黃璐璐　林建春

核心概念是學(xué)科內(nèi)容中心的概念性知識，是學(xué)科知識的主干部分。生物學(xué)是一門實驗性科學(xué)，生物學(xué)科核心概念包含了重要的概念、原理和理論，是學(xué)生理解生物學(xué)科內(nèi)容的關(guān)鍵。圍繞核心概念的教學(xué)可以使碎片化的知識形成整體，更有利于學(xué)生的理解和掌握。在高中生物的學(xué)習(xí)過程中，隨著學(xué)生認知水平的不斷提高，對生物核心概念的理解也不斷加深。在傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)課教學(xué)中，不少教師更多強調(diào)學(xué)生對知識概念的反復(fù)記憶，卻忽略了引導(dǎo)學(xué)生對核心概念更深層次的理解。筆者以“光合作用”復(fù)習(xí)課為例，研究在高中生物復(fù)習(xí)課中落實核心概念教學(xué)的方法。

光合作用是高中生物的核心概念之一，其定義為：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程。在新課的教學(xué)中，教師可以通過講授、實驗、演示、組織小組合作探究等方法，引導(dǎo)學(xué)生討論和學(xué)習(xí)光合作用的過程及其影響因素。而在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容不能局限于對已有知識的重復(fù)記憶，而需要在鑒別、論證的過程中強化對已有知識的理解。因此，筆者嘗試通過以下幾種方式來促進學(xué)生對光合作用這一核心概念的深入理解。

1建構(gòu)模型，促進核心概念的歸納

奧蘇貝爾認為，有意義學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者在新知識和舊知識之間建立起非任意的、實質(zhì)上的聯(lián)系。學(xué)生在必修一的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了光合作用的過程、光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系以及光合作用的影響因素等內(nèi)容。因此，在復(fù)習(xí)課的教學(xué)過程中，教師可以借助概念模型的構(gòu)建，促進學(xué)生對核心概念的歸納整理。

在核心概念的教學(xué)中，借助模型方法將核心概念以概念模型的形式呈現(xiàn)出來，使學(xué)生對整個體系有更清晰的認識。例如，在復(fù)習(xí)完有關(guān)光合作用發(fā)現(xiàn)史的科學(xué)實驗之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)光合作用的概念模型，如圖1所示。在此模型建構(gòu)過程中，學(xué)生不僅要熟知光合作用過程的每一步反應(yīng)，更需要明白光反應(yīng)和暗反應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系。

同時，模型建構(gòu)也可以作為教師的課堂教學(xué)效果的評價手段之一，反饋學(xué)生對核心概念的掌握情況。例如，在復(fù)習(xí)光合作用的發(fā)現(xiàn)過程時，教師可以提供以下材料：1939年英國生物化學(xué)家希爾從繁縷葉片中提取出離體的葉綠體，用離體葉綠體的懸浮液與高鐵（Fe³⁺）鹽混合并照光。一段時間后，試管中的Fe³⁺變成Fe²⁺，同時放出O₂。根據(jù)這一材料，教師請學(xué)生分析以下兩個問題：Fe³⁺變成Fe²⁺，說明裝有葉綠體的試管產(chǎn)生了什么性質(zhì)的物質(zhì)？這種物質(zhì)是由什么產(chǎn)生的？

之后，教師提供希爾實驗的補充材料：希爾將整個裝置放置在黑暗條件下，F(xiàn)e³⁺沒有變化，也沒有O₂的釋放。教師引導(dǎo)學(xué)生通過分析希爾的這組實驗，思考：通過希爾的實驗，能不能將光合作用劃分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段？回答這一問題時，學(xué)生需要聯(lián)系光反應(yīng)和暗反應(yīng)的場所和條件。在這基礎(chǔ)上，教師可以提出更高層次的實驗設(shè)計內(nèi)容：如果要設(shè)計一個實驗證明光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，可以在希爾實驗的基礎(chǔ)上進行怎樣的改進？在思考這一問題時，學(xué)生需要利用所掌握的實驗設(shè)計的方法，控制實驗的自變量、無關(guān)變量，構(gòu)建實驗流程圖（圖2），完成實驗設(shè)計。

2結(jié)合科學(xué)史，促進核心概念的理解

生物學(xué)的發(fā)展是由許多科學(xué)實驗的積累匯聚而成的，而在生物科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程中，用詳實的資料記錄對生物科學(xué)發(fā)展具有重大影響的實驗，以及科學(xué)家們在實驗中的思維過程和方法就是生物科學(xué)史。生物學(xué)科學(xué)史是一個個生物學(xué)核心概念的發(fā)展過程。因此，在復(fù)習(xí)課中以科學(xué)史為背景，教師引導(dǎo)學(xué)生分析思考科學(xué)家們的實驗思路，更能促進學(xué)生對相關(guān)核心概念的深層次理解。

人類歷史上對光合作用的研究最早可以追溯到1648年比利時科學(xué)家海爾蒙特對柳樹生長所需原料的探究。在這幾百年的時間里，無數(shù)科學(xué)家們的實驗匯集在一起形成了今天對光合作用這一核心概念的認識。到目前為止，已有12位科學(xué)家因研究光合作用的相關(guān)過程而榮獲諾貝爾獎。在復(fù)習(xí)課中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗證明光合作用所需要的條件，促進學(xué)生理解光合作用相關(guān)的核心概念。如給學(xué)生提供實驗材料：某種綠色植物若干、光源、不透光的錫箔紙、碘液等。教師提出問題：如何設(shè)計實驗證明光合作用需要光？根據(jù)教師所給的實驗材料，學(xué)生很容易聯(lián)系薩克斯的實驗。接著，教師引導(dǎo)學(xué)生分析薩克斯實驗的過程及產(chǎn)物，并提出問題：除了檢測糖類之外，還可以通過什么指標來檢測光合作用的強度？學(xué)生會很容易想到：光合作用的產(chǎn)物包括糖類和O₂，因此，除了用碘液檢測之外，還可以通過O₂的生成來檢測光合作用的產(chǎn)物。由此引出關(guān)于恩格爾曼的實驗分析。

教師在復(fù)習(xí)課中結(jié)合科學(xué)史，不僅能讓學(xué)生掌握科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，更有利于學(xué)生理解核心概念的形成過程，進而提高復(fù)習(xí)課堂的有效性。

3聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)情境促進核心概念的應(yīng)用

教師在高中生物復(fù)習(xí)課中運用情境教學(xué)的方式，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究的興趣，促進學(xué)生更好地理解核心概念并將核心概念運用于生活實際。光合作用是自然界中最常見的生命現(xiàn)象之一，在復(fù)習(xí)教學(xué)引入時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察身邊的植物，進一步激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。

例如，筆者通過展示校園大榕樹的圖片，引導(dǎo)學(xué)生從榕樹的生長過程思考光合作用的作用，從而引入關(guān)于光合作用過程的探索歷程。在復(fù)習(xí)完光合作用發(fā)現(xiàn)史、建構(gòu)光合作用過程的模型之后，教師再次展示大榕樹的圖片，并要求學(xué)生由這棵大榕樹出發(fā)，思考光合作用對榕樹生長發(fā)育的作用以及榕樹的光合作用對整個生態(tài)系統(tǒng)的作用。學(xué)生不僅要知道光合作用是綠色植物利用CO₂和水，在葉綠體中制造有機物同時放出O₂的過程，更需要理解在這個過程中植物吸收光能并利用光在含碳分子之間形成的強有力的化學(xué)鍵，從而獲得了能量。作為生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，榕樹通過光合作用將光能固定成化學(xué)能，并通過食物鏈和食物網(wǎng)流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)。

在運用情境教學(xué)模式的時候，教師要注意所選的情境需貼合學(xué)生的生活實際，最好能引起學(xué)生的共鳴。同時，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)更多地引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)理論延伸到現(xiàn)實生活中，通過解釋身邊常見的生命現(xiàn)象來實現(xiàn)對生物核心概念的深入理解。

除了光合作用之外，高中生物學(xué)中還有很多核心概念。在進行復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計時，教師可利用核心概念建立知識體系，進而妥善處理教材中的相關(guān)資料，使得教材中的資源可以得到最大程度的利用。而在每一節(jié)課中，核心概念就是該節(jié)課的主線，教師可以采用不同的教學(xué)方法使主線更加清晰明了，如建構(gòu)模型、結(jié)合科學(xué)史以及情境教學(xué)等方法。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為，學(xué)生在學(xué)習(xí)時需要對教師提供的材料進行主動建構(gòu)。因此，在具體的教學(xué)過程中，教師可以依據(jù)建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)，側(cè)重學(xué)生核心概念的構(gòu)建過程，使學(xué)生真正理解概念，并能將核心概念用于生活實際。