第一篇:高中生物概念教学专题文集⑴:高中生物学概念教学
高中生物概念教学专题文集⑴:高中生物学概念教学
高中生物学概念教学
概念是生物学理论的基础和精髓,也是思维过程的核心。在人教版《全日制普通高级中学教科书·生物》(2003年6月第一版)后附录上就有211个生物概念,其中必修本有154个,选修本有57个。但近年来,人们对生物概念教学的研究却很少,基本上是关于概念教学的体会,如如何识记、辨别、掌握概念等,很少涉及有关理论指导下的概念教学研究,如前概念的剖析与矫正,概念的有效建构等。对生物学概念的本身研究更少,几乎没有涉及概念发展的过程、负载的方法和蕴涵的价值等等。[1] 鉴于此,对生物概念教学进行深入地、系统地探讨、研究,对把握和落实新课程标准精神、推动和促进当前的生物学教学改革,不无裨益。
一、生物学前概念的迁移与矫正
学生在学习任何概念性知识之前,实际上都已经有了前概念。前概念是存在于人们头脑中相对于新知识的已有的认知,可能是正确的,也可能是片面的或错误的。前概念的成因,主要是日常生活中的经验及正确或错误认识的积累。我们认识事物的过程,就是这样一个从前概念逐步发展到新概念的过程。无论对哪一门学科知识的学习,也无论是哪一个年龄段的认知,都有这样的特点,尤其生物学科与人类生活实际联系非常紧密,所以前概念非常丰富。奥苏贝尔(D.P.Ausubel)的同化论观点对概念的习得作了精辟论述,认为学习者头脑中已有的知识结构在新概念的习得中起着至关重要的作用,当新概念与头脑中前概念间存在某种类属关系时,若指导者能给予有效引导,使学习者能将新概念与头脑中已有概念间的这种类属关系进行正确链接,将有利于学习者将新概念同化到自己头脑的已有概念体系中,从而习得概念。因此,如何利用前概念进行有效的生物学概念教学,值得探讨研究。
正确的前概念是学习生物学科学概念的良好基础和铺垫,它的正迁移作用可成为生物学概念学习的资源和概念学习的新的增长点,可使学生尽快地掌握新知识和知识结构。如学生在学习生物学概念前自己对生活中的一些生命现象和规律已有所了解,如:“向日葵随太阳转”“根的向地性与茎的背地性”,能促进对“生长素”概念的理解;“人感到寒冷时会打哆嗦”“一个球向你飞来时,你会接住或躲开它”,这些都能促进对“激素调节和神经调节”概念的理解;“种瓜得瓜,种豆得豆”“一猫生九崽,连母十个样”,可促进对“遗传与变异”概念的理解。这些已知正确的前概念,一方面有助于迁移到新概念的习得和有意义的建构,另一方面,有助于激发学生进一步学习生物科学的兴趣和动机。
片面或错误的前概念会成为生物学概念学习的障碍,这些错误的前概念如果得不到及时矫正,将影响对生物学概念的同化和顺应,使学生形成错误的思维,阻碍生物学科学概念的建构。如学习“植物个体发育”概念前,学生头脑中就有农作物的“春天播种,秋天丰收”的前概念,片面地认为植物的个体发育从种子开始,这就阻碍了学生建构“植物个体发育从受精卵开始”的科学概念;由于绿色植物能吸收二氧化碳、产生氧气,学生自然形成植物呼吸作用吸入二氧化碳、放出氧气的前概念,这个错误的前概念阻碍了“呼吸作用”概念的建构。又如,前些时间媒体上猛然间刮起了“吃基因补基因”的风潮,在社会上形成“吃核酸长核酸”的错误前概念。对于这些片面、错误的前概念,必须给予矫正,否则不能建构科学的概念。例如,针对“吃基因补基因”的前概念,可以通过对核酸的消化、代谢、合成的分析,使新知识与学生的前概念产生冲突,让学生暴露出错误观念,正确看待自己原有的生活经验,把对事物表面现象观察所得到的经验与生物学知识不一致的地方提出来进行反思,找出矛盾所在,经历思想上的冲突和震撼,造成认知结构的不平衡,促成原有知识结构的顺应,用科学的概念代替原有的错误观念,实现错误前概念向科学概念的转变。
二、生物学概念的有效建构
瑞士著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)在其《发生认识论原理》中指出:“认知的结构既不是在客体中预先形成了的,因为这些客体总是被同化到那些超越于客体之上的逻辑框架中去,也不是在必须不断地进行重新组织的主体中预先形成了的。因此,认识的获得必须用一个将结构主义和建构主义紧密地连接起来的理论来说明,也就是说,每一个心理结构都是心理发生的结果,而心理发生就是从一个较初级的结构过渡到一个不那么初级的(或较复杂的)结构。”概念图的运用能较好地促进生物学概念的有意义的建构,如学习“光合作用”的概念时,指导学生利用概念图(如下图)建构光合作用的概念,不仅能拓展科学概念,还能培养学生的思维能力。它为学习者提供了一种学习科学语言的形式和建构科学知识的有效手段,有利于对概念知识的整合,有利于把握生物学概念的内涵与外延,能较好地提高学生生物学概念的结构化程度,有助于学生建立良好的认知结构。大量的研究表明:概念图可以帮助教师提高教学效率,概念图策略更适合于科学课程,且生物学上的显著性要大于化学和物理;它可以促进学习者进行有意义的学习;可以改变学习者的认知方式;有利于培养学生创造性思维。
三、生物学概念发展过程的展示
学习生物学的概念,不仅要学习概念的内涵与外延等理论知识,也要学习概念的产生、发展的演变过程。科学是一个发展的过程,任何生物学概念都要经历产生、发展的过程。其实学习生物学概念的产生发展的过程,就是学习概念的发展史。
(一)学习概念的发展过程是生物学科教学的需求
《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)中建议安排的学习概念发展史有两类。一类是必修或选修课本中以课文形式呈现的史料,如学习“细胞”概念时,要求分析细胞学说建立的过程;学习“光合作用”概念时,要求说明光合作用及其对它的认识过程;学习“遗传物质”概念时,要求总结人类对遗传物质的探索过程;学习“生长素”概念时,要求概述植物生长素的发现和作用;学习“基因工程”概念时,要求简述基因工程的诞生过程;等等。另一类是建议学生自行搜集的相关资料,如学习“DNA”概念时,建议学生搜集DNA分子结构模型建立过程的资料;学习“进化”概念时,要求学生搜集生物进化理论发展的资料;学习“免疫”概念时,要求学生搜集有关干细胞研究进展的资料。除此之外,教材有些专题内容还涉及科学家进行探索的经典实验及资料,如孟德尔定律的发现、核酸是遗传物质的实验分析等。
(二)学习生物学概念发展过程有助于理解概念的科学知识
科学是一个发展的过程,任何生物学概念都要经历产生、发展的过程。学习概念发展过程不仅有助于了解概念的演变过程,而且有助于学生深刻地理解和牢固地掌握生物学概念的内涵与外延,从而理解生物学概念的科学本质。如在学习“光合作用”的概念时,让学生学习“光合作用”的发展史:古希腊学者亚里士多德提出,土壤是构成植物体的原料;1642年赫尔蒙特(J.van Helmont)栽培的柳苗试验,证明柳树营养生长物质不是来源于土壤,而与空气和雨水相关;1771年普利斯特利“绿色植物—烛—小鼠”实验,证明植物光合作用可以更新空气;1864年萨克斯“叶片半遮光—碘蒸气”实验,证明光合作用可能产生淀粉,并需要光;1880年恩吉尔曼“水绵—好氧性细菌”实验,证明光合作用产生O2,叶绿体是绿色植物光合作用场所;上世纪30年代鲁宾和卡门同位素标记实验,证明光合作用产生的O2全部来自H2O。通过概念发展史的学习,学生自然得出光合作用概念的实质,把无机物(CO2和H2O)转变成有机物,把光能转变成化学能,同时也清晰地掌握光合作用的物质变换的过程及场所。
(三)学习生物学概念发展过程有助于学生形成科学的观念
英国的“国家科学课程”中对于引入科学概念的解释为:学生应该理解科学概念随着时间而改变、发展的方式,理解这些概念及其应用是如何受社会、精神和文化背景影响的。由此不难看出,生物学概念的发展史中,不仅记载着生命科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造思维方式和灵活多样的科学方法,体现科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度,以及勇于创新、善于合作和无私奉献的科学精神。所以学习生物学概念的发展史,不仅有利于更好地理解、掌握生物学概念,而且有利于学生形成科学的观念,提高生物学科学素养。
四、生物学概念负载研究方法的渗透
生物学是一门自然科学,也是一门实验科学。在生物学的发展过程中,尤其是实验生物学出现以后,研究手段和方法一直起着非常重要的促进作用。有些研究技术和方法的出现,甚至使生物学产生了飞跃性的发展,如显微镜技术和基因工程技术等分别导致了近代和现代生物学的产生。没有研究技术和方法的不断进步,也就没有生物学今天的巨大发展。所以学习生物科学,不仅要学习生物学的概念,还要了解生物学概念所蕴涵的科学技术和研究方法。
(一)渗透传统的生物学研究方法
生物学传统的方法较多,如观察法、调查法、显微镜法、放射性同位素示踪法、解剖法、实验法等,它们不仅是生物学积累事实材料的基本手段,而且是检验假说和理论的重要途径。如学习“生物体的化学元素”的概念时,渗透“放射性同位素示踪法”;学习“矿质元素”概念时,渗透“土培法”“沙培法”“水培法”;学习“叶绿素”概念时,渗透“层析法”和“光谱法”;学习“动物激素调节”的概念时,渗透临床观察法和动物实验法(如腺体摘除法、腺体移植法、结扎法、注射法、口服法等);学习“种群”概念时,渗透“标志重捕法”。
(二)渗透模型方法
美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点,并将构建、修改、分析、评价模型作为高中学生的基本科学探究能力。《标准》依据国际科学教育的发展,将模型和模型方法列入了课程目标。所谓“模型”,是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式。它不再包括原型的全部特征,但能描述原型的本质特征。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式。如在高中生物课程中经常使用的物质模型有实物模型如生物体结构的模式标本,模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型等;思想模型是物质模型在思维中的引申,根据构建模型的思想方法的不同,又可以分为两类。一类是以形象化方法(或称为意象思维方法)构建的具象模型,它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的。具象模型具有一定的形态结构特征,如DNA分子双螺旋结构、生物膜液态镶嵌模型等。它能使研究对象直观化,既可以促进研究,又可以简略描述研究成果,使之便于理解和传播。另一类是以理想化方法(或称抽象思维方法)构建的模型,是人们抽象出生物原型某方面的本质属性而构思出来的,例如,呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程理想模型,食物链和食物网等系统理想模型。[2]《标准》很重视模型和模型方法。例如,“稳态与环境”模块中有两个活动建议:“探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替”和“设计并制作生态瓶”,都是运用模型的探究。所以,生物学教学中,要结合生物学概念的教学,不断地渗透模型的方法,这不仅能完善学生对生物学概念的认知结构,而且能提升思维能力。
(三)渗透数学方法
数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预测的方法。目前,数学在生物学、医学等领域正起着越来越重要的作用,数学方法在科学教育中的价值更是不言而喻。高中生物课程对数学方法的使用主要有三个方面。第一,用数学式来定义抽象的生物学概念。《标准》没有明确要求用数学式定义概念,但“稳态与环境”模块中,列举“种群的特征”这个知识点,如果涉及种群密度,年龄结构和性别结构,出生率和死亡率等,就是用数学式定义的概念。这类定量的概念以数学方法揭示事物的本质及其发展变化规律,为研究工作提供一种简明精确的形式语言,具有重要的科学认识论价值和方法论价值。第二,用数学方法对生命现象的空间关系和数量关系进行描述、分析和计算。如以条形图、曲线图、统计图等来表现某一生命现象的统计数字大小及其变化。第三,用统计方法来研究随机现象的规律性变化。统计方法在生物界广泛存在,学习“遗传定律”时,渗透孟德尔是如何使用描述统计方法对豌豆杂交实验结果进行定量观察和数据分析,依据统计方法从样本到总体的推理,才发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象。
(四)渗透系统分析方法
现代生物学的分析性研究已深入到分子、量子水平,但为了揭示生命运动的奥秘,还必须从生命系统的各个组成部分的联系和相互作用中,从它们和外界环境的相互联系和相互作用中了解整体。这就需要进行系统分析。现代系统分析包括定性分析和定量分析,高中生物学教育一般只能做定性分析,如同美国《国家科学教育标准》所要求的“学会从系统的角度思考和分析问题”。例如,学习“细胞器”的概念时,要让学生明白每个细胞器都具有一定功能,而且它们的结构与功能一般相互联系,但要完成某个具体功能时,细胞必须是一个完整的结构,否则就不行。又如,生物膜也是一个系统,它包括细胞膜、核膜、液泡膜、线粒体模、叶绿体膜、内质网膜、高尔基膜等,它们的组成成分是一样的,但具体的功能不同,它们是相互联系、相互制约、不可分割的统一的整体。又如“生态系统”的概念,是一个宏观的系统,它们的组成及营养结构组成一个典型的系统。
五、生物学概念蕴涵价值的体现
生物课程中的价值观具有丰富的内涵,价值观不仅强调对个人价值的判断,更强调对社会价值、科学价值、人文价值的判断。在生物学概念的教学中,要充分挖掘概念所蕴涵的价值因素,并有意识地贯穿于教学过程之中,这样才能使情感态度与价值观有机地渗透到课程教学内容中去。
(一)实用价值
生物学与人们的衣食住行、卫生保健以及环保密切相关。生物学对人类生活的实用价值是人类发展史上一个古老的话题,但在今天却被赋予新的意义。例如,在学习“细胞的分裂、分化、癌变、衰老”“生殖、发育”等概念时,可以让学生了解目前生物学在植物组织培养技术、克隆技术、生殖技术、器官移植、恶性肿瘤治疗等方面的应用价值;在学习“植物新陈代谢”概念时,可以让学生了解生物学在解决我国目前社会经济发展的一大热点——“三农”问题中的重大作用;学习“发酵”概念时,让学生了解利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素,利用微生物发酵生产药品,如人的干扰素、胰岛素和生长激素等方面的应用价值。
(二)科学人文价值
人们常说,21世纪生命科学将成为带头科学,这一方面指生物科学技术的发展正在极大地影响着人们的生活和经济、技术的发展,另一方面指生物科学的发展正在深刻地改变着人类的思想和思维方式。生物学不仅具有科学价值,还具有巨大的人文价值。在生物学概念教学中,渗透人文性和科学性的统一,能拓宽学生的学科视野,使学生的抽象思维和形象思维协调发展,既有利于学生全面发展,又有利于培养学生创新的思维品质。例如,在学习“酶”的概念时,让学生了解有关酶的诺贝尔奖获得者及成就,同时,还可以讲解其中一些科学家不畏艰难、不畏权威,勇于攀登的科学精神。这样不仅能激发学生以后从事科学研究的动机,而且能激发学生形成勇往直前的精神。
(三)美育价值
从提高生物学教育的价值这个角度思考,美育是一个几乎未曾开发的处女地。生物学概念教学体现的美育价值,重点在于提高学生的审美能力。中国传统的审美方式重在感悟式的直觉思维,而生物学教育作为科学教育的一部分,应以严谨的理性分析为主。生物学中美的存在主要有两种,一种是生命美,生命世界给人类提供了无限广阔的审美领域,我们可以把它们统称为生命美。在学习“细胞”的概念时,可以让学生感悟各种细胞形态所蕴涵的形态美;在学习“生态系统”的概念时,可以讲生命本身的形式美,如生物体的色彩、线条、形状、声音美及生物界的和谐美。另一种是生物科学美。生物科学中的科学美包括理论美和实验美等,是生命世界本身的美学特征在生命科学中的体现。例如,学习“化学元素”和“细胞”概念时,可以让学生感悟生物界与非生物界的统一美和生物界细胞结构生物的统一美;在学习“细胞分裂”概念时,可以让学生感悟细胞分裂的规律美;在学习“DNA”概念时,让学生感悟DNA双螺旋结构模型的对称性体现了结构美。还可以让学生感悟噬菌体侵染细菌实验的新奇美,因为这个实验以奇妙的构思,确证了DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
生物学概念是生物课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力的杂合子。课程目标的三个维度只是理论上的一种分类,从生物科学素养的形成来说,这三个纬度是同等重要、缺一不可的,从教学实践来看,这三个维度并不是彼此孤立,毫无联系的。相反,它们之间是相互依存,互为基础,你中有我,我中有你的不可分割的关系。就像《标准》所说,“在课程实施过程中它们是一个有机整体”。因此,在生物学概念教学中,不仅要关注剖析前概念,运用概念图建构概念体系,而且要展示生物学概念的产生、发展的演变过程,渗透概念研究过程中所负载的研究方法,体现生物学概念所蕴涵的价值的研究。只有这样,才能较好地落实《标准》的三维目标,提高学生生物科学素养。
第二篇:高中生物学“细胞凋亡”的有关概念教学
高中生物学有关“细胞凋亡”的概念教学“
细胞凋亡是人教版新课标教材新增加的内容,人教教材对这部分内容介绍的比较简略,给许多老师造成“这部分知识不重要”的错觉,课堂上让学生自己阅读后,随便讲一讲就“糊弄”过去了。实际上,在细胞的生命历程中,细胞凋亡与细胞增殖有着同等重要的作用,机体通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数量的稳定。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持机体内环境的稳态以及抵御外界各种因素的干扰都起到非常重要的作用。在教学中,老师大多会对教材内容做适当拓展,但拓展到什么程度,以什么形式拓展却不好把握,下面笔者谈一谈自己的体会。1 细胞凋亡与细胞坏死
人的一生要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后的死亡的生命历程。活细胞也一样,细胞总是会死亡的。细胞是怎么死亡的呢?科学家在显微镜下观察到图1所示的两种细胞死亡的途径,1→2→3→4为甲途径,1→5→6为乙途径。请分析:(1)两种细胞死亡的途径中,细胞膜的变化是否相同?(2)两种细胞死亡的途径,那一种更为有序?(3)那种死亡途径对周围细胞影响较小?(4)你觉得机体内,细胞的正常死亡应该是那种途径?
通过对以上问题的思考和教师的引导,学生能够抓住两种细胞死亡方式的主要区别:甲种途径,细胞膜始终保持完整,细胞内容物没有逸散,细胞是很“卫生”的死,死的“干干净净”。乙种途径,细胞膜破裂,细胞内容物释放到组织液,会对周围细胞造成影响,会引起炎症反应。
此时,介绍细胞凋亡和细胞坏死的的概念,水到渠成。细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程,主动而有序。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,也被称做细胞程序性死亡。细胞坏死是指极端的物理化学因素刺激引起的细胞损伤和死亡,被动而无序。现在,同学们能体会细胞凋亡中“凋”的含义吗?“凋”有凋落、凋零的意思,如花瓣凋零,树叶凋落,强调这是一种自然的生理过程。如果把细胞坏死比喻为“他杀”,把细胞凋亡比喻为“自杀”,你觉得有道理吗? 2 细胞凋亡的实例 明确细胞凋亡的概念和特点之后,补充一些实例,可以进一步加深学生对概念的理解,并为总结细胞凋亡的意义做准备。以下资料用PPT展示。
资料1:蝌蚪有尾巴,而发育成青蛙后,尾巴消失;人的胚胎发育时期,要经历有尾的阶段;鸡的胚胎发育中过程中,趾间存在蹼状物,但破壳而出的小鸡却没有蹼状物。
资料2:在脊椎动物的胚胎发育过程中产生了过量的神经细胞,这些神经细胞竞争肌肉细胞产生的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经细胞才能生存,其他的都发生凋亡。有机体通过这种方式来调节神经细胞的数量,建立正确的神经网络联系。神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡。如果用基因敲除术将小鼠有关基因敲除后,神经元不发生凋亡,小鼠大脑发育异常,胎死腹中。
资料3:用某种药物处理大鼠,其肝细胞收到刺激开始分裂,导致肝体积增大。当药物作用停止后,发生凋亡的肝细胞数量会明显增加,使得一周之内大鼠的肝就恢复到原来的大小。健康成人的骨髓和肠中,每小时约有10亿个细胞凋亡。
资料4:机体内的正常细胞被病毒感染后,免疫系统中的一种杀伤性T淋巴细胞能分泌一种细胞因子—Fas配体作为死亡信号,与被感染细胞表面的受体结合,启动被感染细胞内的凋亡程序,致使被感染细胞发生凋亡。一些细胞在受损伤或受胁迫的情况下能够同时产生Fas配体和相关受体,结果导致自身的凋亡。3 细胞凋亡的意义
学生阅读完上述资料后,可让学生尝试总结细胞凋亡的意义,如资料1和2说明细胞凋亡有何意义?资料
3、资料4又能说明什么问题?当然,直接让学生总结是比较困难的,如果学生有困难,则可用下面的提问形式来降低难度。
细胞凋亡有以下三种意义,请分析上述的那些资料与之相对应。(1)细胞凋亡保证生物体的正常发育和器官的形态建成;(2)细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对稳定;(3)细胞凋亡是细胞的自我保护机制。
小结:在胚胎发育阶段通过细胞凋亡清除多余或完成使命的分化细胞,保证胚胎发育正常;在成体发育阶段通过细胞凋亡维持正常组织中细胞数目的相对稳定以及清除衰老和病变的组织细胞,维持内部环境的稳定,从而保证机体健康。
第三篇:高中生物概念教学四种方式
高中生物概念教学四种方式
高中生物概念教学四种方式
摘 要:随着义务教育新一轮课改的推行,高中生物概念教学已经成为大势所趋。本文主要介绍高中生物教学过程中,如何在突出基本概念的教学时,实施以基本概念为中心,不断运用概念,引申概念,加强知识内部的联系,适时地地进行渗透,然后在多种联系和不断渗透中突出重点,回到最基本的概念、原理的概念教学,所以本文结合教学案例与实践,从四个方面阐述了高中生物概念教学的方式。
关键词:高中生物 概念教学
引言:2011年修改后的《义务教育生物学课程标准(2011年版)》正式出台,课程标准要求课程要凸显科学本质,强调重要概念,关注概念学习,重视概念知识,并在课标内容标准中筛选并呈现了50个重要概念。这50个核心概念就是学科中心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,凸显了学科主干部分。
在高中生物学习过程中,不乏听到学生如此抱怨:生物有大量的概念、定义、生物学现象需要记忆,就算是背诵了的东西也不知道如何去处理和综合运用,由此教学中就形成了一种老师不断重复、讲解迫使记住学生事件和信息,学生努力地记忆孤立的事实和概念,可几天后又忘的循环往复的现象。那么在高中生物学习过程中,如何有效地开展生物概念教学,让高中学生高效地掌握生物学的概念,理解概念、把握概念间的联系,并形成知识网络结构等的能力也应该成为每一个高中生物老师值得深入研究的问题。
生物学概念学习是意义学习中最基本的类型,掌握生物学概念是学生学习生物学、了解生命现象及其活动规律、解决问题乃至进行创造的必要前提。本人认为在突出基本概念的教学时,以基本概念为中心,不断运用概念,引申概念,加强知识内部的联系,适时地地进行渗透,然后在多种联系和不断渗透中突出重点,回到最基本的概念、原理的概念教学,既让学生掌握了重点知识,又可以使学生学习起来更容易、理解更深刻、学习效果更理想。
一、理解基本概念的内涵,让学生学会剖析概念本身的构成要素
从逻辑上讲,概念是指在某一领域中因具有共同特征而被组织在一起的特定事物。生物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。准确理解概念的内涵是掌握概念的先决条件。例如:酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。“活细胞产生”、“催化作用”、“有机物”是酶概念的内涵,体现了酶的本质属性:只有活细胞(又指全体活细胞)能产生与无机化学催化剂功能相同的有机物。“蛋白质”、“RNA”从化学成分上界定了酶的范围(酶一般为蛋白质,RNA也能起到酶的作用)。在具体对酶的概念考查运用过程中,通常变化的形式就可以很多,但基本围绕内涵展开命题的,如“能够催化水解脂肪酶的物质是什么?”,学生通常凭第一感觉从字面意思上直接选择脂肪,实际上只要学生能抓住核心点“脂肪酶的本质”是蛋白质,那么问题就迎刃而解。
又如:“环境容纳量”的概念──在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,其中有三大要素:环境条件不受破坏、一定空间、种群的最大数量。并通过问题:“种群的K值变不变呢?”教师联系之前讲解的“种群的存在受气候、食物、空间等多种因素影响”,在教师的引导下,让学生分类讨论,什么情况下可能变大,什么情况下可能变小,通过这样的剖析,学生就容易理解并掌握环境容纳量的概念。
掌握概念的内涵还可以尝试其它不同的方法,如把概念进行对比记忆。例如:生长素与生长激素;原生质、原生质层与原生质体;赤道板和细胞板;先天性疾病和遗传病;;DNA连接酶和DNA聚合酶;启动子和起始密码子;终止子和终止密码子等等。
二、搭建知识网络,形成完整的知识系统
科学概念反映客观事物的内在联系,越是基本的概念,它所反映事物的联系就越广泛、越深刻。在对概念的理解,运用和深化的过程中,教师可以根据学生和当地的实际情况改革教材,对原有教材重新进行调整和组合,使教材有一个更好的知识结构,让学生能通过核心概念的中心作用,不断把有关知识联系起来,以纲带目,以点带面,形成知识网络。例如:通过构建以内环境组成为中心的概念图,可以清晰地反映出内环境的组成成分以及成分间的相互关系,细胞通过内环境与外界进行物质交换的过程,以及内环境稳态的理化特性等。读图分析、自我构建都有利于学生加强感性认识,使知识概念经验化、直观化,有助于学生记忆和理解,还可以反馈学生对内环境概念的认识。
其实进一步拓展此图,可以把人体体温调节的基本过程(体液调节的主要过程、分级调节、反馈调节的特点等)、血糖调节的具体过程、体液酸碱平衡的维持方式等内容结合进来形成一个更大的概念图。也就是说知识网络图的构建其关键是抓准核心概念,以核心概念为中心按照一定的线索构建纵横交织的概念联系。当然并不是说所有的概念图必须是如此交织的,若通过某种单一的层递式分析能把某一概念讲述清楚的话,那么此分析方式也是值得推广的一种构建方法。又如,现代生物进化理论相关知识一直是学生梳理过程中的一个难点,支离的概念让学生难以形成知识系统,我相信下面的表格对学生理解自然选择学说有一定的帮助。
三、概念的运用与延伸,通过生活体验的方式来传递概念
联系学生的日常生活,举出学生所熟悉的具体事例,把一些抽象的生物概念和具体的实例联系起来,逐步引入概念。学生在通过实例获得比较丰富的感性认识后,要及时引导他们进行比较、分析、综合、抽象、概括等,以便形成科学概念。
教材上说“反馈调节:在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节,包括正反馈调节和负反馈调节。”、“类比推理:由两个或两类对象在某些属性上相同的现象,推断出它们在另外的属性上也相同或它们之间有联系的一种推理方法。”学生觉得这些概念非常枯燥而且很难理解,但借助学生经常碰到的现象来解释,往往能收到难以预料的效果。比如:甲同学考试考的很好,看到自己的努力没白费,他更加努力了,考的更好了──正反馈调节;乙同学考试考的很好,觉得自己很聪明,骄傲了,考差了──负反馈调节;“加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时,由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事,受到政敌的攻击,说他身上一定有中国血统。朗宁反驳说:”你们是喝牛奶长大的。“于是有些同学就回答:你们身上一定有牛的血统。
很显然通过这些事例教学,学生已经把”反馈调节“方式的判断、”类比推理“等概念了然于心。
四、概念的渗透,加深对概念的深层理解
在学习过程中,有些知识前后联系不紧密,有些新知识跨越程度比较大,学生不容易掌握,成为知识的难点。这就需要在新旧知识之间,架起联系的桥梁,这种在前面学习时为后面学习某些知识的”架桥“工作,也就是为学习某些新知识作了准备,就是渗透。
如教材在讲述”基因重组“概念时提到:基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不 同生物性状的基因的重新组合。这样”基因重组“概念当然就包括两方面内容了:一方面,减数第一次分裂时发生的基因的自由组合;另一方面,减数第一次分裂发生在联会时期的交叉互换。但教材接下来又介绍了”重组DNA技术“这一与有性生殖无关的高科技生物技术,就其本质而言,”重组DNA技术“仍应属于”基因重组“内容。教师在教学中讲授”重组DNA技术“时,搭建”重组本质“这样一个桥梁,学生就能明白”基因重组“的另外一种情况(与有性生殖无关),这样就保证了学生对生命规律认识上的完整性,而且有利于生物学知识的系统性。
教材在介绍某一生物学规律(概念)时,有时为了保持教材本身前后内容的照应,而将某些规律(概念)归纳成了在前述某个内容限制下的规律,忽略了规律之外仍存在的可能情况,如二倍体生物与多倍体生物的分辨方法强调从个体起源开始,但在讲到育种方法的运用时,秋水仙素诱导染色体加倍的生物个体又可以直接称为多倍体生物;又如减数第二次分裂的具体过程、分裂时间、每阶段的主要特点,在必修与选修教材中说法不统一等,老师要把这部分内容给学生解释明了,必须搭建好一个桥梁让学生平稳过渡,在之前的概念教学中适时地予以渗透,比如说秋水仙素诱导多倍体的形成此技术的前提是人类充分掌握生物体染色体加倍的可能,此技术主要诱导染色体组数加倍,那么让学生充分理解此概念的前提是”染色体组“,所以染色体组的概念就是解决此问题的”桥梁"。当然渗透要注意时机,要自然地、内容适度地使学生通过迁移顺利地掌握新知识。
高中生物的概念很多,在概念教学中还有许多值得借鉴的方法,教师要因情、因境采用不同策略使概念轻松、高效的被学生理解、运用并构建成自己的认识结构。当然,除了课堂上教师正确引导、讲解之外,学生还需通过记忆理解、反复练习,增加实践的机会,进而形成科学的生物学概念体系,让学生学习起来更容易、理解更深刻、学习效果更理想。
第四篇:教学-高中生物相关概念比较
中学生物教学资料
生物相关概念比较
乳糖与乳酸、极体与极核、芽孢与芽体、HIV与HLA、原生质体与原生质层、遗传病与传染病、胚囊和囊胚,内分泌腺和外分泌腺
原生质和原生质层、原生质体
质粒与质体
原生质是细胞内的生命物质,它的主要成分是蛋白质,脂类,核酸。原生质包括细胞膜,细胞质和细胞核,它不包括细胞壁,故一个动物的细胞就是一小团原生质。原生质层包括细胞膜,液泡膜和这两层膜之间的细胞质,它是一层选择透过性膜,与植物细胞的渗透作用有关。原生质体特指去除细胞壁的植物细胞的原生质。
生长素和生长激素
生长素,主要是由植物的顶端分生组织合成的,其化学本质是吲哚乙酸;生长激素是动物脑垂体分泌的,影响动物的生长和三大有机物的代谢,它们都具有微量高效的特点。
极核和极体
极核是植物卵细胞形成时的产生,极核,卵细胞均在胚囊中产生。极体是动物卵细胞形成过程中随之产生的一种细胞,最终退化消失。
胚囊和囊胚
胚囊是植物胚珠内部结构,内有7个细胞其中最重要的是卵细胞一个和极核2个囊胚是动物早期胚胎发育到其一阶段的一种形态。
内分泌腺和外分泌腺
外分泌腺是指分泌物经导管运输到体表或消化腺的腺体。内分泌腺是指其分泌物进入血液并随血液循环送到全身广泛与组织接触,通过改变细胞的代谢而发挥效能的腺体
性激素和性外激素
性激素化学本质为固醇有雄雌两类,功能是促进生殖器官发育和生殖细胞的成熟,激发并维持第二性征。
外激素是昆虫体表的腺体分泌物,有性外激素,聚集外激素,跟踪外激素,告警外激素等多种,作用是通过一种媒介影响同种昆虫,其他个体的活动起着个体间传递化学性息的作用,又叫信息激素,而性外激素仅仅是外激素的一种,它的功能是引诱同种异性前来接尾。
第五篇:初中生物学概念教学案例_2
初中生物学概念教学案例
薛刚华
【摘 要】 概念是知识的细胞,是学生学习的核心。生物学科也不例外。本文对初中生物概念教学进行了初步总结,用教学实例阐明了初中生物概念教学的两种方法。教师可根据具体情况选择概念的教学方法。也可只用两种方法中的某些片段。只要方法恰当,设计合理,便能取得事半功倍的效果!有效提高课堂教学的效率!
【关键词】 概念教学;课堂效率;
提高
【正文】知识,从其结构来说,是概念与概念间所形成的这样和那样的联系,因此也可以说概念是知识的细胞,是学生学习的核心,概念的掌握是学生学习文化科学知识的一个重要课题。生物学科也不例外。
概念是思维的基本形式之一。是在抽象概括的基础上形成的。通过抽象、概括,舍弃了事物的次要的、非本质的特性,把握了事物的本质特性,并据此把同类事物联合起来,就形成了事物的概念。从另一个角度看:概念和表象不同,表象是关于事物的形象的反映,而概念则是关于事物内在的属性或关系的反映。
初中的生物学初次让孩子真正意义上接触到系统的生物学知识。是让系统知识取代模糊印象的一个桥梁。对于刚升入初中的同学来说,生物学的感性经验很多,如何让学生对生物学产生兴趣?如何在他们的大脑中绘出一幅比原来更加美丽的图画?如何让他们保持原有的兴趣并在此基础上进行有效的课堂学习和课后学习?甚
①
至让他们日后成为一个有专业水准的研究人员?我认为应该从生物学基本概念入手。
初中生物概念教学可以直接给出概念,也可以让学生总结出概念。从表面上看,第一种方法有些传统,但只要是合理安排,利用已有的和生成的教学资源,可以取得意想不到的教学效果!而第二种方法,则体现了新的教学理念,想办法挖掘学生已有的资源,充分调动学生的积极性和主动性,让学生在探索中完成生物学概念的学习。下面我就用具体教学实例来谈谈初中生物概念教学的有效策略!
如苏科版七年级上册《生物与环境》一章的概念教学我采用了第一种方法,即先给出概念[概念教学四步法]
(第一步):让学生找出概念,帮助学生理解概念。如何帮助学生理解概念?
首先要帮助学生完成思维方式的转化,抓住概念的本质。
如:在讲生物学七年级上册第一课内容“生物生存的环境”时,我先问了学生这样的问题:你认为什么是环境?有的学生说:环境就是空气清新,草本茂盛。有的还这样描述:我们生活的环境有许多鲜花,有假山、有流水,环境非常优美。而教材中环境的概念是这样定义的:环境是指生物生存的空间以及其中直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。由此看来,学生对环境的理解是事物的表象,是学生的感性经验。教材中所表述的环境则反映了事物的本质。从心理学角度来说:学生感性经验中的环境是直观形象思维的结果,而教材中的定义则需要学生的抽象思维。因此要想让学生很好地理解这个概念就必须帮助学生完成思维方式的转换:由直观形象思维到抽象思维的转换;从经验思维到理论思维的转换。
方法如下:
1.从感性经验入手,帮助学生理解概念:如针对环境这一概念我设计了这样的场景:你们从周一到周五的主要任务是上学,你们的生活轨迹基本上是家和学校两点一线。当你在家时,家这个空间就构成了你的生存环境。有同学意识到:到学校后,学校这个空间就构成了自己的生存环境。通过这样的场景设计,突出环境的本质之一:“生存空间”。
2.从身边现象说起,帮助学生理解概念:还以环境这个概念为例来说:我举了这样一个例子:咱们正在上课,教师在上课,同学在听课,但是假如现在有个别人开始说话,做小动作,势必会影响教师讲课,你们听课。这种情况如经常发生,势必会影响你们的发展,那么,这个同学就构成了影响你们生存的因素。构成了环境。(这样既能提醒不专心的同学回到课堂,又能将身边现象应用于课堂)像刚才同学说的“空气清新,草本茂盛”可以让我们的身体更健康;“鲜花,假山、流水”让我们身心愉悦,那么这个做小动作的人、空气、草木、鲜花,假山、流水都是直接或间接影响人生存和发展的因素,因此它们被称作环境。通过这些例子突出:环境是指“直接或间接影响生物生存和发展的各种因素”这一本质。
(第二步):老师举概念实例加以引导。如生物学七年级第二课内容:环境因素这一概念的学习。当老师让学生理解概念(对于每个生物来说,除了它本身以外,周围其他的一切就构成了影响它的环境因素)后,老师就可举出实例:对于小麦这种生物来说,影响它的环境因素有:阳光、水、空气,那么,我们就可以说:阳光是影响小麦生存的环境因素。
(第三步):让学生仿照老师的句型“造句”。同学造出的句型有:水是影响水稻生存的环境因素;空气是影响水稻生存的环境因素;光是影响水稻生存的环境因素;
(第四步):学生举出例子后,让举出例子的同学领读(这样更能激发出此学生的自豪感,体会到学习知识的乐趣),其他同学跟读。通过这样反复练习,同学们就会举出更好的例子,并实现知识的迁移。如“温度是影响大雁南飞的环境因素。说这个例子好的原因在于原来描述的生物对象的植物,环境因素是非生物因素。一部分学生通过其他同学不断的启发与跟读,学会了知识的迁移,将描述的生物对象转化为动物。还有的同学不但将描述的生物对象转化为动物,还将环境因素转化为生物因素。如下面这个例子:草是影响羊生活的环境因素。
在概念教学四步法中,让学生大声朗读,通过语言表达加深对概念的理解与巩固。
教师常常听见学生在考试之后诉苦说:这道题我是懂得的,但就是说不好,写不出。我们也经常会遇到这种情况:学生上课反应很好,但表现在作业上就是一塌糊涂。在课堂上,老师刚讲过的一个概念,把它重复描述好几遍,再让某个学生重复一遍,学生往往不能准确地描述下来。或者我们早就注意到,讲过的概念,老师经常反复提到,但仍有同学不能掌握!内部言语不象外部言语那样要求很强的逻辑性与条理性,它通常是以简化、压缩、跳跃的形式出现。正是由于这种特点,一方面使思维有可能快速地进行;另一方面,也有可能使思维变得不连贯、不符合逻辑或模糊不清。其实说不好又写不出,就是懂得不透彻,思路不清晰。学生如果能够经常把内部思想变为外部语言,并对展开的外部语言进行加工、整理,使之用词恰当、结构严密、前后连贯、符合逻辑,那么,就能使有关观念更明确更清晰。用概念构成思想并以言语
②的形式加以表达,使抽象的知识上升为具体的知识,使学生对概念的理解加深与巩固。他们的思维能力也将被迅速提高。
所以,在概念教学四步法中,朗读要作为重要的辅助教学方法加以利用!
第二种方法:通过具体生物学现象,利用实例和学生的经验,引导学生进行观察、比较、辨别,对生物现象的共同属性、本质特征进行归纳概括,使学生形成正确概念。
如苏教版七年级《生态系统与生物圈》一章第一节《多种多样的生态系统》,在本节内容中,就概念而言,除了生态系统概念外、还有生产者、消费者、分解者等概念。其中,生态系统的概念是本节内容的核心概念,是教学的重点之一。
这节内容可以这样设计:
(一)、有效进行情景设计,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主体性,丰富和强化学生对生态系统的感性认识。师:(提出问题)你的家乡是哪里?哪儿环境如何?生:我的家乡在六盘山,环境很好,有森林,有果园,还有各种鸟类„„。
师小结:你的家乡六盘山就是一个生态系统,此外一片树林、一块草地、一条河流、一个学校、一座城市,大到一个地球,小到一滴水滴都是一个生态系统。
(二)、创设“问题”情景,调动学生积极思维,激发学生求知欲。引起学生的好奇与思考是激发他们的求知欲和内在学习兴趣的有效方法和手段。伯利纳的实验说明了这一问题。接下来的教学可以这样设计:师追问:“那么什么是生态系统?生态系统又是由哪些成分组成?各种成分之间有何关系?各种成分有何作用?各种成分在生态系统中承担什么角色?为什么把植物称为生产者?把人和动物称为消费者?把微生物称为分解者?
(三)、分析具体实例,(以课本29页“池塘生态系统”为例)让学生进行观察、比较,阅读、思考、讨论交流等步骤,整合已有的教学资源(包括本人的感性经验、小学已学过的知识和课外了解到的相关知识、以及本小组其他成员的经验和已掌握的知识、教科书内容等)。在此基础上,学生很快说出:池塘生态系统是由生物成分和非生物成分组成的,其中生物成分包括植物、动物、微生物。它们分别是生态系统的生产者、消费者和分解者。而非生物成分则指阳光、水、空气等。接下来老师再让学生比较分析:六盘山生态系统、树林生态系统、学校生态系统等是否也由生物成分和非生物成分组成?经过这样的分析比较,学生很快找到了生态系统概念的本质特征:即生态系统是由生物成分与非生物成分共同构成的整体。而六盘山、树林,学校等则指生态系统的不同区域(范围)。至此生态系统概念的给出可以说水到渠成。
(四)、列举有关生态系统的正反实例,强化概念教学。如1.贺兰山是生态系统吗?(是生态系统,它由山上的各种非生物成分和生物成分组成)2.池塘里的所有鱼是一个生态系统吗?(不是,因为鱼是池塘中的生物成分而不包括非生物成分)
这种教学方法充分利用了生物学现象(事物的表象)和学生已有经验进行生物学概念教学,引导学生对生物学现象认真观察比较、分析、交流讨论、归纳找到了隐藏在表象下事物之间内在的关系和本质属性,从而概括出生物学概念,完成了概念的教学。老师又及时引导学生应用所学知识解释具体实例,从而达到巩固概念教学的目的。
【结语】如何让学生对生物学保持原有的兴趣并在此基础上进行有效的课堂学习和课后学习,提高初中生物课堂概念教学的有效性是一个关健。通过上述两种教学方法不难看出,无论选择哪一种教学方法,帮助学生“舍弃事物的次要的、非本质的特性,把握事物的本质特性”是概念教学的关健。在课堂教学中,如果突破这一关健点,并能恰当运用举例、朗读等辅助教学的方法,再加上艺术地处理课堂突发事件,那么我们的课堂便能取得事半功倍的效果!
参考文献:
①心理学(章志光主编)178
②心理学(章志光主编)204页
③初中生物概念教学的有效策略(龙泉教育
陈良)