生物学重要概念的模块教学初探

生物学重要概念位于生物学科的中心位置，是对生命现象、规律、理论等的理解和解释，是学科知识的主干部分，对学生学习生物学具有重要的支撑作用。因此在教学实践中，引导学生建立、理解和应用生物学重要概念，有利于提高学生生物科学素养。

在高中生物学教学实践过程中，笔者发现不少学生对高中生物学的学习存在误区，主要表现在过于注重记忆孤立的生物学现象和大量的事实性知识，忽视了对生物学重要概念的深入理解，导致运用生物学知识分析、解决问题的能力相对薄弱，从而造成了学习成绩难以提高。有鉴于此，笔者认为在教学过程中应有意识地进行生物学重要概念为主导的模块教学，即借助重要概念对相关的生物学现象和众多的事实性知识进行逻辑整合，打破教科书章节的限制，实施模块教学，在此基础上引导学生自主构建知识网络。本文初步总结了生物学重要概念的模块教学方法。

一、联系生活实际，导入重要概念教学

在传统教学中，教师更倾向于直接进行重要概念的教学，由于缺乏与学生生活实际相联系，学生往往会产生陌生感，造成概念理解上的障碍。《普通高中生物课程标准》（实验）（下简称课标）提出“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学”。可见，学生的生活实际是教学中的重要感性材料。在教学中，教师若能有意识地应用学生喜闻乐见的生活实际事例，并引导学生深入分析和思考，则会大大提高学生的学习积极性和主动性，从而对重要概念的教学也会起到事半功倍的效果。

在进行重要概念“可遗传变异”教学时，通过下列递进式的问题串，联系学生的生活实际，导入本节教学。“你知道什么是变异吗？”学生回答：变异是个体之间的差异。教师进一步追问：变异就一定是个体间的差异吗？学生回答：变异是亲代与子代之间的差异。教师继续提问“你在生活中观察到哪些变异的现象？”以此引导学生列举生活中观察到的变异现象，让学生建立“变异”的感性认识。

接着，笔者创设下列学习情境：要求学生针对人类的卷发与直发这一对相对性状，根据各自家族遗传史，判断自身的性状是否是变异现象，并提出下列问题，引导学生思考：①如果是人工卷发，那是不是变异？——学生赞同。②人工卷发是否可以遗传下去？为什么？——学生豁然。③想想看，生活中还有哪些不可遗传变异的实例呢？——学生深入思考。④试试看，能不能举出生活中可遗传变异的实例？——学生若有所思。通过上述这些问题的思考，为后续进行可遗传变异的概念教学作好了铺垫。

二、设置探究情境，自主建构重要概念

在教学中，教师如果直接向学生讲授重要概念的实质，那么学生往往会提不起学习的兴趣，很容易把概念的学习等同于记概念、背概念的枯燥过程，更为重要的是这种教学方式阻碍了学生思维能力的提高。课标倡导探究性学习，通过设置合理的情境，引导学生进行探究，在探究过程中自主建构重要概念。

生物学是一门实验性很强的科学，许多重要概念是建立在实验的基础上的。教学中，可以充分地利用教材中提供的生物学科学史，引导学生开展探究实验，自主建构重要概念。例如进行“光合作用”教学时：①要求学生阅读教科书中有关普利斯特利实验案例，分析该实验过程和结果，相互交流讨论其存在的问题——为什么植物更新空气的实验有时成功，有时失败？②教师强调英格豪斯重复进行普利斯特利实验500多次，可见，科学研究需要顽强的毅力，坚忍不拔的科学精神，借此开展科学情感态度价值观的教育。同时，要求学生通过讨论交流得出：普利斯特利的实验只有在光照和绿叶的条件下才能成立，帮助学生构建出光合作用的初步概念模型：光合作用需要光照和绿叶，而且会产生氧气。③教师从实验过程、实验变量（自变量、因变量）、实验现象、实验结论等四个方面引导学生分析萨克斯实验，并将光合作用的初步概念模型修正为：光合作用过程中还产生了有机物——淀粉。④引导学生从实验方法、实验变量（自变量、因变量）、实验过程、实验现象、实验结论等五个方面探究鲁宾和卡门的实验以及卡尔文的实验，以此完整地归纳出光合作用的概念模型：

通过上述生物学科学史的探究性学习，引导学生自主建构生物学重要概念的同时，还能够逐步培养学生阅读能力、处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

三、进行反馈练习，深入理解概念

现以例题1说明，对于具有一定逻辑思维和批判性思维能力的高中生而言，如何通过做练习题的方式来深入理解重要概念，这样不仅可以增强学生的解题能力，更能让学生意识到如何运用重要概念去分析问题、解决问题，从而提高生物科学素养。

例题1：已知家鸡的突变类型无尾（M）对普通类型有尾（m）是显性。现用普通有尾鸡（甲群体）自交产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡（乙群体）就表现出无尾性状。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变，可行性方案是（ ）

A.甲群体×甲群体，孵化早期向卵内不注射胰岛素

B.甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素

C.乙群体×乙群体，孵化早期向卵内不注射胰岛素

D.乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素

出示问题，引导学生探究：①试着找出题目中反映的生物重要概念？——经过学生思考、讨论交流，学生意识到本题讨论的是：无尾性状是可遗传变异还是不可遗传变异。②利用重要概念“可遗传变异”进行推理，设计出你的解题思路？——学生以小组为单位展示解题过程，并相互评价。③解题过程中，你有哪些收获？——学生反思。

四、构建知识网络，深化重要概念

重要概念的深化其实就是系统化的过程，即由重要概念衍生出其他相关的概念，同时根据它们之间的逻辑关系，以图示的形式组成一定的结构，形成概念体系，接着把相关的生物学现象和事实性知识纳入该体系之中，这样学生就能获得一个条理清晰的知识网络，深化学生对生物学本质的认识，同时还能大大减轻学生的学习压力。下面以概念图的形式来展示可遗传变异的概念体系，并由此形成的知识网络，见图1。

从图1中可以看出“可遗传变异”这个重要概念可以统摄基因突变、基因重组、染色体变异、人类遗传病这些一般概念，而基因突变等一般概念又能统摄诱变育种、杂交育种、基因工程、多倍体育种、单倍体育种等下位概念，这样就明确概念之间逻辑关系，建构了可遗传变异模块的知识网络。只要学生形成了“可遗传变异”的概念之后，他就可以解释“为什么人类会出现遗传病；为什么会培育出杂交水稻等等诸如此类的本质问题，这样可以提高学生分析、解决问题的能力，培养学生良好的生物科学素养，同时也大大减轻了学生的负担，真正做到学习的有效性，这也是重要概念模块教学的价值所在。

总之，笔者在生物重要概念的模块教学中，尽量采用一些学生乐于接受的方法，比如联系生活实际，呈现学生喜闻乐见的案例等引入概念，使学生思维真正调动起来；通过设计合理的探究活动、呈现典型练习题等方式，解读概念，使学生切实感受到求知的快乐和成功的愉悦；充分利用重要概念作为“聚合器”，整合相关的概念及大量生物学现象和事实，采用概念图的形式构建知识网络，使所学知识系统化，以全面提升学生的生物学学习能力。

以重要概念为核心的模块教学的价值在于改进学生的学习方式，使学生逐渐地掌握生物学科的思维方式，为以后的终身学习打下坚实的基础，因此它符合高中生物课程的基本理念。然而在实践过程中也存在着一些问题，主要体现在两方面：一是模块教学的时间安排与正常教学进度的冲突；二是学生对这种新型教学模式是否适应。这些问题都有待进一步探讨和完善的。