概念认知结构视域下的“生物的变异”专题复习教学实践

概念认知结构视域下的“生物的变异”专题复习教学实践

王艳萍

沈阳师范大学教师教育学院 110034

摘要：本文阐述了概念认知结构视域下的概念图教学、探究性教学及信息化学习环境教学的内涵，并以“生物的变异”专题复习教学为例，提出高中生物学复习教学中寻找认知“难点”、突破学习“极点”等有效复习策略，帮助学生构建概念体系、应用概念，发展生物学学科核心素养。

关键词：概念认知结构；高中生物学；生物的变异；专题复习

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）提出课程理念之一是内容聚焦“大概念”，体现“少而精”的教学原则，确保学生有相对充裕的时间主动学习，让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念，发展生物学学科核心素养。高中生物学“生物的变异”专题中有基因突变、染色体结构变异、基因重组和染色体结构变异中的易位等概念，这些概念抽象，易混淆。因此，这部分内容的专题复习问题解决至关重要。

一、概念认知结构视域下的教学方法

1.概念图法教学

概念图是一个有层次的意义网络，它与人类认知结构中表征、组织、储存知识的方式基本吻合。概念图能帮助学生梳理概念的层次关系，并在各概念间建立有意义的联系，所以能加深学生对概念的理解。学习的过程就是建网过程——不断地向网络增添新内容。概念图的层次化、交叉性特点，造就了其促进知识同化，实现知识整合的功能。

在高中生物学核心概念教学时，应用概念图法，可以将原本抽象的概念、专业术语以可视化的形式呈现在学生的眼前，使相关概念、知识点之间的关系结构体现得更加清晰，便于学生在学习中构建知识体系，根据概念图将知识内容进行分类整合。

2.探究性教学

《课程标准》基本理念之一教学过程重实践，这里的实践指科学实践活动，包括科学探究活动和工程实践活动。生物学课程强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑活动，通过探究性学习活动，加深对概念的理解，提升应用知识的能力，进而能用科学的观点、知识、思路和方法，探讨和解决现实生活中的问题。

教师为学生创设真实的情境进行引导，促使学生在探究性学习的过程中，学会在做中学、做中思、做中悟，这一过程使学生解决实际问题的能力得到锻炼，对生物学核心概念理解更加透彻，对所学知识融会贯通，提高灵活运用的能力。

3.信息化学习环境教学

信息化学习环境能够提供文字、图形图像、音频、动画、视频等多种媒体，特别是虚拟仿真技术。信息化学习环境的应用能带来充分的交互性，从而创设生动、直观、形象的学习环境，使教学直观化、模型化、动态化。

高中生物学教学内容中，不少涉及微观、抽象、过程性内容，学生不易理解。针对这一问题，教学时可借助多媒体设备，将难以理解的概念以可视化的图像加以演示辅助教学，实现教学方法的灵活多样，提高教学效率。

2. 概念认知结构视域下的“生物的变异”专题复习策略

1.深入分析学情，寻找认知“难点”

通过深入分析学生的概念认知层级水平，寻找学生的认知“难点”，设计与实施有针对性的教学，避免认知层级低的学生“听不懂”、认知层级高的学生“吃不饱”的现象，让全体学生皆有课堂参与感与收获感，提高教学效率。

例如，笔者在对学生认知结构的深入分析后发现，学生形成了有关“生物的变异”混合式的认知结构，概念体系存在缺漏和联系不够稳固的现象。学生比较容易混淆的概念有“基因突变”与“染色体结构变异”中的“缺失”及“重复”、 “基因重组”与染色体结构变异中的“易位”及基因重组的实质和成因等。学生绘制的概念图仅体现这些概念之间的简单联系，反映了学生对概念之间的联系认识尚不稳固，无法从整体水平把握概念和概念之间的联系。因此，笔者设计“生物的变异”专题复习教学目标为:①通过对基因突变现象的分析，阐明正常的生命信息及其表达是生物体正常生长、发育、繁殖等的保证，举例说明生命因遗传而延续，因变异而多样；②构建、展示与评价“生物的变异”概念图，发展归纳能力和建模能力；③尝试分析基因突变及基因重组的本质，说明基因重组与杂交育种的关系、基因突变与诱变育种的关系；④合理解释细胞癌变、人类遗传病等生命现象，养成健康的生活习惯并且向他人宣传关爱生命的观念和知识。

2.引领合作交流，突破学习“极点”

复习阶段，学生容易出现“每次考试发生的问题相似、难以有所突破”等学习“极点”现象。为此，通过小组讨论等合作交流活动，使学生保持较高的学习热情，帮助学生突破学习“极点”。

基因突变概念图总结了关于基因突变的定义、实例、原因、特点及意义，但没有抓住基因突变概念的内涵，即碱基对的替换、增添和缺失使得DNA分子中储存的遗传信息发生改变，从而有可能导致其所决定的氨基酸种类改变，进而使得生物的性状发生改变，也没有体现基因突变与相关概念间的联系。因此，教师组织学生小组讨论，帮助学生认识碱基对缺失与染色体结构变异中“缺失”的区别、碱基对增添与染色体结构变异中“重复”的区别在于“基因突变”的观察对象为“碱基对的种类或数量”, 而染色体结构变异的观察对象为“基因的数量或基因的排列顺序”等。经过展示、交流，学生相互评价，促进学生理解基因突变的实质、基因突变与染色体结构变异的区别及基因突变引起生物性状发生改变的原因等学习难点，完善概念认知结构，突破学习“极点”。接着指导学生进一步分析染色体结构变异与基因突变示意图，及时巩固基因突变与染色体结构变异等相关概念，使学生深入认识概念的内涵，培养学生思维的灵动和发散性，建立稳固的概念认知结构。

2. 结语

在高中生物学复习教学中，应重视引导学生构建知识网络图，要创设恰当真实的问题情景，开展质疑、解惑、梳理等教学活动，增加对概念内涵及外延的理解，对概念知其然，且知其所以然，帮助学生建立正确的概念认知结构，形成概念模型，提高复习效率，落实发展学生生物学学科核心素养。

本文系辽宁省教育科学“十三五”规划2017年度课题“基于核心素养的中学生物教学实践研究”（课题批准号：JG17CB391）的研究成果。

参考文献：

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