围绕核心概念构建知识框架
――――以“细胞的结构和功能”为例进行核心概念教学生物学是以核心概念和重要概念为基础来构建的复杂而丰富多彩的知识体系的，核心概念是生物学理论的基础和精髓，也是思维过程的核心；《普通高中生物课程标准》在表述课程的基本理念时，把核心概念及概念间的相互关系放在教学的重要位置，指出“要注重学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。

如果学生能把核心概念研究清楚，至少解决了生物学科一半以上的问题，同时也有了进一步深入学习以及自主学习的基础和条件。

而“怎样实施生物概念的教学？怎样更好地帮助学生理解和掌握概念”是很值得我们去思考、研究和实践的。

一、核心概念及核心概念在教材中的位置
核心概念构成特定知识体系的基本框架，是具有文件夹功能的概念、具有统摄思维功能的概念、具有迁移价值的概念，位于学科知识结构中一般概念的上位，是一种规律性的认识。

核心概念具有统摄一般概念和事实性知识的作用，因为一般概念更接近于事实性知识，而核心概念则是超越具体、事实性知识的认识。

根据课程标准及人教版高中生物教材，绝大部分“章”的知识是围绕核心概念来编写的，其设计的框架也有利于学生掌握核心概念。

教学中核心概念往往不是一节课就可以形成的，通常需要多节课甚至是更长时间的、多角度的学习才可以形成的认识。

二、确定核心概念进行有效教学
高中生物学核心概念的教学常常不是一节课就可以完成的，每一节课均应从不同的维度指向核心概念，即确立“节”的核心概念对应课堂教学更有效。

我以“细胞的结构与功能”为例，主要探讨如何围绕核心概念构建知识框架，形成自己的知识网络。

1.“细胞是最基本的生命系统”，在必修一的5个核心概念中，这是生命的层次观和系统观的核心命题之一。

在我们整个高中生物的学习进程中，细胞的结构和功能贯穿其中，每一模块的学习我们都可以把其中的知识点整合到细胞的这个结构框架中，所以我指导学生在学习细胞的结构和功能这一核心概念时应和学
生强调其基础性和重要性。

我们可以把“细胞的结构与功能”的核心概念，采用一种完整的陈述句形式来表述，然后将基本概念依次列出：
A1.细胞膜――系统的边界
A1.1怎样制备细胞膜（选用何种生物制备）
A1.2细胞膜的成分（少量糖类的主要作用）
A1.3细胞膜的功能（区别于细胞壁）
A2.细胞器――系统内的分工和合作
A2.1细胞器的种类（分类方法，按有无膜的结构，动植物特有与共有，是否有水生成，是否含有遗传物质等）
A2.2分泌蛋白的合成和分泌（所需细胞器的种类和膜结构的种类）
A2.3细胞的生物膜系统（定位的是细胞还是个体）
A3.细胞核――系统的控制中心
A3.1细胞核的功能（是代谢的控制中心还是代谢的主要场所）
A3.2细胞核的结构（核孔是大分子物质进出的孔道）
A3.3模型的种类（数学和概念模型必修三要学习到）
确定单元核心概念后，就为本单元教学过程指明了方向。

2.关注学生的前生物学概念对教学的影响
前生物学概念是指学生在学习生物学以前已经在生活实践中形成的生物学概念。

新知识的学习则是建立在这些存在个别差异的先前概念之上的，前概念有的是片面的、不准确的，甚至是错误的概念，如细胞壁也有同学当成了细胞的边界；进行有氧呼吸的生物必须有线粒体，进行光合作用的生物必须有叶绿体；激素都是蛋白质；亚显微结构是由电子显微镜观测到的，所有的细胞器我们在光学显微镜下就看不到；原核细胞和真核细胞的细胞壁的成分是相同的等等，我们要克服这些学生接受正确概念的障碍和阻力。

3.创造冲突的学习情境
我们在掌握了学生实有的原认知结构状态以后，设法打破学生原有认知结构，使之出现“认知失衡”状态，从而产生认知冲突，激发求知欲望。

打破旧有认知结构的目的是要建立新的认知结构。

建立新的认知结构从以下方面进行：一是概念形成，主要通过学生对科学事实的直接感知和观察来建立初级概念；二是
概念同化，用已有的概念来吸纳新的概念，原有的认知结构的“缺口”暴露后，通过概念同化来将新信息整合到原有认知结构的缺口中；三是概念改变，主要是学生原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大转变，学生习得新概念后，应及时通过精加工策略来将新旧知识整合起来形成新的认知结构。

例如：我们在讲线粒体的时候要区别真核生物和原核生物是否有线粒体，是否能进行有氧呼吸，提醒学生注意线粒体是有氧呼吸的主要场所；叶绿体也要区别真核生物和原核生物是否有，没有能否进行光合作用，区别对待线粒体和叶绿体，是光合作用的场所和呼吸作用的主要场所；我们观察的细胞器是电子显微镜观察的亚显微结构，而光学显微镜观察的显微结构能观察到三种细胞器；分泌蛋白都有哪些，是否是全部的激素，抗体和消化酶，区别对待需要哪4种细胞器，需要哪5种膜结构；细胞的生物膜系统也要区别真核生物和原核生物（原核细胞只有细胞膜而无细胞器膜和核膜），区别血管壁及消化管壁是否为生物膜系统；比较细胞核和细胞质谁是代谢的中心，DNA能否出入核孔，进出核孔的大分子物质RNA和蛋白质的运行方向是否一致，染色体和染色质的关系是什么，它们都能在显微镜下看到吗；为什么拍摄的显微照片不是物理模型？
4.利用各种直观手段，进行核心概念建构
在教学中，应尽可能通过实物、图片、照片、录像片、实验等，丰富学生的感性认识，有助于学生对学科核心概念的建构。

教材中含有许多形式内容丰富多彩的插图，通过对教材插图进行对比、整合、实例化，能够加强学生对核心概念的理解和掌握。

例如，关于动植物细胞器的区别和联系，教材配有清晰的插图可以让学生阅读课本相关内容，同时参考课本上的插图，进行思考，引导学生总结不同种类生物间各种细胞器之间的区别。

又如“分泌蛋白的合成和分泌”过程中，学生理解比较困难，把这一现象做成动画，通过同位素标记法连贯地演示合成和分泌过程，学生便会对这一具体过程发生的场所、条件、产物、所需要的细胞器和膜的种类有一个整体认识，从而达到事半功倍的效果。

5.绘制概念图，进行核心概念构建
概念图是用来组织和表征知识的工具。

它是由节点和连线组成的一系列概念
的结构化表征，其中的节点表示某一命题或领域内的各概念，连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。

它可以让学生通过各个知识点的回顾，梳理相关概念间的联系，从而建构核心概念。

在构建核心概念时，教师可以放手让学生自己去画概念图，构建知识体系，帮助他们深化理解现有的核心概念并进行具体的运用。

例如，在细胞器中的学习中，我们可以先画出一部分概念图，让学生扩展补充，学生通过分析修改，最终达到自主构建知识网络的目的。

新出现的概念图可以独立呈现，待新课教学告一段落，在做小结时才将新课的概念图并入原来的大概念图中，每一节课都可以得到一张小的概念图，而这一张概念图又可以归并入整个章节的大概念图中，通过这种整合，学生在自己的认知结构中构建起新、旧概念之间的联系，并清晰地了解各概念之间的关联和区别，建立起综合概念图，由“点”串成“线”形成“网”，不但建立完整的知识体系，还有助于学生进一步掌握知识，拓展思维打下良好的基础。

6．利用典型例题，设计反馈练习
概念的掌握最终不是以学生能复述和解释概念为目的,而是以学生能运用概念去解释生活中的生物学现象和解决实际问题作为最终目的。

例题必须是教学重点，能够让学生举一反三，触类旁通，形成概念之间的联系，从而提高解题能力。

例如：下图是某种生物的细胞亚显微结构示意图，试据图回答：
（1）图中［2］的主要成分是。

（2）被称为细胞内“动力车间”和“养料
制造车间”的细胞器分别［］和
［］。

（3）若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则
色素主要存在于［］。

（4）如果该细胞是低等植物细胞，则图中
还应该有的细胞器是。

若该细胞是高等动物细胞，则不该具有的结构是[ ] 、 [ ] 和[ ] 。

（5）图中与核糖体形成有关的结构是［］；遗传信息的载体主要存在于[ ]
中。

（6）人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。

现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。

①实验课题：______________________。

②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。

③实验原理：_____________________________。

④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。

围绕核心概念进行教学设计，能在检测环节设置合适的检测点，特别是对核心概念形成基本理解的关键点，预设学生知识内化后应该发生的外显行为，这样可以通过观察学生的外显行为检测学生对核心概念理解达成的程度，更好地理解核心概念的内涵和外延。

学生围绕核心概念构建有逻辑关系的知识结构框架，是一个深度思考、有机整合的过程，是提升学生的学习能力、发展思维能力、增强创新能力的必要条件，也是加强学生理解和记忆知识的根本措施。

实施核心概念教学是实现有效教学的重要途径，让学生更快、更有效地掌握高中生物学知识。