例谈建构初中生物学重要概念的教学策略
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摘 要：以苏教版七年级上册“第四节植物的呼吸作用”一节的教学为例，提出通过创设问题情境，引导学生参与实验探究，进行比较分析和联系生活实际，有效建构初中生物学重要概念的教学策略。
关键词：初中生物学；重要概念；建构；教学策略
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2015）21-0068-02
《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称“新课标”）强调了凸显重要概念的教学，明确提出：“生物学重要概念处于学科中心位置，包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。”并从课程内容的10个一级主题中确立了50个需要帮助学生形成的生物学重要概念。在教学研究与实践中发现，学生对一些专业性强的重要概念感到抽象，难以理解，易于混淆。那么，如何帮助学生建构这些生物学重要概念？我们以苏教版七年级上册“第四节植物的呼吸作用”一节的教学为例，谈谈教学实践中的一些做法。
一、创设问题情境，激活学生思维，引入科学概念
“学起于思，思起于疑”。问题是思维的起点，也是思维的动力。“植物的呼吸作用”是“生物圈中的绿色植物”单元的教学重点和难点之一，在植物体生命活动中占重要地位。由于呼吸作用是发生在植物体内的一种复杂的生理活动，学生日常生活中感性认知很少。那么，怎么使学生对学习的概念或相关内容的知识感兴趣呢？我们通过创设与学生生活密切联系的问题情境来激活学生思维，激发学生对科学概念学习的兴趣，教学实践中收到了较好的效果。例如，“同学们，人和动物都需要呼吸来维持生命，那么，植物是否也像人一样进行呼吸呢？（学生会七嘴八舌地展开讨论，大部分学生认为植物也要呼吸，但与人不同的是吸入二氧化碳、呼出氧气。）接着问：同学们的猜想到底对不对呢？通过创设这样的问题情境，好比一石激起千层浪，会深深地触及学生思维，激发学生强烈的学习和探究欲望，将学生自然引入到探究植物呼吸这一基本生命现象中来。教学实践表明，教师围绕重要概念和教学目标，在深入挖掘教材资源，联系学生生活的基础上，创设与概念本质属性相关联的、直观具体、真实多样的问题情境，就能够激发和保持学生持久的学习动力和兴趣。
二、参与实验探究，引导归纳总结，建构科学概念
“新课标”在“教学建议”中指出，为了帮助学生形成正确的生物学重要概念，教师需要向学生提供各种丰富的、有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑。结合苏教版七年级上“第四节植物的呼吸作用”教材内容，考虑到学生缺乏相关的化学知识（如学生对二氧化碳的性质不了解），教师应该选择和提供哪些生物学事实帮助学生建构呼吸作用概念呢？我们主要采用引导学生实验探究的方法，观察生命现象，在阅读思考、交流表达等自主学习、合作探究活动中内化、建构概念。实验前先让学生阅读超链接――化学知识，根据自己了解的化学知识设计一个验证人体呼出气体中含较多二氧化碳的实验，然后请一名学生上台演示实验。这样，学生对二氧化碳的鉴定方法就有了直观的认识。接着组织学生分组实验，并通过PPT呈现一系列问题串：①植物呼吸作用产生二氧化碳的实验中，为什么要用密闭的黑色塑料袋装蔬菜？新鲜的蔬菜和烫过的蔬菜有什么不同？②A、B袋内的气体使石灰水发生变化了吗？比较两只袋内的气体，说明植物呼吸过程中产生了什么气体？③植物呼吸作用消耗氧气的实验中，小木条的火苗在甲、乙两只锥形瓶内火焰有无变化，为什么？比较两只瓶内的气体，说明植物呼吸过程中消耗了什么气体？氧气跑到哪里去了呢？④两组实验是否设计了对照实验？如果有，分别是哪一组？在教师的引导下，学生通过观察实验现象，对比分析实验结果，相互讨论交流，会说出植物的呼吸作用是在活细胞中进行的；在呼吸作用过程中会产生二氧化碳，消耗氧气。至此，学生对植物体具有呼吸这一生物学重要事实就有了明确的认识，但如何引导学生归纳、总结呼吸作用的概念呢？于是，再启发学生思考：“为什么人和植物在呼吸时，吸入了较多的氧气，而呼出气体中二氧化碳会变多？”将学生自然引向对呼吸作用实质问题的探究。但是，苏教版七年级上第四节“植物的呼吸作用”教材可提供学生学习和思考的生物学事实资料明显不足，我们在课前设计了一个模拟生活情境的实验给予补充，分别将等质量的干蚕豆种子和萌发的蚕豆种子装在两只相同的保温瓶中24h，上课时，让学生用手摸一摸两只瓶子内部，说出感觉是否一样。从而引导学生提出探究的问题：萌发的种子为什么会产生热量？接着，组织学生讨论，在教师的引导下，学生通过合作学习，交流补充，得出种子的呼吸作用是一个比较“花费时间”且释放能量的过程，其中部分能量以热能的形式散失出来，学生总结的“花费时间”可以理解为呼吸作用是一系列复杂变化的。这样，引导学生由表（呼吸）及里（呼吸作用）进行抽象、概括，帮助学生建构了呼吸作用的概念，与此同时，学生的思维能力、交流表达能力、合作探究能力等得到了有效锻炼和提高。研究表明，科学概念只有通过观察、实验、比较等有意义的学习过程建构而来，学生才会留下深刻的印象并对概念形成较好的迁移与运用能力。“实践出真知”、“事实胜于雄辩”是能穿越时空的教学法则，也是概念建构过程中众多教学策略中的首选。
三、进行比较分析，深化对重要概念的理解
学生对事物的认知是一个从感性到理性的过程。在教学中引导学生通过对生物学事实的观察、比较、分析、归纳与总结，经历了概念形成的思维过程，帮助学生建构了植物呼吸作用的概念，但在教学实践中发现，学生对呼吸作用概念的本质认识仍然达不到教学目标的要求，还需要在课后组织学生对植物光合作用和呼吸作用概念的比较对比，以深化对重要概念的理解。可采用列表格的方法从发生的部位，条件、原料、产物、能量转变等方面引导学生寻找植物光合作用和呼吸作用概念之间的区别与联系，帮助学生深入理解概念，辨析概念，掌握概念。
四、联系生活实际，巩固运用概念
教师在生物学教学中帮助学生形成生物学概念的目的是引导学生运用重要概念来解释与生物学有关的现象，解决学生在学习生物科学中遇到的问题并能根据已有的生物学知识和经验做出自己的判断，从而提高自身的生物科学素养，对今后的学习和生活产生积极影响。因此，学生构建起重要概念后，教师要引导学生通过联系生活实际或设置新情境，把学生带到真实的生活中，在解决问题的过程中，促进学生对重要概念的巩固、迁移和运用。例如，有人在冬季将许多生长旺盛的植物移入到卧室内，这样做对人体健康是否有利？为什么？通过引导学生讨论，分析，会得出在夜间旺盛的植物只有呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳，与人体争夺有限空间的氧气，不利于人体健康。再如，在探究“绿叶在光下产生淀粉”实验中，将天竺葵放在黑暗处一昼夜，其目的是消耗掉细胞中的有机物，你能说出其中的道理吗？有经验的老农把手堆放一段时间的新鲜谷堆中会有潮湿和发热的感觉；甜玉米放置时间久了甜味会变淡；冬季存放的萝卜开春后就会“空心”等等与学生生活实际密切联系的事例引导学生讨论，促进学生运用概念解决问题，达到巩固概念的目的。