第一篇:5E教学模式在高中生物核心概念教学中的实践
5E教学模式在高中生物核心概念教学中的实践
陶杨娟(浙江省绍兴市柯桥区柯桥中学 312030)
手机:*** Email:taoyangjuan@hotmail.com
摘 要
根据本节“遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成”的概念较多的特点,应用5E教学模式,引导学生开展探究性学习活动,促进学生新旧概念的认知冲突,帮助学生自主建构、理解并应用新概念,提高核心概念教学的有效性。关键词
5E教学模式;核心概念;高中生物;遗传信息的表达
《普通高中生物课程标准(实验篇)》要求学生要“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”,而在2011年最新修订的《义务教育生物学课程标准》将基于重要概念的教学理念引入到中学课堂,进一步强调“面向全体学生”、“提高生物科学素养”以及“倡导探究性学习”的要求,因此,以讲授策略为核心的传统教学也相应发生变化,突出学生主动探究及概念转化式的学习方式。
5E教学模式是基于建构主义理论和概念转变理论所开发的一种教学模式,该模式将课程分为参与(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、拓展(elaboration)及评价(evaluation),简称5E教学模式。此教学模式强调学生的主体性,遵循学生的认知规律,通过探究活动解决学生对新旧概念的认知冲突,使得学生能主动进行科学概念的构建及错误概念的转化。现以“遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成”一节教学为例,阐述5E教学模式在高中生物学教学中的实践探究。
一、分析教学内容,把握核心概念
“遗传信息的表达——RNA 和蛋白质的合成”是浙科版高中生物教材《遗传和进化》第三章第四节内容,本节中提到的概念可用陈述句表述为:蛋白质是生命活动的主要承担者;转录是指遗传信息由DNA传递到RNA上的过程;转录的产物RNA分为信使RNA、转运RNA和核糖体RNA等种类,这些RNA分子都是以DNA上的基因区段为模板转录而来的;在真核生物中,遗传信息的翻译是以mRNA为模板,利用细胞质中的各种氨基酸,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程;生物性状的遗传信息是由核酸中核苷酸的排列方式决定的(以概念图形式见图1)。
经图1分析,本节的最上位的概念即重要概念:真核细胞中,细胞核中DNA上的遗传信息指导蛋白质的合成,即DNA上的脱氧核苷酸排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。
二、应用5E教学模式,开展核心概念教学
1、激发学生参与学习
学生参与教学活动的形式是多种多样的,可以是教师口头提问、用幻灯片提供问题情境、展示实物模型等方式,主要目的在于吸引学生的注意力和激发学生学习兴趣。学生通过对前面几节内容“核酸是遗传物质的证据”和“遗传信息的传递”的学习,已经明确基因和遗传信息的概念和关系,但这两个概念在学习“转录”概念时存在隐蔽性,所以在教学中教师应该让学生主动发现并暴露这些已有知识。
在新课导入时,教师可用情境导入法,以对转基因荧光鼠的介绍引起学生的注意力,激发学生学习兴趣,导入课题。学生对基因主要位于细胞核内而蛋白质的合成在细胞质中已经有了一定的认识,必定产生疑问:细胞核中的基因如何控制细胞质中蛋白质的合成呢?然后以预设的问题组织学生开展课堂讨论,实施探究活动,教师应在讨论过程中注意倾听学生暴露的错误概念,最后再一并指正。
2、实施探究活动
《课程标准》倡导探究性学习,促进学生在师生互动、生生互动的过程中不断完善、重组和细化自己的最初认识,使得某学科概念的认识更加清晰与准确。但是在教学实践中,某些科学探究活动由于受实验材料和条件的限制,我们无法开展对DNA指导蛋白质合成的探究实验,所以只能以问题驱动引发学生学习兴趣,再加资料讲解的形式重现当年的研究过程,让学生自主建立核心概念。
[活动1]针对转基因荧光鼠的例子,引出两个名词——转录和翻译,将遗传信息的表达过程分为转录和翻译两个过程。让学生带着问题去阅读教材:①转录和翻译的场所在哪里?②细胞核中DNA上的基因在指导细胞质中蛋白质的合成过程中,是DNA出来还是核糖体进去?③转录和翻译的产物是什么?
引发学生思考后,学生结合已学细胞器知识,细胞核中没有核糖体的分布及DNA主要存在于细胞核中,可以解答以上问题。再提供事实材料,如DNA分子的直径约2nm,核糖体直径约23nm及核孔直径0.9nm等,此事实材料一方面巩固学生的认知,另一方面为活动2作铺垫。
[活动2]教师布置任务:整理从DNA指导蛋白质合成过程的逻辑事件图,以mRNA为发射点,提出若干问题。
问题1:转录产物mRNA在遗传信息的表达过程中起什么作用?
展示资料:1955年布拉舍用洋葱根尖和变形虫为材料进行的实验,他用核糖核酸酶(RNA酶)分解细胞中的核糖核酸(RNA),蛋白质的合成就停止。而如果再加入从酵母中抽提的RNA,蛋白质的合成就有一定程度的恢复。同年,戈尔德斯坦(Goldstein)和普劳特(Plaut)观察到用放射性标记的RNA从细胞核转移到细胞质。因此,人们猜测RNA是DNA与蛋白质合成之间的信使。后人将此类RNA称为信使RNA(mRNA)[1]。
问题2:如何用实验证明mRNA来自细胞核?
展示资料:拉斯特的变形虫实验,先将A组变形虫置于含15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中培养,B组变形虫置于不含15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中,一段时间后,发现标记的RNA首先在A组细胞核中出现,过一段时间在其细胞质中也出现,而B组中均未出现相应标记。随后取A组变形虫的细胞核移植到未标记的B组去核变形虫的细胞质中,得到重组变形虫(C组),用未标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养液中培养,结果原先没有标记的细胞质中出现了有标记的RNA。此资料表明:是RNA在细胞核中合成并将核中DNA的遗传信息带到细胞质。问题3:mRNA在连接DNA和蛋白质之间究竟起什么样的作用呢? 请学生复习必修2第54页课外读“DNA和RNA的化学成分比较”,通过让学生分析DNA与RNA的不同,可知RNA分子比较小,而且往往是单链结构,能通过碱基与DNA链配对,故也能储存遗传信息。而在合成蛋白质时,核糖体特殊的结构,可容纳mRNA、tRNA及进行氨基酸结合等反应。
问题4:请你猜测DNA指导蛋白质合成过程。
学生通过对上述提示的思考,初步认定RNA是在DNA指导下合成,穿过核孔到达细胞质的核糖体上,与核糖体结合后合成蛋白质。但是对具体过程表述比较模糊,教师可引导学生观看遗传信息表达过程视频,并指导学生阅读教材第66-68页,对文中的语句表述进行解释。
随后,师生共同梳理这个过程:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成了具有一定碱基排列顺序的RNA,转录时,RNA聚合酶结合在基因的启动部位,合成的RNA,也就是说细胞核中DNA上基因的碱基排列顺序决定了RNA上碱基排列顺序,此过程类似于磁带翻录,故名转录,而形成的产物称为信使RNA(mRNA)。mRNA在细胞核中加工后,通过核孔与细胞质中的核糖体结合,进行翻译。这样mRNA上的碱基排列顺序决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序。
问题5:既然mRNA是指导蛋白质合成的模板,但mRNA由4种核糖核苷酸组成,而蛋白质却由20种氨基酸组成。4种碱基是如何排列组合起来以决定每一种氨基酸的呢?这就是分子遗传学中著名的“遗传密码”问题。
1954年,美籍俄裔理论物理学家莫夫(G·Gamow)应用排列组合计算来研究遗传密码,如果1个碱基为1个氨基酸编码,只能决定4种氨基酸,若2个碱基,则能决定16种氨基酸,若3个则能决定64种,因此提出了遗传密码的三联体假说。1961年,克里克用吖啶黄引起的移码突变证明遗传密码确实是三联体。美国科学家尼伦伯格与霍拉纳,尼伦伯格先合成了一条全部由尿嘧啶核苷酸(U)组成的多核苷酸链,即UUU„„,然后将这种多聚U加入到含有20种氨基酸以及有关酶的缓冲液中,结果只产生了一种由苯丙氨酸组成的多肽链。于是第一个遗传密码诞生了:与苯丙氨酸对应的遗传密码是UUU。后来又陆续破译了其他密码子。在这64个密码子中,有3个并不编码任何氨基酸,而是作为蛋白质合成的终止信号(“句点”),称为终止密码子。
教师小结:mRNA上每3个相邻的碱基叫做密码子。
此时教师应指导学生阅读课本第67页第二段文字,介绍同样在细胞核中合成,经加工进入细胞质中发挥作用的RNA,其单链比mRNA分子还小,结构比较特别,经加工后折叠似三叶草的叶形,一端能携带氨基酸,另一端有3个碱基为反密码子,与mRNA上的密码子互补,此RNA既有搬运氨基酸功能,又有识别密码子功能,称为tRNA。
为帮助学生梳理对所学知识的理解,教师可通过视频动画对转录和翻译过程中的模板、原料、产物、酶、碱基配对、信息传递方向等相关问题进行对比,还可以跟DNA复制作比较,加深对遗传信息表达过程的理解[2]。
3、引导学生解释概念
解释是5E教学模式的关键环节,是考验探究性学习过程有效性的阶段,使新概念过程或方法明确化和可理解化的过程。教师可以通过学生练习、解释等形式,给学生表达其对核心概念理解的机会,从而了解学生对核心概念的掌握程度。
如在本节中,教师可用根据课本中的核心概念,以判断题的形式,要求学生判断并解释:①转运氨基酸的tRNA是基因的表达产物;②合成该蛋白质时,相应的rRNA的碱基排列顺序发生了变化;③核糖体认读mRNA上决定氨基酸种类的密码,选择相应的氨基酸合成多肽链。对于①,学生可利用课本第68页关于基因表达的概念,“基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为基因的蛋白质产物的过程都称为基因表达”,判断此话是正确的。而②和③可根据对翻译概念的理解,判断②是错误的,③是正确的。
4、促进概念迁移
学生初步掌握了真核细胞中转录和翻译过程涉及到的几个核心概念后,教师应创设问题情境,让学生明确核心概念的内涵和外延,促进概念的应用与迁移,教师应将教材中的几个材料整合并呈现于学案中。
材料1:多肽链合成时,在一个mRNA分子上有若干个核糖体同时进行工作。„(必修2第67页)
材料2:(在原核细胞中)DNA与周围的核糖体直接接触,并通过RNA传递信息,由核糖体合成所需要的多肽。(必修1第44页)
教师引导学生对材料进行分析,材料1展示了翻译过程中的一种现象,即多聚核糖体,一般来说,mRNA的长度越长,上面可附着的核糖体数量就越多。由于这些多肽链的合成都是以同一条mRNA为模板合成的,所以可以在短时间内合成大量相同多肽链。需要注意的是,多聚核糖体只是让很多核糖体可以一起工作,以增加肽链的合成效率,每条肽链还是只能有一个核糖体来合成,所用时间并没有缩短,只是“同时性”提高了翻译的效率。
材料2展示在原核细胞中,基因可以边转录边翻译,这样同样也可以增加效率。从中我们是否也可以得出原核细胞的mRNA不需要加工直接可作为翻译的模板呢?事实确实如此,除原核细胞的mRNA,其他RNA分子,包括真核细胞的3种RNA和原核细胞的rRNA、tRNA都要经过加工才能成为成熟有功能的分子,这个过程叫做“转录后的加工”或“RNA的成熟”。
通过引导学生对课本材料的阅读,一方面体现了教师“用教材教”,另一方面帮助学生实现了概念的迁移。
5、评价概念学习
经过上述4个环节的教学,学生对于遗传信息的表达过程中涉及的核心概念及其统领的普遍概念的理解已经较为深刻,这时可以精选几道练习题观察学生对所学概念的理解,并综合评价,一方面保证概念教学目标的达成,另一方面也有助于改进概念教学。
题1:下列有关蛋白质生物合成的叙述,正确的是()A.一种tRNA可以携带多种氨基酸 B.DNA聚合酶是在细胞核内合成的
C.反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D.线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成
题2:图示细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在()
A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链 B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链 C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译 5E教学模式注重学生在课堂上的主动参与,积极构建活动,以生为本,要求学生在与学习内容、教师和其他同学等互动过程中构建、重组与修正自己对生物学概念的认识,这种互动不仅仅是动手活动,还包括动脑思考,最终达到提高学生生物素养这一核心目标。
主要参考文献
[1]白建秀.2014.备课应抓住的几个问题——以“基因指导蛋白质的合成”为例.生物学通报,49(2):41-44 [2]邵丹玮.2014.让复习课充满“新”意——遗传信息的表啊“复习课的磨课思考.山西教育,29(5):45-47
第二篇: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。
第三篇:学案导学模式在高中生物教学中的运用
学案导学模式在高中生物教学中的运用
[摘 要]素质教育的发展,新课程标准的改革,使得我国对教育事业越来越重视。而新兴的教学模式也在不断地进行试验与改革,传统的以老师教授为主已经不能满足学生们的需要,学生作为学习活动的主体,更需要积极地参与到教学活动中来。
[关键词]学案导学;教学模式;生物教学;打破常规
我国在教育事业方面一直在不断地进行改革,像“杜郎口模式”,“271教学模式”等都取得不错的成效,其教学目的都是为了改变传统的教师“满堂灌”的方式,旨在推动学生的积极互动,从而不断地提升学生们的学习成果。本文结合高中生物课程的教学来分析学案导学模式在其中的有效运用。
一、学案导学模式
“学案导学”是一种新型的教学模式,所谓“学案导学”是指以学案为载体,以导学为方法,教师的指导为主导,学生的自主学习为主体,学生根据教师设计的学案,认真阅读教材,了解教材内容,然后,根据学案要求完成相关内容,学生可提出自己的观点或见解,师生共同合作完成教学任务的一种教学模式。它旨在通过学生的自主学习,培养学生的自学能力,提高教学效益。这种教学模式改变了传统的老师站在讲台上讲课,学生们机械的听课的弊端,将学生们积极有效的带入到课堂教学活动中来,真正的实现学生的主体地位,老师退居到其次起到引导的作用,从而最大程度的激发学生们的学习效益。
二、学案导学模式在实际高中生物教学中存在的问题以及现状
素质教育的发展,主要是提升学生们自主学习,愿意学习的状态,但是传统教育的根深蒂固以及应试教育的长年发展,要想在传统的教学模式下进行新的教学模式的改革,一定程度上还是存在着很多问题。
学校的教育主要注重的是学习成绩,所以在多年的传统教学模式下,一旦进行改革,达不到理想的状态,不仅影响教师的绩效评定,同时也会影响学校的升学率问题。在面临着种种困难的情况下,要想让老师们不断地做出让步,仍然是一件十分困难的事情。
学案导学模式是结合学案的前提下,老师从中进行教案的编写,然后学生根据老师提供的教案自发的去自主学习,从而提升学生们学习的积极主动性,但是长期以往的学生依赖老师的教学模式已经根深蒂固,学生在具体的实践方面也会遇到很多的问题。老师与学生搭配不好教学工作,一定程度上不仅不会收获预期的效果,还会加重学生们的学业负担。
新式教学模式的引进,在得到支持的同时自然也会受到阻挠,肯定会受到部分老师的大力抵制,这也是十分正常的现象。
生物教学是一门实践与理论相结合的课程,要想更好的去做好学案导学的教学模式,自然在硬件条件方面也要进行支出,这需要学校的大力重视。所以真正的教学模式的拓展与收到理想的教学效果,是一条不断摸索与实践的道路。
三、学案导学模式在高中生物教学中的具体运用
(一)学案导学教学模式的设计
学案导学模式的教学,最终目的是提升学生们的自主学习性,让学生们自发的去主动学习。老师在教案的设计方面也要结合学生们的学习水平与层次,同时还要结合具体的学案然后从学生角度出发,提炼出学生们能够接受的教案。学生们根据老师的教案,然后自发的进行书本知识的学习。老师在教案的设计环节要注重预习与探究的有效结合,对于基础知识薄弱的学生还要让其进行原有知识的复习,从而与新知识进行对接。
基因是一个比较难掌握的环节,从最初的单面知识的学习到后期基因工程,这是一个不断循序渐进的过程。对于DNA与RNA的区别,学生很难直观的去想象,所以老师可以给出必要的提示,让学生们自己去根据书本知识进行总结去提炼,然后小组之间互相交流,从而老师在给出正确的答案。引发学生们先学习后讲解的教学模式,激发学生们的自主学习兴趣。
(二)打破常规遵照书本知识进程教学的模式
高中课程的知识编辑都是根据不同的知识点从简单到难进行设计的,学生在刚进入高一的时候学习的是简单的知识点,然后不断地进行循序渐进,逐渐深化。这造成一个误区就是学生在学习高难度的课程时,会忘记前面所学的简单知识点的记忆,从而造成边学边忘的尴尬处境。
学案导学模式的引进,在提升学生们学习兴趣的方面做出了不断地努力,也激发学生们自主学习。所以为了更好地对这一模式进行试验,老师在教案的设计方面可以大胆的将高中三个年级的课程进行归纳与总结,分版块进行教学,让学生们一个模块一个模块的去学习,这样学生在知识的学习与归纳能力方面能够更好地印象深刻,对知识也有一个明确的把握。但是这一教学模式的使用,势必会引来反对者的强力抵制,认为这会给教学进度带来影响,同时这也是对传统教学模式的挑战。所以老师们在进行该教学模式的试验过程中要找到一个与传统教学模式的契合点,这样才能更好地进行全新的教学模式,从而也会不断地得到学校以及教研组的支持。
(三)学校领导的重视以及软硬件的设施跟进
生物教学是一个建立在实验方面的理论式教学,需要让学生们广泛的参与到实验的环节,才能更好地掌握生物知识,所以学校在该方面的建设方面需要去重视。对于生物课程的知识点,像单细胞与多细胞的分裂,单纯的靠学生的想象很难让学生们理解,所以结合多媒体教学,可以更加的形象生动化,学生们在多媒体工具的帮助下,可以更加形象的理解分裂过程,从而在学生们的头脑中有一个深刻的记忆。同时学校还可以建立全校联网的虚拟网络平台等,全校师生都可以在上面知识的教学以及问题解答,老师可以在该平台上传教学案件,学生们可以自由的下载,同时在该平台搜集相应的学习资料等,还要做好与学生的在线沟通与交流,从而为更好地了解学生做好充足的准备。
四、结语
学案导学模式是一种新型的教学模式,同时必然也会存在争议,但是这是响应国家素质教育发展的有效教学模式。要想让这一教学模式更广泛的走进高中课堂,还需要不断地进行摸索与试验,正视困难,做好与传统教学模式的对接,集思广益,从而更好的让学生们接触到多样化的教学模式,激发学生的积极性以及主动性。
参考文献:
[1]冯素琴.导学案模式在生物实验教学中的运用[J].高中生学习(师者).2013年09期.[2]张四海.学案教学模式在高中生物学教学中应用的研究[D].华东师范大学.2010年.[3]韩金.高中生物教学中学案教学的应用[D].华中师范大学.2011年.[4]马艳霞.学案式教学在高中生物中应用现状的研究[D].东北师范大学.2011年.
第四篇: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。
第五篇:高中生物概念教学探讨
高中生物概念教学探讨
摘 要:在高中生物的教学目标中,掌握生物学基本事实、概念、原理、规律和模型被列在首位。而其中,概念是高中生物知识结构的各个支点,是稳固整个生物学科知识体系的关键部位,只有把握好概念的学习,学生才能更好地搭建起高中生物学的知识架构。学生对概念的掌握程度是衡量学生知识学习质量好坏的一个重要标准,同时也将决定学生能否更好地深入学习和运用生物学知识,并对学生解决问题的能力产生重要影响。所以,作为一个生物教师,概念的教学是重中之重。结合概念教学的相关理论和高中生物概念教学实践,对高中生物概念教学中的相关问题和方法进行了总结。
关键词:概念;教学;合理性;有效性
概念是人脑对客观事物本质特征的认识。所谓事物的本质特征,指的是决定事物的性质,并使一事物区别于其他事物的特征。相对的,非本质特征则是对事物不具有决定意义的特征。每一个概念都包含有内涵和外延两个方面,内涵是概念的质,是概念所反映的事物的本质特征。外延是概念的量,是概念所涵盖的范围。概念的掌握就是要在事物的众多特征中,准确地把握本质特征,认识概念的内涵,理解概念的外延。最终使学生能够超越感知觉的范围,透过表面现象,认识事物的本质。
一、概念的引入
首先,我们要知道学生是怎样获得概念的。学生获得概念的两种基本形式是概念的形成和概念的同化。
概念的形成可以通过呈现例证、假设―检验、提供概念的原型等等方法。以上方法都可以作为概念的文字说明的补充,让学生更好地接受一个新概念。比如,在讲到细胞的渗透作用时,可以举例腌萝卜可以使萝卜变皱,把腌萝卜放清水里又可以恢复饱满,让学生能迅速联系实际理解新的概念。假设―检验可以激发学生学习的积极性,引导学生提出概念的相关假设,一起检验所提出的假设是否正确,以加深学生对概念的印象。在无法很好地形象描述一个概念时,提供一个概念的原型,是最迅速和直接的方法,洋葱鳞片叶表皮的质壁分离与复原实验就是渗透作用的一个原型。
概念的同化是高中生物概念学习的普遍形式,也就是利用学生认知结构中原有的概念,以定义的方式直接给学生提示概念的关键特征,从而使学生获得概念。奥苏泊尔把概念的同化分成了上位学习、下位学习和组合学习三种基本形式。上位学习是学生已经获得了概括程度较低的概念,教师可以引导学生形成一个抽象概括性程度较高的新概念。比如,学生已经学了血糖调节和甲状腺激素的调节之后,给学生提出反馈调节的概念。下位学习是在获得了一个抽象概括性程度较大的概念之后,学生就很容易把握一个下位概念。比如,先介绍了染色体变异的概念,再来学习染色体结构的变异和染色体数目的变异,这就是下位学习。组合学习是指学习的新概念和学过的概念有并列结合的关系。比如,用孟德尔的豌豆黄色圆粒和绿色皱粒的杂交试验解释了基因的自由组合定律之后,再去学习水稻的有芒抗病和无芒不抗病的杂交,就是组合学习。
二、概念的强化
这里非常重要的一点是帮助学生进行错误概念的转变。在日常生活和以往的学习当中,学生已经形成了很多知识经验,其中有的是正确的,而有的并不符合科学规律。当学生的原有概念不符合所要学习的概念的科学定义时,转变错误概念尤为重要,因为通常学生的错误概念会非常顽固,直接影响到后面对知识的运用和问题的解决。
概念转变的影响因素有学生的形式推理能力、学生的先前知识经验、学生的元认知能力、学生对知识和学校的态度、学习动机等等。教师要能准确发现学生概念转变的影响因素所在,针对不同的影响因素,采取不同的策略。
下图形象地描绘了学生概念转变的条件,只有当学生发现自己原有的概念是错的,并能够理解新的概念,同时新概念是合理有效的,才有可能真正接受新概念,避免以后再次弄混。
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让学生接受新概念,摒弃错误概念的同时,要注意帮助学生把握概念定义中的关键词。比如植物的向性运动,定义是植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动。这里的关键词就是“植物体”而不是动物,“单一方向”而不是多向的,“定向运动”而不是任意方向。把握了关键词,有助于概念的记忆和准确掌握,对学生的概念学习起到事半功倍的效果。
三、概念巩固
高中生物的教学中概念巩固主要通过学生对概念的运用和问题的解决来实现,主要的方式就是练习和实验。教师要注意筛选,提供给学生有针对性的练习,实验中要注意引导学生进行思考,让学生从做中学,从做中巩固新知识。实验中要注意不能让学生一味地认为只是好玩而忘记了教学,练习也不应太过多而不精,应当给学生的练习及时给予反馈,教会学生练习成果的自我反馈,及时弥补查缺补漏。
四、促进概念教学的技巧
概念教学的关键是要让学生真正理解概念的合理性和有效性,让学生自主地对概念进行鉴别分析,最后真正接受概念。
学习是新旧经验相互作用的过程,学生不仅在原有的知识背景的基础上来获得新知识,同时也在新知识的作用下来调整原有知识。
首先,要有开放而包容的课堂环境,探索发现学生的已有经验。学生要能够大胆地提出自己的真实想法,不管是对与错,只有这样,教师才能抓住学生理解的症结所在,有针对性地进行教学。同时,开放的氛围也鼓励了学生大胆思考,更加深入地分析问题。
这就要求教师学会用不同的方法来表述概念,诱导学生表现出先前经验中获得的一些错误概念。比如,讲到种群的概念时,让学生尽量多地举出种群的例子,在这个过程中,教师尽量不予干涉。教师注意发现其中学生的表述,如有不符合的地方,可以最后总结时指出,这样有助于更多地发现学生理解中潜在的问题。
其次,提供正例和反例。提供正例有助于学生总结体会概念的规则,防止学生出现概括不足的情况,而提供反例有助于学生排除概念学习中的无关特征,帮助学生加深对概念本质的认识。
编辑 薛直艳