生物学核心概念

2024-11-03

生物学核心概念(共12篇)

生物学核心概念 篇1

一、生物学核心概念及其教育价值

美国课程专家H.Lynn Erickon在“概念为本的课程与教学”一书中指出, 核心概念是居于学科中心, 具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的概念。费得恩 (Feden) 认为, 核心概念是学生将学科的事实和现象忘记之后, 仍然留在记忆中并能应用的概念性知识。戴维 (Day) 则认为核心概念构成了学科的骨架, 具有迁移应用的价值。

综上所述, 我们认为, 生物学核心概念与生物学事件、生物学事实和生物学现象一样, 同为生物学知识。但从教学角度看, 分属“为什么” (概念性知识) 和“是什么” (事实性知识) 两个层别。生物学核心概念是在众多的生物学事件、生物学事实、生物学现象的基础上归纳、推理出来的结论, 是对同一类生物学问题本质特征的概括。例如“稳态”这一概念, 就是在分析细胞内环境各种理化因子相互作用现象的基础上, 概括出“生物体依靠自我调节机制维持内环境理化性质相对稳定状态”这一稳态本质, 进而得出其内涵是:机体在遭受外界因素干扰下, 依靠体内复杂的自我调节机制, 各个器官、系统协调活动, 使内环境达到的一种动态平衡;其外延是:所有的生命系统在不断变化的环境条件下, 依靠自我调节机制维持相对稳定的状态。理解“稳态”概念的本质, 有助于学生理解生命的本质, 从系统的角度来认识生命系统与环境的关系。

与事实性知识相比, 核心概念具有更高的概括性。人们对核心概念的理解可以较长久地保存在记忆中, 有助于形成较好的知识框架, 学习更多知识。所以在教学中要更加重视学生对核心概念的理解, 而不是对事实的记忆。

在教学中, 教师必须注重核心概念的教学理解。具体而言, 就是要以生物学现象和事实为载体, 把握生物学核心概念的要素和内涵及其外延, 领会其教育价值, 形成生物学思维方法。

下面以“稳态”概念为例, 探讨生物学核心概念及其教育价值和教学理解问题。

二、“稳态”概念及其教育价值和教学理解

“稳态”概念不仅包涵了生命系统通过自我调节保持稳态并适应内外环境变化, 通过自动调节作用在结构与功能上达到和谐与统一, 而且它又以“生命系统”与其他相关生物学知识整合。可以构建这样一个存在稳态的知识体系:分子→细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→一般系统, 能让学生明白其实生命系统的各个层次都是存在稳态现象的, 在生命系统内部和生命系统与环境之间信息流动的过程中, 都存在着生命系统的稳态与调控, 甚至是自然界的一般系统在其变化与平衡之中也存在着这样的稳态与调节。从而从不同层次和不同的角度帮助学生认识到生命的复杂性和动态平衡性, 帮助学生理解各个层次的生命系统是如何在不断变化的环境中通过自我调节机制维持自身的稳态, 有助于学生理解生命系统的稳态, 认识生命系统结构和功能的整体性;有助于学生形成正确的生态学观点和人与自然和谐发展的观念;同时在构建过程中领悟系统分析、建立数学模型等科学方法, 更好地训练学生将数学的公式和方法引入生物学研究, 形成系统的观点, 为学生将来的进一步学习乃至科学研究打下坚实的基础。

1.“稳态”概念的教育价值分析

(1) 丰富对生物学知识的理解和认识

生命系统是开放系统, 它们与外界环境之间不断进行着物质交流、能量转换和信息传递, 这就决定了生命系统时刻处于动态变化过程中。无论是个体水平还是群体水平, 这种动态变化必须在一定范围内进行, 否则系统就会崩溃。也就是说, 稳态是生命系统能够独立存在的必要条件。稳态的维持靠的是生命系统内部的自动调节机制。关于这种调节机制, 在个体水平上主要是动物体和植物体的生命活动的调节, 在群体水平上主要是生态系统的自动调节。可见, 就理解生命活动的本质和规律来说, “稳态”概念具有其他概念不可取代的价值, 有利于丰富学生对生物学知识的理解和认识。

(2) 在把握宏观与微观的联系中拓展视野

上世纪20年代, 奥地利生物学家、心理学家贝塔朗菲 (Ludwig Von Beriatanffy) 创立了一般系统论, 指出“应把生物作为一个系统来研究”。系统具有“整体性”, 就是说, 不能把系统割裂成要素孤立地去研究, 应该注意研究要素及要素间的相互作用与相互影响。系统还具有层次性, 即从系统结构上看是分层的。系统的最重要特征是稳态。用一般系统论的观点来分析生命系统的稳态, 有助于我们在把握宏观与微观的联系中从多个角度认识生命系统的稳态。

生命是一个开放的系统。这个开放的系统在生命活动中不断地与它所处的外部环境有物质、能量和信息的交流, 通过信息的传递和反馈调节, 这个系统维持着自身的稳态。这个系统的层次性表现在多个方面:细胞是基本的结构和功能单位, 其上有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。每一层次都可以成为独立的生命系统, 都存在着稳态, 都发生着与环境的交流, 都发生着信息的传递和反馈调节。同时, 这一层次和那一层次之间的关系又不可忽略。由此, 揭示了生命系统中尺度、结构与功能之间有着必然的内在联系, 生命系统在不同尺度下存在着不同层次的结构, 尺度与结构决定生命系统的功能。这不仅反映了人们认识事物的发展规律, 也拓展了人们研究事物本质的视野。

(3) 领悟多种生物科学研究方法的实质

系统分析包括定性分析和定量分析, 中学生物学教育一般只能做定性分析。为了使学生能够运用系统分析的方法进行学习, 在构建“稳态”概念过程中要借助于“探讨人口增长对生态环境的影响”、“阐明生态系统的稳定性”等内容, 教会学生用系统分析的方法来分析问题。在科学探究中经常使用的两种逻辑方法———模型方法 (建立物理模型和数学模型) 和数学方法 (取样调查) , 在建构“稳态”概念过程中都有很好的载体 (例如:设计并制作生态瓶———物理模型, 尝试建立数学模型解释种群的数量变动, 等等) , 应引导学生运用这些科学方法进行“稳态”概念的学习。

2.“稳态”概念的教学理解

(1) 在已有知识经验的基础上认识“稳态”概念

将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统, 它们都在与外界环境的相互作用中通过信息的传递和自身的调节来达到维持稳态的目的。这是构建“稳态”概念的关键, 也是做好初高中教学衔接的一个有效的着力点。

学生在初中阶段初步学习过生物与环境关系的知识, 在这个基础上, 教师引导学生用系统分析的方法分析:无论植物、动物、人体还是种群、群落乃至生态系统, 任何一个生命系统时刻处于动态变化中, 通过信息的传递, 生命系统感受内外环境的变化, 通过调节做出应答性反应, 从而维持自身的稳态。这是构建“稳态”概念的主线, 有利于学生把握相关知识内容之间的本质联系, 有利于学生建立整体性的认识。

(2) 借助各种直观手段帮助学生构建概念

在教学中, 应尽可能通过实验、实物、图片、照片、录像片等, 丰富学生的感性认识, 将有助于学生对“稳态”这一学科主题的理解和构建。

教科书的图片非常精美, 与文字紧密配合, 我们得充分利用好这些图片。比如关于组织液、血浆和淋巴三者间的内在联系, 教材写得比较具体, 而且配有插图, 可以先让学生阅读课本相关内容, 同时参考教科书中的图, 进行独立思考, 在此基础上引导学生理解三者间的关系。在看图过程中, 首先应该引导学生识别图中各种结构和成分, 弄清各结构间的关系, 这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系的基础。教材提供的插图只反映人体局部组织中的情况, 要说明全身的细胞外液是一个有机的整体, 有必要再提供人体循环系统 (包括血液循环和淋巴循环) 的整体图, 有助于学生建立对人体细胞外液的整体认识。

我们也可以选取一些能反映机体各器官系统协调活动, 以及机体与外界环境相适应的相关例子的视频画面, 运用多媒体进行教学, 通过视频画面, 烘托气氛, 激发学生的学习兴趣。但要注意不应让学生的兴趣过多停留在感性的层面上, 及时结合画面提出有关问题, 尽快将学生引入对问题的理性思考, 在这样的观察与思考中构建“稳态”概念。

(3) 在解决实际问题中帮助学生构建概念

个体和群体水平的稳态, 都与人们的日常生活和生产实践有着密切的关系。比如, 人体的许多疾病都是稳态失调的结果, 每一个人的健康都与内环境的稳态有关, 几乎所有人都亲历过诸如发烧等稳态失调引起的疾病;诸多环境问题又是生态系统的稳态失调的结果。教师应当充分利用学生的生活经验, 启发学生将理论知识与实际生活联系起来。

比如教师可以从学生身边的一张化验单入手, 引导学生分析化验单上为什么每种成分都有一个变化范围, 从而初步认识内环境的各种成分是动态变化的;又比如教师可以引导学生思考生物圈2号失败的原因, 让学生领悟到自然界中生态系统的相对稳定性, 稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。

教师还可以联系有关沙尘暴的事实, 让学生讨论沙尘暴发生的原因;联系密云水库合理捕捞量的确定问题, 引导学生讨论种群数量的变化规律……事实上, 现实生活中遇到的各种相关问题, 报刊、杂志、广播、电视、网络等媒体上关于稳态的自然科学问题和社会科学问题等的报道都将成为学生构建“稳态”概念很好的切入点。

我们不必拘泥于教材中的实例, 可以通过一些标志性的问题或实例让学生打开思维的闸门, 列举出更多的实例进行分析, 这样教学效果会更好。

(4) 在丰富多彩的活动中促进学生构建概念

建构主义学习理论认为, 知识不可能以实体的形式存在于个体之外, 真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的, 这取决于特定情况下的学习活动过程。就以“稳态”这一概念来说, 就涉及到内环境, 而内环境的化学成分、理化性质等都很抽象, 其动态变化更令学生难以捉摸。

我们可以通过设计模型建构、探究与实验、社会调查、野外实地考察 (调查) 、搜集资料、资料分析、思考与讨论等活动, 通过这些多样的学习活动, 丰富学生对稳态的感性认识, 促进稳态概念的全面构建。

比如, 我们可以引导学生讨论“化验单都告诉了我们些什么”, 讨论“为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水”等问题;结合08奥运会, 讨论“为什么奥运会上要禁止使用兴奋剂———激素类药物应用的利与弊”, 讨论“有氧运动与减肥”等问题;我们还可以在适当的时候引导学生展开关于“粮食重要还是鸟类重要 (北大荒垦荒问题) ”的大讨论, 展开为什么要“退耕还林、还草、还湖”、“食人鱼能不能成为我们的新宠物”的讨论等等, 在这样的思考与讨论、资料分析等活动中落实“稳态”概念的构建。

建立数学模型是生态学研究的重要方法。在要求学生“尝试建立数学模型解释种群数量的变化”这一活动中, 不仅能让学生了解建立数学模型的方法, 也能让学生在模型的建构过程中体会群体生态学中的这种动态变化的调节机制, 为群体生态中的稳态构建奠定基础, 还可以帮助学生理解建立模型的一般步骤, 领悟并尝试应用这种方法。建立数学模型的方法对高中学生来说是有一定难度的, 教学中应当使学生认同运用恰当的数学模型能够较好地表达某些生物学规律。一定要避免从数学到数学, 为计算而计算的教学, 比如“种群基因频率的稳定与变化”的教学中一定得注意, 数学计算的目的是构建“稳态”概念, 帮助学生理解运用这一概念。

值得注意的是一些关键性事件对概念的构建至关重要。例如组织学生调查“人口增长过快给当地生态环境带来的影响”, 从揭示人口增长对生态环境带来的影响, 分析因果间的逻辑关系, 尽可能探求表面上未直接关联的事物之间存在着的关系, 例如, 人口增长与农药使用之间的关系, 并且根据实际情况, 充分拓展思维, 提出解决问题的方案或对策;可以组织学生到野外进行实地调查, 感受生物多样性的价值, 同时让学生通过实地调查来体会和运用样方法等等。教师应当鼓励学生亲自调查或广泛搜集资料, 再通过课堂讨论, 加深对科学、技术、社会相互关系的认识, 提高参与社会事务的讨论和公众决策的能力。

生物学核心概念的教学理解的要义是:围绕生物核心概念, 以生物学现象和生物学事实为载体, 把握核心概念的要素和内涵及其外延, 领会其教育价值, 形成生物学思维方法。

理解生物学科、理解学生心理和理解教学规律是搞好生物教学的三大基石。其中, 理解生物学科应当是首要的。

另外, 减轻学生的课业负担, 关键是要把课教得本质、精确、简明扼要、平易近人, 这也与教师的生物学核心概念理解水平紧密相关。这就要求教师能透过众多的生物学事实聚焦核心概念, 精选生物学事实, 揭示生物学核心概念的内涵。只有这样才能引发学生的学习兴趣, 使学生在有限的时间内学到更本质的、有利于终身发展的生物学素养。

提高核心概念的教学理解水平, 既是提高课堂教学质量的根本保证, 也是生物教师专业化发展的必由之路。

参考文献

[1]Joseph D.Novak.Concept in Science.Theory into Practice, 1971, 10 (2) .

[2]H.Lynn Erickson.Concept-Based Curriculum And Instruction:Teaching Beyond the Facts.2002.the Corwin Press, Inc.

[3]普莱斯顿.D.费得恩, 等.教学方法——应用认知科学、促进学生学习.王锦等译.上海:华东师范大学出版社, 2006.

[4]朱正威.我和中学生物科学教育.北京:北京教育出版社, 2000.

[5]赵占良.“稳态与环境”模块的解读.生物学通报, 2004 (6) .

生物学核心概念 篇2

教学的方法

【摘要】

核心概念是教学的一个基本环节,是启迪思维、开拓思路、培养能力、发展智力的重要基础。在生物学教学中,使学生深刻、准确地掌握基本概念,不仅是学生学好生物学基础知识的重要前提,也是提高学生能力的必要条件。本文以生物学科核心概念的本质认识与核心概念之间的内在联系为中心,探索了生物学核心概念教学的一些方法。【关键词】

核心概念

内涵与外延 教学方法 【正文】

人民教育出版社生物室主任赵占良先生说过:“生物教材就是由概念积木加上素材案例构建而成,概念积木多且散乱,素材案例穿插其中”。在高中生物学必修教材中比较重要的概念就约有450个,有具体定义的概念有近200个,平均每节课中都要涉及4-5个重要概念。如在介绍减数分裂、分离定律、染色体变异等较复杂的内容时,一节课中甚至要讲解10-15个重要概念。快速准确地理解这些概念是学生学习生物的基础,但是在很多情况下学生对某些核心概念理解模糊,给后来的学习带来很大的障碍。可见概念教学始终应该是我们教学工作者长抓不懈的内容,也是需要我们倾注思考的内容。根据自己多年的教学实践,就如何进行核心概念教学有以下体会。

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。又如对于“什么是基因?”这一问题,我们可以先讲几个具体的基因,再来归纳基因的定义:为什么有人是双眼皮有人是单眼皮呢?这是由遗传物质DNA决定的,在双眼皮者细胞的DNA分子中有一个特殊的片段,决定了其长出双眼皮,科学家就把DNA分子的这一片段称为双眼皮基因。在课堂教学中教师就是要善于将这样一些抽象的概念具体化,从具体的事例讲起,逐步过渡到抽象的定义。一旦加入这些具体信息,再抽象的概念也会变得很容易理解了。

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、关注前概念,适当重组

建构主义学习理论认为学生已有的前概念大多来自于日常经验或以前的科学课程,是每个新知识学习的起点。当前概念和新概念相近时,会对新概念学习产生一定的影响。一方面,这种影响可能是积极的,新概念易被原有知识体系所融化,称概念的同化。例如学生在已建立“无机催化剂”概念的基础上学习酶概念,很容易把新概念纳入原有认知图式的适当位置。学生认知结构中可利用的观念越多,新旧观念的性质越接近,就越容易发生同化,新概念的理解就会越容易。教学中我们要充分利用这些学生已有的概念,使新概念与之建立联系,促进同化。另一方面,已有概念对新概念学习的影响也可能是消极的,例如日 常概念因受到狭隘知识范围的限制往往忽视了事物的本质特征,新概念学习时就需要对原有认知模式加以修改或重建。例如个体发育是指“生物体从受精卵开始,经过细胞分裂、组织分化和器官形成,直到发育成性成熟个体的过程,包括胚的发育和胚后发育;而很多学生的日常概念往往认为个体发育是从幼体开始的,并且这种由生活经验形成的旧观念常常又是根深蒂固的。因此,要特别加以注意。

8、比较分析,理解相近核心概念之间的内在联系

很多生物学概念是为了对生物学现象进行分类而建立的,这些概念往往以并列方式成对地呈现在教材中。如自由水和结合水,杂交、自交、测交,、显性基因、隐性基因等等。这些概念只有通过比较归纳才能突出其所存在的差异,所以教学中应该以并列的方式同时讲解。让学生发现其中的差异。有时采取列表的形式讲解可以节省时间,这样学生通过对相关概念的比较分析,能准确理解它们之间的内在联系,有利于知识学习的结构化和系统化。

9、在应用中强化理解核心概念

核心概念的应用既是学习核心概念的终极目的,也是检验核心概念掌握与否的重要标志。在课堂教学过程中,联系日常生产、生活和科学实践,设置核心概念应用的问题情境,适当地进行核心概念应用的模拟练习是非常有必要的。对于有些比较晦涩抽象的概念,只有通过反复的练习和应用,才可能更好地掌握。

初中生物核心概念教学策略探讨 篇3

【关键词】初中生物;核心概念;教学策略

想要学好一门学科,首先要掌握这门学科的概念,特别是核心概念。加强核心概念教学可以培养和提高学生的生物思维能力和创新能力,加强知识的迁移,促进学生全面发展。初中生物核心概念教学实际是为了让学生了解和认识生物现象,掌握生物活动规律,为学生接受更高级、更系统的生物知识学习做好支撑。因而在这样的情况下,初中生物核心概念教学的有效性就显得尤为重要。笔者将对初中生物教学中建构核心概念的教学策略做出探析,仅供参考。

一、创设教学情景,巧妙引出生物核心概念

杜威说“教学绝不仅仅是一种简单的告诉,教学是一种过程的经历,一种体验,一种感悟。”因此,在课堂教学过中,教师只有创设合适的教学情境才能达到教学目的。特别是在初中生物核心概念教学中,教师应以教学内容和学生实际情况为基础,创设出与教学内容联系紧密并且符合学生生活实际的教学情境,这才能有效地激发学生学习兴趣、增强学生积极性。思考是学习的开始,疑惑是思考的源头。只有学生对认知产生疑惑时,学生的学习求知欲望才会被激起,学生才能积极主动去思考。比如在《合理膳食》这一节的教学中,教师首先设计了一系列的问题情境。“人是铁饭是钢,一顿不吃饿得慌,为什么?”“人只要吃饱了就可以吗?”“怎样才能吃饱又吃好?”通过这些问题引导学生思考,并水到渠成地引出合理膳食这个核心概念。在教学中教师创设贴近学生生活的教学情境,指导学生开展“今天我当家,为全家人选购三餐食物”的体验活动。教师为每组提供一些新鲜的食材,提供一个多层的金字塔形的篮筐。学生分工合作,按照三餐摄入食材的多少和种类不同,将食材放到篮筐的不同层面上,小组交流展示选好的食物篮。在此基础上,各小组学生进一步反思并修订食谱,从而自主归纳出合理膳食的原则。这一节课中,老师使学生在特定的情境中体验了知识发生和发展的过程,激发了学生的好奇心和求知欲,使学生在不断的思考和探索中,自主建构生物概念,促进了学生的学习发展。

二、明确概念内涵与外延,深化对核心概念的理解

要想更好地掌握生物核心概念,必须充分理解概念的内涵与外延。对于生物概念而言,其内涵反映的是生命现象和规律的本质;而外延则体现了生物概念适用性,包括适用的范围与条件。因而在初中生物概念教学中仅了解概念定义所要表达的含义是不够的,还需要对其内涵与外延比较深入的认识了解才行。生物概念的内涵与外延,是其本质的最完整体现,在对概念的区分中起决定性的作用。比如在学习《多种多样的生态系统》时,教师先给出一组图片让学生判断是不是生态系统,学生对生态系统概念并不了解,因此判断不一定准确。接着老师让学生分组观察制作好的生态瓶,并归类记录各种成分。然后再将生态瓶中的成分与其他几种生态系统的成分进行比较,指出相似的地方并归纳出各种成分的作用,明确非生物成分与生物成分之间的关系。在以上教学环节设计的基础上,学生总结得出生态系统这一核心概念的定义即概念内涵。在理解概念内涵的基础上,学生进一步认识了由于区域的大小、生物或者非生物等因素的不同形成了多种多样的生态系统,扩大了概念的外延。通过对概念内涵与外延的理解,让学生再次判断新课导入时老师给出的图片是不是生态系统就显得游刃有余了。在初中生物教学中,学生对于概念的学习不能浮在浅层的识记的水平上,要从概念的内涵和外延上深入理解和掌握,这样才能促进学生对所学内容的内化,实现知识的有效迁移。

三、运用对比教学方法,区分易混淆的核心概念

在每一门学科的概念中总会有一些相似的名词、术语和概念,而学生在学习中往往很容易将这些名词、概念或术语混淆,初中生物概念学习也不例外。而这些易混淆的核心概念,往往既是教师教学和学生学习中的重点和难点,也是考试中常考的内容。因此,在初中生物概念教学中,教师务必要帮助学生将这些易混淆的概念区分清楚。在实际的教学中教师可采用对比的方法将生物核心概念的各种属性以表格的形式列出,就其关键属性进行对比,让学生充分认识到它们之间的相似与差异之处,从而帮助学生有效地区分概念,增强学生对生物核心概念的掌握。比如“呼吸”、“呼吸运动”、“呼吸作用”这三个概念是初中生物教学的重点、难点。对此学生特别容易混淆,不易理解。在教学过程中,教师对这三个概念的区别和联系以列表的形式进行比较。通过对比教学,学生能辨析并理解“呼吸”、“呼吸运动”、“呼吸作用”这三个概念,能正确运用上述概念,解决学习中的问题。

概念教学在初中生物教学中占据着重要的地位,是生物基础教学最重要的部分,特别是最抽象、涵盖面最广的核心概念教学对学生进行更深层次、更系统化的生物学习有十分深远的意义。在初中生物教学中,教师应该将生物学核心概念教学放在知识教学的首要位置,要对初中生物概念教学进行不断的研究与革新,灵活使用适当的策略来提高初中生物核心概念教学的有效性。只有这样才能使学生的概念理解能力得到切实的提高,实现学生生物学习能力的增强,真正提高生命科学素养。

【参考文献】

[1]郭荣满.关于初中生物概念教学的现状与有效策略研究[J].教育教学论坛.2014(12)

[2]任瑞梅.浅议初中生物概念教学的有效策略[J].教育实践与研究(B).2013(06)

生物学核心概念 篇4

一、优化概念的传递方式

概念图的构建对于核心概念的教学有着很多的优越性, 其中最显著的一点就是能够优化概念的传递方式。初中生物课程中学生们接触到的很多核心概念都是相互关联的, 新的概念往往是在学过的概念上生发出来的, 这也体现了知识的相互联系。对于这些核心概念的教学教师很有必要引导学生具备清晰的思路, 对概念的含义、特征与关联有非常明确的理解与认识。概念图的呈现则能够很好地实现这一教学目标, 通过将相关联的核心概念以概念图的形式归结到一起后, 这不仅很直观地让这些概念共同得以呈现, 同时, 概念间的联系、差异以及各自的特征也非常明显。这能让学生对每一个独立概念在理解上都更为准确, 同时, 也能够更好地把握概念间的联系。这极大地优化了这些核心概念的传递方式。

以基因这一系列的核心概念的教学过程为例, 通过概念图的呈现, 从中学生可以清晰地观察到:基因 (遗传因子) 是遗传的物质基础, 是DNA (脱氧核糖核酸) 分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称, 是具有遗传效应的DNA分子片段, 基因包括显性基因和隐性基因, 通过复制把遗传信息传递给下一代, 使后代出现与亲代相似的性状。若要使用概念内涵描述的方式来呈现概念, 图中呈现了克隆羊“多利”的产生过程:取出甲羊乳腺细胞的细胞核与去掉细胞核的乙羊卵细胞融合形成胚胎, 再把胚胎植入丙羊子宫内, 最终从丙羊体内娩出的就是多利羊。这种方式给学生以概念的直观表现, 学生更容易接受, 并能够更深入的理解其内涵。概念图的教学极大的化解了传统的概念教学中的一些难点, 非常有效的优化了概念的传递方式。这不仅能够让学生对核心概念的理解更为准确, 也深化了他们对于概念间的关联的认识。

二、更正学生错误的“前概念”

概念图的运用过程中还能够很好地更正学生已经形成的一些错误的“前概念”, 这对夯实学生的基础知识很有帮助。在过往的课程学习中, 学生很容易存在一些对核心概念理解上的偏差, 或者将类似的概念弄混淆, 于是形成了各种错误的前概念。这种错误的认知如果一直存在, 对于学生后续的学习会构成很多不利的影响。概念图的应用则能够有效化解这些问题, 通过图表的呈现能够让概念的异同实现很清晰的比照, 学生会直观地认识到自己过往在概念理解上的一些偏差, 进而更好地更正这些错误的前概念。

如在实际教学过程中, 为了引导学生更好地比较“光合作用”与“呼吸作用”的异同点, 教师可以先让学生自己绘制出光合作用与呼吸作用的概念图, 从图中发现学生错误的或者不科学的前概念, 随后指出并纠正, 再进行异同点的比较。在概念图的绘制过程中, 学生不但复习了已学知识, 同时对光合作用和呼吸作用这两个概念也有了深入的理解, 比较它们之间的异同点也就轻而易举。更为重要的是借助概念图的比照能够很好地让学生头脑中存在的一些错误的前概念得以呈现, 这将会帮助教师更有针对性地发现学生认识上的偏差, 进而给予他们有效的引导, 更正学生的错误观念, 强化学生对概念的理解与认识。

三、构建生物学概念体系

概念图在概念教学中的应用还能够很有效地帮助学生实现生物学概念体系的构建, 这不仅能够进一步夯实学生对于理论知识的掌握, 也能够很好地深化学生对概念的理解与应用能力。当学生掌握的基础知识足够丰富以后, 教师可以在复习课上有意识地引导学生进行概念图的绘制, 进而将相关联的概念一同呈现出来。这不仅能够实现概念间的比照, 也能够很好地构建生物学概念体系, 进而深化大家对核心概念的掌握程度。

在初中生物学概念教学中, 教师可以有意识地引导学生将所掌握的概念进行系统归类, 使之纳入到认知结构的系统网络中去。这样不仅有助于巩固新习得的概念, 而且有助于掌握知识的内在联系, 帮助学生更好地实现所学知识的融会贯通。绘制概念图是概念系统化的常用并且行之有效的方法。在概念教学中, 以图解的形式把两个以上的概念通过一定的关系连结起来, 从而反映概念之间的意义联系, 可以完善认知结构。例如, 学完“人的生殖”一章后, 可以让学生将相关概念制成概念图, 使习得的知识结构化、系统化。概念体系的构建能够极大地丰富学生自身的知识体系架构, 能够让学生对核心概念的掌握更为牢固。

生物学核心概念 篇5

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。

生物学核心概念 篇6

关键词:核心概念;初中生物;课堂教学

生物学核心概念是生物学的核心领域,其阐明了生物学科中的生理特点、形式状态和结构、生命的定律和现象。学生迈入生物科学的首站即为初中生物学习,其教学质量的好坏直接关系到学生今后的发展方向。

对生物学核心概念的理解,是学生学习生物、认识生命、了解生物生活定律、发现和解决问题的基础前提。因此,新概念教学提出的根本要求是帮助学生把握生物学核心概念,这也是创设有效课堂不可缺失的保障。

一、核心概念概述

核心概念也被称为重要概念、主要概念和概念性知识。埃里克森将核心概念视为学科的重心,认为核心概念的迁移价值和长期价值是超出课堂内容之外的,表现着学科的规律和方法。核心概念是基于生物学科内的思想、规律、概念及解释系统所产生的,将学科内部的所有构成单位联接起来。赫德将可以体现当代学科趋势和远景的概念和原理称作核心概念,认为它们是学科构架的主体内容。戴伊认为相关领域的中心可称为核心概念,因为它广泛应用,经受了实践的考验。费德恩阐述核心概念的角度是从学生教学出发的,他认为学科的核心概念应该是被学生所通晓领悟的概念,哪怕忘记了基本定义也可以运用相关概念来解决问题,完成概念的迁移,这才是教学的目标,是需要在教学中清楚明晰地展示出来的。综上所述,核心概念就是各个学科中使用频率最高的核心知识,是在基本阐释基础上需要掌握的关键理论、原理和概念的汇集,是学科结构体系中的主体内容。因此,在运用核心概念进行教学的过程中,要想激活课堂教学,提高教学质量,就要求教师必须树立概念意识,在教学中要以核心概念为中心,指引学生进行探索,协助学生深层次地领悟概念,运用概念来指引生活世界。

二、当前生物核心概念教学的不足之处

当前,我国初中生物核心概念教学主要存在以下问题,对学生的生物学习质量以及生物学习积极性提升造成了一定的影响。

第一,教师一味强调对定义、事实的记忆和背诵,忽略对概念深层次含义的理解。例如,在平时练习或考试时,一些教师经常通过定义概念的背诵、背写等方式,就学生对事实的记忆情况进行考察,让学生误认为学习生物就是靠死记硬背。

第二,教师注重让学生对概念、术语、定义的记忆,忽视对概念外延更深层的理解,生物课堂教学与生活实践的结合度不高。

第三,一些教师课堂上虽然注意了概念教学,但教学环节没有集中在核心概念的理解和挖掘上,而是放在次要概念上,对核心概念的选取不准确。

第四,只关注孤立概念的学习,淡化了以核心概念为中心的概念体系的建构,不利于学生生物逻辑性的培养。

第五,受自身教学能力以及学校教学条件的限制,当前初中生物教学仍然采用单一的课堂授课方式,不利于学生自主学习能力的提升,同时也不符合新课改关于“利用新技术拓宽教学渠道”的要求。

三、运用核心概念教学,激活初中生物课堂

1.做好课前教学设计,围绕核心概念组织概念教学活动

在备课阶段,要以学生的主体性为主,所有教案设计的内容以学生的需求为基础,从而激发学生对生物学科的学习热情。要提升课前备课阶段的创造性,把课程标准倡导的课程目标、课程理念等转化为实际的教学行为,以取得良好的教学效果。

首先,教师要明确生物教学中学生应该掌握的核心概念。围绕核心概念组织概念教学活动,需要教师积极参加相关培训、钻研相关教材,丰富自身生物知识,学习先进的教学方法,提升教学的趣味性。

例如,在学习生态系统这个章节时,教师可以先指引学生如下学习:吃和被吃之间的关系、植食性动物、肉食性动物、杂食性动物以及食物链被破坏的危害、食物链和生态平衡之间的关系等与生态系统有关的基础概念。再通过罗列如昆虫吃植物、青蛙吃昆虫、蛇吃青蛙、鹰吃蛇等相关的事实性知识,让学生加深对相关核心概念的认识,在学习思考中建立起一个比较完整的食物链,提高学生对物质循环、能量流动、任何动物的食物链最后都是以绿色植物为起源等知识的理解。

其次,教案的设计要以学生为主体,对学生的认知困难有所了解,对学生的学情做好基础分析,结合教学出发点和目的,让教学内容更加充实丰富,对生物学中的相关概念和原理的讲授要尤为重视,协助学生形成基本的概念体系。

如学习绿色植物参与生物圈的水循环概念时,一定要讲解植物的蒸腾作用这个一般概念,为了促进学生对概念的理解,激发学生学习兴趣,教学设计时可进行谚语设计。如“大树底下好乘凉”,再提出疑问:为什么大树底下好乘凉?引出蒸腾作用,为讲解核心概念做铺垫。此外,在学习核心概念“细胞的生活需要物质和能量”时,可以运用名言引用的设计,如高尔基的名言——我扑在书籍上,就像饥饿的人扑在面包上一样,进而得出结论:面包有我们身体细胞所需要的营养和能量。

通过这些教学设计,围绕核心概念组织各类教学活动,从学生的学情出发,更好地帮助学生形成概念,理解核心概念,提升课堂教学趣味性。

2.创新改革教学模式,应用情境教学法提升核心概念教学的趣味性

在传统课堂教学中,基本上就是教师讲,学生做笔记,“填鸭式”教学方法严重阻碍了学生在学习生物学知识时思维的发散,使得学生只能进行定义背诵、概念记忆等肤浅的、低层次的学习。在教学改革发展的今天,教师要敢于创新教学模式,关注核心概念教学,认识到只有对概念进行理解性学习,才是深度的、高层次的学习。

例如,学习“细胞是生物体结构与功能的基本单位”这个概念时,洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞都属于事实性知识的学习,教师可以以实验的形式让学生对于教学所对应的事实性学习形成明确的认识,然后再经过学生的抽象思维,将知识进行精炼和提高,真正明白领会“生物体结构与功能的基本单位”这个核心概念。

在核心概念教学时,应该将情感融入教学,使课堂教学的知识与感情融为一体,激发学生的自主思考意识。因此,教师要在生物课堂中应用情境教学法,在其中加入生活因素、感情因素、文化因素等,激发学生的学习兴趣,并通过学习拓展视野,感受语言、数学、物理等内在的魅力,这也就从本质上让初中生物课堂远离了乏味、枯燥的传统教学氛围,使课堂成为真正的学习乐园。

例如,可以运用建立概念图的方式来讲授核心概念“基因在亲子代间的传递”。首先,教师对学习内容进行分析,对学生已经掌握的概念系统以及接下来要学习的目标概念进行梳理,然后通过描绘陈述染色体、DNA及基因三者之间的联系来教学相应的知识目标,让学生了解染色体在生殖过程中是如何变化,基因是怎么传递的。通过建立关联模型,运用概念图描绘上述三者之间的联系。学生通过科学推理活动的实践,逐渐树立创新的科学态度,更加深刻地认识到体细胞中的染色体成对存在的价值和意义,提高其学习遗传学的兴趣和动力。运用建立的生物模型,不仅可以提高学生陈述概念的能力,还可以在推理中增强学生的解析能力和创新思维。

3.重视实验探究,树立牢固的生物学核心概念观念

在教学中,教师能够运用生活中到处可见的生物学的具体现象,用来协助学生通晓领悟生物学的重要概念,建立坚固的生物学科知识的核心概念性知识。

例如,教师在讲授知识点“绿色植物的光合作用”时,可以带领学生去植物园中对植物进行观察,或者把两盆相同的植物分别放于阳光下和阴暗处,让学生用一周的时间来观察植物的生长情况并做好相应记录。以上这些实地观察、实验等方式,都是很好的教学方法,对于促进学生关于绿色植物光合作用的探究,了解氧气来源、二氧化碳去处等问题具有帮助。此外,还可以联想到家庭中养的花,芦荟可以抗辐射,绿萝可以改善空气质量,常春藤、君子兰、吊兰等可以清除室内有害气体,这样不但能够培养学生的实验研究能力,还可以激发学生的学习兴趣,把握生物学中的核心概念,使教学质量得以提升。

4.促进教学平台的多样化,拓宽生物核心概念传播渠道

对学生进行素质教育的目的就是为了增强学生的整体素养和综合能力,因此,需要增加学生的业余活动,培养学生的科学文化素养。

例如,在课余时间,教师可以让学生进行相关生物问题的调研、网上资料的搜集以及实验报告的科学书写、生物黑板报的编辑等实践活动,通过生物学习小组的成立以及相关实践活动的陆续开展,促使学生日常生活中对生物科学进行思考与应用。同时,还要使科学教学跟得上时代趋势,要不断介绍生物学科最新的发展动态、学科成就、专业内容,让学生增加对于生物科学信息的认识,指引学生去探究,提高其创新意识。

总之,教师在讲授生物学相关概念的时候,需要把核心概念引入到课前的教学设计和课堂上的教学活动中,要准备好备课阶段的教学设计,要对教学模式进行创新,创建学生理解和运用生物学核心概念的体系。重视生物学实验探究能力的培养,提高教学质量,加强教学平台的多样化,让学生真正理解和掌握核心概念,激活生物课堂,激发学生的学习兴趣,从而提升学生的生物素养,为我国培养优秀生物人才。

参考文献:

[1]邵斌.初中生物教学如何突出核心概念[J].新课程导学,2014(28).

[2]黄杰.初中生物课堂核心概念教学要点探微[J].理科考试研究,2015(10).

[3]林秋霞.如何在初中生物教学中激发学生学习兴趣[J].吉林教育,2014(32).

[4]闵敏.运用核心概念教学,活力初中生物课堂[J].教育艺术,2016(20).

初中生物核心概念教学策略探讨 篇7

一、创设教学情景,巧妙引出生物核心概念

杜威说“教学绝不仅仅是一种简单的告诉,教学是一种过程的经历,一种体验,一种感悟。”因此,在课堂教学过中,教师只有创设合适的教学情境才能达到教学目的。特别是在初中生物核心概念教学中, 教师应以教学内容和学生实际情况为基础, 创设出与教学内容联系紧密并且符合学生生活实际的教学情境,这才能有效地激发学生学习兴趣、增强学生积极性。思考是学习的开始,疑惑是思考的源头。只有学生对认知产生疑惑时, 学生的学习求知欲望才会被激起,学生才能积极主动去思考。比如在《合理膳食》这一节的教学中,教师首先设计了一系列的问题情境。“人是铁饭是钢,一顿不吃饿得慌,为什么? ”“人只要吃饱了就可以吗? ”“怎样才能吃饱又吃好 ? ”通过这些问题引导学生思考 ,并水到渠成地引出合理膳食这个核心概念。在教学中教师创设贴近学生生活的教学情境,指导学生开展“今天我当家,为全家人选购三餐食物”的体验活动。教师为每组提供一些新鲜的食材, 提供一个多层的金字塔形的篮筐。学生分工合作,按照三餐摄入食材的多少和种类不同,将食材放到篮筐的不同层面上,小组交流展示选好的食物篮。在此基础上,各小组学生进一步反思并修订食谱, 从而自主归纳出合理膳食的原则。这一节课中,老师使学生在特定的情境中体验了知识发生和发展的过程,激发了学生的好奇心和求知欲,使学生在不断的思考和探索中,自主建构生物概念,促进了学生的学习发展。

二、明确概念内涵与外延,深化对核心概念的理解

要想更好地掌握生物核心概念, 必须充分理解概念的内涵与外延。对于生物概念而言,其内涵反映的是生命现象和规律的本质;而外延则体现了生物概念适用性,包括适用的范围与条件。因而在初中生物概念教学中仅了解概念定义所要表达的含义是不够的, 还需要对其内涵与外延比较深入的认识了解才行。生物概念的内涵与外延,是其本质的最完整体现,在对概念的区分中起决定性的作用。比如在学习《多种多样的生态系统》时,教师先给出一组图片让学生判断是不是生态系统,学生对生态系统概念并不了解,因此判断不一定准确。接着老师让学生分组观察制作好的生态瓶,并归类记录各种成分。然后再将生态瓶中的成分与其他几种生态系统的成分进行比较, 指出相似的地方并归纳出各种成分的作用,明确非生物成分与生物成分之间的关系。在以上教学环节设计的基础上, 学生总结得出生态系统这一核心概念的定义即概念内涵。在理解概念内涵的基础上,学生进一步认识了由于区域的大小、生物或者非生物等因素的不同形成了多种多样的生态系统,扩大了概念的外延。通过对概念内涵与外延的理解, 让学生再次判断新课导入时老师给出的图片是不是生态系统就显得游刃有余了。在初中生物教学中, 学生对于概念的学习不能浮在浅层的识记的水平上,要从概念的内涵和外延上深入理解和掌握,这样才能促进学生对所学内容的内化,实现知识的有效迁移。

三、运用对比教学方法,区分易混淆的核心概念

在每一门学科的概念中总会有一些相似的名词、术语和概念,而学生在学习中往往很容易将这些名词、概念或术语混淆,初中生物概念学习也不例外。而这些易混淆的核心概念,往往既是教师教学和学生学习中的重点和难点,也是考试中常考的内容。因此,在初中生物概念教学中,教师务必要帮助学生将这些易混淆的概念区分清楚。在实际的教学中教师可采用对比的方法将生物核心概念的各种属性以表格的形式列出,就其关键属性进行对比,让学生充分认识到它们之间的相似与差异之处, 从而帮助学生有效地区分概念,增强学生对生物核心概念的掌握。比如“呼吸”、“呼吸运动”、“ 呼吸作用”这三个概念是初中生物教学的重点、难点。对此学生特别容易混淆,不易理解。在教学过程中,教师对这三个概念的区别和联系以列表的形式进行比较。通过对比教学,学生能辨析并理解“呼吸”、“呼吸运动”、“呼吸作用”这三个概念,能正确运用上述概念,解决学习中的问题。

初中生物教学如何突出核心概念 篇8

一、运用信息技术, 演示概念形象

对于初中学生来讲, 突然间接触多种多样的生物概念, 如果单纯从字面意义上去理解, 很难理解透彻, 初中学生虽然逻辑思维正在逐步增强, 但是形象思维仍旧是主要的思维方式, 作为教师要学会将抽象的概念形象地展示出来, 引导学生更加形象地感知生物的概念, 加深对核心概念的理解。比如, 苏科版七年级上册中的“生态系统”这一核心概念, 教材中对“生态系统”概念是这样解释的:在一定区域内, 所有生物与非生物环境之间所形成的统一整体, 叫做生态系统。在教学过程中, 教师在讲解概念的同时, 往往会讲:生态系统包括非生物部分, 如阳光、空气、水、土壤等, 此外还包括由生产者、消费者和分解者构成的生物部分。然后通过列举说明农田、池塘等生态系统的例子进行教学。然而单纯依靠教师讲解, 学生会在脑海里初步形成生态系统的概念, 但是未必完全吃透。此时教师就可以采取形象展示的方法, 帮助学生去认知生态系统, 在教学中, 笔者利用信息技术, 通过flash动画, 将“池塘生态系统”整体搬上大屏幕, 让学生在动画中, 寻找生态系统中相关成分, 相互间的关系, 然后让学生总结生态系统的组成、概念中“统一整体”的意义。运用信息技术形象地展示了各要素之间的关系, 学生一目了然, 进而清晰地把握生态系统的概念。

二、巧用图形表格, 搭建概念图

生物的核心概念, 有很多并不是单纯地存在于某一课时, 而是横跨好几个课时, 甚至横跨章节。在教学中, 许多教师都会在章节结束时, 通过构建概念图的方式对概念进行梳理、总结, 提升学生对知识点的总体把握, 实现知识的升华。

比如在讲解八年级下册“生物的遗传与变异”一章时, 里面涉及到核心概念染色体、DNA、基因、性状等, 在教学中, 笔者利用概念图 (如下图) 的方式, 帮助学生理清这几个概念内在关系, 从而理解核心概念。

三、加强联系比较, 突出概念差异

生物课中, 有着许多的核心概念, 这些核心概念之间有着千丝万缕的联系, 既有相同之处, 也有相异之处, 通过对关联核心概念的比较, 对概念之间的内在联系进行分析, 学生能够容易掌握和理解。例如, 初中生物中两个十分重要, 而且联系非常紧密的核心概念是“光合作用”和“呼吸作用”。教师在教学时, 可在黑板上板书这两个概念的公式, 要求学生从“原料”“条件”“场所”“产物”这四个方面进行仔细的比较, 学生在充分比较分析的基础上会发现:呼吸作用的产物是光合作用的原料水和二氧化碳, 光合作用的产物是呼吸作用的原料和氧气, 两者之间互为原料与产物;光合作用需要光, 而呼吸作用则与光无关, 在任何条件下都可进行;光合作用必须在细胞中的叶绿体内进行, 没有叶绿体无法进行, 而任何一个活细胞每时每刻都在进行呼吸作用;光合作用的实质是储存能量, 呼吸作用的实质是释放能量, 供生物体生命活动的需要。通过一系列比较, 进一步明确了两个概念之间的差异, 加强了对核心概念的把握。

四、走进日常生活, 加深概念理解

正所谓“理论指导实践, 实践提升理论。”学习生物知识的最终目的是要应用于生活实践当中, 而通过生活实践, 又能帮助学生更好地理解所学的生物知识, 这本身就是一个相辅相成的过程。所以说在初中生物教学中, 可以尝试改变过去那种死记硬背的学习方式, 引导学生走出课本, 走进生活, 在生活实践中加深对概念的理解。如在学习“生物的遗传”这一核心概念的时候, 笔者列出很多生活中的现象, 比如:心脏病、白化病、甲肝、色盲等等, 引导学生辨别哪些现象是生物遗传, 哪些现象不是生物遗传。学生通过分析很快就能得出甲肝是由于食用了甲肝病毒引起的, 心脏病是心脏器官病变, 因此与遗传没有关系。笔者告诉学生, 生物遗传是普遍存在的, 是由遗传物质决定的, 当致病基因控制的性状在人体表现时人就会患遗传病。有些遗传病严重影响人们的生活质量, 所以说我们在生活中, 应该尽量地避免遗传疾病的发生, 比如严禁近亲结婚、积极进行婚前检查、遗传咨询等等, 这都体现了人类对生物遗传概念的理解和运用, 从而实现趋利避害, 对整个人类社会的健康发展有着重要的意义。

生物学核心概念 篇9

学科的基本概念是掌握该学科知识的基础, 任何知识都是在扎实的概念理解上构建起来的。在高中生物教学中, 核心概念的作用不容忽视, 理解核心概念及概念体系的形成与否对于学生真正地掌握生物学知识至关重要。理解概念的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。较之学科的基本概念, 学科的核心概念对于整个学科知识体系的理解和构建更加具有指导性。因此, 对核心概念的获得与形成, 以及基于核心概念的获得拓展到高中生物的教学应用, 也就具有很强的理论意义和实践意义。

二、生物学核心概念获得的一般过程

任何学科核心概念的获得和形成均有一个循序渐进的过程, 包含很多组成环节。高中生物学核心概念获得的一般过程, 包括以下几个环节。

第一, 注重观察, 获得关于事物表象的初步认识。大多数学科知识的最初感知与获得均是通过对事物现象的观察, 把通过视觉、听觉等感官得到的第一手感性材料上升为感性认识, 当感性认识积累到一定程度时, 就形成了生活经验。感性认识越深刻, 生活经验越丰富, 对于概念的初步形成和掌握也就越有利。

第二, 由表及里, 对观察到的表象认识进行归纳总结。生物学核心概念的获得与形成, 每一个环节都是加深理解的过程。通过仔细的观察和留意生活中的生物学现象, 学生积累了一定的感性认识, 但只有感性认识是不够的, 还必须将感性认识进行深化, 将感性认识上升为更进一步的理解, 形成一个知识体系。学生通过对观察到的表象认识进行归纳总结, 可以将自己最初对生物学核心概念的感性认识转化为理性认识, 这是一个从认知到理解的过程。在学生进行归纳总结的过程中, 画图分析法有助于学生更好地对知识进行理解, 帮助他们找到生物学对象的共同特点并进行发散思维, 从而将所学知识归纳形成一个完整的体系。

第三, 深化总结, 初步形成核心概念的知识体系。概念的深化就是将获得的概念整合到原有的认知结构中, 使之成为整个概念系统的一部分, 是运用概念进行推理、作出判断、解决问题的过程。在这个过程中, 教师扮演着一个重要的角色, 就是引导学生将知识和概念进行融会贯通, 促使其原有的相对零散的概念形成一个较为完整的体系。在生物教学中, 教师要注意教学内容各章节之间的内在联系性和整体性, 要对课程教学内容进行宏观上的把握, 对教学内容进行带有层次性的分析, 以构建具有系统性、联系性的核心概念体系。

第四, 举一反三, 触类旁通。学习知识的最终归宿是要落到实践中, 只有实践才能考查知识的掌握情况。通过举一反三、触类旁通, 使学生对掌握的核心概念进行具体的应用。因此, 课堂教学中, 教师要积极地对学生进行引导, 充分发挥学生学习的积极性、主动性和创造性。在教学核心概念时, 教师可以放手让学生自己去画概念图, 构建知识体系, 帮助他们深化理解现有的核心概念并进行具体的运用。

三、概念获得理论在高中生物教学中的具体应用

依据概念获得理论, 在高中生物教学过程中, 主要有以下方面的应用。

第一, 相关概念图的构建。概念图一目了然, 具有很强的针对性, 可提高学生对生物核心概念获得的精确性。因此, 构建概念图是当前概念获得理论在高中生物学教学中较为常见的运用方式。在相关概念图的构建中, 要注意以下三点: (1) 概念图要便于理解。概念图要具有简洁性, 过于繁琐的概念图将增加学生对核心概念的理解难度。所以, 概念图的一个重要特征就是以最小的信息量反映出最关键的核心概念信息。 (2) 概念图要具有层次性。依据生物核心概念的层次关系, 将概念之间的层次性体现在概念图中, 能扩大概念图的信息量, 并使概念图更加简洁明了, 易于理解。 (3) 概念图中涉及的内容均为生物学的核心知识和概念。在概念图构建的过程中, 首先要对概念图的内容进行初步筛选, 次要的非核心的概念内容应当省略。

第二, 循序渐进的教学方式的运用。对于生物核心概念的教学要由浅入深、循序渐进, 遵循生物教学的客观规律。在教学过程中, 教师要给学生搭建循序渐进的学习阶梯。例如, 教学DNA时, 可以设置如下的学习阶梯: (1) DNA的组成单位是什么?它由哪三部分组成? (2) DNA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?这样既可以帮助学生更好地发现和思考, 掌握每个学习阶梯内的核心概念, 又可以使学生享受到学习的成就感, 提升他们学习生物学的积极性和主动性。

第三, 去粗取精, 去伪存真。在整个高中生物学知识体系中, 并非所有的概念均为核心概念, 在学生自身理解和总结的概念体系中, 也并非所有的概念均具有科学合理性。因此, 去粗取精、去伪存真就非常重要。这要求教师在教学中, 一方面要罗列主要的知识点, 打造核心概念体系;另一方面, 要帮助学生进行概念梳理, 将学生总结出来的不合理的或者不正确的概念剔除, 实现去伪存真。如在构建概念图的过程中, 要求概念图涉及的内容均为生物学的核心知识和概念, 这就是去粗取精的一个实际体现。

第四, 理论结合实际, 为学生学习核心概念创设相应的情境。生物学教学要与实际生活相联系, 增强生物学核心概念在实际生活中的应用性。当生物学的核心概念与实际生活相联系并且可以在实际生活中得到具体运用时, 就会提升学生学习生物学核心概念的积极性, 使学生能够主动以生物学核心概念的视角认识和分析实际生活中的问题。通过理论与实际相结合, 不仅提升学生对于生物学核心概念的理解, 而且从某种程度上, 这种结合超出了高中生物学课堂的范畴, 对于学生在今后的学习甚至生活中的学习能力、思考能力都有着巨大的推动作用。因此, 教师在平时的生物学教学中, 一定要理论结合实际, 将生物学的核心概念和知识与实际生活相联系。

四、结语

生物学核心概念体系的形成和掌握, 可以对学生在生物学知识的学习中予以引导, 为他们学习生物学知识打下扎实的基础, 提高他们生物学学习的积极性、主动性和创造性, 并促使他们不断探索和发现生命科学的规律。总之, 教师在日常的生物学教学中, 一定要善于归纳、思考、总结, 帮助学生更好地进行生物学核心概念的梳理, 并不断给学生创造展示自己的平台, 让他们充分发挥自身掌握的生物学核心概念运用于生活实际, 从而调动学生生物学学习的积极性, 真正树立和培养学生学习生物学的兴趣。

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) .

[2]郭佳宏.基于概念空间理论的概念进化[J].学术研究, 2009 (2) .

生物学核心概念 篇10

一、核心概念的内涵及其基本教学模式

(一) 核心概念的内涵

核心概念是位于学科中心的概念性知识, 包括重要概念、原理、理论等的基本理解和解释, 这些内容能够展现当代学科图景, 是学科结构的主干部分。学生把握了核心概念后, 就不用死记大量的生物学事实性知识, 通过核心概念的迁移应用就可以解决事实性问题, 不但减轻了学习负担, 而且提高了分析问题、解决问题的能力。

(二) 核心概念教学的基本模式

以人教版必修三《生长素的生理作用》为例, 其核心概念是生长素的生理作用具有两重性, 即低浓度生长素能促进生长, 高浓度生长素反而抑制生长, 甚至会杀死植物。对此核心概念组织教学时就有以下两种基本模式。

一是概念形成模式。即从具体的实际经验出发, 获得一类事物的共同特征。很多教师都利用“探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”这一探究性实验来引导该节课的教学, 这就是从特殊到一般, 从具体到抽象的概念形成模式, 在核心概念教学中, 这一模式已被广大生物教师反复实践, 并证实是一种行之有效的教学模式。

二是概念同化模式。这是笔者在《生长素的生理作用》核心概念教学中尝试使用的另一种模式。概念同化是指在课堂学习的条件下, 用定义的方式 (或体现在上下文中) 直接向学习者揭示概念的关键特征, 学生利用认知结构中原有的有关概念来同化新知识概念, 从而获得科学概念 (或二级概念) 的过程。与概念形成模式相反, 这是由一般到特殊、由抽象到具体的演绎过程。

二、核心概念教学中概念同化模式的具体实施

(一) 核心概念教学的准备

教师通过精心设计的教学情境来帮助学生将他们的原有知识与要获得的新信息联系起来, 以扩充他们的认识结构的概念或使其图式更加详尽。

分析本节内容可知, 本课虽然以生长素的生理作用为题, 但其核心却是生长素生理作用的两重性。而对生长素生理作用两重性的学习是建立在生长素生理作用的基础上的, 所以复习巩固生长素的生理作用对建构本节核心概念具有重要意义。经过上一节内容的学习, 学生已对生长素能促进生长有所了解。教师就可从复习植物的向光性出发, 设计问题情境, 让学生阐述向光性产生的根本原因在于单侧光的刺激引起生长素在伸长区分布不均匀, 背光侧生长素浓度高于向光侧, 使得背光一侧生长比向光一侧快, 从而导致胚芽鞘向光弯曲生长。在此基础上提出问题:为什么生长素多生长得就快?然后师生共同分析实验资料, 得出生长素能促进细胞伸长生长从而促进生长这一生理功能, 进一步深化学生对生长素生理作用的认识。这就为后续的核心概念教学作了铺垫。

(二) 核心概念的获得过程

奥苏伯尔认为:“要习得的新材料与已有认知结构之间发生相互作用的结果是新旧意义的同化形成了一个更高度分化的认知结构。”可见, 通过提供与原有概念有密切联系的新概念, 促进新旧概念的相互作用, 把这些新概念同化到学生的已有认知结构中, 帮助学生构建新的、更完善的认知图式, 这就是核心概念的获得过程。

在本节内容的教学过程中, 笔者通过以下方式来帮助学生获得核心概念。

1. 引起认知冲突, 调整学生认识图式

在理解胚芽鞘向光弯曲生长的基础上, 教师可展示水培植物的生长情况, 学生不难发现:水培植物的茎是向光弯曲生长的, 根是背光弯曲生长的。这就引起了学生的认知冲突, 按照向光性原理来分析模型, 根向光一侧的生长素浓度低于背光一侧, 理应背光一侧生长快于向光一侧, 从而也表现出向光生长的现象, 但事实却出现背光生长的现象。此时教师展示不同生长素浓度对植物某一器官生长影响的曲线图, 据图进行分析, 让学生理解生长素对植物器官的生长既有促进作用, 也有抑制作用。通过以上的认知冲突, 学生自然而然就会调整自己关于“生长素”这一认识图式的结构, 对生长素的生理作用就有了新的完整的认识。

2. 通过实例比较, 深化核心概念认识

在调整学生关于“生长素”这一认识图式的基础上, 再提供科学事实, 可以很好地深化学生对概念的认识。在学生了解到生长素生理作用的两重性后, 教师接下来给出植物横置生长情况图, 通过展示根和茎伸长区近地侧和背地侧生长素浓度数据和该浓度生长素对根和茎生长影响的曲线图, 请学生对照数据分析根向地生长, 茎背地生长的原因。通过数据和曲线图分析, 学生很容易理解, 茎背地生长是因为近地侧生长素浓度高, 促进生长作用强, 远地侧生长素浓度低, 促进作用弱;而根向地生长是因为, 近地侧生长素浓度高, 抑制了细胞的伸长生长, 而远地侧浓度低, 促进生长。在此基础上, 教师设问, 植物横置后, 茎的生长能体现生长素生理作用的两重性吗?根呢?学生很容易得出茎的背地生长并未体现生长素生理作用的两重性, 而根的生长则体现出了生长素生理作用的两重性。随后教师展示植物顶端优势现象图片, 与学生共同分析顶端优势现象出现的原因, 分析出顶芽生长素浓度低, 促进顶芽的生长, 侧芽生长素浓度高, 抑制侧芽的生长, 也体现出了生长素生理作用的两重性。如此师生通过根向地、茎背地生长原因的比较和顶端优势现象的分析, 进一步深化了对生长素生理作用两重性这一核心概念的认识。

3. 提供多角度材料, 理解核心概念的内涵与外延

要正确理解核心概念的内涵与外延, 必须结合学生实际, 从多个角度提供充足的材料。教师可通过提供不同浓度生长素对植物某种器官生长影响曲线图、生长素对同一植物不同器官生长影响曲线图、生长素对不同成熟程度的某器官的生长影响曲线图、生长素对不同种类植物的生长影响曲线图等, 和学生一起分析。通过分析进一步阐明生长素生理作用两重性的内涵。同时在分析这些曲线的过程中, 学生也能认识到生长素生理作用两重性的表现与生长素的浓度, 植物器官的成熟程度, 植物器官的种类和植物的种类等诸多因素相关。至此, 教师就可结合生产实践中的相关案例对核心概念进行拓展和延伸, 强调一定浓度的生长素还具有促进扦插枝条生根、促进发芽、保花保果的作用, 并引导学生思考为什么要强调一定浓度, 让学生认知生长素生理作用的两重性在生产上的科学应用。既能促进生根, 也能抑制生根;既能促进发芽, 也能抑制发芽;既能保花保果, 也能疏花疏果。这都是由生长素的作用对象及其浓度决定的, 这就是辩证唯物论的观点。由此加强了对核心概念外延的认识。

三、在实践中修正对核心概念的理解

生物学核心概念应该是教学的重点, 有时也是难点, 不管是通过概念形成模式, 还是概念同化模式建构起来的核心概念都必须在应用中不断强化, 在实践中修正完善。“一千个人心中有一千个哈姆雷特”, 由于每个学生认识结构的差异, 学生对于核心概念的认识也会有差异。笔者发现, 对生长素生理作用两重性曲线的理解, 很多学生就存在着这样的偏差, 他们认为曲线上升段表示随生长素浓度升高, 促进作用加强, 曲线下降段表示随生长素浓度上升, 抑制作用加强, 而忽略了生长素对生长既不促进也不抑制的生理作用临界点。教师可以通过课堂提问、例题讲解、随堂练习等来检验学生对生长素生理作用两重性的认识, 在反复应用概念的过程中建立完整正确的核心概念。

总之, 核心概念的形成和同化都是学生自主建构的过程, 教师作为新课程学习的组织者、引导者和参与者, 要引领学生展开积极的认知活动, 经历主动的实践体验, 在师生合作互动中, 实现知识、能力和情感态度价值观的三维教学目标。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[S].北京:人民教育出版社, 2003.

[2]M.P.德里斯科尔.学习心理学——面向教学的取向[M].上海:华东师范大学出版社, 2012.

[3]张颖之, 刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用——从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报, 2010, 6 (1) :57-61.

初中生物核心概念的教学方法探讨 篇11

【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

[3]赵爽.概念图在初中生物教学中的应用[J].科学大众,2009年第10期

生物学核心概念 篇12

一、教学前的基础准备

1.学生的知识储备分析

学生在上一章学习了细胞生命系统的组成、结构和功能,但关于本章的细胞生长等问题并不了解,因为其内容与上一章交集不多,再回顾一下一般高中生的积累,只能追溯到初中时期的最基础的生物知识,彼时的课本说明了诸如“细胞通过分裂产生新细胞”的概念,但更深入的分析就没有了,包括细胞增殖过程的详细情况。

2.确定教学目标及重难点

(1)教学目标:就细胞生长与增殖的周期性作简要阐述;观察了解细胞有丝分裂的过程,明确有丝分裂于生物遗传方面的重要意义;提升学生对图像的感知和总结能力;学习用曲线描述DNA和染色体数量的变化规律。

(2)教学重难点:重点为细胞生长与增殖的周期性和真核细胞有丝分裂过程。而难点主要集中于后者,各时期染色体行为和数目的变化相对纷繁复杂,DNA含量的变化也同理。

二、具体的教学设计流程

1.正课内容开始前的导引

教师:播放《卵变成蚕》并提出问题:是细胞数量的增加还是细胞体积的增加导致了卵变成蚕?

学生:仔细观看视频,认真思考并回答教师的问题。

设计意图:以问题作为导引,激发学生的学习兴趣和探究积极性。

2.探究问题:细胞是否可以无限长大

教师:细胞的体积可以无限增大吗?

学生:认真思考并回答教师的问题。

设计意图:学生经实验和思辨得到的结论更有说服力,且可加深记忆,培养学生的批判性思维。

3.主要概念的教学

(1)真核细胞的分裂方式

教师:先要求学生对其内容进行阅读,然后讲解真核细胞的增殖方式为分裂,并依次介绍有丝分裂、减数分裂和无丝分裂三种分裂方式。

学生:仔细阅读并听讲。

设计意图:让学生先大致了解细胞分裂方式的概念。

(2)细胞周期

教师:向学生教授细胞周期分为物质准备和细胞分裂两个阶段,并说明两个阶段的任务。

学生:观察细胞周期持续时间表格,仔细思考并找到结论。

设计意图:通过对表格实例的观察和分析,让学生增强自身的直观感受。

(3)有丝分裂

教师:先提出有丝分裂过程中会出现的核心词汇,譬如染色体、赤道板、细胞板、姐妹染色单体等。然后播放有丝分裂过程的视频。

学生:阅读教材后,首先以小组的形式参与有丝分裂的讨论,并上台展示有丝分裂过程的顺序排列,仔细观看视频。

设计意图:本环节尤其注意了核心概念的讲解和梳理,将其分别转接到单个的具体词汇予以突破,并通过视频让学生加深对核心概念的识记和了解。

(4)无丝分裂

教师:对“没有纺锤体和染色体的变化”这个无丝分裂的特点予以说明,播放有关蛙红细胞分裂的过程。

学生:仔细听教师讲解和观看视频。

设计意图:使学生对无丝分裂有形象生动的认识。

(5)有丝分裂的意义

教师:对有丝分裂的意义进行课堂讲解。

学生:认真听讲,仔细思考。

4.强化学生对概念的理解和记忆

教师:对以上概念的讲解作大致的回顾,要求学生绘制染色体、DNA、染色单体数目变化曲线图,并布置习题练习。

学生:进行思考、总结、绘图和习题训练。

以上方式尚未经大量教学实践调整巩固,尚有不足之处,但突出核心概念的教学设计是势在必行的,本文所举例证也不失为有一定启发性的探索。

摘要:让学生深入理解生物核心概念并适当运用于现实生活,是目前高中生物教学特别强调的目标。为了实现此目标,将以凸显核心概念为核心,有效设计高中生物教学,以促进学生对核心概念的理解与应用。

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