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摘要 以“动物细胞培养”为例，以核心素养为宗旨，阐述如何在高中生物概念教学中培养学生的隐性学力。
关键词 概念教学 隐性学力 培养策略
中图分类号 G633.91
文献标志码 B
当今热议的“核心素养”是针对21世纪的新挑战提出的一种新的教育理念。无论是学生发展的核心素养，还是学科核心素养的发展，都离不开隐性学力的培养。没有良好的隐性学力，核心素养的发展只能成为一句空话。而生物学作为一门研究生命现象和生命活动规律的科学，其基础就是生物学概念，所以概念教学已成为普通高中生物学教学的重点内容。目前，不少教师停留在以考定教的错误观念，整节课中只注重考点的讲解，忽视概念的构建和形成过程，于知识层面容易造成生物概念的碎片化，于学生层面不利于帮助他们逐步理解和掌握生物学的学科思想和方法，从而提高自身的隱性学力。
1 “隐性学力”的内涵
我国学者钟启泉认为“学力”的内容有狭义和广义之分，狭义的学力是指一个学科的知识与技能;广义的学力是指人的能力的总合。同时，柳斌则认为“学力是指学生在学业上达到的程度，包括两层意思：①学习者通过学习所达到的在知识、能力，技能技巧等方面的水平;②在现实水平上所具备的今后学习的潜力，即学习的实际可能性。”
以上种种观点从不同角度不同层面阐释了学力的概念和内涵，将学力分为显性学力和隐性学力。显性学力即外显化的学业成就，包括了学习者习得的知识和技能。而隐性学力则是学习者在主体高度参与的学习活动中不断形成发展起来的能力，包括学习能力、思维能力、探究能力、提出问题和解决问题的能力、创新能力、适应社会能力等。
2 基于“动物细胞培养”一节概念教学的隐性学力培养策略
“动物细胞培养”这节的重要概念是“动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程”。结合《普通高中生物学课程标准（2017版）》（以下简称新课标）明确提出的要求：“必修和选择性必修课程的模块内容聚焦大概念，精简容量、突出重点、切合年龄特点、明确学习要求，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，发展生物学科核心素养。”因此，将本节概念具化为概念图（图1），通过设置多个学生活动，层层递进，环环相扣，让学生主动构建出完整概念，并在多个学生活动中提高隐性学力。
2.1 创设情境，激发动机，为隐性学力的培养奠定基础
美国心理学家和教育家布卢姆说过：“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣。”同理，隐性学力发展的前提也是激发学生的学习动机，而学习动机的激发又依托于好的课堂情境。因此，一堂有效的生物课堂，必须充分重视课堂情境的创设。在本节课的导入环节，笔者采用电影“我不是药神”的故事情节展开提问：故事主人公程勇冒险去印度买的仿制药“格列宁”（真实名为“格列卫——甲磺酸伊马替尼片”）有什么用？（用于治疗慢性粒细胞白血病）慢性粒细胞白血病是什么类型的病？（一种恶性肿瘤）还知道哪些有关肿瘤治疗的其他前沿方法吗？（免疫疗法）接着，教师介绍2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者美国免疫学家詹姆斯.P.艾利森和日本免疫学家本庶佑，以及他们在癌症疗法以及免疫负调控的抑制领域所作出的贡献。并且展示免疫疗法的图解过程：患者采血——细胞分离——细胞培养——严格质检——细胞回输——疗效评估。由此引出”动物细胞培养“这个课题。
短短几分钟的引入环节，教师通过学生感兴趣的电影结合现实社会热点问题，既吸引了学生的注意，又引起学生解决问题的冲动，并为其今后继续往生物领域深造埋下种子，为隐性学力的培养奠定基础。
2.2 问题导向，探究引领，为隐性学力的培养提供途径
新课标的基本理念之一“教学过程重实践”，具体阐述为：“本课程高度关注学生学习过程中的实践经历，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的活动，通过探究类学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解，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，面对或解决现实生活中的某些问题。”因此，在内容探究环节设置了3个学生活动。
2.2.1 回忆旧知，培养知识纵向联系的能力
活动一：分析材料，研讨问题，说出动物细胞培养的营养条件。
教师提供事实一：血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境，即内环境是人体细胞生活的液体环境。并提出问题：
①体外培养哺乳动物细胞应该选择何种培养基（液体/固体）？
②根据内环境的化学成分，讨论体外培养哺乳动物细胞应该提供哪些营养物质？
“动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。”这个概念中仅指出“适宜的培养条件”。那何谓适宜的培养条件？细胞需要怎么的营养物质？回答这些问题，教师就要引导学生紧密联系之前学习的选择性必修中模块l稳态与调节中概念1下面的重要概念“内环境为机体细胞提供适宜的生存环境，机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”。相比于传统灌输式教学中直接告诉学生“动物培养需要提供葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、血清（血浆）等营养物质”，教师通过陈述事实，帮助学生回忆旧知，再通过问题引领，由学生主动构建出动物细胞培养所需的营养条件，由此完成概念图l构建的第一步。这样设置的结果是更好地在概念教学中促进学生知识纵向联系的能力，进而提高学生的隐性学力。
2.2.2 类比推理，培养知识横向迁移的能力
活动二：分析材料，研讨问题，说出动物细胞培养的环境条件。
教师提供事实二：细胞在机体内由于有免疫系统的保护，因此很少会受到杂菌感染;细胞产生的代谢废物可以通过循环系统、泌尿系统及时排出体外，减少对细胞的毒害作用。并提出问题： ①体外培养哺乳动物细胞时，如何避免杂菌污染细胞？（提示：考虑培养用具和培养液）
②体外培养哺乳动物细胞时，应该如何降低或减少培养液中细胞代谢废物对细胞的毒害作用？
③根据内环境稳态的理化性质，探讨体外培养哺乳动物细胞应该提供的环境条件。
通过刚才的活动一，学生已经构建出“适宜的培养条件”就是需要一定的营养物质。教师追问：“那有了充足的营养物质就够了吗？”紧接着陈述事实二，设置3个问题引导学生建立新的认知结构。通过事实二，学生知道细胞在体内因为免疫系统的作用，所以所处的环境是无菌无毒的，由此可建立横向迁移，类比推理出细胞在体外所处的环境也应该是无菌无毒的，进而得出结论：应该对培养液和培养用具进行无菌处理;在培养液中添加一定量的抗生素等;定期更换培养液，以便清除代谢废物等来保证动物细胞培养过程中的无菌无毒。再根据内环境的理化性质，教师引导学生进一步完善动物细胞培养的条件：需要适宜的温度、pH以及氧气和二氧化碳的气体环境。至此通过活动二，在问题导向的资料分析中，学生主动构建出动物细胞培养的环境条件，由此完成概念图1构建的第二步，在此过程中很好地培养了学生类比推理，横向迁移知识的能力，进而提高学生的隐性学力。
2.2.3 动静结合，培养知识提炼归纳的能力
活动三：结合资料以及视频，说出动物细胞培养的过程。
教师提供3则资料，引导学生分析。
资料一：研究发现动物组织细胞间隙含有弹性纤维蛋白、胶原纤维蛋白等物质，能将细胞网络在一起形成具有一定弹性和韧性的组织或器官。成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。
资料二：有关研究表明细胞必须与其他细胞或细胞外基质发生联系才能生存，如果一个细胞没有与其他细胞或者细胞外基质结合，此细胞就会凋亡。因此细胞在培养时要贴附于培养（瓶）器皿壁上（细胞贴壁），细胞一经贴壁就迅速铺展，然后开始有丝分裂。
资料三：细胞膜上有糖类和蛋白质共同构成糖蛋白，它在细胞间起识别作用。当贴壁的细胞增殖到一定程度，也就是互相挨在一起的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续增殖，这种现象叫做接触抑制。
教师要求学生根据资料，思考以下问题：
①根据资料，分析体外培养哺乳动物细胞前应将组織如何处理？为达到该目的，用什么物质处理组织，可以尽量降低对细胞的损伤？
②当培养的细胞达到接触抑制时，培养（瓶）器皿中的细胞是几层？
③癌细胞体外培养时会发生接触抑制现象吗？为什么？
④观看动物细胞培养的视频，尝试用文字加“一”表示动物细胞培养的过程。
很多教师在概念教学中往往重知识，忽视学生思维能力、归纳与分析能力的培养;重识记，忽视学生理解和主动构建概念的能力的提高;重结论，忽视探究过程以及概念体系的构建。而笔者采用“先行组织者策略”，给学生提供教材以外的、能促进学生催生概念体系，逐步开发逻辑思维的三则学习素材，搭建学习支架，避免学生因为知识储备不足或者已有知识与新知识之间难以建立联系而造成学习困难的现象。通过3则学习素材以及几个递进式问题，学生的思维也发生了递进式的体验，并且在这个过程中主动体会了知识的发生过程，习得了相关的知识。最后，学生通过观看视频，将已有的静态知识活化为动态的概念体系，促使“动物细胞培养过程”概念逐步的清晰、巩固和稳定，由此完成了概念图l的最后一步。此过程很好地培养了学生从文字以及视频中提炼归纳知识的能力，进而提高学生的隐性学力。
2.3 化零为整，总结反思，为隐性学力的培养提供保障
概念图不仅可以帮助学生建构概念的知识网络，加深理解，而且在绘制概念图的过程中也可培养学生思维的逻辑性。因此在本节课的最后，教师要求学生自己绘制概念图，将一节课中零散的、孤立的知识系统化、条理化、概念化，使各个知识点的联系直观地反映在学生的头脑中，形成自己的概念体系。
3 教学反思
本案例仅将培养学生的学习能力、思维能力、探究能力渗透于概念教学中，而对于学生提出问题和解决问题的能力、创新能力以及适应社会能力的进一步提升还欠缺思考。因此在今后的日常教学中，笔者将继续思考如何围绕核心素养、立足学生的发展，在概念教学中培养学生的隐性学力。
参考文献：
[1]柳斌.全而素质教育手册（上）[M].中国物资出版社、九洲图书出版社，1997：58.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.
关键词 概念教学 隐性学力 培养策略
中图分类号 G633.91
文献标志码 B
当今热议的“核心素养”是针对21世纪的新挑战提出的一种新的教育理念。无论是学生发展的核心素养，还是学科核心素养的发展，都离不开隐性学力的培养。没有良好的隐性学力，核心素养的发展只能成为一句空话。而生物学作为一门研究生命现象和生命活动规律的科学，其基础就是生物学概念，所以概念教学已成为普通高中生物学教学的重点内容。目前，不少教师停留在以考定教的错误观念，整节课中只注重考点的讲解，忽视概念的构建和形成过程，于知识层面容易造成生物概念的碎片化，于学生层面不利于帮助他们逐步理解和掌握生物学的学科思想和方法，从而提高自身的隱性学力。
1 “隐性学力”的内涵
我国学者钟启泉认为“学力”的内容有狭义和广义之分，狭义的学力是指一个学科的知识与技能;广义的学力是指人的能力的总合。同时，柳斌则认为“学力是指学生在学业上达到的程度，包括两层意思：①学习者通过学习所达到的在知识、能力，技能技巧等方面的水平;②在现实水平上所具备的今后学习的潜力，即学习的实际可能性。”
以上种种观点从不同角度不同层面阐释了学力的概念和内涵，将学力分为显性学力和隐性学力。显性学力即外显化的学业成就，包括了学习者习得的知识和技能。而隐性学力则是学习者在主体高度参与的学习活动中不断形成发展起来的能力，包括学习能力、思维能力、探究能力、提出问题和解决问题的能力、创新能力、适应社会能力等。
2 基于“动物细胞培养”一节概念教学的隐性学力培养策略
“动物细胞培养”这节的重要概念是“动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程”。结合《普通高中生物学课程标准（2017版）》（以下简称新课标）明确提出的要求：“必修和选择性必修课程的模块内容聚焦大概念，精简容量、突出重点、切合年龄特点、明确学习要求，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，发展生物学科核心素养。”因此，将本节概念具化为概念图（图1），通过设置多个学生活动，层层递进，环环相扣，让学生主动构建出完整概念，并在多个学生活动中提高隐性学力。
2.1 创设情境，激发动机，为隐性学力的培养奠定基础
美国心理学家和教育家布卢姆说过：“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣。”同理，隐性学力发展的前提也是激发学生的学习动机，而学习动机的激发又依托于好的课堂情境。因此，一堂有效的生物课堂，必须充分重视课堂情境的创设。在本节课的导入环节，笔者采用电影“我不是药神”的故事情节展开提问：故事主人公程勇冒险去印度买的仿制药“格列宁”（真实名为“格列卫——甲磺酸伊马替尼片”）有什么用？（用于治疗慢性粒细胞白血病）慢性粒细胞白血病是什么类型的病？（一种恶性肿瘤）还知道哪些有关肿瘤治疗的其他前沿方法吗？（免疫疗法）接着，教师介绍2018年诺贝尔生理学或医学奖获得者美国免疫学家詹姆斯.P.艾利森和日本免疫学家本庶佑，以及他们在癌症疗法以及免疫负调控的抑制领域所作出的贡献。并且展示免疫疗法的图解过程：患者采血——细胞分离——细胞培养——严格质检——细胞回输——疗效评估。由此引出”动物细胞培养“这个课题。
短短几分钟的引入环节，教师通过学生感兴趣的电影结合现实社会热点问题，既吸引了学生的注意，又引起学生解决问题的冲动，并为其今后继续往生物领域深造埋下种子，为隐性学力的培养奠定基础。
2.2 问题导向，探究引领，为隐性学力的培养提供途径
新课标的基本理念之一“教学过程重实践”，具体阐述为：“本课程高度关注学生学习过程中的实践经历，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的活动，通过探究类学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解，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，面对或解决现实生活中的某些问题。”因此，在内容探究环节设置了3个学生活动。
2.2.1 回忆旧知，培养知识纵向联系的能力
活动一：分析材料，研讨问题，说出动物细胞培养的营养条件。
教师提供事实一：血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境，即内环境是人体细胞生活的液体环境。并提出问题：
①体外培养哺乳动物细胞应该选择何种培养基（液体/固体）？
②根据内环境的化学成分，讨论体外培养哺乳动物细胞应该提供哪些营养物质？
“动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。”这个概念中仅指出“适宜的培养条件”。那何谓适宜的培养条件？细胞需要怎么的营养物质？回答这些问题，教师就要引导学生紧密联系之前学习的选择性必修中模块l稳态与调节中概念1下面的重要概念“内环境为机体细胞提供适宜的生存环境，机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”。相比于传统灌输式教学中直接告诉学生“动物培养需要提供葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、血清（血浆）等营养物质”，教师通过陈述事实，帮助学生回忆旧知，再通过问题引领，由学生主动构建出动物细胞培养所需的营养条件，由此完成概念图l构建的第一步。这样设置的结果是更好地在概念教学中促进学生知识纵向联系的能力，进而提高学生的隐性学力。
2.2.2 类比推理，培养知识横向迁移的能力
活动二：分析材料，研讨问题，说出动物细胞培养的环境条件。
教师提供事实二：细胞在机体内由于有免疫系统的保护，因此很少会受到杂菌感染;细胞产生的代谢废物可以通过循环系统、泌尿系统及时排出体外，减少对细胞的毒害作用。并提出问题： ①体外培养哺乳动物细胞时，如何避免杂菌污染细胞？（提示：考虑培养用具和培养液）
②体外培养哺乳动物细胞时，应该如何降低或减少培养液中细胞代谢废物对细胞的毒害作用？
③根据内环境稳态的理化性质，探讨体外培养哺乳动物细胞应该提供的环境条件。
通过刚才的活动一，学生已经构建出“适宜的培养条件”就是需要一定的营养物质。教师追问：“那有了充足的营养物质就够了吗？”紧接着陈述事实二，设置3个问题引导学生建立新的认知结构。通过事实二，学生知道细胞在体内因为免疫系统的作用，所以所处的环境是无菌无毒的，由此可建立横向迁移，类比推理出细胞在体外所处的环境也应该是无菌无毒的，进而得出结论：应该对培养液和培养用具进行无菌处理;在培养液中添加一定量的抗生素等;定期更换培养液，以便清除代谢废物等来保证动物细胞培养过程中的无菌无毒。再根据内环境的理化性质，教师引导学生进一步完善动物细胞培养的条件：需要适宜的温度、pH以及氧气和二氧化碳的气体环境。至此通过活动二，在问题导向的资料分析中，学生主动构建出动物细胞培养的环境条件，由此完成概念图1构建的第二步，在此过程中很好地培养了学生类比推理，横向迁移知识的能力，进而提高学生的隐性学力。
2.2.3 动静结合，培养知识提炼归纳的能力
活动三：结合资料以及视频，说出动物细胞培养的过程。
教师提供3则资料，引导学生分析。
资料一：研究发现动物组织细胞间隙含有弹性纤维蛋白、胶原纤维蛋白等物质，能将细胞网络在一起形成具有一定弹性和韧性的组织或器官。成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。
资料二：有关研究表明细胞必须与其他细胞或细胞外基质发生联系才能生存，如果一个细胞没有与其他细胞或者细胞外基质结合，此细胞就会凋亡。因此细胞在培养时要贴附于培养（瓶）器皿壁上（细胞贴壁），细胞一经贴壁就迅速铺展，然后开始有丝分裂。
资料三：细胞膜上有糖类和蛋白质共同构成糖蛋白，它在细胞间起识别作用。当贴壁的细胞增殖到一定程度，也就是互相挨在一起的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续增殖，这种现象叫做接触抑制。
教师要求学生根据资料，思考以下问题：
①根据资料，分析体外培养哺乳动物细胞前应将组織如何处理？为达到该目的，用什么物质处理组织，可以尽量降低对细胞的损伤？
②当培养的细胞达到接触抑制时，培养（瓶）器皿中的细胞是几层？
③癌细胞体外培养时会发生接触抑制现象吗？为什么？
④观看动物细胞培养的视频，尝试用文字加“一”表示动物细胞培养的过程。
很多教师在概念教学中往往重知识，忽视学生思维能力、归纳与分析能力的培养;重识记，忽视学生理解和主动构建概念的能力的提高;重结论，忽视探究过程以及概念体系的构建。而笔者采用“先行组织者策略”，给学生提供教材以外的、能促进学生催生概念体系，逐步开发逻辑思维的三则学习素材，搭建学习支架，避免学生因为知识储备不足或者已有知识与新知识之间难以建立联系而造成学习困难的现象。通过3则学习素材以及几个递进式问题，学生的思维也发生了递进式的体验，并且在这个过程中主动体会了知识的发生过程，习得了相关的知识。最后，学生通过观看视频，将已有的静态知识活化为动态的概念体系，促使“动物细胞培养过程”概念逐步的清晰、巩固和稳定，由此完成了概念图l的最后一步。此过程很好地培养了学生从文字以及视频中提炼归纳知识的能力，进而提高学生的隐性学力。
2.3 化零为整，总结反思，为隐性学力的培养提供保障
概念图不仅可以帮助学生建构概念的知识网络，加深理解，而且在绘制概念图的过程中也可培养学生思维的逻辑性。因此在本节课的最后，教师要求学生自己绘制概念图，将一节课中零散的、孤立的知识系统化、条理化、概念化，使各个知识点的联系直观地反映在学生的头脑中，形成自己的概念体系。
3 教学反思
本案例仅将培养学生的学习能力、思维能力、探究能力渗透于概念教学中，而对于学生提出问题和解决问题的能力、创新能力以及适应社会能力的进一步提升还欠缺思考。因此在今后的日常教学中，笔者将继续思考如何围绕核心素养、立足学生的发展，在概念教学中培养学生的隐性学力。
参考文献：
[1]柳斌.全而素质教育手册（上）[M].中国物资出版社、九洲图书出版社，1997：58.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.