【摘要】生物学概念是生物学课程内容的基本组成，围绕概念组织教学能够提高教学效益。以“问题-实验-构建”为主线，通过概念解构和生成性问题的实验探究构建核心概念“种子的结构”，培养学生的生物学学科素养。

【关键词】生物学学科素养；种子的结构；概念教学

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》明确指出：生物学概念是生物学课程内容的基本组成，生物学重要概念处于学科中心位置，教师要围绕生物学重要概念来组织并开展教学活动，有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。生物课中的核心概念是学科素养的基础，概念的解构是概念建构的前提，教师应以解构后的下位概念为逻辑起点进行教学。生物核心素养以学生为本，意在培育学生全面发展的综合能力，同时加强学生的学科能力和品格素养。本文以“种子的结构”为例，尝试探讨概念教学中学生生物核心素养的培养。

一、教材分析

“植物的生活”是《初中生物课程标准（2022年版）》中的7个核心主题之一，了解种子植物中的单子叶植物和双子叶植物种子的结构，构建核心概念“种子的结构”，为第二章被子植物的一生做铺垫。

本节的重点是了解种子的结构及部分功能，认同结构和功能相适应的生命观念。配合交互一体机、希沃上课助手等自主观察。教师采用问题与任务双驱动，利用白芸豆和大颗糯性玉米开展实验，配合信息技术工具直观演示探究过程，引导学生自主构建概念，培养学生生物学科核心素养（如图1）。

二、教学目标

（一）生命观念：了解双子叶植物和单子叶植物种子的结构及部分功能，认同生物的结构和功能相适应的观念。

（二）科学思维：通过问题驱动与实验探究，鼓励学生质疑，逐步发展学生逻辑思维，培养严谨的科学态度。

（三）探究实践：通过观察实验现象发现问题，体验探究性实验设计，培养学生动手能力和创新能力。

（四）态度责任：尝试自己播种，形成保护植物，珍爱生命的意识；了解人工种子，世界种子库等，关注科学·技术·社会·环境（STSE）。

三、教学过程

（一）课前活动，感知概念

概念教学的任务就是要发现学生的前科学概念， 依托相关的事实性知识将其转变为科学概念。学生前科学概念是根据生活经验说出生活中常见的种子，知道种子是生殖器官之一，但仅限于理论水平。展示开心果和白果，学生初步判断开心果不是种子，白果是种子，引发学生认知冲突，进而对种子结构的思考：怎么判断是否为种子呢？一颗完整的种子由哪些结构组成呢？

（二）观察探究，构建概念

倡导实验学习，为学生的概念形成提供支撑，让学生体会到动手做是最好的学习策略。观察种子结构以“问题-实验-构建”为主线，细化教材问题，层层递进，引导学生由表及里观察，培养学生自主实验操作和观察能力。将核心概念“种子的结构”解构为3个下位概念（如图2）。先分别观察双子叶植物的种子白芸豆和单子叶植物的种子玉米的结构，即下位概念1和2，再比较观察两类种子的异同点，即下位概念3。

1.菜豆种子的观察

问题串：（1）白芸豆种子外面的一层薄皮是什么结构？有什么作用？（2）去掉薄皮后，发现其有几片豆瓣，豆瓣是什么结构？（3）白芸豆种子的除豆瓣外，还有哪几个结构？（4）与豆瓣连接到一起的是哪个结构？

小组观察白芸豆后，请学生代表用交互一体机展示结构，构建次位概念1，即双子叶植物的种子由种皮、胚芽、胚轴、胚根和2片子叶构成。

2.玉米种子的观察

增设碘液遇白米饭变蓝的实验说明淀粉遇碘变蓝是淀粉的特点，利用该特性进行显色，观察玉米胚乳的位置。

问题串：（1）玉米种子最外面是什么结构？它有什么作用？（2）玉米种子纵切，在切面上滴碘液，发生颜色变化的是哪一结构？说明其含有哪种有机物？（3）其他部分是种子的什么结构？尝试用简化实验工具-牙签将这些结构挑起。（4）玉米种子的胚有几片子叶？与子叶连接到一起的是哪个结构？

小组观察玉米后，借助在希沃传屏视角下用牙签将玉米种子的结构清晰的展示，构建次位概念2即玉米种子结构由种皮、胚芽、胚轴、胚根、胚乳和1片子叶构成。

3.比较两种种子的异同

利用彩绘涂鸦白芸豆和玉米种子各结构，不同的结构用不同的颜色，同一个组涂鸦的不同种子的相同结构用同一种颜色，通过颜色的对比，学生构建次位概念3：菜豆与玉米种子结构异同点即两种种子都有种皮、胚芽、胚轴、胚根、和子叶，但玉米子叶为1片且有胚乳。

基于下位概念的教学，学生能够自己构建核心概念，即种子的结构由种皮、胚根、胚轴、胚芽、子叶组成，有的种子还有胚乳。

（三）拓展实验，深化概念

学生在观察种子结构实验时提问：为什么不往白芸豆的子叶处滴加碘液？是否也会变蓝？教师在教学过程中鼓励学生提问，根据学生疑惑深化教材，打造生成性课堂，培养学生敢于质疑，积极思考的科学思维。

课本指出：子叶或胚乳里含有丰富的淀粉等营养物质，这些营养物质能够供给胚发育成幼苗。经查询发现相关考题会考察碘液滴加到菜豆种子的子叶部分是否会变蓝，相关文献表明白芸豆、花生、绿豆、玉米均含有淀粉，因此引导学生设计实验检测白芸豆，花生，绿豆的子叶和玉米胚乳的淀粉的存在情况，结果表明遇到碘液后，玉米胚乳迅速变蓝，白芸豆，花生，绿豆的子叶约1min后也变蓝。该现象说明了这四种种子的子叶或胚乳中存在淀粉，从而了解到种子均含营养物质。

在此基础上教师顺势提示学生注意观察单子叶植物种子的胚乳和双子叶植物种子的子叶在种子中占的体积比例，比较分析出种子的营养物质主要储存在子叶或胚乳，该部分在种子中占的体积比例大，能够提供给种子发育成幼苗，由种子的结构延伸到相关功能，渗透结构与功能相适应的生命观念。

（四）践行体验，应用概念

具身认知理论认为把概念获得视为大脑内部表征的观点是不充分和不完善的，认知的形成和发展依赖于各种经验特别是身体的经验，包含个体、环境、文化等因素复杂的相互过程。因此将知识延续到生活中，在生活中发现理论知识显得尤为重要。学生课后观察感兴趣种子，发现荷兰豆和花腰豆等种子的各部分结构区分明显，为后期教师的教学素材提供了新的方向。有学生解剖观察了“白果”和“开心果”，发现了两者之间的差异，为下节课的内容奠定基础。播种并观察记录成长过程，学生进行了思维的深加工，对概念的内涵和外延有了更深入细致的理解，破土而出的种子需要克服许多阻力，形成爱护植物，珍爱生命的观念。

（五）课外拓展，提升素养

由传统的“师本教育”逐步转向“生本教育”，小老师们介绍斯瓦尔巴特群岛挪威世界种子库、中国昆明种子库、种子与人类发展的关系、阅读书目《种子的胜利》等，达到生物与美术、文学融合，培养美育和人文素养。课程教学需要融合，生物学与社会技术及环境科学的融合（STSE）体现科学来自于生活，用之于社会，利于学生关注理论与实践之间的联系。教师通过一些自然条件下不结实的或种子很昂贵的或濒临灭绝的植物介绍人工种子，开展STSE教育，树立科教兴国的理念，促进学生“社会责任”核心素养形成。课程中引导学生关注“生活”，学生利用种子制作“艺术品”，制作了如中国地图，校徽等，在五育并举促成长的背景下培养了美育，在教学中渗透爱国和爱校理念。

四、教学反思

教学过程中把核心概念解构，将下位概念嵌入问题驱动与实验探究之中，合理改进实验材料，增设演示实验，利用彩绘涂鸦、希沃传屏等构建概念，达到核心素养的落实。教师鼓励学生提问质疑，让学生敢于表达，对学生提问给予及时的反馈，师生共同设计探究实验，打造生成性课堂，培养学生科学探究，严谨的逻辑思维的生物学学科核心素养。学生课前课后联系生活，将课堂知识延续到生活之中，从生活当中收集生物相关的知识反馈到课堂之中，打破了对种子结构短暂的印象，形成了思维的延续。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部．义务教育生物学课程标准：2022版[S].北京： 北京师范大学出版社，2022：36．

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