高中生物概念教学

2024-04-18

高中生物概念教学(精选6篇)

篇1:高中生物概念教学

高中生物概念教学专题文集⑴:高中生物学概念教学

高中生物学概念教学

概念是生物学理论的基础和精髓,也是思维过程的核心。在人教版《全日制普通高级中学教科书·生物》(2003年6月第一版)后附录上就有211个生物概念,其中必修本有154个,选修本有57个。但近年来,人们对生物概念教学的研究却很少,基本上是关于概念教学的体会,如如何识记、辨别、掌握概念等,很少涉及有关理论指导下的概念教学研究,如前概念的剖析与矫正,概念的有效建构等。对生物学概念的本身研究更少,几乎没有涉及概念发展的过程、负载的方法和蕴涵的价值等等。[1] 鉴于此,对生物概念教学进行深入地、系统地探讨、研究,对把握和落实新课程标准精神、推动和促进当前的生物学教学改革,不无裨益。

一、生物学前概念的迁移与矫正

学生在学习任何概念性知识之前,实际上都已经有了前概念。前概念是存在于人们头脑中相对于新知识的已有的认知,可能是正确的,也可能是片面的或错误的。前概念的成因,主要是日常生活中的经验及正确或错误认识的积累。我们认识事物的过程,就是这样一个从前概念逐步发展到新概念的过程。无论对哪一门学科知识的学习,也无论是哪一个年龄段的认知,都有这样的特点,尤其生物学科与人类生活实际联系非常紧密,所以前概念非常丰富。奥苏贝尔(D.P.Ausubel)的同化论观点对概念的习得作了精辟论述,认为学习者头脑中已有的知识结构在新概念的习得中起着至关重要的作用,当新概念与头脑中前概念间存在某种类属关系时,若指导者能给予有效引导,使学习者能将新概念与头脑中已有概念间的这种类属关系进行正确链接,将有利于学习者将新概念同化到自己头脑的已有概念体系中,从而习得概念。因此,如何利用前概念进行有效的生物学概念教学,值得探讨研究。

正确的前概念是学习生物学科学概念的良好基础和铺垫,它的正迁移作用可成为生物学概念学习的资源和概念学习的新的增长点,可使学生尽快地掌握新知识和知识结构。如学生在学习生物学概念前自己对生活中的一些生命现象和规律已有所了解,如:“向日葵随太阳转”“根的向地性与茎的背地性”,能促进对“生长素”概念的理解;“人感到寒冷时会打哆嗦”“一个球向你飞来时,你会接住或躲开它”,这些都能促进对“激素调节和神经调节”概念的理解;“种瓜得瓜,种豆得豆”“一猫生九崽,连母十个样”,可促进对“遗传与变异”概念的理解。这些已知正确的前概念,一方面有助于迁移到新概念的习得和有意义的建构,另一方面,有助于激发学生进一步学习生物科学的兴趣和动机。

片面或错误的前概念会成为生物学概念学习的障碍,这些错误的前概念如果得不到及时矫正,将影响对生物学概念的同化和顺应,使学生形成错误的思维,阻碍生物学科学概念的建构。如学习“植物个体发育”概念前,学生头脑中就有农作物的“春天播种,秋天丰收”的前概念,片面地认为植物的个体发育从种子开始,这就阻碍了学生建构“植物个体发育从受精卵开始”的科学概念;由于绿色植物能吸收二氧化碳、产生氧气,学生自然形成植物呼吸作用吸入二氧化碳、放出氧气的前概念,这个错误的前概念阻碍了“呼吸作用”概念的建构。又如,前些时间媒体上猛然间刮起了“吃基因补基因”的风潮,在社会上形成“吃核酸长核酸”的错误前概念。对于这些片面、错误的前概念,必须给予矫正,否则不能建构科学的概念。例如,针对“吃基因补基因”的前概念,可以通过对核酸的消化、代谢、合成的分析,使新知识与学生的前概念产生冲突,让学生暴露出错误观念,正确看待自己原有的生活经验,把对事物表面现象观察所得到的经验与生物学知识不一致的地方提出来进行反思,找出矛盾所在,经历思想上的冲突和震撼,造成认知结构的不平衡,促成原有知识结构的顺应,用科学的概念代替原有的错误观念,实现错误前概念向科学概念的转变。

二、生物学概念的有效建构

瑞士著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)在其《发生认识论原理》中指出:“认知的结构既不是在客体中预先形成了的,因为这些客体总是被同化到那些超越于客体之上的逻辑框架中去,也不是在必须不断地进行重新组织的主体中预先形成了的。因此,认识的获得必须用一个将结构主义和建构主义紧密地连接起来的理论来说明,也就是说,每一个心理结构都是心理发生的结果,而心理发生就是从一个较初级的结构过渡到一个不那么初级的(或较复杂的)结构。”概念图的运用能较好地促进生物学概念的有意义的建构,如学习“光合作用”的概念时,指导学生利用概念图(如下图)建构光合作用的概念,不仅能拓展科学概念,还能培养学生的思维能力。它为学习者提供了一种学习科学语言的形式和建构科学知识的有效手段,有利于对概念知识的整合,有利于把握生物学概念的内涵与外延,能较好地提高学生生物学概念的结构化程度,有助于学生建立良好的认知结构。大量的研究表明:概念图可以帮助教师提高教学效率,概念图策略更适合于科学课程,且生物学上的显著性要大于化学和物理;它可以促进学习者进行有意义的学习;可以改变学习者的认知方式;有利于培养学生创造性思维。

三、生物学概念发展过程的展示

学习生物学的概念,不仅要学习概念的内涵与外延等理论知识,也要学习概念的产生、发展的演变过程。科学是一个发展的过程,任何生物学概念都要经历产生、发展的过程。其实学习生物学概念的产生发展的过程,就是学习概念的发展史。

(一)学习概念的发展过程是生物学科教学的需求

《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)中建议安排的学习概念发展史有两类。一类是必修或选修课本中以课文形式呈现的史料,如学习“细胞”概念时,要求分析细胞学说建立的过程;学习“光合作用”概念时,要求说明光合作用及其对它的认识过程;学习“遗传物质”概念时,要求总结人类对遗传物质的探索过程;学习“生长素”概念时,要求概述植物生长素的发现和作用;学习“基因工程”概念时,要求简述基因工程的诞生过程;等等。另一类是建议学生自行搜集的相关资料,如学习“DNA”概念时,建议学生搜集DNA分子结构模型建立过程的资料;学习“进化”概念时,要求学生搜集生物进化理论发展的资料;学习“免疫”概念时,要求学生搜集有关干细胞研究进展的资料。除此之外,教材有些专题内容还涉及科学家进行探索的经典实验及资料,如孟德尔定律的发现、核酸是遗传物质的实验分析等。

(二)学习生物学概念发展过程有助于理解概念的科学知识

科学是一个发展的过程,任何生物学概念都要经历产生、发展的过程。学习概念发展过程不仅有助于了解概念的演变过程,而且有助于学生深刻地理解和牢固地掌握生物学概念的内涵与外延,从而理解生物学概念的科学本质。如在学习“光合作用”的概念时,让学生学习“光合作用”的发展史:古希腊学者亚里士多德提出,土壤是构成植物体的原料;1642年赫尔蒙特(J.van Helmont)栽培的柳苗试验,证明柳树营养生长物质不是来源于土壤,而与空气和雨水相关;1771年普利斯特利“绿色植物—烛—小鼠”实验,证明植物光合作用可以更新空气;1864年萨克斯“叶片半遮光—碘蒸气”实验,证明光合作用可能产生淀粉,并需要光;1880年恩吉尔曼“水绵—好氧性细菌”实验,证明光合作用产生O2,叶绿体是绿色植物光合作用场所;上世纪30年代鲁宾和卡门同位素标记实验,证明光合作用产生的O2全部来自H2O。通过概念发展史的学习,学生自然得出光合作用概念的实质,把无机物(CO2和H2O)转变成有机物,把光能转变成化学能,同时也清晰地掌握光合作用的物质变换的过程及场所。

(三)学习生物学概念发展过程有助于学生形成科学的观念

英国的“国家科学课程”中对于引入科学概念的解释为:学生应该理解科学概念随着时间而改变、发展的方式,理解这些概念及其应用是如何受社会、精神和文化背景影响的。由此不难看出,生物学概念的发展史中,不仅记载着生命科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造思维方式和灵活多样的科学方法,体现科学家尊重事实、服从真理和实事求是的科学态度,以及勇于创新、善于合作和无私奉献的科学精神。所以学习生物学概念的发展史,不仅有利于更好地理解、掌握生物学概念,而且有利于学生形成科学的观念,提高生物学科学素养。

四、生物学概念负载研究方法的渗透

生物学是一门自然科学,也是一门实验科学。在生物学的发展过程中,尤其是实验生物学出现以后,研究手段和方法一直起着非常重要的促进作用。有些研究技术和方法的出现,甚至使生物学产生了飞跃性的发展,如显微镜技术和基因工程技术等分别导致了近代和现代生物学的产生。没有研究技术和方法的不断进步,也就没有生物学今天的巨大发展。所以学习生物科学,不仅要学习生物学的概念,还要了解生物学概念所蕴涵的科学技术和研究方法。

(一)渗透传统的生物学研究方法

生物学传统的方法较多,如观察法、调查法、显微镜法、放射性同位素示踪法、解剖法、实验法等,它们不仅是生物学积累事实材料的基本手段,而且是检验假说和理论的重要途径。如学习“生物体的化学元素”的概念时,渗透“放射性同位素示踪法”;学习“矿质元素”概念时,渗透“土培法”“沙培法”“水培法”;学习“叶绿素”概念时,渗透“层析法”和“光谱法”;学习“动物激素调节”的概念时,渗透临床观察法和动物实验法(如腺体摘除法、腺体移植法、结扎法、注射法、口服法等);学习“种群”概念时,渗透“标志重捕法”。

(二)渗透模型方法

美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点,并将构建、修改、分析、评价模型作为高中学生的基本科学探究能力。《标准》依据国际科学教育的发展,将模型和模型方法列入了课程目标。所谓“模型”,是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式。它不再包括原型的全部特征,但能描述原型的本质特征。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式。如在高中生物课程中经常使用的物质模型有实物模型如生物体结构的模式标本,模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型等;思想模型是物质模型在思维中的引申,根据构建模型的思想方法的不同,又可以分为两类。一类是以形象化方法(或称为意象思维方法)构建的具象模型,它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的。具象模型具有一定的形态结构特征,如DNA分子双螺旋结构、生物膜液态镶嵌模型等。它能使研究对象直观化,既可以促进研究,又可以简略描述研究成果,使之便于理解和传播。另一类是以理想化方法(或称抽象思维方法)构建的模型,是人们抽象出生物原型某方面的本质属性而构思出来的,例如,呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程理想模型,食物链和食物网等系统理想模型。[2]《标准》很重视模型和模型方法。例如,“稳态与环境”模块中有两个活动建议:“探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替”和“设计并制作生态瓶”,都是运用模型的探究。所以,生物学教学中,要结合生物学概念的教学,不断地渗透模型的方法,这不仅能完善学生对生物学概念的认知结构,而且能提升思维能力。

(三)渗透数学方法

数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预测的方法。目前,数学在生物学、医学等领域正起着越来越重要的作用,数学方法在科学教育中的价值更是不言而喻。高中生物课程对数学方法的使用主要有三个方面。第一,用数学式来定义抽象的生物学概念。《标准》没有明确要求用数学式定义概念,但“稳态与环境”模块中,列举“种群的特征”这个知识点,如果涉及种群密度,年龄结构和性别结构,出生率和死亡率等,就是用数学式定义的概念。这类定量的概念以数学方法揭示事物的本质及其发展变化规律,为研究工作提供一种简明精确的形式语言,具有重要的科学认识论价值和方法论价值。第二,用数学方法对生命现象的空间关系和数量关系进行描述、分析和计算。如以条形图、曲线图、统计图等来表现某一生命现象的统计数字大小及其变化。第三,用统计方法来研究随机现象的规律性变化。统计方法在生物界广泛存在,学习“遗传定律”时,渗透孟德尔是如何使用描述统计方法对豌豆杂交实验结果进行定量观察和数据分析,依据统计方法从样本到总体的推理,才发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象。

(四)渗透系统分析方法

现代生物学的分析性研究已深入到分子、量子水平,但为了揭示生命运动的奥秘,还必须从生命系统的各个组成部分的联系和相互作用中,从它们和外界环境的相互联系和相互作用中了解整体。这就需要进行系统分析。现代系统分析包括定性分析和定量分析,高中生物学教育一般只能做定性分析,如同美国《国家科学教育标准》所要求的“学会从系统的角度思考和分析问题”。例如,学习“细胞器”的概念时,要让学生明白每个细胞器都具有一定功能,而且它们的结构与功能一般相互联系,但要完成某个具体功能时,细胞必须是一个完整的结构,否则就不行。又如,生物膜也是一个系统,它包括细胞膜、核膜、液泡膜、线粒体模、叶绿体膜、内质网膜、高尔基膜等,它们的组成成分是一样的,但具体的功能不同,它们是相互联系、相互制约、不可分割的统一的整体。又如“生态系统”的概念,是一个宏观的系统,它们的组成及营养结构组成一个典型的系统。

五、生物学概念蕴涵价值的体现

生物课程中的价值观具有丰富的内涵,价值观不仅强调对个人价值的判断,更强调对社会价值、科学价值、人文价值的判断。在生物学概念的教学中,要充分挖掘概念所蕴涵的价值因素,并有意识地贯穿于教学过程之中,这样才能使情感态度与价值观有机地渗透到课程教学内容中去。

(一)实用价值

生物学与人们的衣食住行、卫生保健以及环保密切相关。生物学对人类生活的实用价值是人类发展史上一个古老的话题,但在今天却被赋予新的意义。例如,在学习“细胞的分裂、分化、癌变、衰老”“生殖、发育”等概念时,可以让学生了解目前生物学在植物组织培养技术、克隆技术、生殖技术、器官移植、恶性肿瘤治疗等方面的应用价值;在学习“植物新陈代谢”概念时,可以让学生了解生物学在解决我国目前社会经济发展的一大热点——“三农”问题中的重大作用;学习“发酵”概念时,让学生了解利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素,利用微生物发酵生产药品,如人的干扰素、胰岛素和生长激素等方面的应用价值。

(二)科学人文价值

人们常说,21世纪生命科学将成为带头科学,这一方面指生物科学技术的发展正在极大地影响着人们的生活和经济、技术的发展,另一方面指生物科学的发展正在深刻地改变着人类的思想和思维方式。生物学不仅具有科学价值,还具有巨大的人文价值。在生物学概念教学中,渗透人文性和科学性的统一,能拓宽学生的学科视野,使学生的抽象思维和形象思维协调发展,既有利于学生全面发展,又有利于培养学生创新的思维品质。例如,在学习“酶”的概念时,让学生了解有关酶的诺贝尔奖获得者及成就,同时,还可以讲解其中一些科学家不畏艰难、不畏权威,勇于攀登的科学精神。这样不仅能激发学生以后从事科学研究的动机,而且能激发学生形成勇往直前的精神。

(三)美育价值

从提高生物学教育的价值这个角度思考,美育是一个几乎未曾开发的处女地。生物学概念教学体现的美育价值,重点在于提高学生的审美能力。中国传统的审美方式重在感悟式的直觉思维,而生物学教育作为科学教育的一部分,应以严谨的理性分析为主。生物学中美的存在主要有两种,一种是生命美,生命世界给人类提供了无限广阔的审美领域,我们可以把它们统称为生命美。在学习“细胞”的概念时,可以让学生感悟各种细胞形态所蕴涵的形态美;在学习“生态系统”的概念时,可以讲生命本身的形式美,如生物体的色彩、线条、形状、声音美及生物界的和谐美。另一种是生物科学美。生物科学中的科学美包括理论美和实验美等,是生命世界本身的美学特征在生命科学中的体现。例如,学习“化学元素”和“细胞”概念时,可以让学生感悟生物界与非生物界的统一美和生物界细胞结构生物的统一美;在学习“细胞分裂”概念时,可以让学生感悟细胞分裂的规律美;在学习“DNA”概念时,让学生感悟DNA双螺旋结构模型的对称性体现了结构美。还可以让学生感悟噬菌体侵染细菌实验的新奇美,因为这个实验以奇妙的构思,确证了DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。

生物学概念是生物课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力的杂合子。课程目标的三个维度只是理论上的一种分类,从生物科学素养的形成来说,这三个纬度是同等重要、缺一不可的,从教学实践来看,这三个维度并不是彼此孤立,毫无联系的。相反,它们之间是相互依存,互为基础,你中有我,我中有你的不可分割的关系。就像《标准》所说,“在课程实施过程中它们是一个有机整体”。因此,在生物学概念教学中,不仅要关注剖析前概念,运用概念图建构概念体系,而且要展示生物学概念的产生、发展的演变过程,渗透概念研究过程中所负载的研究方法,体现生物学概念所蕴涵的价值的研究。只有这样,才能较好地落实《标准》的三维目标,提高学生生物科学素养。

篇2:高中生物概念教学

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。

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。

篇3:高中生物概念教学初探

(1)概念的组成。概念是事物本质属性或共同特征的概括, 是事物在人脑中的反映。在高中生物学习过程中,概念是学习的基础,正是大量的概念构成了庞大的知识体系,使学生在日积月累的学习中得到进一步的升华。周继莲在生物学概念的教育研究中将概念分成名称、定义、例证、属性四个方面。以“光合作用”为例,名称为光合作用;定义为植物吸收光能,利用水和二氧化碳,制造淀粉并放出氧气的过程;例证是植物;属性为吸收二氧化碳,释放氧气。蒋永玲研究了生物学概念教学的有效方法, 把概念分成名称和内容、例证、内涵和外延。范成明在生物学概念教学中把概念分成内涵与外延。其实,不管怎样分类,其宗旨在于把握整个概念,使学生不仅了解概念的表层含义,还要以实事求是的态度了解并掌握概念的本质。

(2)概念的类型。由于概念始终贯穿在整个学习中,量大而又分门别类,因此,不少国内外研究者研究了概念的分类,并取得诸多成效。1)日常概念和科学概念。日常概念即生活经验所得,通过个人实践加以综合辨析形成;科学概念是科学家研究成果的总结,系统而符合逻辑。所以,日常概念较科学概念而言, 缺乏科学依据性,有时的结论正确,有时未必全面得当。换言之, 科学概念更有理有据,更有说服力。2)初级概念和二级概念。初级概念就是在阐述概念时,不断地举例,反复强调说明,突出了概念的关键特征。而二级概念则从概念定义出发,深究概念,进而发现能揭示它本质的特征。二级概念比初级概念更抽象、难解。3)易下定义和难下定义的概念。大多数概念可以用提炼关键字词的方法进行概念教学,但诸如生物圈的稳态、生态系统等不易用某种固定的规则来表述,就是难下定义的概念。4)具体概念和抽象概念。人们通常喜欢把概念分为具体概念和抽象概念。当概念描述的事物是可以直接通过观察所获得的,就是具体概念。反之,若事物没有具体实例,只能靠语言或文字加以概括则为抽象概念。在初等教育的教材中,具体概念较多,随着年级的增高,抽象概念相应增加。这反映了学习中由具体向抽象进化的过程。

二、概念教学的步骤

概念教学是运用多种教学方法,把概念更简易地呈现出来, 使得学习效率提高,达到事半功倍的效果。概念教学是整个教学活动中最不可缺少的基础部分,通常分为概念的引入、概念的形成和概念的巩固和深化三步骤。

(1)概念的引入。概念的引入,可以通过日常实际经验、挂图、模型及实验等形式出现,做到符合学生的年龄、心理特征和认知规律。例如,在阐述DNA的概念时,可以结合电视里看到的例子———父母为了验证孩子是否亲生而去医院做亲子鉴定,用生活中的例子引入抽象的概念。

(2)概念的形成。在概念形成过程中,会出现一些影响因素, 只有突破可能产生的干扰,才能真正掌握概念,让学生在观察、 思考、讨论和归纳中,从感性认识上升为理性认识,将概念牢牢记忆。所以,在概念的展开过程中,应该明确概念、分析概念、提炼概念,应该复习旧概念,衔接新概念。

(3)概念的巩固和深化。在学习新概念时,通常印象是不深刻、不完全的,容易与旧知识混淆。因此,强化概念的深化和巩固非常重要,同时还可以尝试运用科技前沿与课堂教学知识相互渗透的方法来实施。通过不断的练习与反馈,使学生在大脑中牢记概念。其次,可以适当引入我国的新科技,例如,从月球上带回的辣椒发生基因突变———外形发生变化,这不仅能增强学生的爱国主义热情,还能引发探究兴趣,并且丰富课堂知识。

三、概念教学的方法

实现教与学的转化是概念教学的难点。如何教,如何让学生独立自主地理解和掌握概念,是教学过程中需要思考的问题。

(1)抓住要点。在整个概念中,要掌握关键字词,强化理解。 如学习遗传定律时,其本质是同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。关键词是等位基因和非等位基因,学生学会了区分,也就把握了遗传的核心。

(2)逐点分析。在生物学教学过程中抓住要点,逐点分析。 以“主动运输”为例,列出四个要点:物质运输走向(什么浓度到什么浓度);是否需要载体(是或否);是否消耗能量(是或否);意义(满足细胞生命的需要,选择性吸收所需营养物质,同时排除产生的代谢废物)。这样,就能把主动运输和被动运输区分开了。

(3)列概念图。概念图是把一些概念用图形的方式有机结合起来,整合成知识的网络概念体系。在实际的教学应用过程中,用附图“动物的物质运输的概念图”展示说明概念,可以看出,概念图把一个比较复杂的过程简单化、形象化了。实际教学中的概念图应用,可提高学习效率,减轻学生的学习负担。

篇4:高中生物概念教学探究

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.

篇5: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。

篇6:高中生物概念教学

细胞凋亡是人教版新课标教材新增加的内容,人教教材对这部分内容介绍的比较简略,给许多老师造成“这部分知识不重要”的错觉,课堂上让学生自己阅读后,随便讲一讲就“糊弄”过去了。实际上,在细胞的生命历程中,细胞凋亡与细胞增殖有着同等重要的作用,机体通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数量的稳定。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持机体内环境的稳态以及抵御外界各种因素的干扰都起到非常重要的作用。在教学中,老师大多会对教材内容做适当拓展,但拓展到什么程度,以什么形式拓展却不好把握,下面笔者谈一谈自己的体会。1 细胞凋亡与细胞坏死

人的一生要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后的死亡的生命历程。活细胞也一样,细胞总是会死亡的。细胞是怎么死亡的呢?科学家在显微镜下观察到图1所示的两种细胞死亡的途径,1→2→3→4为甲途径,1→5→6为乙途径。请分析:(1)两种细胞死亡的途径中,细胞膜的变化是否相同?(2)两种细胞死亡的途径,那一种更为有序?(3)那种死亡途径对周围细胞影响较小?(4)你觉得机体内,细胞的正常死亡应该是那种途径?

通过对以上问题的思考和教师的引导,学生能够抓住两种细胞死亡方式的主要区别:甲种途径,细胞膜始终保持完整,细胞内容物没有逸散,细胞是很“卫生”的死,死的“干干净净”。乙种途径,细胞膜破裂,细胞内容物释放到组织液,会对周围细胞造成影响,会引起炎症反应。

此时,介绍细胞凋亡和细胞坏死的的概念,水到渠成。细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程,主动而有序。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,也被称做细胞程序性死亡。细胞坏死是指极端的物理化学因素刺激引起的细胞损伤和死亡,被动而无序。现在,同学们能体会细胞凋亡中“凋”的含义吗?“凋”有凋落、凋零的意思,如花瓣凋零,树叶凋落,强调这是一种自然的生理过程。如果把细胞坏死比喻为“他杀”,把细胞凋亡比喻为“自杀”,你觉得有道理吗? 2 细胞凋亡的实例 明确细胞凋亡的概念和特点之后,补充一些实例,可以进一步加深学生对概念的理解,并为总结细胞凋亡的意义做准备。以下资料用PPT展示。

资料1:蝌蚪有尾巴,而发育成青蛙后,尾巴消失;人的胚胎发育时期,要经历有尾的阶段;鸡的胚胎发育中过程中,趾间存在蹼状物,但破壳而出的小鸡却没有蹼状物。

资料2:在脊椎动物的胚胎发育过程中产生了过量的神经细胞,这些神经细胞竞争肌肉细胞产生的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经细胞才能生存,其他的都发生凋亡。有机体通过这种方式来调节神经细胞的数量,建立正确的神经网络联系。神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡。如果用基因敲除术将小鼠有关基因敲除后,神经元不发生凋亡,小鼠大脑发育异常,胎死腹中。

资料3:用某种药物处理大鼠,其肝细胞收到刺激开始分裂,导致肝体积增大。当药物作用停止后,发生凋亡的肝细胞数量会明显增加,使得一周之内大鼠的肝就恢复到原来的大小。健康成人的骨髓和肠中,每小时约有10亿个细胞凋亡。

资料4:机体内的正常细胞被病毒感染后,免疫系统中的一种杀伤性T淋巴细胞能分泌一种细胞因子—Fas配体作为死亡信号,与被感染细胞表面的受体结合,启动被感染细胞内的凋亡程序,致使被感染细胞发生凋亡。一些细胞在受损伤或受胁迫的情况下能够同时产生Fas配体和相关受体,结果导致自身的凋亡。3 细胞凋亡的意义

学生阅读完上述资料后,可让学生尝试总结细胞凋亡的意义,如资料1和2说明细胞凋亡有何意义?资料

3、资料4又能说明什么问题?当然,直接让学生总结是比较困难的,如果学生有困难,则可用下面的提问形式来降低难度。

细胞凋亡有以下三种意义,请分析上述的那些资料与之相对应。(1)细胞凋亡保证生物体的正常发育和器官的形态建成;(2)细胞凋亡能维持正常组织中细胞数目的相对稳定;(3)细胞凋亡是细胞的自我保护机制。

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