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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇生物材料概念范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
生物學是一門科學,學習科學本身就包含探究,這是由科學的本質決定的。科學概念的獲得無不是通過科學探究的過程實現的。通過探究學習,學生可以對生物學概念達到深層的理解和掌握,并獲得一定的遷移能力。在探究式學習中,問題討論所扮演的重要角色是不容忽視的。教師在設計問題時,在利用掛圖、實物及演示實驗等直觀手段的同時,可以把教材中的習題、小欄目等改編為概念探究的情景問題,所提的問題要與學生必學的生物學概念相聯系,要激發學生的興趣,激發他們的探究欲望,讓學生帶著問題觀察,并通過小組討論加深對生物學概念的理解。
比如七年級上冊的“綠葉在光下制造淀粉”實驗,教師在組織學生進行探究活動的時候,可以提出以下三個問題:往葉片上滴加碘液的目的是什么?加碘后,葉片部分變藍,這說明葉片中含有什么?而遮光部分葉片沒變藍,這說明葉片中的淀粉是從何而來?通過學生實際探究,觀察歸納,更深入地理解了“淀粉是光合作用的產物”、“光是光合作用的必要條件”這兩個生物學概念,從而比較容易地概括出光合作用的概念: “綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中合成了淀粉等有機物,并且把光能轉變成化學能,儲存在有機物中,這個過程就是光合作用。”
在探究“蒸騰作用”的活動中,教師在演示“植物的蒸騰失水”實驗之前,可以提醒學生注意以下問題:兩個試管內的水面上為什么要滴些植物油?罩在帶葉枝條上的塑料袋內壁上會出現水珠嗎?如果出現,是從哪里來的?通過對問題的思考和討論,為學生提供主動進行概念解釋的機會。問題討論促進概念的精致化,學生帶著這樣的問題觀察實驗,然后分組探究活動,就能夠形象直觀地掌握和理解蒸騰作用的概念,知道蒸騰作用是水分以氣體形態從體內散發到體外的過程。
二、在探究式學習中,所提供的感性材料要能使抽象的生物學概念具體化。
用語言文字敘述的生物學概念是抽象的,學生理解起來比較困難。概念的理解與獲得有賴于感性材料和經驗。在初中生物探究學習活動中,教師所提供的感性材料主要是各種直觀教具(模型、標本或圖像),教師的生動講解和學生原有的知識和生活經驗也屬于感性材料范疇。如果缺乏一定的感性材料或經驗的支持,則學生即使死背定義也未必能理解和掌握其真正涵義。
比如在探究“生物之間的食物關系”的時候,教師可以用多媒體播放一個直觀的感性材料:屏幕上出現稻田和草地,稻田里有呱呱叫的青蛙,草地里有活蹦亂跳的螞蚱和低頭覓食的公雞,一條大花蛇竄來竄去。一只老鷹從高空突然俯沖而下,以迅雷不及掩耳之勢向花蛇撲去。播放完畢,讓學生根據自身的生活經驗探究分析農田中的各種生物之間存在什么樣的關系(吃與被吃),然后讓學生利用原有知識把這幾種生物彼此之間的捕食關系串聯起來,看看是不是像一個鏈條?所連的圖形有幾個環節?位于不同環節的動物所吃食物有何不同?通過探究這些問題,把“食物鏈”的抽象概念具體化為各種生物通過一系列吃與被吃的關系,從而更好地理解“食物鏈就是各種生物之間由于食物關系所形成的聯系”這一抽象概念。
類似“食物鏈”這樣抽象的生物學概念在初中生物教材中比比皆是,像警戒色、保護色、擬態等概念,都可以通過探究活動提供大量的感性材料,把抽象的生物學概念具體化,然后引導學生自己總結,并對概念下定義。所提供的感性材料要使抽象的生物學概念具體化,感性材料越豐富、越全面,概念掌握越準確。這樣能讓學生從不懂到懂,深刻理解概念的形成。
三、在探究式學習中,概念的掌握要多建立在對話與交流的基礎上。
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216(2015)11B-0073-01
在解讀《中學生物課程標準》(2011年版)時,我們不難發現課標要求學生掌握的概念還是比較多,可見概念在生物課程中的重要地位。但由于概念比較抽象,想讓學生有效理清它的本質屬性需要緊扣生物學科特點,才能讓學生經歷形象感知到抽象理解的轉變。
一、借助實例和生活經驗,有效切入概念的研究
初中生物概念不少與生活息息相關,學生容易在生活中找到概念原型,如果教師能利用各種教學手段將生活中的概念引入課堂,熟悉的情景容易引發學生的興趣,特別是在理解概念時,教師拋棄說教的灌輸方式,改為由學生結合生活實例去理解,就能讓學生經歷形象到抽象的轉變,有了感性理解的基礎,學生就會對概念的學習產生興趣,有效切入研究。
如蘇科版七年級上冊第一章《生物與環境》,如何讓學生掌握生物、生態系統、生存環境、生物圈等概念呢?本章節的概念與日常生活息息相關,學生容易在生活中找到相關的素材,同時,學生的知識經驗里有不少關于生物與環境的知識。教師要充分利用實例和生活經驗幫助學生切入概念研究,進而理解生物與環境的關系。如本章的第一課時,教師借助多媒體課件激活學生的生活體驗,感受生物生存的環境,俗話說:“魚兒離不開水”,魚生活在水中,其他生物都生活在哪里?教師利用課件呈現生物:企鵝、珊瑚、雪蓮、駱駝、亞洲象等,然后讓學生說說它們的生存環境,接著,教師利用多媒體展示它們不一樣的生存環境,讓學生借助情景感受生存環境對生物的影響。接著,教師以校園里的生物的生存環境去感受生物與環境的關系,通過一系列的生活經驗形象地感知什么是生物、什么是生存環境,也為后面的學習打下基礎。可以說,教師以生活為切入口讓學生感知什么是生物、什么是生存環境比用照本宣科的方式更直觀、更有效,容易引發學生的探究興趣。
二、運用資料分析、歸納,在加工中生成新概念
初中生具備一定的材料搜集和分析、邏輯推理的能力,這對概念學習是一個好的基礎。縱觀初中生物教材,有些概念的學習必須通過收集材料,并對材料進行二次數據整理,以便從大量同類事物的具體例證中以辨別、抽象、概括等形式發現同類事物的本質特點,進而獲得概念的生成過程。想讓學生對概念有比較深刻的認識,需要經歷由感性到理性的抽象概括過程,而資料的收集與分析正是感性認識發展的重要過程,它是豐富學生對概念理解的重要過程,教師要引導學生多收集資料,并在比較中內化概念的本質特征。
如蘇科版八年級上冊《生物的遺傳》,本課要求理解的概念有遺傳、性狀、基因、DNA和染色體等,它們比較抽象,又是微觀知識,雖然學生易產生興趣,但了解得并不多。想在課堂上讓學生更好地理解,教師必須準備豐富的視頻和圖片資料,但課堂時間和容量是非常有限的,為了讓學生更好地學習,教師可以提前布置學生進行預習、搜集相關資料,讓學生生成新概念。像遺傳的概念,學生可能停留在“種瓜得瓜,種豆得豆”的膚淺認識上,但如果課前學生自主搜集材料,就能從不同動物、植物去理解遺傳,甚至找到生物的變異和“克隆羊”的資料,它們能豐富學生對遺傳概念的認識,為接下來理解性狀、基因、DNA和染色體等打下基礎。
三、運用對比法學習概念,有效區分易混淆的概念
縱觀蘇科版初中生物教材,概念比較多,容易發生混淆的概念有一定的相似性,適用的范圍又有一定的交叉性,不少學生在學習時容易產生困惑,理解出現偏差。教師可以把握不同概念的本質屬性,運用對比法,使學生在對比中發現它們的異同點及之間的聯系,從而有效理清概念的本質屬性。
如蘇科版七年級下冊《生物體的基本結構》,易混淆的概念有細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核等。學生之所以會產生混淆是因為這些概念同屬于細胞,在結構上又有一定的相似性,之間的關聯比較大。因此,教師可以采用對比教學法,但對比并不是直接觀察插圖,而是借實驗過程讓學生有意運用對比法。如利用顯微鏡觀察生物的細胞時,讓學生結合教材將顯微鏡觀察到的現象畫出來,不同的細胞結構在顯微鏡下是不一樣的,學生在對比中容易發現不同特點,并在畫圖中內化概念的本質屬性,從而在大腦中形成比較清晰的表象,易產生混淆的概念在對比中進一步被有效區分。
總之,面對抽象的生物概念,想讓初中生理解與掌握,需要教師把握概念的本質屬性,或借生活實例或搜集材料或運用對比教學法,為學生形象感知概念搭橋鋪路,從而讓學生在形象感知中理解概念,逐漸上升到理性認識,最終記住概念的本質屬性。
參考文獻:
《普通高中生物課程標準》在課程目標的知識目標中要求學生“獲得生物學基本事實、概念、原理、規律和模型等方面的基礎知識”。高中生物課程標準中這些要求無疑傳遞了這樣一個重要信息:新課程絕不是輕視知識,也不是要降低對知識教育的要求,而是要求重視“核心概念”的教學。簡而言之,即由追求對繁雜的生物學事實性知識的記憶,轉向對“核心概念”的深層次理解,體現了國際科學教育“少而精”的原則。
在“遺傳和進化”模塊體系中,模塊核心概念占主導地位,一般概念和具體概念對理解核心概念起支撐作用。很多一般概念和具體概念承上啟下,反映一定的基本原理和規律,運用得好,不僅對某些生物學問題進行理解、作出合理判斷和推出正確結論的基礎有很大幫助,而且對學生邏輯思維能力的培養和教學質量的提高有突出意義。模塊核心概念教學策略的原則是——一般概念和具體概念的教學是圍繞核心概念展開,為學科主題和學科思想服務。開展核心概念教學的目標是學生忘掉一些學過的具體事物之后,仍然能長期保留的廣泛而重要的理解。
一、構析“遺傳和進化”模塊的核心概念的策略
1.構析核心概念是進行教學的前提和關鍵。
要想正確地構析知識的核心概念,需要對知識有相當深度的了解和理解,并且在構析原理的時候貼近學生生活實際,如果能夠用具體的實例說明問題的,就盡量選用學生熟知的實例。若是構析的概念比較抽象,學生在理解概念的時候就會很困難,不利于課堂教學的順利進行。
2.完成從核心概念到一般概念和具體概念的關聯。
有了事物的核心概念僅僅是教學的前提,如何將教材上的一般概念、具體概念與核心國內進行關聯就是教學過程的關鍵部分,這種聯系的建立不是強行安插的,而是合理的、流暢的。合理就是要符合學生思考方式,流暢就是要保證思維的連貫性,避免出現跳躍,因為核心概念教學是從具體概念到一般概念再到核心概念的,學生是從不了解不知道的狀態自然而然過渡到知的狀態,所以不應出現跳躍性思維。例如:變異是生物個體間出現差異,這種差異是指表現型不同,表現型受到生物遺傳物質和外界環境的共同影響,遺傳物質分為核遺傳物質和質遺傳物質……依次順延下去,就能夠和基因突變、基因重組、染色體變異建立聯系,不但順暢,容易明了。
3.引導是教學的關鍵,應用是提升核心概念的根本途徑。
在課堂教學過程中,從核心概念出發通過思維活動完成對教材知識的聯系,實現對事物的構析和概念的形成,這個過程中教師要做的而且必須做好的是引導工作。教師的引導不僅是幫助學生實現思維活動的關鍵,而且是圈定學生思維活動范圍的必需,因為思維并不是天馬行空地亂想瞎說,而是基于一定的理論依據。至于如何進行思維活動,則是學生的事情,而且一定要成為學生的事情。
教師在引導過程中,既要關注預想(設想)的思維結果,又要關注在預想之外,但又有理論支撐的思維結果,而不能因為學生的思維活動超出了你的設想,就置之不理或者粗暴扼殺。比如在無籽果實的培育中,學生提出曾經碰到過的一個習題,題目的關鍵點是有一個基因能夠導致雄性花粉不育,他進而提出如果有基因會導致卵細胞或受精卵不育,也可以做到無籽果實。這種說法雖然在教材中沒有出現,但這種說法有其理論依據,并且能夠實現目的。教師不能因自己沒有設想到,而置之不理,而是要引導學生做好分析。
核心概念教學的最終目的是讓學生在面對問題的時候,能夠自己分析構建核心概念,完成自我學習,而這個問題不一定是生物學上的問題,還可以是其他學科或生活中遇到的問題,當然本文所言及的問題僅僅局限在生物學問題上,通過在生物學問題上的應用,使得學生具備遷移能力。
二、運用概念圖,建立概念間聯系的策略
概念圖是一種將有關某一主題不同級別的概念或命題置于方框或圓圈內,再用各種連線將相關概念或命題連接,形成關于該主題的概念或命題網絡。它包括節點、連線、連接詞、層次四個基本要素,節點是置于方框或圓圈中的概念,連線表示節點概念間的意義關系,連接詞是置于連線上兩個概念之間的意義聯系詞,層次是指關鍵概念置于頂層,一般概念位于其次,依次類推顯示等級關系。
遺傳和進化是一個內在有著聯系緊密的完整性、系統性很強的知識體系,每一章節表面是獨立的,實質上知識點之間存在著千絲萬縷的聯系,如果不能正確理解概念的本質,僅僅采取死記硬背的方式學習,則必然造成學生知識體系的零散、欠缺和不完整,給學生學習帶來很大困難。通過讓學生構筑概念圖能很好地解決這個問題,能幫助學生構建核心概念。遺傳和進化概念很多,絕大多數概念之間存在著千絲萬縷的聯系,但有些具體概念聯系不易區分層次,有些概念由于學生認知水平的限制還不能做到廣泛聯系,教師也不能為了概念圖教學引入新概念從而加大學生負擔,因此教師在使用概念圖時應視情況而定。新授課中知識比較孤立,能聯系的只有學生的經驗和已有的知識,這樣建立的概念圖是不完整的,給學生的不是整體知識,因此是否適用概念圖教學還有待研究。利用概念圖進行復習教學,能對概念進行有效整合,能利用概念之間同、異及內在聯系實現知識的遷移和歸納。
三、實現與核心概念直接關聯的有效探究過程的策略
1.巧設情境,引導學生提出與核心概念直接關聯的問題。
“疑是思之始,學之端”(孔子語)。問題既是思維的起點,又是思維的動力。沒有明確的科學問題就是沒有目標,而沒有目標的探究始終是停留在感性認識階段,而不能上升到理性階段即形成科學概念乃至核心概念。可見與核心概念直接關聯的“問題”對科學探究活動的重要性,當然科學問題也只能由學生在活動中遇到不解或矛盾時自己提出來,不應該、也不可能在教師的追問下“逼”出來。而矛盾是產生問題的母體,因此教師要想辦法給學生設置困惑或矛盾。
2.精選材料,引導學生參與與核心概念直接關聯的探究活動。
探究活動應該有足夠的材料,足夠材料的意義不在于每個學生都有每樣材料,但學生應該都有在探究中起關鍵作用的材料。同時,提供的材料要能激發學生的興趣。事實上,大多材料都能激發學生的興趣,關鍵在于應該通過這些材料,帶給不同水平的學生不同層次的體驗和經歷。另外,材料應該蘊涵著比較典型的科學概念,能讓學生的思維碰撞出火花。所以有結構的材料是學生展開探究的前提之一。
例如要形成染色體組概念,給學生提供撲克牌,去掉大王和小王,分成相同花色的四組,每一組可以看成是一組染色體,通過這樣的材料把染色體組、減數分裂、遺傳信息的傳遞和表達聯系起來,教師用明確、關鍵的語言直接指向學生的形成概念的認識過程。
教學是一個用時較長的較為系統的一種過程,不同的教學策略和教學方法是建立在一定的教學理念上,核心概念的教學也是如此,而且要長期地堅持,才能卓有成效。
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
《普通高中生物課程標準(實驗)》將“掌握生物科學的基本事實、概念原理、規律和模型等知識”作為生物學課程標準的具體目標之一,其中概念教學已成為普通高中生物學教學的重點內容。概念教學是課程教學的基礎,是培養學生科學素養的途徑之一,是以核心概念為中心,不斷運用概念,引申概念,加強知識內部的聯系的一種教學方式,對于有些前后聯系不緊密、學習難度大的知識,教師要適時地滲透,在多種聯系和不斷滲透中突出重點、難點,回到最基本的概念、原理,使得學生能夠透徹地理解概念。
“有效性”是指通過教師的教學后學生獲得的進步或發展,學生有無進步或發展是判斷教學有效性的標準。學生不想學或學了以后沒有進步或學得辛苦卻沒有得到相應的發展,這樣的教學即為無效或低效教學。課堂教學有效性就主要表現在兩個方面:一方面看教師是否調動學生學習的積極性,促進學生對知識的主動構建;另一方面是看學生是否積極主動地參與體驗學習過程。課程實施是課程改革的關鍵,而教學又是課程實施的重要途徑,故生物課堂教學的有效性在生物教學中具有重要意義,提高生物課堂教學有效性是當前急需解決的問題,是深化課程改革的關鍵,是提高教學質量最基本的條件。
1 通過概念教學提高生物課堂教學有效性的實施
以人教版高中生物學教材《必修1?分子與細胞》第五章第三節“ATP的主要來源――細胞呼吸”為例,通過對核心概念的傳遞開展課堂教學。
1.1 確定核心概念
本節內容的主要概念有:ATP、線粒體、線粒體基質、線粒體內膜、細胞質基質、細胞呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸、發酵、酒精發酵、乳酸發酵。其核心概念為細胞呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸。
1.2 聯系生活實際,引入概念
教師從生活中選擇素材有意識地創設情境,引導學生直觀感知,讓學生深切地體會到生物與生活息息相關,使學生具備一定的知識遷移能力。生活中許多常見現象本身就反映著生物學概念,教師可以多觀察生活,積累豐富的生活材料,有機地將課本知識與生活實際聯系起來,通過具體事例,使學生獲得一定的感性認識或喚起其對原有知識和表象的回憶,為學習新概念奠定一個清晰、明確的認知基礎,激發學生興趣,讓學生形象地認識到生物概念的本質。如以“細胞呼吸”為例,導入時教師先引導學生吸氣、呼氣,使學生感受呼吸,再追問:“植物是否會像人一樣進行呼吸?生物體內是通過什么方式來產生和提供能量的呢?探究我們的呼吸與細胞的呼吸作用是否是一回事?”通過酵母菌的探究活動而引出“細胞呼吸”的概念。
1.3 找出關鍵詞,剖析概念
一個完整的概念往往是由幾個要素構成,教師要引導學生找出概念的幾個要素,分析要素并把各個要素的關鍵詞串聯起來,從而形成一個簡化的概念。故關鍵詞的學習是概念學習的基礎和前提,教師應當引導學生對概念中的關鍵詞進行全方位分析,幫助學生準確的掌握概念。如“細胞呼吸”概念中的關鍵詞為:有C物、細胞內、氧化分解、二氧化碳和其他產物、釋放能量、生成ATP。在此基礎上,教師引導學生進一步分析關鍵詞代表的內容:有機物是細胞呼吸的原料,一般指葡萄糖;細胞內是細胞呼吸的場所;氧化分解是細胞呼吸的本質;是細胞呼吸的產物有二氧化碳、水、能量等。
1.4 抓住概念內涵與外延,理解概念
每一個概念都有其內涵與外延,概念的內涵是概念所反映事物的特有屬性,體現概念的“質”的規定性,表明概念所反映的對象“是什么”;概念的外延是指體現概念的“量”的規定性,表明概念所反映的對象“有哪些”。教師只有引導學生透徹地分析理解概念的內涵與外延,才能全面并正確的理解與運用概念。如在“無氧呼吸”概念中,其內涵是:在無氧條件下,通過酶的作用,細胞把糖類等有機物分解為不徹底的氧化產物,同時釋放少量能量的過程;其外延是:無氧呼吸的特點與兩個階段,習慣上將微生物的無氧呼吸稱為發酵,且分為酒精發酵和乳酸發酵等。學生只有透徹地了解“無氧呼吸”的內涵與外延,才能正確理解無氧呼吸的概念。
1.5 利用感性材料,使抽象概念具體化
概念具概括性和抽象性,學生理解起來難度大,因此概念的獲得有賴于感性材料和經驗。感性材料就是通常說的例證,包括正例、特例和反例:正例是指包含概念本質特征的肯定例證,有利于學生分析、概括;特例是指特殊例子,屬于概念的外延,但不具有或不完全具有概念所反映的本質屬性,在概念教學中忽略它往往會導致概念的內涵混淆、外延擴大或縮小;反例是指既不屬于概念的外延,也不具有某種屬性的具體事物,但運用反例可以加深學生對概念的準確把握,提高科學概念的教學效率。感性材料還包括實物標本、實驗、模型、掛圖、投影、多媒體及自身的經驗等,展示的材料越豐富、全面,學生對概念的掌握就會越準確。如“細胞呼吸”教學時,教師先演示在有氧和無氧條件將酵母粉放入葡萄糖溶液中配制酵母菌培養液,讓學生觀察是否有氣體產生。若有氣體產生,將產生的氣體通入澄清石灰水,學生觀察到溶液變渾濁,說明氣體是CO2,且溶液渾濁的程度有差異。然后收集有氧和無氧條件下酵母菌培養液的濾液,分別向濾液中滴加重鉻酸鉀濃硫酸溶液,觀察溶液的顏色變化。最后,學生根據現象,得出結論:酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸,有氧條件下,產生大量CO2和H2O;無氧條件下,產生少量CO2和酒精。教師繼續舉出大量例證,引導學生發現細胞呼吸分為有氧呼吸和無氧呼吸,并進一步得出細胞呼吸的概念。
1.6 對比分析,深化概念
在高中生物教材中,經常遇到一些相近或相似,甚至只有一字之差,但本質卻有明顯差異的概念。如果學生不能從本質上區分概念,就會成為學生錯誤的集中點,不利于生物課堂教學的進行,如有氧呼吸與無氧呼吸、酒精發酵與乳酸發酵等。教師要引導學生進行對比,以區別相似、并列或從屬的概念,可以大大提高教學效果。
1.7 新舊聯系,促使形成新的概念體系
課程標準要求教師的教學要關注學生已有知識經驗,從學生已有知識經驗出發,逐步引導學生獲取新知識。概念與概念之間不是單獨存在的,而是以一定的聯系存在的,新概念的獲得通常是舊概念的引申與發展,因此教師要引導學生找準新舊概念的聯系,將學習過的概念組成體系,將零散的概念納入相應的概念體系中,使概念之間形成完善的理論體系就顯得尤為重要。如在講完細胞呼吸后,教師可以聯系前面學習過的知識,從細胞水平和個體水平上來看細胞代謝。首先創設情景,引導學生復習舊知識:細胞膜的結構決定其選擇透過性的功能,控制物質的輸入與輸出,方式有主動運輸和被動運輸;在主動運輸中需要消耗能量,而消耗的能量主要是ATP;ATP是細胞代謝的直接能源物質;除此之外還有糖類、脂肪、蛋白質可以作為其間接能源物質;ATP來源于細胞呼吸和光合作用;細胞代謝還需要酶作為生物催化劑;細胞物質的輸入與輸出是細胞代謝的基礎。再引導學生先從細胞水平分析細胞代x需要能量和生物催化劑,分別分析能量和生物催化劑。接著,引導學生從個體水平分析,即細胞呼吸和光合作用。最后歸納細胞代謝的概念體系,用關鍵詞、線段、箭頭等形式展示在黑板上,和學生一起進行修正、補充和完善,建立細胞代謝的概念圖。概念一旦形成體系,知識才能條理化、清晰化、系統化。概念圖的建立不僅有利于學生復習鞏固舊概念,而且有助于學生學習和理解新概念。
1.8 針對練習,鞏固概念
學生對概念的掌握并不是以能夠復述解釋概念為最終目標,而是以能夠運用概念解決問題為最終目標。生物學概念主要是在運用中得到鞏固,概念的運用就是把已經習得的概念應用到特定的場合,其運用的過程就是概念的具體化過程。學生通過實踐的體驗,糾正錯誤的認識,更全面深刻地理解和掌握概念。如學習完細胞呼吸的概念,學生可以解釋稻田定期排水;農田需及時松土;包扎傷口要用透氣的消毒紗布;在工業上可以用于酒精、酸奶、食醋、味精等的生產……
2 結語
總的來說,生物概念的獲得來源于歸納大量例證;由上位概念演繹形成;由前概念遷移矯正形成;由定義概念并解釋其種屬概念形成,再將新概念用于解決實際問題。針對生物概念的特點,生物概念教學應從實踐開始通過分析、綜合、分類、對比、抽象和概括上升為理性認識,再回到實踐中來指導實踐,形成認識過程的飛躍,在應用概念的過程發展學生綜合靈活運用概念的能力。生物概念教學在生物教學中是一個重要的組成部分,目的是讓學生能夠真正理解概念,形成并發展科學知識,培養其生物科學素養,關注對科學、技術和社會發展有重大影響的、與生命科學相關的突出成就及熱點問題,從而提高生物教學的有效性,發揮生物學科在素質教育中的作用。
中圖分類號:G633.91文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2017)05-0247-02
《高中生物課程標準》要求學生"獲得生物科學基本事實、概念、原理、規律和模型等方面的基礎知識,了解并關注這些知識在生活、生產和社會發展中的應用"。《標準》期望使每個學生通過學習生物,對生物學知識有更深入的理解;初步學會生物科學探究的一般方法,具有較強的生物學實驗的基本操作技能、搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、批判思維的能力、分析和解決實際問題能力以及交流與合作的能力。
生物學核心概念是生物學最核心的概念性知識,是反映學科本質的概念,這些概念相互組合構成學科基本結構的框架。隨著高中生物學課程改革的深入開展,越來越多的的高中生物學教師關注核心概念的教學,嘗試引導學生從繁雜的"單純"概念的記憶中解脫出來,轉向對核心概念的構建和深層次的理解,實現零散的概念知識科學系統的整合及遷移應用,有效地提高學生的生物科學素養[1]。
然而生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,生物學概念的獲得往往建立于實驗的基礎之上,是對生物學事實的總結與提升。新課程高中生物實驗設置了"思考與討論"、"資料分析"、"資料收集"、"實驗"、"探究"和"模型建構"等44個活動,主要分為演示、活動、建議活動3類,為學生提供了更多的實驗探究的C會,對領悟科學研究方法,體驗科學過程,形成一定的科學探究能力和科學態度等有十分重要的作用。
由上表可知,對于浙教版生物必修的三冊教材44個活動,我校只開設了必修Ⅰ中的8個實驗,必修Ⅱ和Ⅲ中其他的實驗或因時間限制、實驗材料限制、缺少評價難操作等等原因未開設。通過對其他學校的生物教師和部分學生的詢問調查,其他學校也只開設6~8個實驗。
新課程有好的課程資源,有先進的理念,從"提高學生的科學素養"出發,將實驗教學的重要性提高到更加突出的地位。我們都清楚生物實驗的重要性,可是在實際實施過程中,由于課時不足、學校實驗辦學條件、師資等種種原因,真正的實驗教學卻偏離了應有的方向;如果這個問題不解決,那么,有最好的理念和課程資源也是空的。所以,分析高中生物實驗教學尷尬現象的成因并尋找解決對策勢在必行。在實驗的基礎上學生通過推理歸納,最終得出結論,再將該結論推廣,應用在其他的情境中,從而獲得了概念。因此在實驗中進行概念教學是兼顧知識與能力的有效教學方法。下面就結合自身的教學實際,談談如何通過改善原有實驗活動完成概念教學,實現兩者有效整合的策略。
1.通過驗證性實驗,化繁為簡
生物教學中有大量驗證性實驗,它強調實驗操作和觀察等個別操作技能,強調如何快速經濟地獲得生物知識。學生利用實驗來驗證已學過的生物學原理、概念或性質。
例如"細胞膜的選擇透性"這一概念的理解,教材中安排了煮過的和未煮過的玉米籽粒為實驗材料,染色后察看胚著色特點。實驗教學中也可以選擇其他實驗材料來直觀證明這一概念:
實驗材料和用具:新鮮的紅色玫瑰、質量分數為15%HCl、清水、燒杯、量筒、記號筆
實驗步驟:
(1)選兩只大小相同的燒杯,用記號筆標上1和2。
(2)在1和2兩只燒杯中,分別加入等量質量分數為15%的HCl和清水。
(3)選取等量的紅色玫瑰花瓣,分別放入1和2兩只燒杯中,經過一段時間后觀察。
結果與討論:
(1)結果:1號盛有鹽酸的燒杯中花瓣的顏色逐漸褪去,而溶液變紅色;2號盛有清水的燒杯中花瓣仍為紅色,水呈無色。
(2)鹽酸溶液中結果出現的原因是酸性不良環境破壞了細胞膜控制物質進出細胞的作用,使細胞
內色素分子被釋放出來進入了溶液。
又如證明酶的化學本質是有機物(大多數酶是蛋白質),可以利用稀釋雞蛋清和人的新鮮唾液(含唾液淀粉酶)為實驗材料,依據實驗原理蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應,進行分組對照實驗,如果兩組實驗現象相同,從而證明唾液淀粉酶的本質是蛋白質,讓學生直接對現實生活中的酶的化學本質有了定性直觀的認識。
顯然通過上述驗證性實驗后,學生對相應概念的理解與掌握記憶深刻,同時在實驗過程中分析推理能力也得到了鍛煉。
2.通過探究性實驗,化整為零
傳統的實驗往往只是驗證課本上的知識,學生在整個實驗教學中處于從屬的被動的地位,學習方式通常也是機械、僵化的,他們關注的是實驗結果,而是實驗的原理的設計分析不夠重視。新課程理念倡導探究性。探究即是學習的策略和方式,又是學習的內容,但探究性實驗具有較大的開放性,需要教師引導學生不斷發現新的問題,自主靈活設計實驗方案,并進行實驗反思與總結,形成嚴謹的科學態度、養成科學的思維方法和科學探究意識,促進重要概念建構。
例如,酶的催化特性(專一性)的實驗,教師應鼓勵學生先自行設計實驗方案,并適時進行引導和補充修正。經過學生的交流和討論,有學生提出用不同底物、同一種酶,也有學生認為不同酶、同一底物進行實驗。究竟兩種方案能否得出相應結論,需要通過實驗的探究。首先根據第一種方案讓學生來設計實驗。
思路:
中低檔題是指考查的內容相對基礎、簡單的非選擇題,考查的內容涉及生物學的基本概念、原理、規律、實驗技能等多方面的知識,遍布各個模塊,主要考查考生的識記、理解和對原理、規律的應用能力。
解答好此類題的關鍵是在學生夯實基礎和熟練識記生物專業術語和結論性語句的基礎上,作答時充分理解題干所表達的相關信息,并快速的分析、判斷和遷移,確定試題考查的主要生物學概念、原理、規律等相關知識點,最后做出規范完整的解答。
在作答基礎再現題時需要遵循的幾個原則:
1.概念上宜“小”不宜“大”
生物學概念很多,容易引起概念的混淆,導致張冠李戴,甚至把大概念當做小概念用。在用概念性術語回答生物學問題時,適合小概念的不宜用大概念。如回答葉綠體的功能時,不宜答進行新陳代謝。
2.結構上宜“細”不宜“粗”
生物體的結構有宏觀結構和微觀結構,細胞結構又可分為 顯微結構和亞顯微結構。在答一些生理反應得位點、代謝場所、分泌部位、物質存在的具體結構時都必須具體到更細微的結構。如答光合作用暗反應的場所時,應答葉綠體基質,而不能答葉綠體或葉肉細胞等 。
3.功能上宜“多”不宜“少”
生物體的某種結構或某種組成物質往往有多種功能,但這些功能往往又分述在不同章節中,這就要求我們對此加以歸納和總結,在陳述這些結構和物質的功能時,要力求全面和完善。如下丘腦的主要功能:分泌―分泌抗利尿激素;感受―滲透壓感受器;調節―體溫調節中樞和血糖調節中樞;傳導―下丘腦可將滲透壓感受器受到刺激所產生的興奮傳至大腦皮層引起相應效應。
方法二、全面分析,突破綜合題
圖像綜合題的解答主要體現在“細”上。一是細讀題干,讀懂題目給予的文字說明以及相關提示,特別要注意題干中限制條件、隱含條件和干擾因素。二是細看圖形的名稱、相似結構、過程含義以及圖示說明等,從圖中獲取有效信息,然后對這些信息進行轉換、遷移、拓展。三是細看多個圖像間的聯系,注意分析一個大題中若干圖解能否形成相互補充說明或提示,謹防解題時因視野狹隘而顧此失彼,最終導致思維偏差或知識遺漏。四是細看設問,從設問著手,結合題干的文字說明以及圖形中獲得的信息,把知識進行銜接、綜合,通過分析判斷,使問題得到解決。
復習時要加強題型訓練,尤其要強化解答簡答題、圖表資料信息題和實驗探究題的訓練,這樣才能有效地突破解題瓶頸,達到培養能力、提高解題效率的目的。
方法三、提煉信息,巧答信息題
這類試題的解題技巧:遵循“閱讀情境材料理解、篩選信息前后聯系、思維整合,確定概念原理練習材料組織答案”的解題思路。針對此類試題,沒有必要專門去復習相關的生物學新成果及材料提供的信息,只要求在全面復習的基礎上,牢牢把握生物現象的一般規律、原理和特征。閱讀材料時要充分聯系教材,答題時力求規范,盡可能用教材中的結論性語言、原理、生物學專業術語等規范作答。
方法四、明確目的,準答實驗題
關鍵詞:創設情境;概念引入;有效性
生物學是一門研究生命現象及生命活動規律的自然科學。在生物學教材中有大量的專業性概念。據統計,僅初中生物人教版教材中比較核心的概念就有幾十個,而這些概念,對于初中生來說,都是陌生的、抽象的。如果在初中階段,沒有掌握好這些基本的生物學概念,是難以學好生物學知識的,而且也會影響高中階段生物學知識的學習,所以概念教學在初中階段尤為重要。
概念教學的第一步就是要引入概念。概念如何引入,直接關系學生對概念的理解和掌握。我們知道鮮活的情境可以激發學生的情感體驗,激發學生學習的欲望,而生物學概念正是在大量觀察生物現象的基礎上形成的。因此,通過創設各種情境,讓學生觀察、體驗,從中發現一些生物概念,可以幫助學生有效地理解和掌握概念,減小學生學習的困難。
一、提供感性材料,引入概念
在初中生物教材中,涉及的概念大多是可以直接通過觀察而獲得的具體概念。如,被子植物、裸子植物、兩棲動物、哺乳動物、昆蟲等等。而這些概念都可以通過觀察具體的實物、標本、模型、圖片等形成。因此,在教學中,教師盡可能為學生提供典型的實物、標本、模型、掛圖等豐富的感性材料,使生物概念形象化、具體化,便于學生理解和記憶。例如,在講授“鳥類”這一概念時,教師可以先讓學生觀察一些鮮活的鳥類,比如,學生熟悉的麻雀、烏鴉、鴿子等,再結合一些鳥類的圖片、鳥類活動的視頻資料。組織學生去觀察、去發現,學生在對這些直觀材料的觀察下,歸納鳥類的特點以及與其他生物類群的區別,鳥類的概念也就自然形
成了。
二、創設實驗情境,引入概念
實驗是研究自然科學的基本方法,通過實驗和實踐,可以提高學生對概念的認識,幫助學生理解概念的本質。例如,在學習“反射”這一概念時,我在學生不經意時,把手在他的眼前快速一晃,學生的眼睛就會不自覺地眨巴起來。我告訴學生這就是一種反射活動,然后與學生一起分析這一反射活動的形成。通過體驗和分析,學生很容易得出反射的概念。這樣引入生物概念既可以激發學生的學習興趣,又能幫助學生輕松地理解概念。
三、開展模擬演練,引入概念
把講臺變舞臺,讓學生做演員,教師可根據教學的需要創設一些表演的情境,使生物概念生活化、具體化。例如,在學習“生物”這一概念時,有學生說教室里擺放的課桌也是生物,他認為樹是生物,而課桌是用樹木做成的,應當也是生物。針對這種情況,我在課堂上安排兩個學生分別扮演小樹和由樹木做成的課桌,進行辯論。小樹說:“我能呼吸。”課桌說:“我不能呼吸。”小樹說:“我需要營養。”課桌說:“我不需要營養。”小樹說:“我能長大,能繁衍后代。”課桌說:“我不能長大”……這樣的引入,生動真實,費時不多,激發了學生參與課堂教學的積極性,發揮了寓教于樂的學習優勢,使學生在情趣中理解了什么是生物及生物與非生物的本質區別。
四、多媒體展示,引入概念
在初中生物概念教學中,還有一些不能通過直接觀察而獲得的,相對較抽象的概念,如,光合作用、呼吸作用、基因、消化、吸收等,如果教師只是用語言描述,難免有些枯燥乏味。運用多媒體資源,能夠有效地幫助學生理解概念,把握概念的本質。例如,在學習“光合作用”時,運用多媒體資源,再現了光合作用的研究過程和普里斯特利證明光合作用釋放氧氣的實驗。學習“懷孕”這個概念時,運用科教短片播放懷孕的動態過程。學習“免疫”時,插入了Flas。這樣有利于吸引學生的注意力,充分調動學生各種感官,將生物概念變抽象為生動,變難懂為易懂,促進學生對生物概念的接受和理解,并能很好地用這些生物概念解決實際問題。
五、用生物學史或生物學家的故事引入概念
在學習“細胞”一節時,學生對“細胞”這一概念的來歷產生了好奇,在此我恰當地引入細胞的發現史和英國科學家羅伯特?虎克的故事:羅伯特?虎克用自制的顯微鏡觀察植物軟木塞的薄片,看到許多蜂窩狀且中空的小格子,就稱這些小格子為細胞(cell)。后來科學家發現,動、植物的身體都是由細胞構成的,于是便確立了細胞學說――細胞是構成生物體的基本單位。使學生輕松地了解了“細胞”一詞的來歷,并有效掌握了動植物細胞的結構。在學習“特異性免疫”這一概念時,首先給學生介紹我國發明的人痘接種法,不但有效地保障了兒童的健康,而且不久流傳到國外,對世界的保健事業也作出了貢獻。自從中國的種痘術傳入英國以后,在英國流傳達四十年。后來英國的一名鄉村醫生才證明了接種牛痘能預防天花。這段科學史有助于學生了解人類探索特異性免疫的漫長過程,了解了這一探索過程后,學生對特異性免疫這一概念的理解也就更加深入,應用也就更得心應手了。
概念是反映對象本質屬性的思維形式。我們在生活認知過程中,對于所感知的事物的認識由感性上升到理性,將其共同特征抽象出來,加以總結概括,即形成我們所說的概念。生物學的概念是人們在長期認知世界并通過實踐活動積累下來的反映生命現象和生命活動規律本質屬性的一種思維形式。這些思維形式的表達是由最為簡單的概念構成,從另個意義上說,生物學概念也是生物學知識中最基本的語言表達單位。
初中生物課程標準(2011)(下稱課標)中精選的概念更多的是指向生物科學領域的核心概念,包含了概念中的一些原理、規律等知識,核心概念也稱為概念性的知識,是與生物學事實相對應的知識,課標中指的核心概念(重要概念)即相當于生物學學習中核心的觀點和思想。
二、生物概念教學的現狀
新課標引領的生物學新課程教學始于生物學的概念教學。教師對概念教學的現狀如何?以海南省海口地區初中生物教師的調查為例說明。2012年5月對海口地區初中生物教師發放調查問卷180份,回收問卷154份,回收率為85.56%,調查結果如下。
1.教師對生物概念的理解偏重于傳統的生物術語的概念與課標中提出的核心知識概念有一定的偏差
在給出幾個概念的選項中,88.96%的教師能夠準確地理解和把握生物傳統概念含義,這表示大部分教師經過多年教學擁有一定的專業基礎知識,但對核心的知識、核心概念存在模糊界定,概念的深入理解有偏差。
2.抽象性的概念是教師普遍認為較難的概念教學類型
在教學中,56.49%的教師認為抽象性的概念較難掌握,27.27%的教師認為易混概念較難掌握,初中階段學生以形象思維為主,對一些抽象的現象、概念的理解有一定難度,教師又不知如何把抽象轉化為形象可見,所以把握起來有困難。
3.教師對概念教學方法的了解不多,常用教學的方法豐富度不夠
在調查中,66.88%的老師表示看到并學習過概念教學的方法,但在常用的概念教學的前兩位方法中,42.21%的老師是通過具體形象感性材料(形象法)進行概念教學,27.92%的老師是通過創設情境巧妙設問(設疑法)來教學,方法形式不多。
4.教學效果反饋一般,設疑法、形象法是教師概念教學感覺最為有效的教學方法
對自我教學的效果和學生考試結果的反饋,只有18.83%的教師認為較好,53.25%認為一般,在選用的方法中,45.46%的教師覺得設疑法最佳,37.66%的教師覺得形象法學生理解起來容易。
三、生物概念教學的建議與方法介紹
課標中指出,學好生物學重要概念是學好生物學的關鍵。教師要在教學中幫助學生建構起正確的生物學概念知識框架,首先自我要有生物學重要概念的相關專業知識;其二要深入了解新課標中概念教學的本質,逐漸建立完善概念知識的框架,并能在相應的新情景中運用;其三要了解概念教學的方法,并能根據實際情況選擇恰當的教學方法。下面就概念的教學介紹幾種常見的方法。
1.設疑法
在理解問題過程中巧妙地引出概念。設疑就是依據所學概念的本質特征和適用范圍條件,依據初中學生的智力理解水平設計相關的問題,讓學生自主閱讀教材、參考書籍、觀察現象,引導學生在回答問題的過程中理解和掌握概念。教師在設計問題時,應注意問題的難度,并確保問題的合理性和遞進性,便于學生理解和運用。
2.形象法
使用直觀教具、多媒體展示等,創設具體學習概念的情境,提供或喚起學生原有認知結構中有關的知識和經驗,化抽象概念為具體內容,使學生深刻理解所學的新概念。教師可以充分利用現代多媒體技術,通過圖文并茂的影像,調動學生各種感官來獲取相關概念學習的信息,提高信息傳播速率,多角度地向學生傳播信息,通過直觀形象的情景刺激學生抽象思維和形象思維的相互交替進行,由感性知識上升到理性認識,從而達到提高概念教學效果的作用。
3.諺語法
利用生活中大家耳熟能詳的實例引出概念。很多民間諺語都在我們的日常生活中流傳著,只要我們稍加注意就不難發現,許多生物學知識都蘊藏在這些諺語中。“一母生九子,連母十個樣”是對生物學中變異現象的很好詮釋。“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃泥巴”體現出生物界的食物鏈關系。“螳螂捕蟬,黃雀在后”說明了生物間的制約關系。教師在教學中把這些學生耳熟能詳的生活諺語恰當地融入教學中,讓學生覺得學以致用并富有生活樂趣。
4.歸納法
在教學過程中,教師逐步引導學生在觀察實驗現象這種感性材料的基礎上,通過對感性材料的特征和規律綜合歸納,從抽象的、定性的材料,培養學生獨立思考的能力,使學生自己歸納、推理出生物概念。
5.分析法
即是把事物的各個部分進行分解,然后加以考察和思索。紛繁復雜的概念充斥著整個初中生物教學,往往一個知識點就包含了很多內容。如果只是歸納概念而不分析,那么得到的概念就會很統一,這樣會束縛學生的想象能力,對生物概念的理解和靈活運用不利。利用分析法把概念分解為多個要點,教學實施中逐個突破,伴隨突破的進程學生會進一步加深對概念的理解。
6.對比法
容易混淆的概念需要清楚地進行區分,可用對比法。通過前后的對比,既可使學生加深對新概念的理解和掌握,又可對前面的基本概念加以復習鞏固,溫故而知新。通過不同形式(圖表)的對比,可以使概念更清晰,更易掌握概念的本質屬性。將類似的知識進行比較,將分散的知識進行歸類,也是形成知識結構的重要方法。
7.歷史追溯法
通過介紹概念中詞源和產生的過程引入概念的教學方式,傳統的概念在文本中呈現的是結論式的定義。教學中,教師多追求的是文字的理解,歷史追溯法不僅展示了概念的形成過程,同時還包含了科學家們在研究背后的人文精神、思維方法,讓每位學生在體驗中感受到科學的發展歷程,對概念內涵與外延的理解具有另一層深遠的含義。每個概念的形成都具有其歷史來源,追隨概念形成的歷史蹤跡來學習分析、揭示概念的內涵打破了傳統概念教學中重知識、重結論的教學模式,也是目前課標中提倡的在過程體驗中建構起概念學習的知識框架。這種教學方法的主要特點就是通過介紹概念來歷來吸引、喚起學生學習探究概念的興趣,進而產生渴望揭示概念的好奇心,在好奇心的驅使下完成概念的學習。
8.概念圖法
概念圖通常是將有關某一主題的不同級別的概念置于方框或圓框中,再以連線的形式通過一定的關系將相關的概念連接,形成該主題的概念之間的關系網絡。通過編制概念圖,可以幫助學生區分容易混淆的知識,將零散的知識系統化,對知識進行對比復習。生物學的概念多而分散,有的概念相近,容易混淆,在教學中,通過比較、歸納,揭示概念之間的內在聯系,找出本質區別,并將相關聯系的概念串聯起來,形成某一主題下系統完整的概念圖,可以促進知識的整合,改變學生的認知方式,有助于學生在學習新的概念時學會分析概念之間的關系,從整體上把握理解概念,形成概念間知識的系統化。
概念教學不僅是概念文字的理解,更是在理解的基礎上學會運用,概念的形成要通過學生在學習中產生的一系列智力綜合活動去自我分析、消化、整合原認知與新概念相關學習活動相互交織建構而實現。概念教學的方法有很多,側重點也不一樣,教無定法,貴在得法,概念理解是概念教學的基礎,體會是概念形成的過程,學會運用才是概念教學的最后宗旨。
參考文獻
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對于學生接受新的生物知識,首先接觸的是概念,如何確切地將概念引入,對學生非常重要,它是學生正確掌握生物學概念的前提。
生物學概念區別于文學、哲學、數學等方面的概念,是在大量觀察生物現象的基礎上形成的。因此,生物學概念的引入一定要建立在學生對生命現象觀察的基礎上。從概念到概念,用舊概念引入新概念,對于中學生,特別是初中生掌握生物學概念是不可能收到良好的效果的,在通過觀察引入概念時,首先要從學生了解的有關生物學知識中選取適當的能夠說明這一概念的典型事例,讓他們直觀的認識有關屬性,然后引導他們得出一般性的初步概念。通過觀察這一概念比生硬的給概念下定義更能引起學生的注意和興趣,同時也為進一步理解這些概念創造了一個良好的前提。
二、概念的形成
這是感性認識提高到理性認識的階段,是概念教學的中心環節,也是概念教學的難點。
一個生物學概念的形成,是在感知的基礎上,通過比較、綜合、歸納等抽象思維,把事物的一般本質屬性抽象出來給予定義,然后再推廣到同一類事物上去的過程。
如果說,觀察是 生物學概念形成的前提,是認識的感性階段,那么比較是理性認識的開端,也是生物學概念形成的主要方法,例如,在教學中,讓學生比較鯨、蝙蝠、家兔、這些體態和生活習性相差甚遠的動物,可以在想象差異極大之中看到他們本質屬性的一面,因而形成哺乳動物這一概念。又如通過比較魚的胸鰭、鳥的翼蝙蝠的翼手鯨的鰭、馬的前肢、人的上肢,這些構造和部位相似而形態功能不同的器官,而形成同源器官這一概念。有時形成一個概念時,要涉及到與這個概念相關的另外一些概念,因此與已知的概念進行比較也是形成概念的一種方法。例如與無脊椎動物比較形成脊椎動物概念,與裸子植物比較形成被子植物的概念。不過這些概念的形成,仍首先是通過觀察,在感性認識的基礎上,再與其他概念相比較。
生物世界是形形、復雜多變的,但又有著嚴格的秩序。因此在生物學概念形成的教學中,一定要注意準確地揭示生物概念的內涵,避免其外延過寬和過窄。以果實這一概念為例,學生在觀察桃子的基礎上,聯系前面的傳粉與受精等概念,引入果實這一概念,然后將桃子與蘋果、黃瓜、向日葵的果實進行比較、再將上述被子植物的果實與松的、銀杏的核果狀種子進行比較。這樣使學生在比較中找出果實這一概念所反映的本質屬性,從而給果實這個概念定義為“被子植物傳粉,受精后,由雌蕊或有花的其他部分參加而形成的具有果皮和種子的器官”。如果在其定義中減去被子植物,則縮小了這一概念的內涵,而使其外延增加,結果把一些非被子植物受精后形成的器官,如松的球果也稱為果實。另一方面,如果將其定義中的“花的其他部分參加”丟掉,則排斥了梨、蘋果、向日葵、瓜類等諸多果實,又如在講述副性征概念時,如果只是從青春期后出現的與男女性別有關的一系列外表特征引入,而沒有將其概括為人和動物性成熟后所表現的與性別有關的外表特征,那么很多學生對于雄蟾蜍前肢內側三趾具黑色指墊,雄雞高冠、長尾巴、善鳴等這些外表特征就很難用副性特征來加以說明。因此,在概念的形成過程中,一定要提供學生足夠的觀察對象進行比較,以避免由于感性材料的片面和不足所造成的對概念的內涵與外延把握不準的現象
三、 概念的鞏固
學生在掌握概念中,容易與類似的概念發生混淆不清的現象,即泛化現象,如細胞的分類與分化,,動物的保護色與警戒色,血清與血漿。未了防止泛化,應將混淆的概念進行分析,找出異同,形成分化,從而有利于學生分辨,與此同時,還應將概念進行歸類,從而使得學生認識有關概念的區別與聯系,即進行概念的類化,例如,保護色是動物適應棲息環境而具有的與環境色彩相似的體色,有利于避免敵害或捕食物,如青草中的綠色蚱蜢,生活在北極的白熊所具有的保護色,不注意引導學生將保護色與警戒色進行區別,他們就有可能對黃蜂腹部黑黃相間的條紋,毒蛾幼蟲的鮮艷色彩和瓢蟲弄鬼的各色斑紋也誤認為是保護色,因此,在教學中或練習中除了將兩個功能加以比較外,還應多選擇生物界中形形的保護色和警戒色的實例,幫助學生認識兩者的區別。當學生對一些易混淆的功能形成分化后,應進一步將其歸類,如學習了生物與環境一節后,可將所涉及的功能作一下歸類:
種內關系:種內互助、種內斗爭。
種間關系:共生、寄生、競爭、捕食。
動物對環境的適應:保護色、警戒色、擬態。
這樣,在形成了這一概念體系的同時,對生物與環境的關系也容易理解和掌握了。
四、概念的深化
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
1 引言
浙科版高中生物學涉及到動物學、植物學、細胞學、遺傳學、微生物學、分子生物學和生態學等學科的內容,關于微生物的有關內容在教材中的分布則比較分散,導致學生對微生物學內容的學科結構沒有形成完整的認識,缺乏對微生物學知識的完整把握,因此教師很有必要對“微生物學”相關內容進行梳理和整合,幫助學生獲得微生物學的學科結構和知識體系,從而提高復習的針對性和有效性。
2 讓學生通過小組合作,梳理出微生物學內容
教師將學生分成幾個小組,讓學生閱讀教材,找出必修一、必修二和必修三中有關微生物的內容。然后各小組呈現成果,教師將小組總結梳理的結果以表格的形式呈現出來,再由各小組補充完善(表1)。
3 整合內容,確定研究維度
讓學生以小組討論的形式,對表格中涉及到的內容進行維度劃分。要確定研究維度,學生必須對微生物內容進行梳理和提煉,有助于他們統領微生物學的全部內容,同時培養歸納和概括能力。教師在此過程中對學生進行方法指導,讓學生認識到對某一事物的可以沿著“是什么(本體論)”“為什么(認識論)”“怎么樣(方法論)”順序進行認識。
學生以小組為單位呈現討論結果,其他小組進行補充修正,最終得到比較全面的維度劃分(圖1):(1) 微生物分類及結構;(2) 微生物的代謝;(3) 微生物的增殖;(4) 微生物作為實驗材料;(5) 微生物存在的意義。
3 分類處理,各個擊破
5個研究維度中,微生物分類及結構、微生物的代謝和微生物的增殖3個維度的內容,通過概念圖的形式可以更加清晰的呈現出來。教師先讓學生以小組合作的形式進行討論,總歸納結,然后在黑板上畫出概念圖,由其他小組評價并完善、補充,最終形成比較完善的概念圖。
3.1 微生物分類及結構(圖2)
對于微生物的細胞結構,教師主要引導學生分析酵母菌、真菌、霉菌和藍細菌的結構,從共同點和區別氏個方面分析。學生不難發現,這幾種生物都具有細胞壁,但是細胞壁組成存在差異。教師還可以引導學生聯系植物的細胞壁一起分析。通過比較,學生對微生物的特有結構更加明晰。
3.2 微生物的代謝(圖3)
關于微生物的代謝,教材中對乳酸菌和酵母菌的代謝過程敘述較多,學生能夠將這兩種微生物的呼吸類型遷移到其他微生物,但是對于不含線粒體的原核生物的需氧呼吸場所存在迷惑。教師可以引導學生閱讀課本并做適當解釋,從而使學生明確原核生物需氧呼吸的場所是在質膜。學生對于缺乏葉綠體的藍細菌的光合作用也存在迷惑,教師可以適當拓展:藍細菌含有葉綠素并具有相應的酶,可以幫助藍細菌完成光合作用,其光反應的場所就是其含有光合色素的質膜。通過這樣的拓展和說明可以消除學生的概念漏洞,豐富其知識背景。
3.3 微生物的增殖(圖4)
學生理解“噬菌體侵染細菌的實驗”的關鍵是要理解噬菌體的繁殖過程。因此,教師可以先讓學生回憶,然后播放噬菌體繁殖的動畫的順序,幫助學生明確此過程,并讓學生思考其他病毒是否也是這樣繁殖的,從而引出逆轉錄病毒。學生通過對比不同病毒的繁殖方式,增加對不同病毒各自特點的認識。
對于逆轉錄病毒,教師可以呈現HIV病毒在細胞內的繁殖過程的動畫,以使學生更加直觀地認識到逆轉錄形成的DNA整合到人類DNA上的過程。這樣的基因重組過程可以與肺炎雙球菌的轉化相聯系,教師提供相應的背景材料:S型肺炎雙球菌的DNA一條鏈被水解,另一條進入R型肺炎雙球菌,這條單鏈DNA會與R菌肺炎雙球菌核染色體的同源區隊配對形成一小段雜合DNA區段,R型肺炎雙球菌進行染色體復制,于是雜合區也得到復制,最終R型菌轉化出S型肺炎雙球菌(實為具有莢膜的R型菌)。然后對學生進行一定的說明和解釋。學生對肺炎雙球菌的轉化一直是知其然不知其所以然,這樣的知識缺失對學生思維成長不利。教師通過提供材料的方式,可以讓學生明確肺炎雙球菌這種自然狀態就可以發生基因重組的具體機制,從而幫助學生豐富知識背景,有利于學生更好的理解基因工程,有助于培養學生前后聯系的能力。
概念圖提供了需要關注的主要方面,教師可以引導學生,在此基礎上做進一步的聯系和擴展,形成知識間的更為廣泛聯系,構建起更為復雜的關聯。
3.4 微生物作為實驗材料
首先,教師要求學生找出微生物作為實驗材料的實驗:“噬菌體侵染細菌的實驗”“肺炎雙球菌的轉化實驗”“煙草花葉病毒的感染和重建實驗”“利用大腸桿菌研究DNA復制實驗”“探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化”。然后,讓學生結合每一個具體的實驗過程思考并總結:選擇微生物作為實驗材料的優點有哪些?為什么不選擇其他實驗材料呢?教師引導學生從繁殖快、操作方便、成本低等角度,總結出選擇微生物作為實驗材料的優點。
在此基礎上,教師還可以進一步拓展:生物學上還有那些常用實驗材料?教師引導學生整理、總結生物學中常用實驗材料及其對應的實驗。這樣的關聯式延伸可以幫助學生對高中階段的實驗材料形成整體認識,同時使學生認識到實驗材料的選擇對于生物實驗的重要性。
3.5 微生物存在的意義
教師要求學生思考回答微生物存在的意義有哪些,然后提示學生將這些意義進行整理歸類,引導學生從3個角度認識微生物存在的意義:物質循環角度;生物多樣性的角度;對人類的研究價值角度。
通過角度劃分,學生可以更為清晰的明確思考角度,保證知識的整體性認識。
4 反思研究過程
教師引導學生回憶微生物學的整個研究過程,總結如何進行知識的聯系和整合,反思自己的研究過程中得失,并通過小組討論的方式與他人分享。通過這樣的反思,學生重新審視自己經歷過的研究過程,可以獲得更為深刻的認識體驗。
5 結束語
充分發揮學生的主動性和創造性是高三復習應然的價值取向,教師應放手讓學生去體驗自己的學習過程。學科整合式復習可以覆蓋微生物學在高中階段的全部內容,實現了復習的完整性和全面性,并為教師引導學生進行相應知識的拓展提供了更為明確的指向。“整合――拓展”式復習充分調動了學生的積極性、主動性和創造性。在此過程中,學生獲得了關于微生物學的整體概念框架,并對以往存在的迷惑的方面在相應的知識拓展中得到了解決,豐富了學生的知識體系,提升了學生分析、綜合和概括能力。