本站原创生物学核心概念是高中生物教学的重点,也是高考的重点.下面以人教版必修三教材中“生态系统的结构”一节中出现的两个核心概念为例谈生物学概念教学中应该注意的“前概念”和“概念的外延”两个问题.
1.概念一：生态系统
1.1 问题
生态系统的概念的理解是学生学好生态系统的结构、功能和稳定性的基础.在考试时,学生往往在具体实例分析时判断不准什么属于生态系统,什么属于群落.
1.2 问题探讨
在实际教学过程中,学生往往只知道生物群落和无机环境构成了生态系统,但缺乏对其前概念的理解以及概念的外延理解,在具体实例分析判断时才容易出错.
1.3 具体教学设计
教师先引导学生思考：“什么是系统?”学生根据自己的认知水平可能回答不出.在学生思考后,教师总结：“系统是指彼此之间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而成的整体.”然后教师用教材中问题探讨中土壤与生物的实例给予解释,学生很快会理解生态系统概念中“相互作用”的含义.接着再举教材中的实例提问：动物园里饲养着各种动物,也栽培了多种植物.一个动物园中的全部动物是一个系统吗?全部动物和植物是一个系统吗?这样使学生进一步巩固对“系统”这一概念的理解.
学生在理解了“系统”的概念后,教师进一步引导思考：“系统既然是一个整体,它应该有一个范围,生态系统的范围有多大呢?”这时,教师可以指导学生阅读教材88页的下面一段有关内容,然后教师总结：“生态系统的范围有大有小,地球最大的生态系统就是生物圈.”对于生态系统的类型则要求学生自主阅读了解.
接着教师提问：“生态系统既然有边界,那么,在系统内部能不能实现物质的循环利用呢?”学生思考片刻,教师引导：“如果把我们生活的这个城市看成是城市生态系统的话,冬天时我们呼吸的氧气都来自城市内部吗?”学生自然想到冬天城市中多数植物都落叶了不能进行大量的光合作用产生足够的氧气,得出氧气这种物质在系统内不能实现自给自足循环利用.教师接着引导学生思考：“地球与宇宙之间有没有物质的交换?”学生会回答：“几乎没有.”教师接着引导：“对于生物圈这个地球上最大的生态系统来说,物质能不能实现物质循环利用而自给自足?”学生回答：“能”.教师总结：“地球上只有最大的生态系统——生物圈能实现物质的循环利用.”教师提问：“在生态系统内能量（比如光能）能不能循环利用?”学生自然想到：能量必须源源不断输入,才能维持生态系统的正常运转,能量不能循环利用.
教师讲解了生态系统的概念中的几个外延后,可以出一个问题让学生巩固学生的理解.如：一个阳光明媚的上午,树林里有一棵倒在地上的枯木,上边生长了蘑菇、木耳,还有以木材为食的蚂蚁等各种生物,这棵枯木构成了什么（生态系统）?枯木上的所有生物构成了一个什么（群落）?
1.4 教学反思
生态系统的概念教学中,其前概念是“系统”,通过讲述以及举例让学生熟悉“系统”的概念是理解生态系统概念的内涵的关键,然后引入生态系统范围、生态系统中物质和能量的利用等生态系统的概念的外延问题,最终使学生能够全面理解生态系统的概念.
2.概念二：生态系统的结构
2.1 问题
生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网.这些很简单的内容,教师经常强调但学生总是忘记.为什么学生记不住呢?
2.2 问题探讨
因为教师过于强调让学生记住这句话,而轻视了生态系统的结构这一概念本身的含义的理解.教学中,教师若先让学生理解什么是生态系统的结构,理解了这个概念,学生自然就容易记住它所包含的内容了.
2.3 具体教学设计
教师先引导学生思考：“什么叫结构?”学生思考半分钟,但在学生的认知水平上很难回答出来.然后教师逐步引导：“砖混结构的建筑物中包括有哪些组成部分?”学生容易回答出：“包括砖、沙子、水泥等”.在这个认识基础上,教师总结出结构的概念：各个组成部分的搭配和排列（现代汉语词典）.教师进一步引导学生思考：“什么是生态系统的结构?”学生回答：“生态系统中各个组成部分的搭配和排列”.教师接着问：“生态系统中有哪些组成成分?这些组成成分之间如何搭配和排列?”引导学生阅读教材90页和91页,可以先提问学生回答,根据学生的回答教师给予引导,然后总结：“组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者；生物成分之间通过营养关系以食物链和食物网的形式搭配和排列,这些就构成了生态系统的结构.”教师再具体讲述组成成分、食物链和食物网的具体内容.
2.4 教学反思
生态系统的结构概念的理解重点是让学生理解“结构”这一概念的含义,“结构”是“生态系统的结构”的前概念.只有通过例举生活中学生熟悉的例子让学生理解了前概念,本概念也就容易理解,只要理解了概念所包含的含义,即：“生态系统中各个组成部分的搭配和排列”,学生才能够牢固记住“生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网”这一本节的核心内容.
3.讨论
前概念是前科学概念的简称,也有人称为日常概念.它是指个体在正式学习某个科学概念之前已形成的与公认的科学概念相悖的观念和理解.前概念不仅来自日常生活经验,而且在教学学习中也会令学生形成前概念.前概念认识的有限性甚至错误性影响了科学概念的理解.所以,对于一个新的概念的学习中,需要先学习或纠正学生的前概念,这样符合学生对新知识的认知规律.另外,概念的外延是全面理解概念,明确本概念与其他概念的相互联系,建立概念的知识结构的必要条件.在这两个概念的教学中,教师要注重概念的内涵和外延的理解和实例反馈.概念的引入上要注重学生已有的前概念,由浅入深地在教师的引导下,由学生逐渐接近概念的实质.所以,在教学方法上,注重教师的引导,采用教师提问、适时点拨的方式引起学生的思考,最终把基本概念理解深入,取得了较好的教学效果.