概念教学的核心篇1
【关键词】概念获得策略；生物学教学；核心概念建构；自主学习
中图分类号：G42文献标识码：a文章编号：1005-5843（2011）06-0147-02
一、问题的提出
概念获得理论是指概念是构建理论的基石。生物学概念是生物学学科体系的基本单位，是组成生物学学科的知识点。生物学学科知识是由众多的生物学概念，以及通过它们的相互联系而建构出来的知识网络框架。对生物学知识进一步总结形成生物学概念，在概念间建立联系而形成规律。核心概念的内涵是指概念反映生命规律，概念的外延是包括内涵适用的外部条件，理清概念关键是要分清概念的本质，在对感性材料的抽象过程中不要把附带属性作为概念的内容，这就需要我们在众多的生物学概念中提炼出能反映生物学本质的、构成学科框架的概念，因为这样可以统摄生物学学科的一般概念，可以揭示一般概念之间的联系，这样的概念就叫核心概念。
二、生物学核心概念获得的一般过程
1.找出事物的表象特点，观察认识阶段。生物学核心概念的形成，最初来源于有关的生物学客观现象的观察认识，感性认识是概念形成的基础，感性认识越细致，越有利于概念的形成，感官认识的积累可以来自生活经验。例如，在生活中观察到某一群家畜的种群特点；实验观察玉米种子萌发时，根的生长方向受重力的影响；直观的教学语言，在教学过程中对豌豆七对相对性状描述等，感性认识也就是获得生物学事实的过程。
2.概括总结，抽象理论形成阶段。在生物课堂教学中，学生对概念的认可往往是一个逐步加深的过程，一般都是由认知到理解、由低级到高级的完善过程。因此，在教学过程中，感性材料的认识和分析，感性到理性的提升，概念本质的剖析是教师进行概念教学的几个突破点。画图分析，动手制作模型有利于学生加强感性认识，使知识经验化、直观化，有助于概念的形成。从感性认识上升到理性认识的过程，是在感性认识的基础上，通过对客观事物的本质特征进行抽象，概括而形成的。通过整合，抽取出生物学对象的共同特征，通过概括，把抽取的共同特征推广到同类事物，形成一定的理论。例如，我们在观察了池塘中的生物以后，学生可以自发的总结出种群和群落的概念。
3.深化知识形成体系，核心概念初成阶段。概念的深化就是将获得的概念整合到原有的认知结构中，成为整个概念系统的一部分，是运用概念进行推理、做出判断，解决问题的过程，是运用知识迁移的重要措施。以知识单元作为建构核心概念的基本单位，一方面，教师可以整体把握章节知识的教学核心，从整体设计出发突出各节内容的联系性和整体性；另一方面，作为承上启下的桥梁，将学科的核心概念与课时核心内容的内在逻辑关系联系起来。审视整体知识章节的内容，建构本章节的核心概念体系，从整体的角度，系统分析教学章节内容的相关性和层次性，建构本章节的核心概念体系。
4.知识拓宽，核心概念应用阶段。教师要认真学习新课程的知识，熟悉学科特点、知识模块安排，熟悉生物学科的网络知识体系。教师要不断转变教学方法，根据新课改的要求，教会学生怎样去学，通过课堂精讲点播、实验归纳、模型制作建构，充分调动学生学习的积极性，发挥内驱力，深入了解核心概念的实质，在运用核心概念进行教学时，放手让学生自己去建构，画概念图，列好知识体系，教师在此过程中主要进行合理引导，发挥好教师的导演角色。
三、生物学核心概念教学
1.建构概念图，提升概念获得的准确性。如果我们能够成功地提炼章节知识的核心概念，并且将它们组合成能够概括生物知识基本面貌的核心体系，然后围绕该体系选择相关内容，淡化与该体系不相关的知识，这样选择出来的较少的骨干知识体系，比课程中庞杂的知识网络具有更强的学科教育功能。教师难以把握考纲的内容和要求，是当前高中生物课面临的现实问题。核心概念体系的构建将为教师教学提供明确的导航，能够促进教师对新教材的理解，更准确地掌握教学信息，从而提高课堂教学质量。同时，核心概念好比学科的纲领，能使学生很容易和其它知识融会贯通，把新掌握的知识纳入所建立的知识体系之中。当遇到没有学过的其他知识时,并且运用学科主题的思维方法,经过自学而获得所需的知识,并能归纳形成完整的知识体系。例如，在讲到人体内环境时我们设置了内环境的核心概念体系：
2.搭建学习支架，改善概念获得的有效性。核心概念的建构是生物课堂教学成功的保证。教学设计合理的主要表现：搭建的从教学起点到教学目标的各种学习阶梯，学生敢于攀登、便于攀登。全班通过学习阶梯，达成教学目标的人越多，教学设计就越合理。搭建学习阶梯是形成教学设计合理特征的主要策略。搭建学习阶梯时，要从其合理性、实用性、有效性等方面综合考虑。
执教高中生物“遗传信息的携带者――核酸”时，将Dna结构的核心概念作为学习阶梯：①Dna的组成单位是什么？它由哪三部分组成？②Dna的组成单位有几种？怎样制作它们的纸质模型？③怎样将制作的脱氧核苷酸纸质模型连接成长链？如果一个同学的躯干表示脱氧核糖、向前伸出的左手表示磷酸基团、向右伸出的右手表示碱基，也即一个同学可表示一个脱氧核苷酸。那么，多个同学表示的脱氧核苷酸之间应如何连接？两组同学表示的脱氧核苷酸链之间又该如何连接？搭建的学习阶梯要让学生在动手动脑的活动中，顺利地获取知识和发展能力。
3.理清主干知识，发挥概念的统领性。核心概念的概括和整理，需要按照知识的内在联系找出规律，将零碎的知识整体化，条理清晰，相互之间建构起、条理分明、脉络清晰的有机联系的整体。这样一个具有逻辑内聚力的体系在建构过程中，需要挖掘核心概念。细胞的有丝分裂过程是一个连续的、变化的过程，如果我们一味地讲四个时间各自的特点，甚至将各自特点还编成上述口诀，让学生去死记硬背，最终的结果只会使有丝分裂的相关知识支离破碎，缺乏有机联系，学生大脑中形成的只是几个静态的画面，并不能理解有丝分裂的本质，不能真正地理解生物学事实的原貌，而是迷失在一些零碎知识之中，表面记住了一些名词和概念而已。
有丝分裂过程主要应该从染色体变化这个核心概念入手，让学生理解染色体在各个时期的变化状态和数量，教学中一定要让学生观察有丝分裂的分裂过程，从中观察染色体在整个分裂过程中的动态变化过程，学生只要从植物细胞和动物细胞的分裂过程中归纳和引申，就会发现染色体的变化过程是有规律可循的。遗传物质都经历复制和均分两个过程，经过有丝分裂实现了前后代细胞遗传物质的稳定，要让学生明白有丝分裂的过程，也是自然选择的结果，所以教学中一定要抓住核心概念，防止深陷细节之中，要学会整体把握，形成完整知识网络。
4.创设生活情境，增强概念获得的应用性。科学的领域存在着可以反映事物内在联系的核心概念，对于学科核心概念的理解可以联系实际生活，这样学生学会整体的、全面的看问题，形成科学的认知规律，掌握了有效的学习方法，就会提高学习能力。教学起点联系生活实际是成功生物课堂教学的基础。教学起点准确的主要表现：学情分析准确、教学设计面向全体学生。教学起点准确，教学的针对性就强，学生学习的生长点就容易生成，在情感上也容易引起学生的共鸣。
生活化教学是核心概念形成并应用的主要策略。学情包括学生已有的知识水平、学习能力、生活经验和实践经历等。例如，在讲浙科版普通高中课程标准实验教科书生物必修1第3章第5节“光合作用”之前，先了解学生初中时学习了哪些光合作用的内容，现在还知道多少，学生现在对光合作用原理在农业生产上、在蔬菜或花卉栽培中的应用知道哪些，是否参观过温室大棚，是否有过养花种草的经历等，这些内容的获得有助于学生把握光合作用的核心概念。
总之，新课程采用模块方式进行教学，有利于学生掌握生物学核心概念。生物学是研究生命现象并探究规律的科学，离不开对事物和现象的描述，并抽象理解，要能从众多的生物学知识体系中提炼出核心概念，及作为生物教师应有渊博的生物学知识。概念获得理论指引我们要有善于总结和概括的本领，在教学中帮助学生梳理好生物学核心概念。在教学设计中要注意多思考，多归纳，多提炼，让学生在情景中理解核心概念的本质，有效地构建学科纲要，培养学学习生物科学的兴趣和爱好。
参考文献：
[1]赵静.生物教学中的概念图理论[J].文理导航，2011,(20).
概念教学的核心篇2
【关键词】初中生物；核心概念；教学方法
核心概念是整个初中生物学的中心知识，它们构成了初中生物学体系的支架，串联起所有的知识形成一个丰富的系统。因此，教师要重视初中生物核心概念的教学，帮助学生根据核心概念对知识进行体系性地学习和条理性地梳理。
一、明确核心概念的内涵
在初中生物学的知识中，存在着几十条核心概念。例如：蒸腾作用、呼吸作用、光合作用、生态循环系统、细胞结构等等。这些核心概念经常散落在各个知识点中，有时还会交织在一起。学生在书本上看到的知识点可能是几个核心概念的综合，例如：七年级生物的一章中讲解“细胞核是遗传信息库”。这里既涉及到了遗传的概念，又以细胞结构的知识作为背景。
鉴于核心概念的分散性和关联性，学生很难从细小又复杂的知识点中分辨出核心概念。这就需要老师发挥一下引导作用，老师可以用以下知识点举例说明一下核心概念的特征：
讲到细胞结构的时候，动植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构。这一概念就是我们所讲的核心概念。首先它是通过显微镜观察大量的动物、植物的细胞，然后生物学家们进行分析得出这样一个基本的认知。也就是说，生物学上的核心概念不是现象，不是事实，它必须是一个归纳推理得出来的结论。
其次，我们在学习遗传的时候，讲到细胞核是遗传的信息库；在讲动物的呼吸作用的时候，讲到细胞如何生成二氧化碳和水；还讲过细胞的分裂等等。这些知识的学习都需要我们事先掌握细胞的结构。如果我们不知道细胞具有细胞核这一结构，我们怎么知道遗传的信息库在哪里呢？
教师可以通过这样的讲解让学生了解什么是核心概念，明白核心概念作为生物学的基础，在不同的知识点中都具备普遍的应用性。从而认识到核心概念在生物学学习中的重要性，掌握了核心概念，不仅有利于学好不同的知识点，还有利于高中乃至未来的生物学学习。
二、注重核心概念的讲解
由于生物学概念上专有学术名词多，又是对事实的抽象总结，所以很多概念在理解和记忆上对学生来说有一定的难度。因此，教师要利用多种办法进行核心概念的讲解，帮助学生理解核心概念。例如：
“人的呼吸系统”这一概念的学习，在核心概念中学生需要掌握人的呼吸系统的构成，以及它的作用。笔者的很多学生经常把人体的呼吸系统、消化系统、泌尿系统等知识点相互混淆，在纠正学生错误的过程中笔者也总结了一些经验。笔者建议，先带领学生认识一些人体内部的器官。
教师除了可以带一些模型到教室给学生观看外，还可以采用一个人体内部透视的示例图或者视频让学生认识口腔、食道、胃、呼吸道、肺、心脏等人体的构成器官。
等学生对人体内部有一个大概的印象之后，教师可以继续利用视频演示人体吸入氧气后，哪些器官发挥了作用，随后人体产生了哪些反应。这样一来，抽象的知识就化为了直观的图像，学生就能够清晰地区分呼吸系统、消化系统等不同系统的构成和功能。对核心概念的掌握也比较彻底。
此外，教师还可以结合生活中的具体实例来帮助学生理解概念。例如：“植物的生长需要水和无机盐”这一知识点的讲解中，课堂上教师会让学生做一些观察实验来了解植物吸水和吸收无机盐的过程。课后，教师可以让学生思考一下：日常生活中我们需要给家里的植物浇水，植物才能茂盛地生长。如果很长时间忘记浇水，许多植物会枯死。而农民伯伯需要为农作物施肥，不少肥料袋子上会写明“氮肥”、“磷肥”等等。这些生活现象都能帮助学生更好地记忆植物的生长和水以及无机盐的关系。
三、经常进行核心概念的回顾
核心概念之所以重要是它在生物学的教学中发挥的串联和聚合作用。也就是说，根据核心概念在不同知识点中的应用性，可以利用核心概念将不同的知识点串联在一起进行掌握。因此，教师要格外注意对核心概念进行经常性地回顾，帮助学生打牢核心概念的知识基础。例如：
在学习植物在生态系统中的作用时，教师可以在讲课时这样引入对核心概念的复习：
教师：有哪位同学告诉我，在学习这一课的内容时想到了哪些我们学过的知识？
学生：植物的光合作用。
教师：很好。那有没有同学能告诉我植物的光合作用的大概内容？
学生：植物利用太阳能把二氧化碳和水结合成储存能量的有机物，同时释放出氧气。
教师：那光合作用的主要场所在哪里呢？
学生：叶绿体。
教师：大家都回答得十分正确，对我们学过的知识掌握得很好。
通过这样一个简单的回顾，实际上学生既温习了植物的光合作用，又回忆了细胞结构的知识点，一下子复习了两个核心概念。也就是说，对核心概念的回顾不需要耗费太多的时间，关键的是在日常的课堂讲解中渗透进去。使学生看到相关的知识就能够迅速地反映出它涉及到了哪些核心概念知识，然后自己去主动回忆复习。这样一来，学生对核心概念的掌握更加牢固，对生物学知识之间的联系和体系性也就把握得更加透彻。
核心概念的教学关系到学生生物学科学习能力的培养，所以，教师一定要认真对待这一教学工作。尝试多种教学方法引导学生树立核心概念意识，掌握核心概念，为进一步的生物学习和探索打下坚实的基础。
【参考文献】
[1]杨青青.重要概念在初中生物教学中的重要价值[J].北京教育学院学报（自然科学版），2012年第2期
[2]姚素杰.初中生物课的概念教学[J].学周刊，2013年第30期
概念教学的核心篇3
1.对生物核心概念要咬文嚼字
概念需要以一定的词语来加以描述，而这些词语作为代表生物学专业的语言符号绝对不是随意使用的，它们往往都有着较丰富的含义，这些词语要么是专家深思熟虑的结晶，要么是大众约定俗成的结果，它们常常是相应概念内在含义的最生动、最直接的表达。对于概念的考察通常注重咬文嚼字，不能随便更换词语来表达。但学生在书写概念时经常会出现错别字，比如，出现“必须氨基酸”（必需氨基酸）“自氧需养型”（自养需氧型）“叶泡”（液泡）、叶粒（绿）体、“光和作用”（光合作用）等等。教师在讲解一些核心概念时要咬文嚼字重点强调，以免学生写出那些令人啼笑皆非的错误概念了。
2.运用实例归纳核心概念的精确定义
对学生来说，很多核心概念的定义是非常抽象的，如基因、单倍体等等。学生直接理解概念较难，教学中学生需要教师来对定义中的抽象信息加以解读——也就是化抽象为具体，用一些具体的实例来说明这些抽象的定义。美国教育学家戴尔的“经验之塔”理论告诉我们，抽象化的语言是人类经验之塔的最顶层，在那里事物的原型已被抽象化，是学生很难直接理解的信息，课堂教学过程绝不能从这种抽象化了的语言开始，否则学生只能死记硬背那些不能理解概念，达不到预期的效果。要从具体的经验入手，从学生较为熟悉的事物或是事件开始慢慢引导，然后再由具体经验逐步上升到抽象的概念。例如在细胞分裂过程中讲述染色体和染色质二者转化的过程时，直接讲述学生不好理解，我们可以先讲述电话线的拉伸和压缩，学生就能在脑海中想象此过程，这样有利于学生理解。
3.抓住关键词，分析核心概念的内涵与外延
核心概念的内涵和外延是核心概念的基本特征。生物学核心概念的内涵是指反映生命现象和生命活动规律的本质特征；外延是指内涵所适应的范围和条件。准确地理解核心概念的内涵和外延并能建立起核心概念的一整套体系，是掌握核心概念的先决条件。例如植物的向性运动是“植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动”。其本质特征是植物体接受外界刺激后，在形态学上通过生长表现出来的定向运动。其适用范围和条件是受到单一方向的外界刺激。“单一方向”和“定向”这两个关键词在学生对概念内涵和外延的准确掌握上有突出作用。
4.用生活中比较通俗的实例比喻陌生概念
将陌生概念与学生自身熟知的事物和生活体验通过类比，建立适当的联系，促进学生对新概念认知的内化。例如；将密码子比作电影院的座位号，大人（tRna）凭着电影票（反密码子）找到正确的座位（碱基互补配对），然后将带来的小孩（氨基酸）放到座位上，最后小孩手拉手（脱水缩合）形成肽链，这样的讲解不仅让学生深刻理解了密码子和反密码子的作用，还加深了对蛋白质合成中的翻译过程的认识。再如间将氨基酸通式比作人体，头代表R基团，左手代表氨基，右手代表羧基，躯干代表碳，双腿代表氢，每个人脸部长相不同代表氨基酸的R基团不同，代表的氨基酸不同。
5.用图形简化概念，提取核心概念的精髓
用简明扼要的语言、符号、图形等概括核心概念的本质属性，是学生掌握核心概念的重要方法，它起着组织、整理和巩固知识的作用，避免学生因为复杂的文字而出现记忆混乱。例如一个细胞周期：如苏教版必修一课本80页图5-1图中起点是上一次分裂的结束点，终点是下一次分裂结束点，一个细胞周期很直观地体现了细胞周期概念的前提——连续分裂的细胞（至少为两次细胞分裂）和本质——“两个完成”（从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止）。又如直系血亲和旁系血亲的概念，单用语言来讲解，往往会使学生感到抽象难懂，而一旦有了一张与其配合的世代关系图，一切就变得一目了然：在世代关系图中，以自己为中心在中主轴上的纵向的一列亲属——祖辈、父辈、子辈、孙辈等等为直系血亲，而除主轴亲属以外的旁系亲属（包括同胞兄弟之间，甚至同卵双胞胎之间）都是旁系血亲。可以用图形来配合讲解的概念还有基因、原生质层、质壁分离、主动运输、细胞分化等等。
6.一般与特殊，澄清核心概念中模糊语言的含义
概念是对知识的高度概括和总结，由于受文字的限制，既要体现一般性，又要体现特殊性。因此，概念中常会出现一些诸如“一般”、“主要”、“绝大多数”等模糊词语。在分析这些概念时，要留给学生思考的空间，一方面提出问题让学生思考，让学生通过查阅资料解决问题，另一方面适时给以指导，帮助学生澄清知识的模糊点。例如“同源染色体”概念：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。初次接触时，对于为什么“都相同”前有“一般”修饰，教师不要急于解释，但要点出并要求学生自行看书，查阅资料，指出同源染色体形状大小可能相同，也可能不同即可。再次接触（性别决定和伴性遗传）时，引导学生深入分析：同源染色体概念中的“一般”相同是生物界的普遍性（如常染色体、无性别之分的生物的染色体），当然也有特殊性（如两性生物的性染色体X、Y，他们的形态和大小就不同，但属于同源染色体）存在。最后得出判断是否为同源染色体的本质：在有性生殖（减数分裂）中是否能配对（联会）并分离。
7.在应用中强化理解核心概念
概念教学的核心篇4
【摘要】生物学是研究生命现象及其生命活动规律的科学，其基本原理都是建立在生物学概念的基础上。因此，生物学概念是初中生物学科知识的重要组成部分，它是对生物的形态结构、生理特征乃至生命现象、原理及规律的精确而本质的阐述；笔者通过分析当前初中生物学概念教学现状，就初中阶段如何有效提高学生对生物学概念的理解及概念教学实效性进行探究。本文也是福建省教育科学规划课题“运用探究性的学习方式理解初中生物学的核心概念+立项编号FJCGJJ12-010”的一个小结。
关键词概念教学；生物学概念；生物学教学
一、概念教学存在的普遍问题
在目前的初中生物教学中，教师为了保证教学进度，往往削平思维梯度，缩短学生的认知过程。概念教学中，教师仍习惯采用讲述的方式直接给出定义，直接进入抽象概括阶段，对概念的形成与发展过程轻描淡写、甚至一笔带过。学生对学习概念最常采用的方式就是背诵，对概念缺乏深层次的理解，对生物学的学习停留在一个较肤浅的层面，思维得不到真正意义上的发展，能力培养也受到局限，阻碍了学科教学的实效性。
1.传统的教学方法制约了概念教学的发展
在概念教学中，教师过于关注概念的结果，而忽略对概念形成的介绍。教师引入新概念的过程过于简单，忽视对定义表述的诠释就匆忙转入练习。
2.学生对概念的机械记忆，使概念学习停留于表面
学生对概念的学习缺乏真正的理解与思考，习惯采取死记硬背的方式。随着时间的推移，记忆将出现遗忘或是自然衰退，对概念似是而非的理解严重影响了学生的学习效果。如对植物细胞的学习，植物细胞具有特殊的细胞结构，像叶绿体和细胞壁等。由于学生多采用背诵等机械的记忆方式，并未对植物细胞的结构有真正的理解，不能区分动植物细胞结构的不同，有部分学生产生混淆，教师在检测时发现学生会将植物有别于动物细胞的结构错记成“线粒体”，或者“叶绿素”等。
3.前科学概念在一定程度上干扰了学生对概念的正确建构
由于认知水平所限，或者日常生活经验的局限，学生对一些生物学概念存在着混淆或是错误的认识，对生物学概念的形成产生干扰。学生不容易通过内部的、本质的具有普遍性意义的属性来理解科学概念。因此，在生物概念教学中，教师必须以学生为主体，发挥教师的引导作用，教给学生概念学习的基本方法，帮助学生自己建构概念，从而提高其学习能力。如果学习之前，教师没有进行足够的调查和了解，再加上目前普遍存在的大班教学模式，学生对概念理解上的偏颇，未必能立即反馈给教师，会导致一部分学生在概念的理解上产生偏差，如对“光合作用”与“呼吸作用”，部分学生错误地认为“光合作用”只发生于白天，因为需要阳光，而“呼吸作用”只有晚上才产生。
二、浅析如何改进概念教学的研究
要切实有效地解决问题，教师必须站在课程标准的高度，对认知学习理论、教材、学习目标确定、学习方法指导等方面展开研究。
1.概念教学应该建立在对话与交流的基础上
真正的对话应该是双方的一种探讨与共同建构，而不是教师对学生的单向传授。信息获取能力、交流的能力、质疑和批判的能力、独立思考与解决问题能力的培养与发展，都可以在师生的对话过程中得到提升。学生对概念的理解可以通过对话与交流达到一个更高的思维层次。存在于生活认识和科学认识之间的偏差和错误，也可以在师生的对话中得到及时的澄清与解决。教师对于话题的引导至关重要，在教学中应该精心设置真正有思维含金量的问题，促使学生调动思维，对概念本质特征进行讨论与交流。
2.在概念之间构建起网络体系
教师围绕概念的学习开展各种教学活动，以深化对概念的理解与对知识的迁移。把学生对知识的学习置于“前置知识”的铺垫下，可以最大程度地帮助学生越过学习障碍点。而这些铺垫工作对学困生尤为重要。
在理解科学概念时，教师要将零散的概念系统化，帮助学生理清各种关系，进行比较与区别，明晰其从属关系，找到新知识与旧知识的附着点，才可能实现有效学习。如为了帮助学习真正理解基因、dna、染色体之间的关系，通常会用到一个数学上常用的从属关系图(图1)来说明三者间的关系：染色体由蛋白质和dna组成，基因是dna上有遗传信息的一个片断。这个方法还适用于学习生物体结构层次及分类学各等级概念的学习。
3.概念的形成必须通过感知活动、观察实验、经验事实等一系列准备
初中阶段学生还未进行系统的生物思维训练，其生物学知识、经验还有很大的局限性。他们较多地凭借事物的直观形象来理解事物。生物学教学强调实验探究，从观察出发，从实验出发，通过学生自主探究获取信息、处理信息、提出假设、验证假设、总结归纳，加深对概念本质特征的理解。
教师要介绍科学家通过哪些经典实验的反复研究，逐步归纳、概括出事物共同本质特征，了解概念的形成发展过程，能激发学生的学习兴趣，增进学生对科学本质的认识，增进他们对科学探究的理解，使学生充分感受到学科概念的形成。如笔者对光合作用发现史中一些重要实验的学习，指导学生重复前人的探究实验，让学生更好地理解光合作用的本质，真正地理解：光合作用是绿色植物能利用太阳能(光能)，把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物，同时释放氧气的一个生理过程。
4.关注学生对科学概念的主动建构
在概念教学过程中，教师应该根据学生知识基础，以及生物学概念的特点，运用认知心理学理论和新课程理念去设计生物学概念教学的过程，有针对性地解决学生学习过程中存在的问题。
5.注重概念的正确规范表述
概念的引入要生动有趣，概念的形成要注重科学性，概念的表述与巩固要注重规范严谨。无论是师生的共同交流，还是教师的讲述，在日常教学中一定要特别强调概念表述的准确与规范。笔者在检测时发现部分学生将“相对性状”表述成“相反性状”，将“贫血”表述成“缺血症”等。生物专有名词表述的巩固强化，对于学困生尤为必要。
概念教学的核心篇5
关键词：核心概念抽象思维创设情境
随着教育的改革前进，新课程也给物理教学提出了新的要求，它要求物理教学要突出科学领域中最基本的一些概念和重要规律，这其中又要尤其注意核心概念比如“运动”、“物质”等的讲解和探究。因为这些知识具有很强的迁移性，是学生知识构建和能力培养的基础，是步入社会后工作过程中学会思考与探索问题解决方案的技巧。所以教师在课堂教学实践的过程中通过物理核心概念教学让学生的在形成概念、掌握规律的过程中充分发展其认识能力。
一、物理核心概念教学的重要性
物理核心概念具有高度的抽象性，它超脱了具体的现象而抽象说明了事物的本质属性和内在联系，是对一些杂乱无章的现象和规律的精辟简洁的概括总结，它舍弃了众多无意义的事物而选取了其中的精髓，相当于一个已经构建完成的认知结构。而概念教学是物理教学的基础，它既是培养学生实践能力和学习能力的有效途径，也是提高物理教学质量和效率的关键。
其次，由于物理核心概念教学更加重视学生的理解和认知反馈而不是教师单方面的讲解然后学生做题练习，所以学生的主体地位得到了很好的保证，同时，学生主体地位作用的发挥也能进一步推动教学，因此教师应在日常n堂教学中引领学生探究理解正确的物理核心概念，鼓励学生在解决实际问题的过程中掌握核心概念，培养学生的概念学习素养和逻辑思维，以此贯彻概念教学的核心精神。
二、物理核心概念教学的方法
（一）探究概念形成过程
由于课时时间少而教学任务重，所以课堂教学的节奏明显较快，在这种情况下，老师为了能适应这种节奏会侧重直接给出概念以及概念注意点，有的甚至采用背诵的方法来快速记住概念，而不去带领学生深入思考探究概念形成原因及过程。笔者认为之后所有的教学都建立在核心概念这个基础上，但如果这个基础是不扎实的，那么学生一知半解地继续学习新内容，知识的大厦也只能摇摇欲坠，造成遇到稍微灵活一点的问题就无从下手，其实这种学习是一种被动式的学习，但良好的学习状态实质上是一个主动地认知过程，所以带领学生探究概念形成的过程也十分重要，是一项基础性地工程。例如学习“动能”概念的时候，可以设计实施“动能大小与什么因素有关”的探究活动。
（二）创设情境，举例论证
物理教学中很容易出现的现象就是脱离情景而围绕概念单纯做解释，这种解释缺乏例证，显得空洞无力，而且由于学生的抽象思维并没有形象思维那么发达，单纯听概念讲解很难完全理，并且学生都是通过感觉感知这个世界，用感官来学习更加符合学生的学习习惯，所以只有创设了情景，将学生引进情景，配合概念的讲解分析，学生才能正真轻松地理解物理知识。创设情境的过程其实就是将部分抽象思维转化为形象思维并且将两者结合发挥作用的一个过程。
在创设情景的时候要注意情景的科学性、趣味性和多样性，其中的多样性是指创设的情景最好能将学生已有的知识作为获得这个新概念的认识基础，同时要使情景包含分析、比较、归纳总结等多个环节，让学生尽可能地综合思考问题。恰当的情景不仅可以引导学生理解掌握知识，同时还能激发学生学习的积极性，让课堂更加丰富有趣。
比如说在学生学习“能”这个概念的时候，老师可以帮助创造如下两个情景：一是锤子将钉子钉入桌面，二是斜面上的小车下滑推动平面上的木块，然后引导学生比较、思考，思考钉子和小车的共同特征是什么，他们都受到了什么的作用而改变了运动状态等问题。
此外，每一个物理概念背后都包含大量的事实，这些事实是概念的基础，也是概念的证明，在进行物理核心概念教育的同时可以通过列举一些日常生活中的典型事例来帮助学生理解。这种举例的方法和创设情境的方法有异曲同工之妙，都能将问题更加具体形象化，可以引导学生逐层思考，层层递进推出答案。
（三）培养科学抽象思维
以上的感性的形象理解能够促使学生形成对物理核心概念的认识，但是这只是一个初级阶段，正确的物理概念往往是依靠科学抽象而不是感性认知。所以，物理核心概念教学的第二步就是培养形成学生的科学抽象思考。
之所以说感性认知是基础，是因为科学抽象思考其实需要创设情境和提出例证为其做铺垫，老师在创设情境时候需要引导学生进行科学抽象思考。比如上文提到的情景可以通过设置一系列问题帮助学生自我提出“能”的概念，提出“运动的下车和下降的锤子都有什么特征”这样的问题是为了引导学生发现其做功的功能，将木块、钉子去除之后发现运动的小车和下降的锤子还能够做功，而做功这个功能就叫做能，最后提问：第三个问题“能”的概念是什么？学生能够根据老师刚才提出的假设情景推出“能”的概念的几个关键点，从而真正学习到这个核心概念。
三、结语
总之，物理核心概念是物理教学的基础，发挥着极强的有效性，是打造高效物理课堂的关键，所以教师值必须认真地探究和领悟物理核心概念的教学方法。
参考文献：
[1]方玉田，邢永忠.概念在物理理论中的地位和作用[J].现代物理知识，2003，（04）.
概念教学的核心篇6
关键词：高中生物；核心概念；教学策略
目前，围绕学科核心概念教学成为国际科学教育界的热点。生物学是一门研究生命现象及其活动规律的自然科学，以核心概念作为分析、推理、判断和综合等逻辑思维过程的依据来揭示本学科的基本规律。我国在《普通高中生物课程标准（实验稿）》（2003）中也明确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。由此可见，注重核心概念在高中生物教学中的应用是非常重要的。
一、生物学核心概念研究现状及定义
1.现状
在知识大量爆发的时代，大多数教育工作者已经接受让学生在有限的时间内学到“主流知识”的“核心概念教学”的思想，相应的研究也在如火如荼地进行着。而2003年《普通高中生物课程标准（实验稿）》的颁布更是对学生生物科学素养的培养有极大的帮助。国内目前对于核心概念教学的研究主要是对核心概念的界定以及比较和以核心概念为主的教学设计。对于核心概念教学策略方面的研究相对而言还是比较少的。
2.定义
生物学概念是生物学家在大量事实的基础之上，经过归纳、推理而得出的解释、规律和结论。而生物学核心概念是生物学科最核心的概念性知识，包括生物学上的重要概念、原理和方法。生物学核心概念能够充分展现当代学科的图景，它既可以统摄一般概念和事实性知识的作用，同时又具有迁移价值，是学科结构的主干部分。
二、高中生物核心概念教学的策略研究
教学策略在教育心理学中是指教师在教学时有计划地引导学生学习，进而达到教学目标所采用的一切方法。教师为了促进学生掌握及熟练运用知识所进行的一系列有效活动称之为教学策略。以核心概念为主的教学策略的选择要结合教材知识内容的呈现方式，选择正确的教学策略可以激发学生的学习动力。
1.概念图教学策略
概念图是用来组织和阐述知识的工具，通常以圆形图表或方形图表来表示。它包括概念与概念或命题之间的关系，这种概念或命题之间用连线来表明，连线上标明两个概念之间的意义关系。
一个完整概念图的完成需要经过以下步骤：（1）选取一个知识
领域；（2）确定关键概念和概念等级；（3）初步拟定概念图的纵向分层和横向分支；（4）建立概念之间的连接，并在连接线上用连接词标明二者之间的关系；（5）在以后的学习中不断完善和改进。
理想的概念图具有以下几个特征：（1）概念之间具有明确包容
关系的层次结构；（2）概念间的内在逻辑关系可以用适当的词或
词组标注出来；（3）不同层级概念之间的纵横联系要清楚明确。因此，概念图中的概念是不能被单独表征的。
2.科学史教学策略
利用科学史加深学生对核心概念的理解表，就是在教学过程中，以生物发展史资料为材料，沿着发展的历程，将科学家的实验过程转变为学生的探讨过程，引导学生独立总结实验结论，深入理解概念，提高学生的生物科学素养，培养学生严谨的科学意识和科学品质。
3.合作学习与探究学习教学策略
（1）合作学习。合作学习是学生以小组形式进行的自主学习。其原则如下：①积极向上的态度；②各个组员要有责任感；③组员之间要处理好人际关系；④进行反思和评价。
（2）探究学习。探究学习是指学生在老师的指导下，为提高科学素养，模拟科学探究过程所进行的学习活动，使学生在课堂上真正看到生物学现象，了解生物学事实，进而理解生物学概念。探究学习的基本步骤是：①发现问题，例如在学习多倍体概念的时候，可由无籽西瓜导入，无籽西瓜为什么无籽？无籽能否繁殖下一代？②作出假设，如，在学习孟德尔杂交实验二时，引导学生根据已学知识对实验结果进行假设。③设计实验，对假设的内容设计实验过程。④得出结论。⑤反思测评。
核心概念是生物学的基本框架，对于生物学的发展具有重要意义。选择正确的教学策略有助于高效率地完成教学目标，开阔学生的视野，培养学生的生物科学素养。因此，在实际教学过程中，教师必须重视并有效利用生物学核心概念。
概念教学的核心篇7
不仅课程设置的间断使初高中生物课学习的跨度加大,而且,初高中教材版本的不统一、不配套也会使学生对生物科学的认知无法达到螺旋式上升。这样,虽然在新课标中初高中生物课程主题基本一致,但由于初高中教材所用版本不同,教学内容差别较大,学生知识体系也会存在断层。
一、初中生物教学应做好第一衔接
课程学习的断层,需要生物教师在教学中加以处理和衔接。很多初中教师认为衔接工作只是高中教师的事,与初中教学无关,笔者认为不然。初中与高中的生物教学内容存在内在的联系,学生学习生物学的兴趣也是从初中开始培养的。生物教师恰恰应在学生的初中阶段做好课程教学的第一衔接。如果初中生物课堂教学能主动与高中生物课堂教学进行衔接,那么,无论是对于培养学生学习生物学的兴趣,还是对于实现初高中教学的有效衔接,都是至关重要的。
面对学生间断两年的生物课程学习,初中教师如何做好课程衔接的第一步工作?经过很长一段时间的反思和实践,笔者认为,只有坚持以构建生物核心概念为目标,以反映生物科学主题为主线来开展教学活动,才能让学生深入理解核心概念,并将生物科学的概念和思想方法灵活地运用到实践中,在高层次上实现课程学习的连续与过渡。
二、构建生物核心概念,有效实现课程衔接与过渡
生物学核心概念是生物学最核心的概念性知识,包含了概念、原理、规律等,是生物学的学科骨架。这样的概念能反映生物学科的本质,统摄学科的一般概念,可以揭示一般概念之间的联系。围绕核心概念的各种学习活动和训练,不仅能帮助学生领悟生物科学的思想主线,还有利于帮助他们理解一般概念之间的联系,整合自己的学科知识体系。在初高中两个学段的教学中,如果教师们都能够坚持以建构核心概念为目标,那么,学生的生物基础知识、基本技能会不断得到强化,生物核心概念也会潜移默化地形成。而核心概念一旦建构成型学生则很难遗忘,这对解决初高中生物教学衔接的难题具有重要意义。
1.研究新课程标准,在初高中全学段范围内分析核心概念
课程标准是确定核心概念的纲领性文件,是支撑生物科学主题不可或缺的教学元素,也是确定核心概念、教学目标、教学衔接点的依据。为此,初中生物教师必须先通读初高中课程标准,全面把握初高中教材的知识体系和核心概念,全盘梳理初高中教材内容衔接点,并根据学情需要确定具体适当的教学目标;并且围绕核心概念作适度拓展,使学生的生物学习能够以核心概念为联结点形成有机的整体。初中教师还应参加高中课程研究培训,及时了解高中学段课程改革的进展。如有条件,还可以向学校申请初高中大循环的教学工作,加强对衔接问题更深刻的认识。
以“生态系统的结构”这一节(北京版初中生物第四册第十六章第一节和人教版生物七年级上册第一单元第二章第四节)的教学设计来说,教师应把“生态系统”这个核心概念放在初中和高中两个学段教学内容中去分析。
在初中教学内容中,有关“生态系统”的内容有生态系统的结构、生态系统的功能、生态系统的稳定性。这一节学习的是生态系统的组成、食物链和食物网、生态系统具有一定的自动调节能力等内容。可以看出,“生态系统”这个核心概念的理解对学生掌握生态系统的成分及各成分的关系、生态系统的营养结构、食物链与食物网等重点内容起着关键性作用。
在高中生物必修部分的三个模块(包括“分子与细胞”“遗传与进化”“稳态与环境”)中,有关“生态系统”的教学内容与“稳态与环境”模块密切相关。高中课程必修部分选择的都是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最为密切的领域。利用各种教学方式构建“生态系统”这个核心概念,能够让学生很容易理解生态系统的结构,对生态系统中各组成部分之间的相互关系产生深刻的印象,也对分析和解决生活中的实际问题产生很大帮助。从近处说,这为接下来的两课时深化“生态系统”这个核心概念起到了“修桥铺路”的作用;从远处看,这为高中学段继续学习“稳态与环境”打下坚实的基础。
鉴于以上分析,笔者的教学设计始终以稳态与环境科学主题为指引,以理解、掌握和应用“生态系统”这个核心概念为目标,开展各种形式的课堂教学活动。
2.根据学情确定和调整教学目标
要顺利地达到构建核心概念的目的,教师还需要根据学情确定和调整具体的教学目标。笔者利用四个平行班的教学,根据课堂反馈反复分析,反复调整和改进教学设计,使教学目标能够符合学生的实际。
从笔者所教学生的基础看,学生在学前已具备了诸如环境因素、环境对生物的影响、生物对环境的适应和影响等知识储备,能够对简单的文字资料、图片资料作出一般的观察、分析和信息处理。因为这节内容与实际生活紧密相关,所以学生的学习兴趣很浓,积极性很高,但学生在对生物学专有名词的理解上存在一些困难,如不易接受营养级、初次级消费者、生产者的社会学概念与生物学概念的区别等。特别是让学生深入理解“生态系统是一个有机的统一整体”和“结构与功能相统一”等学科观点,有较大的难度。对此,笔者选择在提高学生学习兴趣和启发学生探索上下功夫,制订和完成较高的教学目标。
(1)知识目标:知道生态系统的组成成分及生态系统的营养结构;举例说明生产者、消费者和分解者是生态系统的三大功能类群;图解生态系统各种组分之间相互关系;举例说明生态系统中生产者和消费者之间的营养关系,理解食物链和食物网是生态系统内物质流动和能量传递的渠道。
(2)能力目标:通过学生制作生态瓶的过程,进一步培养学生观察、记录、分析、推理和交流的能力;通过分析生态系统中各种组分之间的相互关系增进学生信息处理的能力以及比较分析和归纳的能力。
(3)情感目标:认同生物与环境是一个统一的整体,从而树立“人与自然”和谐统一的观点;强化学生保护生态环境的意识。
3.根据教学目标设计教学流程和方法
在教学中,笔者先通过引导学生分析客观事实归纳出一般的认知性概念,如非生物环境和生物环境、食物链和食物网、物质循环和能量流动等,再构建核心概念――“生态系统”,为将来建构“稳态与环境”模块中的核心概念――“稳态”打下坚实的基础,也为认识生命系统的环境、调节与“稳态”找到一个宏观的视角。(见图)
笔者借助多媒体课件,运用“引导―探究”式的方法,采取讲授与讨论相结合、比较与归纳相结合等多种教学方法,使抽象的理论变得形象、生动。组织学生在兴趣中逐步深入教材的内容,达到主动学习的目的。
4.根据教学流程细化教学过程
“生态系统的结构”教学过程设计
(1)导入
播放音乐视频集锦,内容是北京市昌平区几处学生熟悉的生态园:北京绿色农业生态园,盛世源生态园,百辰生态园,浩华绿色生态园,英达生态园,红栌生态园。可提问:这些场所为什么叫生态园?你根据什么认为生态园就是生态系统?
(2)生态系统的成分
向学生展示生态瓶,这是同学们初中甚至小学就接触到的小型生态系统――生态瓶,引导学生分小组讨论:①生态瓶内有哪些成分?②生态瓶内各成分的关系怎样?学生交流,教师适当评价。
以上同学们探究了小型生态系统――生态瓶的成分及各成分之间的关系,现在再来看看生态园在成分上与生态瓶有什么异同点?学生识图探究,教师引导学生在自己的练习本上总结生态园与生态瓶在组成相同点。小结生态系统的组成。
讨论:生态系统各成分间的作用和关系如何?指导学生观看视频:生物与非生物环境的关系,生物与生物环境的关系。引导学生分析各个生物因素的功能与地位:生产者、消费者和分解者。
(3)食物链与食物网
在生态系统中,生产者与消费者之间由于食物关系而形成的联系叫做食物链。以草原生态系统为例组织学生分析讨论生物之间的营养供应关系,请学生在练习本上写出几组食物链,利用实物投影进行讲评。向学生阐述食物链中的初级消费者、次级消费者、三级消费者以及营养级的判断。判断谚语“螳螂捕蝉黄雀在后”是不是一条完整的食物链。激发学生兴趣,调节课堂气氛。
实际上,在一个生态系统中,食物链并不是单独孤立的,而是许多条食物链彼此相互交错连结成复杂的营养关系,形成食物网。
游戏:食物网中的生物角色关系。
引导学生讨论:食物网上某一生物的增加或减少对整个生态系统有何影响。
请学生分析:在生态系统中,某一生物的增加或减少会对整个生态系统有什么影响(包括分析种群变化)。
(4)生态系统的结构
讨论:你对“生态系统中非生物环境与生物环境是相互作用的”如何理解?你对“生态系统中的各种成分是统一的整体”怎样理解?
课堂反馈:请学生用5分钟时间在练习本上总结生态系统的结构。
(5)阅读思考
资料:内蒙古沙漠禁牧10年又见风吹草低。10年前,内蒙古正蓝旗的4万亩草原,因为过度放牧,变成沙漠。10年间,中科院的科学家们开始治沙试验,“无为而治”,禁止放牧,让沙地自行修复。10年后,草原上重现草色,到夏季,牧草的平均高度预期会超过1米,最高的能达到1.8米。
思考:人类对生态系统有何影响?
概念教学的核心篇8
关键词：学习进阶理论；SoLo分类理论；中和反应；初高中教学衔接；认知模型
文章编号：1005C6629（2016）11C0024C06中图分类号：G633.8文献标识码：B
1基于SoLo分类理论研究化学核心概念的学习进阶与教学衔接
1.1基于学习进阶理论探讨化学核心概念的跨学段教学衔接
近年来，在国内外科学教育领域中，学习进阶理论已成为研究学生认知发展的热点领域之一。学习进阶理论[1]描述学生在不同学段学习同一核心概念时所遵循的连贯、典型的学习路径。学科知识、技能和方法的学习是分阶段和有明确路径的，教师更应高度关注学生学习过程的方向、路径和各阶段水平要求。对学习进阶的规划是对学生在不同学段对概念的理解水平、迷思概念、进阶目标及测评要求的描述，目前相关研究集中在学习、课程和评价领域[2]，如Corcoran提出学习进阶应具有5个构成要素：进阶终点、进阶维度、多个相互关联的成就水平、各水平预期表现、特定的评测工具[3]。学习进阶理论可用于指导学科核心概念的跨学段教学衔接研究，对研制分阶段、划层级、系统性的学业质量标准体系有重要指导意义。
围绕学科核心概念的跨学段学习进阶来组织教学内容是当前科学教育的研究焦点。从2009年欧亚拉美七国学者联合编著的《科学教育的原则和大概念》出版[4]，到美国以学习进阶形式将核心概念写入国家课程文件《新一代科学教育标准》，再到近期我国教育部组织260多位专家修订普通高中课标，以学习进阶形式统整教学要求与学业标准，都体现了对学科核心概念的学习进阶及其跨学段教学衔接的关注。
化学核心概念的形成不是一蹴而就的，而是学生通过不同学段的主题学习而不断丰富与发展的，具有阶段性、层次性和渐进性等特点。国内外不同研究者对于化学核心概念学习进阶的设计有不同的理解与研究方法：（1）美国Stevens基于实证测查和标准文件描述中学生在物质结构与性质概念上的学习进阶假设，并通过实证研究进行修正完善；（2）林建芬按照初中、必修、选修和高三4个不同学段，通过分析考纲、课标、教材并结合教学实践，根据学生思维层级和认知发展，梳理了同分异构体、元素周期律、离子反应、化学用语等核心概念[5～9]的认知方式与角度、知识水平，划分相应的学习进阶路径，提出各学段的学习目标、进阶路径与教学建议；（3）周玉芝[10]提取化学电源核心概念及相应学段的目标，进而划分电化学的学习进阶；（4）庄晓文[11]选取电离、离子反应和勒夏特列原理作为电解质溶液领域的核心概念，从不同学段的概念理解水平分解、迷思概念、进阶目标进行分析，以学习进阶为统领设计教学过程；（5）谌秀云[12]、苗兰[13]、雷才[14]、童文昭[15]则以“低-中-高阶水平学习进阶模型”分别呈现化学反应、反应热、化学平衡、物质结构等化学核心概念与基本反应原理的学习进阶路径，提出跨学段教学衔接的建议。
综上，学习进阶理论揭示了学生对化学核心概念的理解、对某种技能的掌握随时间推移连贯且逐渐深入的典型发展路径，可用于指导化学核心概念的初高中跨学段教学衔接研究。
1.2应用SoLo分类理论划分化学核心概念在跨学段衔接中的学习进阶
为了指导教师充分认识学生的学习周期和阶段要求、评价学生的学业质量水平，彼格斯[16]在皮亚杰认知发展阶段论的基础上提出SoLo分类理论（“可观察的学习成果结构”，见图1），根据学生回答某一学科具体问题时的内部结构复杂性，将学生学习结果和思维结构分类为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和拓展抽象结构5种层次。前结构和单点结构水平属于低阶思维，多点和关联结构则为中阶水平，拓展抽象结构水平则属于高阶认知，SoLo分类理论对思维结构的5个层级划分与学习进阶理论相融合、相映衬。SoLo分类理论根据学生思维方式的性质和抽象程度，将个体认知方式依次分为感觉运动方式、形象方式、具体符号方式、形式方式、后形式方式5种方式，分别产生隐性知识、直觉知识、陈述性知识、理论知识、层次更高更抽象的理论知识这5类知识。学生认知发展方式和思维结构层次共同组成一个螺旋式上升的认知发展阶段体系：学生总体的认知发展具有阶段性，学生对核心概念的认知发展也具有阶段性。教师既要重视学生在不同学段的学习结果的数量（即掌握的知识点的多少），更要重视学生在不同阶段的学习结果的质量（即掌握知识点的相互关系）。
学习进阶理论将化学核心概念的跨学段学习进阶划分为低阶、中阶和高阶水平及相应等级的学业质量标准，其界定过程要考虑学生化学认知方式发展，即对研究对象，认识角度、方式、思路的层级提升和进阶路径（见图2）；其中认识思路指个体对物质和化学反应或相关现象或事实认识的有序性和思路性，认识深度指对于同一认识角度存在个体间水平差异或个体阶段差异。学生可通过语言、文字、图表、符号等各种形式表征化学核心概念。认知角度与思路的层级发展包括：宏观微观、定性定量、静止孤立动态作用、文字描述符号图像表征，可结合SoLo分类理论划分化学核心概念跨学段学习中认知方式的学习进阶（见图2）。
2基于跨学段学习的进阶路径建构“中和反应”概念认知模型
中和反应是化学核心概念之一，因其重要性列入中学化学学科100个关键词[17]，对学生化学认知方式发展、化学概念的多重表征学习、化学核心素养的培育都起到重要作用。台湾学者邱美虹[18]选取了溶液酸碱性、中和反应、弱酸和弱碱的稀溶液这3个主题研究初三学生关于酸和碱的认识方式与前概念，描述学生对核心概念的理解、推理或者解释的动态过程（见表1），并对高中相应主题的教学提出建议。综上，本研究将中和反应作为化学核心概念进行初高中教学衔接研究，采用文献研究、文本分析、实践研究法等，主要任务是基于学习进阶理论划分中和反应的认知层级水平与学习进阶路径，进而建立中和反应认知模型，基于SoLo分类理论对化学核心概念初高中跨学段教学提出分阶段的教学建议与学业质量标准。
2.1学生中和反应概念跨学段学习的进阶路径
基于学习进阶理论，结合SoLo分类理论对学生思维结构水平的分类评价，通过课标、考纲、教材和教学实践研究，划分中和反应核心概念的跨学段学习进阶路径和阶段层次水平。
（1）水平1（前结构水平）：学生在小学科学学习中初步认识酸和碱，在个人生活经历（如吃苦涩皮蛋等碱性物质时可蘸食醋）形成了中和反应的前科学概念，思维处于前结构水平。
（2）水平2（单点结构水平）：初三学生学习中和反应时，要联系酸、碱的组成及溶液酸碱性检验，并从酸碱盐的物质分类认识中和反应的特点，较少涉及微观分析，思维处于宏观层面的单点结构水平，为后续学习溶液酸碱度与pH、复分解反应、盐的性质与用途等奠定基础。
（3）水平3（多点结构水平）：必修1模块从电解质角度认识酸碱盐在水中的电离，从离子反应角度分析中和反应的微观过程与变化规律，从微观层面分析酸碱盐电解质溶液导电现象及酸碱中和反应的宏观现象。必修2模块从化学键的微观角度分析酸碱盐的组成及在溶剂水中的溶解、电离与中和反应过程，并通过完成定性实验活动认识中和反应过程伴随热量变化，中和热概念仅作简单了解。该过程中学生思维层级处于宏观和微观结合的多点结构水平。
（4）水平4（关联结构水平）：选修4模块通过定量测定中和热的实验理解中和热概念，掌握中和反应的热化学方程式；从水的电离、离子积常数Kw角度理解溶液酸碱性与pH的关系；通过酸碱滴定实验理解用已知浓度的酸/碱测定未知浓度的碱/酸的实验原理，通过测定酸碱滴定曲线分析中和反应过程的微粒变化；最后从盐类的水解反应（即中和反应的逆反应）认识中和反应的限度、盐溶液的酸碱性，基于勒夏特列原理应用中和反应原理来调节溶液pH的方法以改变沉淀溶解平衡，帮助学生认识中和反应在工业生产、环境保护上的应用价值。
（5）水平5（拓展抽象结构水平）：高考测评对学生在中和反应概念的认知层级要求处于拓展抽象结构水平。全国卷高考考纲要求[19]如下：了解电解质、强弱电解质的概念；了解电解质在水溶液中的电离、电解质溶液的导电性；了解弱电解质在水溶液中的电离平衡；了解水的电离、离子积常数；了解溶液pH的定义与测定方法，进行pH的简单计算；了解盐类水解的原理与应用、影响盐类水解程度的主要因素；了解离子反应的概念及发生条件；了解沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质；理解化学平衡常数的含义并进行简单计算；了解化学反应的可逆性；了解定量研究方法；了解化学反应中能量转化的原因；能够将分析解决问题的过程和成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释（即多重表征能力）。
2.2建构中和反应核心概念的认知模型
从初高中化学核心概念学习进阶的角度分析，学生在初三学习中和反应概念，到高中还会从电离、电解质、离子反应、化学键、化学能与热能、电离平衡、酸碱滴定曲线、盐类水解、调节pH与沉淀溶解平衡等跨学段学习过程，定量认识溶液的酸碱性、中和热、中和滴定原理、中和反应限度等，形成系统完整的中和反应概念体系。根据学习进阶理论将中和反应的概念认知与发展过程划分为初中阶段、必修阶段、选修4前期（即4-1）、选修4后期（即4-2）4个建构阶段，高三高阶阶段是在这4个阶段的基础上进行综合运用与思维重整，进而建构中和反应认知模型（见图3），包括认知任务、认识角度、认知层级与认知对象4个维度。
3基于中和反应概念认知模型探讨初高中跨学段的教学衔接
3.1初中阶段“中和反应”概念的进阶教学
初中新课标对中和反应的要求[20]如下：（1）知道酸和碱发生的中和反应；（2）理解酸碱性对生命活动和农作物的影响及中和反应在实际中的应用；（3）了解中和反应的实际意义，培养和激发学习化学的兴趣。《深圳市初中毕业生学业考试说明》考纲要求[21]如下：（1）掌握常见酸和碱的主要性质和用途；（2）理解中和反应的特点，知道物质发生化学变化伴随能量变化；（3）初步形成正确、合理使用化学品的意识；（4）知道化学在环境监测与保护中的重要作用。
在初中阶段，学生在中和反应概念上的学习路径发展经历2个转变。
（1）个别到一般：由具体物质反应到物质类别间反应规律，如教材分别介绍naoH与HCl、Ca（oH）2与HCl、naoH与H2So4之间的反应总结出“酸和碱反应生成盐和水”的规律；
（2）一般到个别：从物质类别间反应规律到具体物质反应，利用酸碱中和反应原理解答课后习题中“书写含al（oH）3药物治疗胃酸过多症的化学方程式”。
综上，初中阶段的教学内容应选取盐的定义、中和反应的概念与中和反应规律、实际应用等教学内容，并将中和反应的概念、原理、应用等学习内容设计成探究活动。基于初三学生认知发展层级水平确定如下初中阶段的学习目标：（1）认识酸和碱能发生中和反应，归纳物质类别间反应规律，分析中和反应在实际中的应用；（2）通过微型实验探究掌握中和反应实验的操作方法，强化实验安全意识；（3）通过探究活动分析酸碱中和反应的本质，加深对中和反应应用价值的认识，形成绿色环保化学、合理使用化学品的意识。
3.2高中阶段“中和反应”概念的进阶教学
高中阶段，“中和反应”核心概念的学习涵盖了宏微结合、分类表征、变化守恒、模型认知、实验探究、绿色应用等化学核心素养[22]。在必修阶段、选修4前期与后期、高三复习备考阶段，学生对中和反应的认知层级经历了“宏观微观、定性定量、静止孤立动态作用、文字描述符号表征图表数据分析论证”等认知层级的提升与认知角度的转型。
（1）必修1和2模块：学生学习电解质、离子反应时，从微观层面的认知角度认识酸碱盐的分类，建立起微粒种类和数量分析、微粒相互作用和动态变化的认知模式，理解酸碱中和反应的微观本质与发生条件。必修2则是从化学键类型的微观角度认识酸碱盐在水溶液中的电离，从中和反应放热的定性实验初步理解中和热。这个阶段，学生的学习路径发展经历2个转变：①从宏观反应到微观实质：由宏观物质反应到微观实质的认识方式，分析中和反应的离子变化；②从微观实质到类比迁移：由微观实质到宏观物质反应，学生根据酸碱盐离子反应的微观实质和反应规律，迁移到陌生物质间反应的方程式书写，基于微观本质认识迁移到陌生情境中陌生物质反应的推理与论证。
（2）选修4模块：中和反应概念的学习进阶经历3个转变：①由定性到定量：选修4前期，记为选修4-1，学生从反应热、能量变化曲线图、热化学方程式、中和热的测定实验、水的电离、酸碱滴定等主题学习内容，定量认识中和反应过程的能量变化、pH变化和微粒变化，是学生思维层级由定性向定量提升的关键阶段；②从正向到逆向：选修4后期，记为选修4-2，中和热、水的电离与溶液的酸碱性、酸碱滴定实验等学习内容是学生从正向思维认识中和反应概念、能量变化、反应限度、微粒作用情况；而盐类水解与沉淀溶解平衡则是从逆向思维认识中和反应的限度、能量转化形式与实际应用价值，学生的认知层级经历了“正向逆向”的提升过程；③单一分析到多重表征：从宏观现象-微观变化-符号书写-曲线图像数据分析这四重表征[23]的认识角度形成完整的“中和反应”概念体系。
（3）高三备考阶段：即便到了高三复习阶段，学生的化学认知方式与化学核心素养的现状水平仍不乐观，一是没有建立学科系统思想，对化学概念与原理间的关联认识不到位；二是缺乏系统、有序、全面的分析思路，没有将不同学段中化学核心概念与原理知识进行重整；三是未深刻认识化学核心概念的应用价值，因此在高三一轮复习阶段，教师应通过主题式复习帮助学生建构中和反应认知模型，深入分析认知对象、角度、层级与任务这4个结构维度。
4研究反思与未来展望
4.1研究反思
本研究是建立在跨学段教学实践后经验总结这一定性的视角，仍需要通过大数据测评，用翔实的数据报告和学生学业表现来完善修正本研究的认识。而化学核心概念的初高中跨学段教学，除了要根据不同学段的具体认知任务和研究对象，还要考虑化学核心概念的发展性和整体性，既要有不同学段延续发展的整体考虑，又要有不同学科渗透发展的整体考虑。笔者认为应从化学学科课程的整体来认识和理解化学核心概念的教学内容与学业标准，从初三到高二乃至高三，要逐步深入和扩大对核心概念跨学段教学的研究，进行基于进阶目标、评价标准的课堂教学实践和学业测评活动。
4.2未来展望
要定义某一核心概念或学科技能的学习进阶，许多研究者所根据的现有文献往往是研究者本人长期致力于某一领域的科学课程，而发展学习进阶的证据需要超越学生想法与学生思维本质特征的不同。我们一线化学教师身处在基础教育课程改革风起云涌的时代，不断面临着理论和实践上的问题和挑战。未来应该加强实证研究，借助深圳市教科院在全市各个初中高中开展化学测评这一平台，运用大数据学业质量平台进行跨学段的学生大样本测试，形成大数据学业质量诊断书，以深入了解学生化学核心概念在教学过程中变化的空间、路径和关键因素，为选择合适的教学方法和提高教学质量提供学理上的支持和实践中的指导。
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概念教学的核心篇9
什么是模型？
辞海中这样解释：与原型相对，研究对象的替代物。原型即客观存在的研究对象；模型，则是与原型相似的替代物。
张奠宙教授认为：
“广义地讲，数学中各种基本概念和基本算法，都可以叫做数学模型。加减乘除都有各自的现实原型，它们都是以各自相应的现实原型作为背景抽象出来的。
狭义的解释，只有那些反映特定问题或特定的具体事物系统和数学关系结构才叫做数学模型。
例如，平均分派物品的数学模型是分数；元角分的计算模型是小数的运算；500人的学校里一定有两个人一起过生日，其数学模型就是抽屉原理。
数学模型（用数学的语言表述概念、描述规律，既简洁又准确，这就是人们通常所说的数学模型。）是沟通数学与现实世界的桥梁。数学得到的一些结果要应用于现实世界，要通过数学模型。小学阶段有两个典型的模型：一个是“总量=部分+部分”，另一个是“路程=速度×时间”或“总价=单价×数量”。其他的模型都是在这两个基础上变化的。
如“植树问题”中，以“植树问题”为现实原型引出普遍性的教学模型――分隔问题，然后利用这一模型去解决各种新的实际问题，如路灯问题、排队问题、锯树问题、爬楼梯问题等。对于上面提到的问题又可以区分为三种不同的情况，就植树问题而言就是“两端都种”、“只种一端”和“两端都不种”。
如果学生未能清楚地认识到路灯问题、排队问题、爬楼梯问题等与植树问题有着相同的数学结构，即可以被归结为同一个教学模型，那么对于他们来讲究竟属于“植树问题”中的哪种情况是毫无意义的。
如何能够通过图形或符号的适当应用帮助学生很好地建构起相应的数学模型才是更为重要的部分。可以从简单的问题入手，通过摆一摆、画一画等方法去尝试寻找规律，然后再验证，从而理解“间隔”与“树”之间存在着一一对应的数学思想，从而抽象出数学模型。而所得出的三种类型（“两端都种”“只种一端”和“两端都不种”）的计算方法不应该被看成是某种死记硬背的规律或是法则，而在面对新的类似的问题的时候主要应发挥一种“认知基础”的作用，通过对数学模型的理解自觉地发现和运用恰当的方法。
建立数学模型的过程，其实是“数学化”的过程。
数学在本质上就是在不断的抽象、概括、模式化的过程中发展和丰富起来的。数学学习只有深入到“模型”“建模”的意义上，才是一种真正的数学学习。这种“深入”，就小学数学教学而言，具有鲜明的阶段性、初始性特点。它更多地是指用数学建模的思想和精神来指导着数学教学，“从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与运用的过程，进而使学生获得对数学的理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展”。在此基础上，初步形成模型思想，提高学习数学的兴趣和应用意识。
对学生“建模”意识的培养和“建模”方法的指导，并不能到了小学高年级再考虑。要从低年级数学学习开始就恰到好处地结合日常教学对学生进行“模型”及“模型意识”的渗透、点化，让学生在每一节课、每一个知识点的学习中都感受到“模型”的力量。
【教学片段1】
出示情境图。
师：请同学们认真观察这两幅图，说一说从图上你看到了什么。
生：有5个小朋友在浇花，走了2个，剩下3个。
师：你真棒！谁再来说一说？
生：原来有5个小朋友在浇花，走了2个小朋友，还剩下3个小朋友。
师：很好！你知道怎样列式吗？
生：5-2=3。
（教师听了满意地点点头，板书5-2=3。
接着教学减号及其读法。）
【教学片段2】
出示情境图（同上）。
师：谁来说一说第一幅图，你看到了什么？
生：从图中我看到了有5个小朋友在浇花。
师：第二幅图呢？
生：第二幅图中有2个小朋友去提水了，剩下3个小朋友。
师：你能把两幅图的意思连起来说吗？
生：有5个小朋友在浇花，走了2个，还剩下3个。
师：同学们观察得很仔细，也说得很好。你们能根据这两幅图的意思提一个数学问题吗？
生：有5个小朋友在浇花，走了2个，还剩几个？
生（齐）：3个。
师：对，大家能不能用圆片代替小朋友，将这一过程摆一摆呢？
（教师在行间指导学生摆圆片，并请一生将圆片摆在情境图的下面。）
师：（结合情境图和圆片说明）5个小朋友在浇花，走了2个，还剩3个；从5个圆片中拿走2个，还剩3个，都可以用同一个算式（学生齐接话：5-2=3）来表示。（在圆片下板书：5-2=3。）
生齐读：5减2等于3。
师：谁来说一说这里的5表示什么？2，3又表示什么呢？
…………
师：同学们说得真好！在生活中存在着许许多多这样的数学问题，5-2=3还可以表示什么呢？请同桌互相说一说。
生1：有5瓶牛奶，喝掉2瓶，还剩3瓶。
生2：树上有5只小鸟，飞走2只，还剩3只。
…………
对比两段教学，第一个片段，教师对教学的定位完全停留在知识传授的层面上，“5-2=3”仅是一道题的解答算式而已。第二个片段，除了教学充分展开外，更主要的是渗透了初步的数学建模思想，训练的是学生抽象、概括、举一反三的学习能力。这种训练并不是简单、生硬地进行，而是和低年级学生数学学习的特点相贴切――由具体、形象的实例开始，借助于操作予以内化和强化，最后通过思维发散和联想加以扩展和推广，赋予“5-2=3”以更多的“模型”意义。
主持人：
社会不断进步，科技不断发展，小学生的认知水平也在不断地提高，随之而来的就是对小学数学教学要求也在不断提高。刚才，赵老师谈出了自己对《数学课程标准》中10个核心概念的理解，我认为小学数学教育不单单是让学生知道结果，为了促进学生的全面发展，我个人认为其中很重要的一点就是我们教师就要在学生的学习过程中培养学生的数学推理能力。能谈一谈你的具体做法和解决问题的策略吗？
高崇辉：谢谢您的提问，《数学课程标准》指出：“经历观察、实验、猜想、证明等数学活动过程，发展合理推理能力和初步的演绎推理能力，能有条理地阐述自己的观点。”这正是所谓的“授人以鱼，不如授之以渔”。所以培养小学生的推理能力是至关重要的。如何培养学生的推理能力呢？下面结合自己的教学实践简单谈一谈自己是如何把推理能力的培养落实到《数学课程标准》的四个内容领域之中的。
第一，在数与代数的教学中，培养学生的推理能力。
小学数学“数与代数”领域中安排了好多培养学生推理能力的素材，教师要抓住这些知识点的教学，提供丰富的典型的感性材料，通过学生自主探索、合作讨论等形式，对简单问题进行归纳、类比、猜想，在发现规律、概括意义、导出特性的过程中提高学生合情推理能力。同时，在运用规律、性质、公式解决实际问题中，培养学生的推理能力。
如在“三位数乘两位数”计算教学中，我设计了一道这样的开放性练习题，出示算式14×11=154、51×11=561、35×11=385、63×11=693，然后向学生询问：“你发现了什么？能把你的发现说给大家听一听吗？”
这时学生都开动脑筋，仔细观察，认真思考，有的学生就说都是一个两位数乘11，积是一个三位数，原来两位数的十位数字作为积的百位数字，原来两位数的个位数字作为积的个位数字，这个两位数的数字和作为积的十位数字。
还有的学生认为这种说法不简练并总结出了自己的发现，原来的两位数一拉，作为积的百位数字和个位数字，十位数字是原来两位数的数字和。
接着，我进一步追问，你们能验证一下74×11=814，看看原来的猜想还成立吗？如果再继续验证，结论还仍然成立吗？你能不能证明123×11=1353是正确的吗？
这里让学生经历观察、猜想、归纳、证明的过程，是既有合情推理，又有演绎推理的过程。
又如，学生学习了百以内的减法之后，我设计了这样一个数学游戏：魔术大师教你变魔术，首先想一个两位数如63。接着，由63变成下面一系列算式，63-36=27，72-27=45，
54-45=9，90-9=81，81-18=63，63-36=27。最后，给学生提出了这样的一个问题：“你发现了什么？你也想一个两位数，试一试。”这就要求学生认真观察魔术大师写出的一系列算式有什么特点。
孩子们在想出两位数，经过一系列的计算验证后总结出结论：交换个位与十位上数字后再相减，得到差，将差的个位与十位上的数字再进行交换后相减……最后总会出现第一次的算式。这种游戏，不仅练习了百以内的减法，同时培养了学生的推理能力。
在“数与代数”的教学中，我们也要重视学生推理能力的培养。因为，它既能提高课堂效率，增加课堂教学的趣味性，又能使学生在学到知识的同时，学会如何解决问题。一举多得，何乐而不为呢？
第二，在图形与几何的教学中，培养学生的推理能力。
在空间与图形这部分内容中，在研究图形性质时，通过“看”“摆”“拼”“折”“画”等活动，感知图形的性质，得出一些描述性的结论。在“空间与几何”的教学中，教师要组织学生实践操作，让学生参与推理的全过程，引导学生的思维由直观向抽象转化，使学生从个别特殊的事物中发现规律，并进行归纳。
如教学“三角形内角和”时，教师要求学生分别准备若干个直角三角形、锐角三角形、钝角三角形的纸板。教学中，引导学生动手把各个三角形的三个角折拼、剪拼在一起，并用量角器量各种操作结果，再引导学生观察、分析操作结果，最后进行归纳。由于直角三角形、锐角三角形、钝角三角形代表了三角形的全部类型，所以根据完全归纳法得出结论：三角形内角和是180度。在教学中通过实践操作、观察分析、验证归纳等活动，让学生参与推理的全过程，这不仅是给学生关于“三角形内角和”准确完整的答案，更重要的是使学生懂得了准确完整的答案是怎样获得的，从中受到数学思维方式的训练。
又如在教学观察物体一课时由6个正方体搭成一个几何体，从正面看和左面看的图形分别为多少内容。
你能摆出这个几何体吗？学生在实际操作的过程中要不断地观察、比较、分析、推理，才能得到正确的答案。这个过程不仅发展了学生的合情推理能力，而且有助于学生空间观念的形成。
在教学三角形三边关系的时候，我设计了这样一个教学环节：孩子们，你们都知道篮球明星姚明，谁来猜一猜他的腿有多长，孩子们纷纷举起小手，大声说着自己猜测的数据，谁也不甘示弱。然后我出示姚明的腿长1.28米，再问：同学们，他迈一步的长度是3米，可能吗？学生在对“三角形三边关系”有了很好的理解之后，会得到这样的结论：不可能。这又是进行合情推理得到的结果，发展了学生的能力、让学生体验到了成功的喜悦。
第三，在统计与概率的教学中，培养学生的推理能力。
统计与概率中的推理是合情推理，是一种可能性的推理，与其他推理不同的是，由统计推理得到的结论无法用逻辑推理的方法去检验，只有靠实践来证实。因此，统计与概率的教学要重视学生经历收集数据、整理数据、分析数据、作出推断和决策的全过程。
例如：为筹备毕业生典礼，准备什么样的礼物给毕业学生才能最受欢迎呢？（小礼品、书、笔、课外书）首先应由学生对全班同学喜欢什么样的礼物进行调查，然后把调查所得到的结果整理成数据，并进行比较，再根据处理后的数据作出决策，确定应该准备什么礼物。这个过程是合情推理，其结果能使绝大多数同学满意。例如：学习可能性这部分知识时，小明知道随机地抛掷一枚均匀硬币，落地后；国徽朝上和朝下的概率相等。可是小明做了100次实验，发现其中51次国徽朝上，49次国徽朝下。因此，他认为这枚硬币不均匀，请学生说说自己的观点和理由。
统计部分从生活实际入手，在讲清基本概念和方法的前提下，让学生亲身参与，经历调查、收集、处理、分析的过程，动手制作设计各种统计报表，能够分析出自己想要的结论，即便结果不客观也没关系，因为这个过程有助于学生能根据需要在纷繁复杂的信息中作出选择、判断、决策，从而培养了学生的推理能力。
第四，在综合与实践的教学中，培养学生的推理能力。
教师在进行数学教学活动时，如果只以教材的内容为素材对学生的合情推理能力进行培养，毫无疑问，这样的教学活动能促进学生的合情推理能力的发展。但是，除了学校的教育教学活动（以教材内容为素材）以外，还有很多活动也能有效地发展学生的推理能力。
例如，人们日常生活中经常须要作出判断和推理，如，我们往某同学家里打电话，若连续打过几次后都无人接听，则常常由此作出“这位同学家里无人”的判断。这种判断隐含了反证法的思想。某家电商场介绍某种品牌的电脑时说：“××牌电脑不但外形设计科学，而且使用寿命长久。”一位消费者从柜台边拿起一张当日保修后的电脑记录单，对营业员说：“你说的话不真实。”这就是用举“反例”的方式证明结论不成立。许多游戏中也隐含着推理的要求。所以，要进一步拓宽发展学生推理能力的渠道，使学生感受到生活、活动中有“数学”，有“推理”，养成善于观察、猜测、分析、归纳推理的好习惯。
在实践活动这部分内容中，同样也可以培养学生的推理能力，就拿“估计这本语文书有多少字”这一实践活动来说，学生先要选择具有代表性的一页，利用自己已有的知识，计算出一页的字数，然后推算出这本书的字数。
总之，学生能力的形成是一个缓慢的过程，有其自身的特点和规律，它不是学生“懂”了，也不是学生“会”了，而是学生自己“悟”出了道理、规律和思考方法等。这种“悟”只有在数学活动中才能得以进行，因此教学活动必须给学生提供探索交流的空间，组织、引导学生经历观察、实验、猜想、验证等数学活动过程，并把推理能力的培养有机地结合在这一过程中，从而促进学生的全面发展。
概念教学的核心篇10
1核心概念的特性核心概念（bigidea）是指可以适用于一定范围内物体和现象的概念。这里的概念（idea）是表示对观察到的相互关系或特性进行解释后的抽象，它和我们日常生活运用的概念含义是不同的。日常概念可以是不需要基于实证的某种想法［1］。对于学科教学而言，核心概念是指居于学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法［2］；是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后，仍然能应用的概念性知识［3］。核心概念具有以下特性。
1．1核心概念具有广泛解释空间由于核心概念反映的是事物的本质特性与关系，它能对很多事物和现象作出解释。如物质是由微粒构成的这一核心概念，既可以解释为什么人们会闻到花香，也可以解释为什么金属可以拉成丝，还可以解释为什么不能用湿手触摸电器；核心概念不仅能对很多所观察到的现象提供解释，而且能对原来没有观察到的现象作出预测，如从物质是由微粒构成的这一核心概念认识，美国物理学家盖尔曼（m．Gell－mann）和茨威格（G．Zweig）预测了夸克的存在。再如，依据结构与功能相适应的核心概念，当我们观察到某植物茎叶表层有一层保护蜡膜，叶为刺状，会推测它是生长在干旱地区的植物，而且还可以预测它的根系会很发达。
1．2核心概念蕴含思想方法具有迁移价值的关键性概念、原理是核心概念，重要的思想方法也是核心概念，如“科学认为每一种现象都具有一个或多个原因”［1］。而有的关键性概念本身就蕴含思想方法，如“结构决定性质、性质决定用途”是学生学习所有化学物质的思想方法。1．3核心概念具有统摄性由于核心概念是能够解释和预测较大范围事物与现象的大概念，它必然可以统摄其他的下位概念及相关事实，使它们成为有结构的整体。例如，物质是由微粒构成的这一核心概念，可以统摄分子、原子、离子、原子结构和分子结构等有关物质组成与结构的概念，也与物质的特性、物理变化和化学变化等概念形成联结。
2核心概念的教育价值
2．1提高学生分析问题、解决问题的能力学生在学校学习，重要的不是知道了多少事实和规则，而是能够把所学迁移到真实情境中，面对问题能够作出有依据的判断和决策，能够适应社会、服务社会。由于核心概念具有广泛的解释空间，所以它是可迁移知识。运用核心概念可以解释周围的很多事物和现象，更为重要的是能对新情境、新问题作出预测，因此对核心概念的理解可以提高学生分析问题、解决问题的能力。另一方面，由于核心概念蕴含思想方法，它们可能成为学生以后工作中分析问题的思想方法，如要获取性能更佳的材料，其分析思路是改变现有材料的结构以获得所需要的性质，仿生合成新药等亦是运用以上的思想方法。从认知发展角度，如果学习重心是“事实”或“现象”的了解与记忆，那么这种认知是低水平的；相反，对核心概念的理解则是要使学生通过对特定现象的认识与理解，发现一般性的理论，并用这些理论理解、解释其他现象。学生不仅知道“是什么”，而且能够认识“为什么———原因、条件、目的、理由”、及“会怎么样———结果、影响、作用、意义”，还能够知道“如何做”，从而将学习引人深层思考和赋予意义与价值的方向。
2．2有利于学生建构合理的知识结构布鲁纳在《教育过程》中指出：把握学科的结构就是指对本学科实现了理解，也就是说，能够把所学的知识与其他相关的事物有意义地联系起来［4］。由于核心概念是某学科的重要概念、原理和方法，它们构成了学科的基本结构，因此关注核心概念理解的教学就是关注学科本质与学科结构的教学，将有利于学生建构合理的知识结构。
2．3减轻学生课业负担课业负担已经成为我国中、小学生不能承担之重，其原因一方面来自升学压力，另一方面是教师的教学要覆盖课程与教材中的所有知识内容，让学生记忆尽可能多的事实。为了面面俱到，教师不得不采用讲授式为主的教学，这样的教学无法激发学生的积极思考，学生在不理解的状态下机械地练题，不会就模仿，忘记了再训练，反反复复，曾经有一位老师把一张中考试卷让学生练了4遍，这样机械地训练，学生的课业负担可想而知！通过前面的分析已知，核心概念可以统摄事实与概念，使知识形成有机的整体。信息加工理论告诉我们，被组织成块的信息更容易记忆，因此通过核心概念组织起来的知识，学生是容易记忆的，而且这些知识因核心概念而凸显了学习的意义与价值，那么这些知识更加不容易忘记。又因核心概念是可以迁移的，教师只要选取可以支持概念理解的典型事实，把师生的主要精力用在这些关键内容的理解上，就可以达到“少即是多”的教学境界。
3如何以核心概念为统领设计化学教学
3．1构建核心概念的发展体系以核心概念为统领设计教学的首要工作是构建核心概念的发展体系。在不同阶段，学生需要理解的核心概念不同、理解层次也不同。各学科应该联动以从整体角度构建核心概念的发展体系与结构，因为某些核心概念是跨学科的，如“当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转化，但是在宇宙中能量的总量不变”这个核心概念在物理、化学和生物等学科学习中都会涉及。温•哈伦提出了核心概念应该具有的标准是［1］：（1）能够用于解释众多的物体、事件和现象，而它们是学生在他们学校学习和毕业以后的生活中会遇到的；（2）提供一个基础以帮助理解遇到的问题并作出决策，而这些决策将会关系到学生自己和他人的健康与幸福，以及环境和能源的使用；（3）当人们提出有关自身和自然环境的问题时，他们为能够回答或能够寻求到答案而感到愉快和满意；（4）具有文化上的意义，例如对人类自身有关的观点———反映科学史上的成就，来自研究自然的灵感和人类活动对环境的影响。温•哈伦据此标准提出了科学教育上的14个核心概念，但并没有提出在不同阶段，学生需要理解的核心概念层次与内涵。对于化学学科而言，构建出学科核心概念发展体系是摆在课程专家与一线教师面前的迫切任务。
3．2以核心概念为统领组织教学单元以核心概念为统领组织教学单元有2种方式，一种是先选定核心概念，然后依据核心概念选取教学素材以组成教学单元；另一种是分析教材内容，区别事实与概念，再把这些事实和概念与某个核心概念联系起来。下面举例谈后一种。人教版初中化学教材第八单元“金属和金属材料”有以下内容：课题1介绍了一些金属的物理性质，常见合金的主要成分、性能和用途；课题2介绍金属与氧气反应以及金属与稀酸的反应，给出了金属活动性顺序；课题3介绍常见金属矿物、铁的冶炼、铁的腐蚀和金属资源的保护。通过对教材知识内容进行分析可以得到图1所示的关系图，即金属的物理性质和化学性质以及合金的成分、性质等是事实性知识，其上位的是金属和合金这2个概念，这些事实与概念可以与“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念相联系。当确定了“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念后，我们会发现学生先前所学习的有关物质构成的相关知识也纳入本单元的知识体系中，这些知识自然地有机地结合在了一起。