握。如前所述，学习者要通过对事实的认识形成概念，而客观事物之间的内在联系必然决定概念间的关联。概念与概念之间不是绝对独立、完全割裂的，而是相互影响、经纬交织的。学生只有摆脱概念彼此独立的认知，寻求概念间的意义联结，才能完成对概念的深刻认识和系统构建，从而在“自知”层面实现对知识的全面理解和结构性认识。

1.4迁移性

概念理解还具有迁移性。对某一主题下新问题的探索有助于推动学习者超越已有的知识和经验，并利用新知识进行深入探究。生物学概念是逻辑思维的起点，概念的迁移性能使学习者将旧事物的理解延伸到新事物上，在已有概念的“应用”层面向外延展，向未知情境中的迁移，进而使学习者面对陌生的情境和任务时能通过对问题进行整体辨析，识别其中的关键要素并与自身已有的概念体系建立联系，灵活应用已有概念解决问题。

2基于概念理解的高中生物掌概念教学策略

细胞膜概念的建立是学生理解细胞基本结构的首要内容，也是进一步理解细胞器的分工、细胞核的结构至关重要的概念基础。教师在“细胞膜的结构和功能”一节的教学中，可依据概念理解的四个特点，运用相应的概念教学策略促进学生概念的建立、理解和应用。

2.1提供生物学事实，形成概念理解

科学概念的形成基于生物学事实，是高度抽象的知识，其逻辑形式和价值意义是需要深入思考才能掌握的缄默知识，教师仅靠传授概念本身，很难完全让学生深刻理解其中内涵。依据《课程标准》中“教师需向学生提供生物学事实为学生的概念形成提供支撑”的要求，教师在教学中可以向学生提供形式多样的生物学材料，引导学生感知生物学事实，将科学概念与生物学事实对接，从而帮助学生归纳推理，初步形成对生物学概念的理解。

细胞或细胞膜都是超出学生已有认知的微观知识，教师应依据“认知结构”的可依赖性，帮助学生迅速形成对细胞膜的直观认识，有效突破学生的认知屏障。教师以新鲜鸡蛋为事实性材料，带领学生观察卵白与卵黄之间的卵黄膜，从视觉上直接感知细胞膜的真实存在。接着通过观察动、植物细胞的电镜照片，辨识细胞与细胞间界限分明的膜结构，进一步在微观层面形成细胞膜的概念，为后续细胞膜功能和结构的学习建立清晰可辨的认知支点。

2.2设置探究性问题，深化概念程度

概念是判断的工具，由其内涵和外延组成，学生在新情境中准确识别相关名词所属概念的外延，能够对概念内涵的表述做出更加科学完整的判断。因此，教师可以根据学生的生活经验创设情境或直接提供信息资料，围绕生物学概念组织设计探究性问题，引导学生利用初步形成的概念思考和解决问题，以问题引导学生深化概念内涵，拓展概念外延，进而获得明晰且稳定的概念，帮助学生实现对概念本质由浅层到深入的理解。

结构是功能的基础，功能是结构的表现。用学生可直观感知的实验现象激发兴趣，通过问题搭建由表象向机理的思维支架，可以引导学生探索发现细胞膜控制物质进出细胞的功能。教师以紫甘蓝、萝卜为实验材料，如表1所示开展两组实验，并设置相关的探究性问题。

学生通过实验一了解细胞膜具有控制物质排出细胞的功能，通过实验二进一步认识细胞膜能够控制物质进入细胞，从而建立细胞膜可以控制物质进出细胞这一具体概念。教师再以冠状病毒侵染人体细胞为例，使学生切身领悟到病毒和有害物质能够进入细胞，说明细胞膜对物质进出的控制作用是相对的，即细胞膜控制物质进出细胞的能力是有限的，从而达成对细胞膜控制物质进出的更深层次的理解。

2.3厘清概念间关联，完成概念整合

每个学科都有其独特的知识体系，所有与该学科有关联的事实、论据、概念等都可以不断地纳入这个持续统一的体系之内。通过学习，学生会逐渐形成对多个具体概念的理解，此时教师可以借用思维导图等工具，帮助学生梳理概念间的联系，从不同概念间的内涵纵向细化概念属性，从概念间的横向联结，完成对原有概念框架的扩充，形成高度结构化的知识网络。

任何结构都有其物质基础，相应的结构必然决定其对应的功能。在本节小结部分，教师可以构建细胞膜的“成分－结构－功能”概念图（见图1），利用细胞膜成分引导学生将第2章细胞中的糖类、脂质和蛋白质等相对孤立的概念相关联，形成磷脂、糖类、蛋白质是细胞膜组成成分的具体概念，并利用组成成分的特性对细胞膜的功能进行解释，如磷脂的两亲性决定了细胞膜将细胞内部环境与外界环境分隔等。最终，学生建立细胞膜“成分组成结构，结构决定功能”的系统性认识，从而整合形成有关细胞膜的完整概念网络。

2.4创设问题情境，促进概念迁移

在陌生情境中，依据恰当的概念原理，通过演绎推理，学生能对新事物或新情境作出正确的解释或审慎的判断，从而创造性地解决问题。教师可以将概念植入现实的生活情境，通过在真实情境中设置不断深入的问题对学生循序渐进地引导，实现学生对生物学概念从理解到迁移的螺旋式上升，同时树立科学知识服务人类、造福社会的思想观念。

在学生构建细胞膜的概念网络之后，教师以糖尿病的临床表现与致病机制为引导，在问题探讨的过程中帮助学生论证搪尿病症状与细胞膜的功能、成分等概念之间的关系，认识到细胞膜上的蛋白质异常导致了物质进出和细胞间信息交流等功能发生异常，从而引发糖尿病。通过强化概念的应用，促进学生对细胞膜结构与功能概念的迁移应用。同时也让学生了解糖尿病的发病机制、危害及预防措施，养成健康的生活习惯，使学生深刻体会到生物学知识与社会问题之间的联系。

3结语

概念教学是新课程改革后中学生物学教学的核心内容，承载着培养学科核心素养的重要意义。“为了理解而教”的理念为知识而教，以通达为目的。它要求学生在充分感知、分析和理解事实的基础上，主动生成概念，在概念深化及概念网络延展的过程中，完成概念体系的全面构建，并能够综合性、创造性地解决复杂问题。这种以理解为认知内核的学习，有助于学生在知识与真实世界之间建立全面的联结，进而成长为概念的构建者、问题的解决者乃至未来的创造者。