高中生物概念式教学法

2024-07-24

高中生物概念式教学法(通用7篇)

高中生物概念式教学法 篇1

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。

高中生物概念式教学法 篇2

一、注意概念引入的直观化

我们都知道,生物概念是对生物现象、规律等进行的高度抽象化,概念的本质就决定了概念内容带有很强的抽象性,这对抽象思维能力尚不成熟的高中生来说自然会在理解上带来一定的难度,为了解决概念抽象化的问题,在引入概念的时候,直观化的表述起到非常关键的作用。教师可以以一些学生比较熟悉的直观的实物、实例等来引入相关的概念,这样会大大降低概念的抽象性,提高学生的理解力。例如,在讲到细胞的渗透作用时,教师就可以以生活中常见的腌制食品为实例进行引入,通过萝卜腌制以后表皮变皱,放进清水里又重新恢复饱满这样一个生活中十分常见的现象给学生形象直观的表达出细胞的渗透作用的表现,这样有了一个直观生动的实例引入,学生在接下来的概念学习中就会变得更加轻松。

二、积极利用学生已有的概念经验

概念同化是高中阶段概念学习的重要手段之一,它是利用学生原有的概念经验来学习新概念的一种方法。例如,在学习反馈概念之前,就可以利用之前学习过的血糖调节和甲状腺激素调节的相关概念来进行概念教学活动的铺垫,由于有了之前的相关概念作为铺垫,这样,在学习反馈概念这样一个抽象性更强的概念时就不会给学生带来太大的困难,从而有效提高学生的概念理解和接受能力。

三、善于抓住概念的关键字词

在生物学科中,每一个概念都有一些关键的字词,这些字词往往可以精准地概括概念的主要内容、概念的本质等,因此,在学习生物概念的时候,注意抓住概念的关键字词也是学好生物概念的一个有效方式。例如,在讲解“植物的向性运动”的概念时,教师就要注意抓住这样几个关键词,一是“植物体”,这个词表明了概念的对象是植物而不是动物,二是“单一方向”,可以杜绝多向的错误理解,三是“定向运动”,准确表明向性运动非任意方向的重要特征。通过抓关键字词来学习生物概念不仅可以轻松的把握概念的本质内涵,同时,对于强化和巩固学生的概念记忆也是非常有帮助的。

四、积极利用生物实验手段

生物学科作为一门实验学科,在生物概念教学中,往往也离不开实验活动,很多时候,生物概念用语言描述的方式很难说得清,学生很难理解的透彻,而一旦引入实验手段,所有难题就迎刃而解了。例如“,基因的自由组合定理”中,关于“自由组合”的涵义,很多学生总是不能准确的把握,即使教师费尽气力,一些学生依然懵懵懂懂。为了解决这个难题,教师可以采用模拟实验进行说明:准备两种长度的四双筷子,在每双筷子上用橡皮筋扎紧,用来表示复制过的染色体,用两组不同长度的筷子表示两对同源染色体,并在相同的位置做标记,表示等位基因。接下来,在黑板上模拟减数分裂的过程,减数第一次分裂后期,把每组筷子分开,然后将不同组的筷子进行自由组合,这样筷子上的基因自然也会进行重新的组合,而在第二次分裂后,就不会再看见基因的重组现象了。通过这个简易的模拟实验,学生一下子就明白了“自由组合”的涵义,比起语言讲解,这种实验的方式显然更有优势。

五、恰当引入多媒体工具

随着现代教学技术越来越发达,以计算机技术为基础的多媒体教具在生物课堂上应用的越来越多,在生物概念教学中,恰当的引入多媒体工具,对概念教学的效果提升也会大有裨益,这是因为多媒体工具具有动画、图像、声音、文字等一体化的特征,这些特征可以轻松地将抽象的概念变得生动直观,既有效刺激了学生的感官,又增加了概念学习的趣味性。例如“,基因的表达”这一概念,是从水分子的水平来阐述基因控制蛋白质的合成的,由于这一过程属于微观的现象,在表述时带有很强的抽象性,学生在理解起来就显得非常困难,如果这时候能够引入多媒体工具,把这个现象以动画的形式演示出来,让学生可以直观地看见“转录”和“翻译”的过程,这样,学生就能够轻松地理解相关的概念。

六、适当设疑突破概念难点

疑问是思维活动的催化剂,在概念教学中,尤其是一些具有一定难度的概念,通过适当的问题设计可以有效突破概念中的思维难点,帮助学生深化理解概念内容,例如,在讲到“内环境”的概念时,很多学生容易把内环境中的血浆和血液混为一谈,这时候,教师就可以针对这个难点提出问题“血液是由哪两个部分组成?”这个问题一提出,学生立刻就能明白血细胞是不再属于内环境的,从而轻松有效地突破内环境概念中的这一难点。

总之,概念教学是生物教学的重要组成部分,与所有的教学活动一样,概念教学的开展也需要讲求一定的方法和技巧。作为生物教师,我们就是要通过日常的学习和经验总结,不断地掌握和完善这些概念教学的方法和技巧,努力通过科学高效的概念教学来为生物教学活动奠定基石。

摘要:如果把生物教学活动比喻成修建大厦,那么概念教学就是修建大厦之前的奠基工程。基础打的是否牢固,直接影响未来大厦的质量和落成。因此,作为高中生物教师,我们一定要以新的教学理念重新定位和设计生物概念教学,努力提高概念教学活动的有效性。本文就是笔者结合高中生物概念教学实例所总结出的一些提高生物概念教学有效性的拙见。

高中生物概念教学探究 篇3

关键词:高中生物;生物概念;教学技能

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)23-319-01

一、高中生物概念教学的原则

教学原则是客观教学规律的反映,是教学实践经验的总结。我国的教学原则主要有:科学性与思想性统一的原则;理论联系实际的原则;传授知识与发展智力、培养能力相统一的原则;教师主导作用与学生主体性相结合的原则;直观性与抽象性相结合的原则;启发性原则;循序渐进原则;巩固性原则;因材施教原则等。

突出直观教学的原则在高中生物概念教学中,应充分利用学生的多种感官和己有的经验,提供丰富的感性材料使学生充分感知。可以通过实验、实物、标本、模型、挂图、投影、录相、多媒体等各种形式的直观材料让学生充分感知所学的概念,也可以通过联系生活实际(学生原有知识和生活经验等)方式,使学生理解和掌握概念。

二、高中生物概念教学过程

1、概念的引入阶段

高中生物科概念的引入应根据高中生物科的特点,还必须符合学生的年龄、心理特点以及认知规律。虽然中学生的抽象思维能力日益发展,但他们思考问题,仍需要感性材料的支持。因此,引入概念要在学生已有的知识的基础上,尽可能从生活实际、实物标本、实验、模型、挂图、投影、多媒体等直观感性材料入手,从而使学生获得一定的感性认识或唤起对原有知识和表象的回忆,为学习新概念奠定一个清晰、明确的认知基础,同时激发学习兴趣,增强自信心。教师可以运用导入技能,演示技能优化概念的引入。

2、概念的形成阶段

有些概念产生于感性认识,但又高于感性认识,概念的形成过程是认识从感性到理性的升华过程。引入概念后,教师必须引导学生,通过比较、分析、概括、归纳等抽象思维,把事物最一般的本质属性抽象出来给予定义,然后推广到同一类事物上去。教师可以运用讲解、板书技能优化此阶段。

3、概念的巩固阶段

高中生物概念主要是在运用中得到巩固,概念的运用是把己经概括化的一般属性应用到特定的场合。其运用过程也就是概念的具体化过程。学生通过实践的检验,可以纠正错误的认识,让学生更全面、更深刻地理解和掌握概念。因此,教师应创造条件,通过提问、练习等手段来理解和掌握概念。教师可以运用提问、反馈强化技能促进学生概念的巩固,注意概念的分化与泛化。

4、概念的深化阶段

所谓深化,即是概念的系统化过程。对那些相邻、相对、并列或从属的概念进行类比、归纳,根据他们的逻辑关系,用一定的图式组成一定的序列,形成概念体系。把学生感知“孤立”、“散装”的概念纳入相应的概念体系之中,让学生获得一个条理清晰的知识网络,既能帮助学生理解新概念,又能巩固复习已学概念。教师也可运用板书技能、讲解技能优化此阶段。

三、高中生物概念教学的策略

教学策略是教师采取的有助于促进学生知识的习得与保持的活动。在教学活动中,学生是学习的主体,教师起主导作用。

1、提供范例,丰富想象

范例与表象都是学习者获取概念的重要条件与基础。范例从外部提供反馈信息,有助于学生掌握概念的主要特征;表象具有直观性与概括性,充当从具体感知到概念形成的过渡和桥梁。因此,在高中生物的概念教学中,应该运用多种方式向学生提供范例,丰富他们的表象。充分而恰当地利用实物、模型、图像、实验演示、现代电化教具等直观手段,丰富学生的表象。

2、比较概括,抓住关键特征

学生在学习概念时,概念的关键属性和无关属性是一并出现的。心理学研究表明,概念的关键属性越明显,学习越容易;无关属性越多,学习越困难。为此,教师要从两个方面着手:其一,突出概念的关键属性。例如,在讲酶的概念时,抓住“活、催化、蛋白质”这些关键属性。其二,引导学生对概念进行比较与概括,从而抓住概念的关键属性。比较是在思想上把各种事物和现象加以对比,以确定他们的异同点及其相互关系的思维过程。

3、变式练习,提供反馈信息

变式是指提供感性材料时,必须从不同的角度、不同的方向改变事物的非本质属性,突出事物的本质属性,以促进概念的教学。心理学研究表明,变式对学生获得概念的本质属性具有重要的影响。

4、正确表征概念,给予系统归类

所谓表征概念,是指用精确的语言给概念下定义,或者用正确的语言描述概念。概念的定义指明了概念所含的对象的本质属性,为概念下定义是学生掌握概念的重要环节。在高中生物的概念教学中,要求学生能在理解的基础上复述并准确地记住定义,以防造成对定义的死记硬背。

当然除上述各教学方法之外,在概念教学中还有许多值得借鉴的方法,如弄清概念抽象产生过程,理清概念的内涵和外延,掌握概念的定义原则、定义符号、语言文字之间的关系等等。但教师无论采取何种方法,都应基于帮助学生准确掌握概念的本质。概念之间是相互联系的,若能使学生将所掌握的概念纳入一定的系统中去,则所学的知识就会融会贯通,有助于掌握知识的内在联系。如用概念链的方法表示概念之间的关系:基因―DNA―染色体一细胞核―细胞―组织―器官―系统―个体―种群一群落―生态系统―生物圈。让概念间的关系一目了然。另外可将彼此有联系的概念编成概念网,使概念系统化。

参考文献:

[1] 张之玫.课堂讨论法在生物教学中的应用.《广西教育学院学报》.2002.4.

[2] 袁 春.生物概念错解原因探究及应对策略.《中学生物教学》.2003.3.

高中生物概念式教学法 篇4

摘 要 在认真研读教材的基础上综合一些彼此间有联系的实验,开展主题式探究活动,精心创设教学情境以启发学生发现并提出问题进而设计实验,在探究活动中寻求证据以对问题作出相应的解释,最后实现概念的有意义建构。

关键词 生物学概念 主题式探究实验 探究活动

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

生物学概念

概念是思维的细胞、知识的基本单元、生物学科的基石。生物学概念是对一类“生物学事实”的归纳,反映物质在生长、发育、繁殖、遗传和变异等生命活动中特有的或本质属性的一种思维方式,是生物学知识体系的重要组成成分。

概念通常用一定的字词、句子来表达,多为陈述句的形式。完整的生物学概念=概念名称(学术语)+概念例证+概念内涵和外延。以人教版必修1“分子与细胞”第五章第一节“降低化学反应活化能”中“酶”的概念为例进行说明(表1)。

鉴于一些概念的外延比较宽广,只用一个探究实验往往不能帮助学生完整地达成概念的有意义建构。所以笔者综合教材中多个彼此相关探究实验以构建生物学概念的课型是一种新的教学尝试。主题式探究实验

2.1 主题式探究实验

探究实验,又称探究性实验,是指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动。在实际教学中探究性实验常表现为根据教学内容和学生实际,由教师提出某一课题并在其组织指导下,通过学生主动探索,自己动手、动脑,在实验过程中体验实验、观察、分析得出结论或规律。在师生共同的参与下,既能充分发挥学生的主体性也能展现学生的积极性和创造性。

主题式探究实验最初是由英文“Inquiry Learning”翻译而来的,是人们在总结发现式学习和有意义学习的经验基础上提出的一种以学生自主探究为主的学习方式。其学习形式多样化,常见的有“专题式学习”、“任务式学习”等。鉴于一些科学概念的外延比较宽广,只用一个探究实验往往不能帮助学生更完整地达成概念的有意义建构。因此综合教材中两个或多个探究实验以构建生物学概念的实验课型即属于主题式探究实验。在这个实验过程中需要教师精心为生物学概念建构而设置系列探究问题和探究活动。从这个意义上说主题式探究实验具有以下特点:明确的目的性,即围绕一个中心课题进行;具有探索性,学生带着问题进行探究,有较强的求知欲;活动设计具有递进性,循序渐进地设置一系列问题以及探究活动。教师可以根据不同的需求,确定教学内容,整个探究过程可以让学生独自完成,也可以帮助学生一部分,甚至可以全由教师设计,有目的地训练学生某一方面的能力。

2.2 开展主题式探究实验理论依据

建构主义学习理论认为,在建构科学概念和对科学概念进一步内化时,学生已有的观念和先前存在的具体经验是居于中心地位的。在这样的“最近发展区”内,搭建符合学生认知规律的科学课堂应该是注重学生的自主体验,引导学生能够像科学家那样探索和理解未知世界,学生建构生物学概念的有效模式是进行探究性教学。因此探究性教学应该是“围绕科学问题而展开的寻求证据解决问题的过程”。这个过程离不开“获取事实证据”的实验过程,也依赖于“根据事实证据对科学问题作出回答”的解决问题的过程。生物教材中设置的探究实验目的不是简单的训练实验技能的过程,而应该是服务于或作用于科学概念的建构。在此理论的指导下,笔者认为探究实验课应该有如下教学环节(图1)。以“探索过氧化氢酶的奥秘”主题式探究实验为教学案例

3.1 开设“探索过氧化氢酶的奥秘”主题式探究实验课原因说明

人教版必修1中“细胞代谢离不开酶”是生物学中的一个重要概念。首先“酶”知识的学习是正确理解细胞代谢的前提,其次酶本身与生活、健康有着千丝万缕的联系,因此关于“酶”的概念学习有着理论上和实践上的双重意义。学生要建立这个概念需要从成分、功能、特性、作用条件等方面由浅入深进行探究。基于以上认识,笔者根据人教版必修1中“降低化学反应活化能的酶”教学内容,综合“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的“蛋白质检测”和“比较过氧化氢在不同条件下的分解”以及“影响酶活性的条件”三个实验内容,设计主题式探究实验“探寻过氧化氢酶的奥秘”(见图1),使学生在自主探寻科学奥秘的过程中提升分析、推理的科学思维能力和动手实践能力(图2)。

3.2 “探究过氧化氢酶的奥秘”主题式探究实验课教学流程图

综合图1“生物探究实验课教学环节模式图”和图2“实验探究内容、活动和概念建构的教学关系图”,以学生发现并提炼的探究问题作为任务驱动,设计出相应的探究活动,在活动中自主完成相关概念的有意义建构过程。本实验的教学流程图如图3所示。

本次“探索过氧化氢酶的奥秘”主题式探究实验中首先通过不同的探究活动,从感性认识上明确酶是一种有机物,具有相应的成分、功能以及特性。这些都属于种概念。其次,采用概念的限制方式将“细胞代谢离不开酶”概念从属概念限制为种概念,包括“酶是一种有机物”、“酶是生物催化剂”、“绝大多数酶是蛋白质”、“酶具有高效性”和“酶的作用条件具有温和性,易受温度和酸碱度的影响”,这样处理有助于学生对属概念的认识,由抽象过渡到具体,便于更深入地了解事物特殊的本质特征。第三,在完成各个探究活动之后,采用概念的概括方式将以上种概念概括为属概念“细胞代谢离不开酶”,有助于将属概念从具体上升到一般,使认识变得更为深刻。这样的教学设计不仅从理论层面得到验证,在实践层面上整个过程学生的参与度以及配合度都比较高,教学效果良好。因此在实际的教育教学中通过对教材的二次加工开展主题式探究实验除了可以节约课时之外,还可以增强实验的紧凑性、趣味性以及完整性,使之更加有效地服务于概念的建构。

参考文献:

高中生物易混概念总结 篇5

这个时期的胚胎叫做囊胚。

极体:卵原细胞减数分裂时产生的除卵细胞外的三个小细胞

极核:位于胚囊中央的两个核就是极核

载体:位于细胞膜上进行主动运输的蛋白质

运 载 体:将外源基因送入受体细胞的运载工具叫运载体

质体:

质粒:存在于许多细菌以及酵母菌等生物的染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子

细胞内液:细胞膜内液体

细 胞 液:液泡内液体

细胞外液:外界液体

光能利用率:单位土地面积上,农作物通过光合作用产生的有机物中所含的能量,与这块土地所接受的太阳能的比

光合作用效率:单位时间内植物光合作用产生的有机物的量

染 色 体:有丝分裂过程中染色质称为染色体,为细胞分裂期遗传物质存在的特定形态

染 色 质:主要指细胞核内易被碱性染料染成深色的物质,主要由

DNA和蛋白质构成珠孔:

羊膜:胚膜的内层称为羊膜

羊水:羊膜内充满的液体叫羊水

非编码区:基因上有的区段不能转录为mRNA,即不能编码蛋白质,这种区段为非编码区

非编码序列:

编 码 区:

染色单体:有丝分裂前期、中期时候,一条染色体由两条并列的姐妹染色单体构成D N A:脱氧核糖核酸

蛋 白 质:细胞中各种结构的重要成分,在生物体内占有特殊的地位 基因:由遗传效应的DNA分子片段,决定生物性状的基本单位

编 码 区:基因上由的区段能转录为相应mRNA,进而指导蛋白质的合成,即能编码蛋白质,这种区段称为编码区

外 显 子:真核细胞中的基因上能够编码蛋白质的序列叫做外显子

内 含 子:真核细胞中的基因上一般不能够编码蛋白质的序列叫内含子 RNA聚合酶结合位点:RNA聚合酶与基因结合的位置

密 码 子:在mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基

遗传密码:

反密码子:在tRNA上与mRNA上3个碱基互补配对的3个碱基

起始密码:mRNA上,刚开始决定氨基酸的3个碱基,要翻译成氨基酸 终止密码:mRNA上,结束的密码子,不翻译成氨基酸

丙酮:溶解色素的有机溶剂

丙 酮 酸:葡萄糖氧化分解的中间产物在细胞质基质中产生

氨 基 酸:组成蛋白质的基本单位

核 苷 酸:组成核糖的基本单位

渗 透:水分子或其他溶剂透过半透膜,从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象 扩散:物质从浓度高的一侧通过,细胞膜向浓度低的一侧装运。

物种:分布在一定区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态

下,能够相互交配和繁殖,并能够产生可育后代的一群生物个体

种群:生活在同一地点的同种生物一群个体

生态系统:生物群落与它的无机环境互相作用而形成的统一整体

生物群落:在一定的自然区域内,互相之间具有直接或者间接的关系的各种

生物的总和

花药离体培养:对雄性植株产生的花药进行离体的培养。

植物组织培养:离体的植物组织、器官或细胞经过脱分化到愈伤组织,再分化到根和芽,发育成植株

单倍体育种:先采用花药离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素处理使

染色体加倍,获得纯种正常植株

提取目的基因步骤:提取目的基因、目的基因和运载体结合,将目的基因

导入受体细胞,目的基因的检测和表达

提取目的基因的方法:鸟枪法,人工合成法

运载体必备条件:具有标记基因,可在受体细胞中稳定保存并复制,运载体的存在不影响受体细胞的生存

基因型:与表现型有关的基因组成叫做基因型

表现型:生物个体表现出来的性状叫做表现型

等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因,叫做等位基因

同源染色体:四分体时期配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体

交叉互换:四分体中非姐妹染色单体间常发生交叉并互换一部分染色体

自 交:植物上为基因型相同个体或个体自身的交配,动物上为基因型相同的个体交配

测 交: 与完全隐形基因型个体杂交

分离定律实质:杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有

一定独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会

随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代

自由组合定律实质:位于同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不

干扰的,在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体

上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。

新课程高中生物概念教学研究 篇6

一、概念的导入策略

1. 背景导入。

展示概念的背景, 能激发学生学习概念的主动性。如在“基因的分离规律”教学中, 笔者先把孟德尔研究遗传获得成功的三个原因及基因的分离规律对遗传学乃至对生物学的贡献展示给学生, 激发学生对新知识的渴求, 充分调动学生对概念学习的主动性。

2. 实验导入。

开展探究性实验, 能培养学生学习概念的自主性。因为这样学生可以通过亲自动手, 经辨别、抽象、分化、构成假设、进行验证和概括等思维过程, 在获得同类生物事实或现象的共同特征的同时, 教师再加以证实, 最后抓住同类事物的本质特征, 掌握概念的内涵, 从而达到理想的效果。如在“酶的概念”教学中, 首先让学生独立地完成两组酶作用特性的比较实验, 然后启发学生对实验条件和结果进行分析与概括, 明确酶的来源、化学本质和催化作用的特征, 从而掌握酶的概念。

3. 情境导入。

创设知识情境, 能培养学生联想力, 快捷掌握概念。如在“内环境”的概的念教学中, 首先在清楚交代了内环境包括组织液、血浆、淋巴三个部分后, 提出细胞外液是否就是内环境的疑问, 让学生分析讨论, 最后, 总结出内环境是指体内细胞赖以生存的液体环境。细胞外液包括内环境的液体, 但不全是内环境的液体, 还包括如脑脊髓液、关节腔中的滑液等, 从而掌握“内环境”的概念。

二、概念的生成策略

1. 关键词分析法。

关键词分析法就是讲解概念前, 可先找出该概念中的关键词, 让学生根据教材对该概念加以描述, 总结出这几个关键词间的联系。如根据“新陈代谢”这一概念中的“活细胞”和“化学变化”两个关键词;如“相对性状”中“同种生物”、“同一性状”、“不同表现类型”为三个关键词;“单倍体”这一概念其中的关键词是“体细胞”、“本物种”、“配子”;“基因”概念中的关键词是“有遗传效应”、“DNA片段”;“等位基因”概念中的关键词是“同源染色体上”、“同一位置”、“控制相对性状”;“减数分裂”概念中关键词是“生殖细胞”、“连续分裂二次”、“DNA复制一次”、“子细胞中染色体数目减半”等。

此策略可使学生不再把基本概念看成是抽象的理论, 而是由若干个关键词相互联系形成的一个统一体, 这样便于学生理解, 能够准确、全面地掌握概念, 课堂达标率高, 又能启迪思维, 开拓思路, 培养能力, 发展智力。

2. 例证法。

例证法是指在明确概念基本内容的基础上, 给学生举出有关概念的正面和反面的典型实例。如讲生物种间关系的“互利共生”关系时, 举出肯定的实例:除知道地衣是真菌和藻类的互利共生体外, 还应补充白蚁和鞭毛虫的互利共生;豆科植物和根瘤菌的互利共生;大肠内大肠杆菌和人体的互利共生。同时举出否定实例:豆科植物和菟丝子, 海葵和寄居蟹则不属于互利共生关系。再如讲“主动运输”时, 可举出教材中的实例加以充实:海带细胞积累碘;根细胞吸收矿质元素;小肠绒毛细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等;肾小管细胞吸收葡萄糖、无机盐等离子;组织细胞从内环境中吸收营养物质等均是主动运输过程。同时举出教材中的反例:细胞和内环境之间的氧气、二氧化碳、甘油、水等吸收和交换则不是主动运输, 而是自由扩散过程。

此策略是深刻理解概念的必要手段。学生经过了由正到反, 由反到正的认识过程, 学习兴趣和求知欲望就会油然而生, 记忆也就更深刻。

3. 比较法。

比较法就是找出概念间的相同点和不同点, 从比较中加以辨别、理解和记忆。高中生物学很多概念既有联系又有区别, 为了防止新旧概念混淆, 当新概念在旧概念的基础上建立起来之后, 又需将新旧概念进行比较, 找出二者的异同和联系: (1) 反意概念。如同化作用与异化作用:光合作用与呼吸作用;遗传与变异;同源染色体与非同源染色体等。 (2) 相关概念。如生殖与发育;消化与吸收;光反应与暗反应;有丝分裂和减数分裂;基因突变和基因重组;有氧呼吸和无氧呼吸等。 (3) 易混概念。肽链与肽键;染色体与染色质;同源染色体与姐妹染色体等。

此法可以用列表或图解的形式。如“光合作用”与“呼吸作用”可从场所、所需条件、所用原料、产品等多方面进行列表比较;如有丝分裂应从染色体复制时期和分裂次数, 以及分裂特点和分裂前后染色体变化等方面用图解形式加以比较, 这样才能形成清晰的新概念。

4. 比喻法。

比喻法是指对于难以理解的抽象概念, 讲授时采用恰当的比喻加以说明。如讲“光合作用”可形象地比喻成绿色工厂:厂房是细胞, 机器是叶绿体, 原料是二氧化碳和水, 产品是有机物, 动力是太阳光光能。教师让学生联想自己所熟悉的工厂来理解“光合作用”这一概念。又如在讲:“DNA结构”时, 把双链DNA分子比喻成螺旋状的楼梯, 两条主链是由磷酸和脱氧核糖交互排列形成长链, 好像梯的扶手;两条长链之间的横档碱基对组成, 像楼梯的阶梯。

这样使抽象的概念具体化、形象化, 易于学生理解、掌握, 有事半功倍之效。

三、概念的巩固策略

1. 练习法。

当学生形成某一生物概念后, 不应停留在下定义或做注解的水平上, 更重要的是学会运用概念, 将已学概念推广或引申到同类事物或相关事物中, 解决新的问题, 力求在不断应用的过程中建立概念系统, 为后续学习打好基础。

如考查“单倍体”的概念可设计习题:由含有三个染色体组的生殖细胞直接发育的生物称 () A.单倍体B.三倍体C.二倍体D.六倍体。再如考查“新陈代谢”的概念可设计习题:蛋白质代谢的终产物是 () 。这方面的事例其实还有很多, 这种方法也是老师们运用得最多的。

2. 构建概念图法。

新课程理念认为学习是一个主动建构知识的过程。构建概念图策略能很好地体现这一理念, 它是巩固概念的主要策略。它指引导学生通过对已学概念的回顾, 梳理概念间的逻辑关系, 通过画概念图的方法, 组成概念体系, 使新概念恰当地进入学生已有的认知结构中从而构建出概念图。

如在学完基因等概念后, 可构建如下概念图。

再如, 细胞周期的概念简图如下:

再如, 光合作用的概念简图如下:

构建概念图, 一方面能真正实现有意义学习, 避免机械记忆;另一方面还可实现长时间记忆, 使回忆更容易。

3. 口诀法。

可用简练的语言把概念的要点突出出来, 使学生牢记在心。如在学完植物细胞有丝分裂时可以把前期、中期、后期、末期的变化依次总结为:

以口诀、顺口溜帮助学生记忆, 深受学生欢迎, 也使得概念教学趣味化了。

四、概念的强化策略

1. 选择适当的教学方法。

常用的方法有归纳法、分析法、抽象法、对比法、图解法、表解法、演绎法等等。如蛋白质分子的多样性、矿质元素、遗传物质等相对综合的概念通常用归纳法;如渗透作用的原理、矿质吸收与呼吸作用及水分吸收的关系、光合作用的意义、植物的向光性等要进行分析归纳的概念通常用分析法;如原生质、酶、基因、基因突变等相对比较抽象的概念通常采用抽象法;如光合作用与呼吸作用、物质代谢与能量代谢、隐性遗传与伴性遗传等相互关系密切或容易混淆的概念通常用对比法。当然, 在一个概念的教学中也可同时采用多种方法。

2. 把握概念的内涵和外延的准确性。

通常, 一个基本概念是由内涵和外延两部分组成的。如, 种内斗争是指同种生物个体之间由于食物、配偶、栖息地等矛盾而发生的残酷的斗争现象。很显然, 在种内斗争的概念里, “同种生物”是属于基本概念的外延部分, 其余部分便是内涵部分。但有不少学生把同种生物的这种斗争现象理解为生存斗争。这种错误的出现显然是由于学生没有准确把握概念的外延和内涵。因此, 概念深化教学中要特别强调概念的内涵和外延的准确性, 教会学生领会概念的实质。

3. 运用科学语言精确表述概念。

基本概念是人脑对客观事物的反映, 必须用科学的语言来精确描述。如细胞学说指出的“细胞是一切动物体和植物体的结构和功能的基本单位”, 不能写成“细胞是一切生物体的结构和功能的基本单位”, 因为有些生物 (如病毒、类病毒) 就不具有细胞。又如, “细胞膜是选择透过性膜”不能写成为“细胞膜是半透膜”, 因为细胞膜是具有生物活性的膜, 它对物质的透过既具有半透膜的物理性质, 更重要的是还具有主动的选择性, 这也是半透膜所没有的性质。

高中生物《新课程标准》中明确规定生物课程的重要目标之一是让学生获得生物学基本概念等方面的知识。因此, 在高中生物教学中要认真贯彻概念教学策略, 使学生熟练地掌握中学生物学一系列的知识体系, 提高教学质量。

摘要:高中生物学是由许多基本概念相互联系, 形成的一系列有机统一的知识体系。在新课程高中生物教学中, 使学生能精确地掌握概念不仅是学生学好生物学基础知识的重要前提, 也是提高学生学习能力的必要条件。且近年来高考命题特别重视考察学生对概念的掌握情况。因此, 在高中生物学教学过程中概念教学策略的实施就显得尤为重要。本文总结了概念教学的一些方法策略, 并结合具体实例予以说明。

关键词:高中生物,新课程,概念教学,策略

参考文献

[1]刘瑛莹.传授生物学概念的几点做法[J].绥化师专学报, 2002, (6) .

[2]徐洪林.概念的课堂教学策略刍议[J].成都教育学院学报, 2002, (11) .

[3]马兴强.加强概念教学提高教学质量[J].理化生教研, 2007, (6) .

[4]游隆信.生物学概念的教学策略[J].中学生物学, 2005, 21.

谈高中生物概念转变教学 篇7

[关键词]高中生物 概念转变教学

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2016)110100

概念教学是高中生物教学的重要组成部分,正确地理解概念是学生理解和应用生物学知识的前提,也是学生构建与拓展生物知识网络的保证。高中生物概念教学的重点和难点之一就是概念转变教学。因为我们面对的高中生,他们头脑中有很多的前概念和认知经验,这些都会影响他们对新概念的学习。特别是他们头脑中的一些不完善的甚至是错误的前概念,更是对概念学习产生了负面效应。对此,教师应着重开展概念转变教学,以学生原来已有的概念为教学起点,通过适当的教学行为解决学生的认知矛盾,使学生头脑中的生物学概念实现从错误到正确、模糊到清晰、片面到全面的转变,从而帮助学生建构更科学的概念。现笔者以“现代生物进化理论的主要内容”的教学为例,谈谈高中生物概念转变教学。

一、概念转变的基本含义

概念转变是指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。概念的转变有两种情况:一种可称为“丰富”,即新知识的纳入补充了原有的知识,通过积累的方式使原有知识发生变化;另一种可称为“修订”,这是指新获得的信息与原有的经验和理解之间存在着冲突,因而要对原有理解做出调整,纠正原来存在的错误理解,从而建立起对新信息的正确理解。概念的前一种变化较容易实现,而后一种情况则会遇到较大的阻力。概念转变主要是针对后一种情况而言。概念转变是新旧经验相互作用的集中体现,是新经验对原有经验的改造。概念转变的过程就是认知冲突的引发及其解决的过程。

二、高中生物概念转变教学的策略

(一)充分认识和分析学生的前概念

概念转变的研究是与人们对错误概念的关注相联系的。学生并不是空着脑袋进入教室的,他们在日常生活和先前的学习中就已经形成了大量的知识经验。其中,有些经验与科学的理解相一致,可作为新知识的学习起点;而有些则与科学的理解相违背,这就是错误前概念。笔者认为,这些错误前概念往往不简单,它们是由于理解偏差或遗忘而造成的错误,它常常与日常直觉经验相联系。如果在教学中教师只是关注于新知识的传授,那么正确概念的传授并不能自动地校正学生原有的错误前概念,在教学之后,学生往往仍然信奉原来的观点。因此,教师在概念转变教学中,应认识和分析好学生在学习中存在的前概念,然后再针对性地寻找转变错误前概念的方法和途径。

(二)引进与前概念相冲突的新概念

根据前面的介绍我们可以看出,新概念与学生已有的前概念之间很有可能会存在着认知矛盾和冲突,主要原因是学生对于自然和社会现象的理解,往往受自己在生活中形成的原始认知的影响。在“现代生物进化理论的主要内容”的教学过程中,根据对学生前概念的分析,笔者采取不同的教学方法,引发前概念与新概念之间的认知冲突,从而促进学生正确理解生物学概念。

1.变异、自然选择与进化的方向

虽然变异是不定向的,这在学习变异时学生已经理解了,但是当变异作为进化的原材料时,学生往往会对其方向性做出错误的判断。笔者认为,学生并没有正确理解变异为进化提供原材料的真正含义,特别是与自然选择结合起来,如当学生看到“环境改变使生物产生适应性的变异”这样的描述时,就会从凭生活经验建立起的前概念出发做出错误的判断。针对学生学习过程中存在的这个问题,笔者在让学生建立“变异为进化提供原材料”“自然选择决定进化的方向”这样的概念后,为学生设置一些判断题,让他们将建立起来的新概念进行及时应用,从而巩固新概念。

例如,设置如下判断题:①可遗传的变异是生物进化的原材料;②突变、基因重组为生物进化提供原材料;③基因突变、染色体变异和基因重组都是不定向的;④变异是随机发生、不定向的;⑤基因突变虽对多数个体不利,但有利的基因突变决定了生物进化的方向;⑥自然选择导致突变,决定生物进化的方向;⑦生物进化的方向与突变的方向一致;⑧表现型与环境相适应的个体有更多的机会产生后代,从而改变种群的基因频率。

2.自然选择对基因频率的影响

自然选择决定生物进化的方向,对于这一点,学生很容易理解,但是自然选择对基因频率的影响,却是很抽象的内容。如何突破?不妨采用模拟实验的方法,比如提供黑色的背景,在上面撒上黑白两色的棋子,请学生分析,哪个颜色的棋子容易被发现,从而得出结论:棋子

颜色与背景环境反差越大,越容易被发现。这样,有助于学生对相似情境“环境变化与桦尺蠖数量变化关系”这一内容的迁移和深刻理解。

3.基因频率的改变、新物种产生与进化

由于受认知经验的影响,学生往往认为只有产生了新物种,才叫发生了进化。而高中阶段需要学生认识到进化的实质是“种群基因频率的改变”。为了帮助学生正确理解相关概念,笔者首先给学生提供某片草地上某种植物相隔一年的两张图片,同时提供某新物种发现的视频,请学生判断有没有发生进化。学生一般都会回答“后者发生了进化,而前者没有”。这样引发了学生的认知冲突后,继续后面的教学。

充分利用“桦尺蠖的体色发生变化后,相应的基因频率和基因型频率也发生了相应的变化”,使学生理解虽然基因频率改变后依然是桦尺蠖,但根据现代生物进化理论,出现这种现象就是发生了进化。之后进行小型的计算能力竞赛:根据所给数据,迅速计算出该种群是否是在发生进化还是停滞不前。

在学生学习了物种的概念后,设置相应的关于进化实质和物种形成的判断题,让学生在思维判断的过程中建立起对新概念的正确认识。例如,设置判断题:①生物进化的实质是种群基因频率的改变;②生殖隔离是物种形成的必要条件;③隔离是形成新物种的必要条件,也是生物进化的必要条件;④种群基因频率的改变是新物种形成的标志;⑤隔离阻碍了不同种群间基因的自由交流;⑥两个种群间的生殖隔离一旦形成,这两个种群就属于两个物种;⑦新物种的形成意味着生物能够以新的方式适应环境;⑧种群的基因频率总是在不断地变化发展,物种的基因频率往往保持不变。

4.共同进化

理解“共同进化”这一概念的内涵要从两个角度把握,一是物种与物种之间的关系;二是生物与无机环境之间的关系。因为概念中讲的是共同进化,所以学生的前概念中就只考虑物种与物种之间的关系,而忽略了生物与无机环境之间的相互作用。根据笔者的经验,即使在学习了“共同进化”这个概念之后,学生依然会忽略生物与无机环境相互作用这个角度。

针对物种与物种这个角度的共同进化,笔者让学生了解科学史实,即达尔文在《兰花的传粉》(1862年)中描述了马达加斯加一种“令人惊骇”的兰花,它的花管长达29.2cm,花蜜位于花筒的底部。达尔文预测,在马达加斯加肯定有一种长喙的昆虫,不然兰花无法传粉。1903年,研究者终于找到为这种兰花传粉的长喙天蛾,喙长25cm。可见,花粉管长度与传粉动物喙的长度之间具有很强的适应性,有明显的共同进化关系。

针对生物与无机环境这个角度的共同进化,笔者在让学生观看展现进化历程的科教电影后,请学生归纳提炼出在进化过程中生物与无机环境之间的相互作用。

(三)利用概念图,构建新概念的知识体系

通过上述教学活动解决了“现代生物进化理论的主要内容”中每一个前概念与新概念之间的认识冲突之

后,笔者根据教学经验还发现,即使能够完成上述每一个前概念的转变,但是由于“现代生物进化理论的主要内容”涉及的知识点分散,概念多,和前面所学的知识联系多,内容之间关系复杂,所以还是会对学生正确形成新概念产生干扰。对此,笔者让学生以小组为单位,用构建概念图的形式来回顾相关概念。学生构建了如图1所示的概念图,这就使得概念之间的关系一目了然、层级清晰,从而完成了对新概念及其知识体系的整体构建。

图1 现代生物进化理论的主要内容

(四)应用新概念,鼓励概念顺应

通过对新概念的建构活动,让学生认识到了新概念的可理解性、合理性和有效性,学生对新概念的相对状态就会升高,也就会自然而然地接受新的概念,放弃原有的概念。要使新概念真正成为知识体系中的一部分,还需要学生尝试用新概念描述、解释、推论和预测相关问题,这样才算充分理解新概念,即完成了整个概念的转变过程。

例如,在“现代生物进化理论的主要内容”的教学过程中,笔者用两种方式来让学生尝试应用新概念。第一,请学生用现代生物进化理论解释相关模型(如图2)及新物种产生的一般过程。第二,在课堂中举办小型演讲比赛,用现代进化理论讲解“进化树”。

图2 现代生物进化理论的主要内容

以上是笔者根据自己的教学经验总结出的高中生物概念转变教学的基本思路。我们必须认识到,概念教学不能仅仅从概念本身入手,还需要关注学生的前概念。只有实现了对前概念的正确转变,才能有效促进学生对新概念的正确认识。鉴于此,笔者在今后的教学中,将会继续尝试挖掘概念转变的有效教学模式。

[ 参 考 文 献 ]

[1]吴举宏.实现生物概念转变的教学策略[J].教学与管理,2009(28):59-60.

[2]张建伟.概念转变模型及其发展[J].心理学动态,1998(3):34-38.

[3]周吉文.初高中生物教学衔接的校本课程开发研究[D].苏州:苏州大学,2011.

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