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关键词: 初中生物学教学 重要概念 教学方法
概念是对事物的抽象或概括。生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。在课堂教学中,教师可以使用术语传递生物学的概念,如“光合作用”;也可以用描述概念内涵的方式传递生物学概念,如“绿色植物能利用太阳能(光能),把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物,同时释放氧气”。用描述概念内涵的方式传递概念可以更好地针对学生的年龄特点和认知能力确定概念教学的深度和广度,以期达到预期的教学效果,并为后续学习打好基础,实现重要概念的螺旋式发展。在初中生物概念教学中,既要揭示概念的实质,又要符合学生的接受能力。那么如何搞好这方面的教学呢?参照《义务教育生物学课程标准(2011年版)》的要求及查看有关资料,在课堂教学实践中,我作了如下探讨。
1.建立重要概念教学意识,明晰初中生物教学中的“重要概念”。
围绕生物学重要概念组织并开展教学活动,能有效地提高教学率,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。教师在设计和组织教学活动时,应注意围绕重要概念展开,精选恰当的教学活动内容,其教学方式可以是讲授、演示、实验、资料分析、讨论等,促进学生对重要概念的建立、理解和应用。教师必须明确什么是“重要概念”,才能帮助学生理解重要概念。
例如教学中可让学生明确一下重要概念。如在“生物体的结构层次”这一主题中,列举的重要概念有:
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构,以进行生命活动。
相比于动物细胞,植物细胞具有特殊的细胞结构,例如叶绿体和细胞壁。
细胞能进行分裂、分化,以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。
一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞构成。
多细胞生物体具有一定的结构层次,包括细胞、组织、器官(系统)和生物个体。
2.利用概念图等方法梳理知识点,强化重要概念的理解及掌握。
在设计教学时,教师需对其中的知识点进行梳理,在明晰其中的重要概念、概念间的层次关系和逻辑关系上,概念图有很大的优势,能帮助教师准确地把握这节课的知识框架。
如在讲述科学探究的有关知识时,对涉及的相关概念可借助这样的概念图加以理解(如图示)
3.运用对比的策略,引导学生区分易混淆的概念。
初中生物学教材中,有不少概念,它们要么在字面表述上、内涵上,要么在过程上有些相似,学生在学习的时候由于没有正确地对其区别把握,往往容易混淆。例如动物细胞和植物细胞的基本结构、植物的光合作用和呼吸作用、细胞的分裂和分化、条件反射和非条件反射,等等。通过不同形式的对比,可以使概念更清晰,更能掌握概念的本质属性。
3.1通过列表对比
这种对比的方法多适用于归纳概念的相似性与相异性,例如光合作用和呼吸作用的对比:
3.2通过简单的图像对比
这种对比的方法比较适用于用文字较难简短描述、学生单纯从文字比较难以理解的概念。例如:细胞分裂与细胞分化,可用下图进行对比:
过程(一)表示细胞通过分裂使数目增多,故细胞分裂是“量变”的过程,刚分裂出的细胞在形态、结构和生理功能上都相似。过程(二)表示细胞分化的过程,是在分裂的基础上,细胞在形态、结构和生理功能上形成稳定性差异的过程。通过简单的图像,能够使概念直观化,从而易于区分。
4.运用探究实验,纠正学生的错误的前概念,生成科学概念。
前概念是存在于人们头脑中相对于新知识的已有认知,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。正确的前概念是学习生物学科学概念的基础和铺垫,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。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,就会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。前概念的形成,往往经历了比较长的时间,在脑海中根深蒂固,仅仅靠教师的讲解,难以纠正,但如果学生通过自己设计实验并进行探究,亲自体验探究的过程,通过实验、观察而得出结论,得到的印象就会很深刻,有利于科学概念的生成。
例如:关于种子萌发的外部条件,很多同学误认为种子必须在有光的条件下才能萌发。为了矫正学生的这一错误概念,可以因势利导,启发学生:如果我们想进一步探究“光对种子萌发的影响”,在现有实验基础上可如何设计探究方案?实验的现象可能会怎样,最终的结论又是什么?经过探讨,学生充分运用对比法和控制变量法,提出增设一组对照实验,增加一个满足“充足的空气、适宜的温度和适量的水分”这一外界条件的实验装置,对它进行遮光处理,通过对实验现象的观察,最终得出相应的结论。在此过程中,实验实际上发挥了两个作用:一是通过实验观察,引发认知冲突,激发学习兴趣和欲望;二是通过实验设计和实验现象的观察,修改或改变学生头脑中原有的错误概念,加深对科学概念的记忆和理解。也就是说,实验促使学生通过认知顺应,实现了概念的转变,从而建构起新的科学概念。
总之,在教学中,教师一方面需要向学生提供各种丰富的、有代表性的事实为学生的概念形成提供支撑。另一方面,教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实,还要帮助学生通过对事实的抽象和概括,建立生物学重要概念,并以此建构合理的知识框架,进而为学生能够在新情景下解决相关问题奠定基础。在教学过程中,教师还必须注意到学生头脑中已有的概念,特别是那些与科学概念相抵触的错误概念,帮助学生消除错误概念,建立科学概念。
参考文献:
[1]生物课程标准(实验稿)北京师范大学出版社,2001.
关键词 核心概念 科学内涵 教育教学 教学策略
中图分类号 G633.91 文献标志码 A
1 生物学核心概念的科学内涵
核心概念在学科中处于核心位置,具有总领学科骨架的功能,同时能够组织起与之相关的概念和大量的事实。它包含了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,是学科结构的主干部分。了解核心概念,必须从两方面入手:
① 要重视不同概念之间的联系;
② 要重视在不同情境下对核心概念的迁移。
美国国家课程标准中类似的概念是统一概念,可以帮助教师回答这个问题:“当学生离开学校后你希望长久留存学生记忆的东西。”
现如今对学生更多的要求在于理解学科本质的概念性知识。这种理解体现在解决实际问题的过程中,这就要求教师对学生学习知识的方向有所引导,由传统的重视繁杂生物学事实性知识,转向对学科本质内容的深层次认识和理解。在这个过程中,教师充当引导者,学生是主体,教师应该帮助学生建构核心知识,并促进其在新环境中的迁移。核心概念是位于学科中心,展现当代学科图景,是学科结构的主干部分。
新的《美国国家科学教育标准》指出:生物学科的核心概念可以从四个方面阐述――生命科学从分子到生命体的Y构与进程;生态系统相互作用的能量和动力学;遗传与特性的变异,生物演化以及统一性与多样性。具体理解为:生命系统由简单到复杂,由低等到高等都具有一个共同特点――高度有序性,保证生命活动有条不紊的进行;生态体系也是系统,系统就会遵循能力守恒等定律;生物的性状是可以遗传的,同时受到环境的影响,性状也不是一成不变的;自然界在演变,作为主角的生物也会随环境的演变而进化,造就了当今生物的多样性和统一性。
2 生物学核心概念的教学教育价值
目前实施的课程改革更多提倡学生对核心概念的本质理解,因为理解了核心概念基本就抓住了学科本质和学科基本观念。理解核心概念不仅要求理解其科学内涵,更重要是学生在解决日常生活实际问题的时候能结合学科核心概念,理解问题的实质。近年来越来越多的文献报道和论文报告指出,核心概念在学生学习学科本质方面的重要教育教学价值。教师以核心概念为建构课堂教学的主线和抓手,可以让课堂设计思路更加清晰,实施步骤更加明朗,实施结果更加清楚,课堂效果更容易评价。教师在课堂中利用核心概念组织教学,可使学生的知识不再零散,而形成比较牢固的知识体系。这样的知识体系因其明确的有机结构不容易被学生遗忘,有助于学生对学科重要知识的深刻理解,并能轻松地对所学知识迁移到其他的教学单元和模块,有助于学科知识体系的整体建构和应用。
在课堂中,教师可以根据核心概念确立教学目标,对教材的每节课、每个教学单元、每个模块都可以围绕特定的核心概念建立知识网络,进而帮助学生在较短的时间内掌握特定教学单位的知识结构,方便学生更早地定制学习目标,进而学习方向性更准,学习兴趣更浓,同时也使教师在授课的时候方向性更准确,更能有效地检测教学设计的实效性。在核心概念建构中,不能只以生物学现象和事实作为建构的载体,而是要让学生能直观地体会核心概念建构的过程,更重要的是要让学生学会面对众多繁杂的生物学知识点,能找到知识点之间的关联。找准联系各个知识点之间的节点很关键,往往这些节点经过推敲和提炼就能成为学科的核心概念。当然了,学生在建构核心概念的同时不仅要了解核心概念的要素和内涵,还应领会其教育价值,形成生物学思维方法。
3 生物学核心概念相关的教学策略
3.1 生物学核心概念直接关联的探究活动策略
教师在进行某核心概念的教学设计时,要明确该内容在生物学知识体系中的地位、应该处理到的程度、使学生学会透过现象看本质的方法,促使学生客观地认识概念的本质属性,明确概念的内涵和外延,达到由浅入深地运用生物概念去解决一些实际问题的效果。
判定教学活动结构是否优化的重要方面是:是否能够发展学生的探究能力,且能够帮助学生判断问题的价值。当然结构优化的教学应当是为建构“核心概念”而服务的。下面对构建优化的教学结构步骤进行阐述。
(1) 教师要引导学生提出与核心概念直接关联的问题。没有问题设置的教学活动就会变得无的放矢,没有目标性,没有方向性。这样,学生的认识只能停留在初期的感性认识阶段,而不能上升到理性阶段,即形成科学概念。由此可见“问题”对科学探究活动的重要性。
(2) 规范学生与核心概念直接关联的观测活动。科学合理的探究过程包含非常多的探究步骤,每一个步骤都是不同的设计,都有不同的教学目标。当然,一个单元的教学往往不可能穷尽或同等强调所有的步骤。教师可以根据教学内容的性质和学生的情况分别安排观测活动、实验活动、分类活动。通过多次观测、实验和分类活动的进行,帮助学生逐渐摸清核心概念的本质、核心概念的教育教学功能以及核心概念建构需要的步骤,让学生对问题提出的设计方面,对核心概念形成的重要作用有初步的认识。
(3) 设计与核心概念直接关联的实验。观察可以是人的眼睛和其他感觉器官进行的直接观察,也可以是借助于仪器的间接观察――实验。实验活动设计的宗旨是通过对非观测变量进行有效的控制,而对观测变量进行有效地观测。
(4) 交流与核心概念直接关联的内容。一个人的观察往往有限,通过交流可以分享彼此的观察,互相弥补经验上的不足,达到重复观察的效果。教师要注意控制课堂谈论的方向,引导学生对观察对象进行客观、准确的描述。教师不要在缺乏足够的观察、描述时进行“大科学”问题的讨论。另外,课堂讨论的内容要反映探究的过程。
3.2 生物学科核心概念的常规教学方法
(1) 教师要联系实际引入生物学核心概念,如物质跨膜运输实例的教学。教师从生活现象――学生都吃过凉拌萝卜丝,引出质壁分离概念。一般而言,对于常识性的生活问题,学生或多或少有所了解,但是不一定都能从原理上真正理解,或者说不能举一反三。教师可以设计逐一剖析的问题,让学生逐步理解食盐在做凉菜时起到的作用,学生会感到有趣,对接下来的学习充满期待。如呼吸作用的教学中,教师从酵母菌可以酿酒和做馒头、乳酸菌可以制作乳酸饮料说起,到讨论蔬菜水果如何保鲜及冰箱的作用。这样从学生熟悉的事例着手引出呼吸作用的方式、过程及影响因素会很自然。
(2) 实验探究构成概念,如酶的教学。生物学是一门以实验为基础的学科,随着实验发展而发展,通过实验展示学科本质。绝大部分酶的本质是蛋白质,蛋白质的特性会受到温度、pH等因素的影响,因此在设计探究实验时,可以从这些因素入手,通过探究实验的步步推进,让学生在完成探究实验的同时,了解蛋白质的变性与复性的原理和条件。
(3) 建构模型明确概念。在核心概念教学中,有时候单纯通过文字的表述不能很清晰很直观地将重要概念展现出来。生物学科教学中常模型有:图片、实物和数学模型,模型为概念的顺利得出和概括创造条件,能多侧面多角度深化概念,还可以用于延伸概念。具体来说,图片模型可用于减数分裂,实物模型可用于光合作用的教学,数学模型适合遗传规律的讲解,运用图表深化概念,让概念之间产生联系。概念图能较好展示概念之间的逻辑关系,能让概念之间隐性的关系显性化,能更好地组织和呈现教学内容,使学生更容易理解各概念之间的关系及其在知识体系中所处地位。
4 围绕生物学核心概念组织课堂教学的实例展示
生物学核心概念构成了当代生物学科结构的主干,在学科知识中处于最本质和核心的地位。美国的“2061计划”明确提出“少而精”的教学理念,旨在帮助学生减少对大量孤立的琐碎的事实记忆的力度,将学习的重点放在科学知识结构的理解上,让学生能尽快地抓住学科本质的框架。这样不管学科知识如何发展和补充,学生都能游刃有余地分析和理解新知识,让自身知识结构能不断更新和发展。同时可以提以课堂教学的有效性和学习复习的有效性。我国高中生物学课程标准倡导“提高学生的生物科学素养”。指出“生物科学素养反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平”。教师在设计教学活动时,应将帮助学生理解核心概念作为教学设计的中心,将具体的生物学事实作为设计教学活动的工具,调动学生一系列的思维活动去理解并建构生物学核心概念。
4.1 “遗传信息的传递”的教学实践
本节课是高中生物《必修2・遗传与进化》中的一节课。对于这节课的核心概念之一的“遗传信息的传递”教学设计不仅仅需要考虑本节课的核心概念的教学实施^程,同时也需考虑到本节课在其教学单元和教学专题中的地位,给学生呈现的核心概念建构的方法和步骤不仅能适用于本节课,也能在其他课堂中灵活应用。具体来说,本节课堂的教学设计是围绕“遗传信息的传递”中的核心概念展开的。通过参与“分析案件”和“比较组装的2个DNA分子携带的遗传信息是否相同”的活动,学生清晰地认识了:“同一个体的体细胞中DNA分子所携带的遗传信息相同,遗传信息相同是指DNA分子的碱基对数目及排列顺序相同”。通过探究阶段“尝试自己构建DNA分子复制模型”和“沿着科学家的实验历程进行探究”的活动,学生在评价阶段能够正确地用图示的方法表示DNA分子的复制过程,获得本节内容的核心概念。因此,围绕“遗传信息的传递”中的核心概念的教学能有效地帮助学生理解本节课的核心概念。
4.2 “光合作用”的教学实践
光合作用是生物学中最重要的概念之一,其过程较为复杂,一直是学生学习的难点。对这一核心概念做好分析,对教师更有针对性地开展教学具有非常重要的意义。光合作用这一概念包含着大量的生物学事实,一直以来很多教师对于这节课主要还是单纯讲授这些生物学事实,忽视了分析这些生物学事实内在的联系,一味地让学生背诵,造成了学生死记硬背、,厌学生物的现象。
(1) 概念分析:
合作用这一概念,可以分成如下子概念:绿色植物、光反应、暗反应、物质转变、能量转变。绿色植物(表明生物种类)通过叶绿体(表明具体结构),利用光能(表明能量来源)把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,并且放出氧气的过程。
(2) 创造冲突的学习情境:
学习被看作是解决新旧知识、经验的认知冲突使原有认知结构发生改变的过程。概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义,真实的情境能够使学习变得更为有效。学习的目的不仅仅是要让学生懂得某些知识,而且要让学生能运用所学知识去解决现实世界中的问题。
4.3 整体把握是生物学模块教学的关键――以“稳态与环境”为例
现行高中生物课程标准的一个明显特征是:课程结构发生了变化,即确立以模块作为教学体系。现行高中生物课程标准共设置6大模块:3个必修部分,即分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境;3个选修部分,即生物技术实践、科学与社会、现代生物科技专题。以模块来设置生物课程,课程就有了新特点:
① 每一模块相对独立;
② 围绕某一主题,选取知识内容;
③ 有其内在知识逻辑的内容体系。
例如3个必修模块中:“分子与细胞”模块侧重于对生命的物质基础和结构基础的认识;“遗传与进化”模块侧重于对生命延续的认识;“稳态与环境”模块侧重于对生命系统自我调控的认识。每一模块侧重点各不一样。新课程标准提出:学生在学习了必修1的内容之后,既可以先学习必修2的内容,也可以先学习必修3的内容。由此可见各模块具有相对独立性。每一模块是一个整体,每一模块有其内在的逻辑内容体系,对穿插在每一模块的核心概念也就要从这一模块的整体上来把握和分析。
在高中生物学核心概念教学研究中,究竟什么是生物学核心概念?目前对此尚未形成统一的认识,这就给核心概念的教学带来了较大的困惑。下面以“稳态与环境”必修模块为例,讨论如何利用整体的思想、从整体的角度来把握这一模块的核心概念。
4.3.1 整体思路及模块教学的价值体现
(1) 以主题统整模块内容:“稳态与环境”模块的内容包括植物的激素调节、动物生命活动的调节、人体的内环境与稳态、种群与群落、生态系统、生态环境的保护六部分。前三部分是关于个体水平稳态的维持,后三部分是关于群体水平稳态的维持。无论个体水平还是群体水平,所有的生命系统在不断变化的环境条件下,都要依靠反馈调节机制维持其稳态。因此,以“稳态”为主题统领整个模块的内容,有利于学生对生命活动本质的理解。
(2) 以两大核心事件为贯穿模块内容的主线:稳态的维持依赖于反馈调节,产生反馈调节的基础是信息的传递。因此,任何一个水平稳态的维持都依靠两大核心事件――信息的传递和生命活动的反馈调节、相互作用的结果。以信息的传递和反馈调节作为贯穿整个模块的两大核心事件,有利于学生理解本模块知识之间的内在联系,有利于学生以“信息传递”和“反馈调节”为主线来整体认识本模块。
(3) 模块教学价值的整体体现。
① 丰富对生物学的理解和认识,生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。生命活动是物质、能量、信息三位一体的运动和变化。
② 学习系统分析、建立模型、取样调查等科学方法。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。为了使学生能够运用系统分析的方法进行学习,课标中列举了“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。教师借助于这些内容,要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“稳态与环境”模块中都有很好的载体。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,教师应引导学生运用这些科学方法进行该模块的学习。
③ 了解生物学在生活和生产中的应用。“稳态与环境”模块对学生了解生物学在生活和生产中的应用十分重要。可使学生关注生物科学的发展与社会的关系,如“评述植物激素的应用价值”“关注艾滋病的流行和预防”;可使学生形成环境保护意识,树立人与自然和谐发展的观念,如“关注全球性生态环境问题”“形成环境保护需要从我做起的意识”。
4.3.2 基于“整体把握”的模块教学策略
不论是教学重难点知识,还是普通的教学单元,教学设计都应该站在全面、合理的角度下进行,这就促使“整体把握”这样一个鲜明的模块教学策略应运而生。以往的经验告诉我们,陷在具体的生物学事实和表象性的认识上的教学侧重于学习和记忆数据、术语等,学生只知道一些名词、术语等零散的知识,所形成的知识结构只能是以知识点堆积为主的知识结构,学生迁移能力较差,创新能力和解决实际问题能力不强。这无疑是一种低水平的学习。整体把握基于对模块教学的认识和对重难点知识的理解,从学生思维发展出发,并结合具体事例和学生实际来构建“整体把握”模块教学的基本策略。
(1) 模块整体认识的初步建构。
生命系统(大到生物圈,小到细胞)自始至终都是一个有机整体,从成分到结构再到功能,都是紧密相联系的,生命系统各个部分都有各自错综复杂的知识结构,每个部分的结构有各自的特点。单纯从每个教学知识考虑教学设计,可能对于某一知识点而言,学生还是容易掌握的,但是稍加变换,学生就很难分辨哪个是中心,哪个是核心了。根据课程标准“理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的完整性”的要求,笔者认为,对于“稳态与环境”模块应从稳态的视角,认识生命系统是依存于一定环境条件,能够自我调节,维持自身稳态并与环境相适应的系统。生命系统本身就是多层次的,它们都存在跟外界或多或少的信息和能量交流和交换。这是本模块内容教学的关键之一,也是做好初中与高中衔接的一个有效着力点。
(2) 掌握系统分析、建立模型、取样调查等科学方法是发展科学素养的一个重要方面。
新课程理念强调在生物教学过程中重视科学方法的贯彻。科学方法是引导学生发展思维的研究方法,也是培养学生科学素养的重要手段。系统分析、建立模型和取样调查都是科学方法中常用而重要的科学方法。在教学过程中,教师要加强科学方法的贯串,通过有效合理地学习科学方法,让学生在活动中领悟科学方法的实质。在教学中有两个层面的建议:① 使学生在亲身实践的过程中感受、领悟、理解这些科学方法,同时要用好教材中的“活动”“实验”等栏目。② 挖掘教材中有关内容的教学价值,引导学生运用科学方法对具体的内容进行学习。以人教版教材中的练习为例,内环境的稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。这其中的关键点是:细胞是生物体的基本单位;细胞直接生活的液体环境叫做内环境;细胞维持正常生命活动的基础是需要内环境的稳态。教师让学生遵循这三点,在系统学习本章知识点的同时把握知识结,让新的知识点能融进原有整体知识结构中,让学生的知识能灵活运用,同时通过整体的学习,让学生能更自如的解决学习栏目中设置的问题,及以后考试中的问题。
(3) 通过宏观与微观的联系发展认识。
生命是一个开放的系统,同时又是一个微观和宏观有机结合的系统。这个系统的层次性表现在多个方面,每一个层次都可以成为独立的生命系统,都存在着稳态,同时,不同层之间的关系也不可忽略。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。建立微观与宏观的联系是“稳态与环境”模块的一种思维方式。它不仅体现了认识稳态的多种角度,还建立起了宏观与微观这两种认识方式的联系。通过宏观和微观的联系不仅是模块学习的重要思路,同时也是生物学建构核心概念的基本思路,由基本生物学事实知识点出发,促成生物学一般概念,同时建构生物学核心概念。
5 生物学核心概念研究的展望
生物学核心概念及核心概念体系的研究和建构是一个巨大的工程,具有划时代意义。核心概念与概念体系的建构是基础性的学科和理论的必不可少的构成元素。要建立理论体系型的概念体系,教师就需要不停地对学科的研究现状进行深刻的反思,在反思中寻求建构的规律和检验方法,同时确定研究方向与研究任务,并在此基础上建立自己的理论体系,为这一门学科乃至相关学科提供新的视角与研究方法。
新课程采用模块方式进行教学,有利于学生掌握生物学核心概念。核心概念的研究最终都要为学生服务,因此,要关注学生^脑中的前概念的形成过程。生物学是研究生命现象并探究其中规律的科学,概念获得理论指引教师要有善于总结和概括的本领,研究生命现象规律离不开对事物和现象的描述,要求能从众多的生物学知识体系中提炼出核心概念。核心概念的建构及教学实施需要教育者帮助学生梳理好生物学核心概念。在教学设计中,教师要注意多思考,多归纳,多提炼,让学生在情景中理解核心概念的本质,有效地构建学科纲要,培养学学习生物科学的兴趣和爱好。
此外,教师要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,这些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、有利于终身发展的知识。提高核心概念的教学水平,既是提高课堂教学质量的保证,也是生物教师专业化发展的必由之路。
参考文献:
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[9] 陈际升.核心概念在高中生物教学中的应用[J].考试周刊,2012(4).
【摘 要】初中生物重要概念是学生理解掌握生物科知识之根基。作为一名新时期的初中生物教师,应在教学中注重融入一些策略,以确保学生在规定时间内牢固掌握并学会迁移运用50个重要概念,为将来高中生物科知识的学习打下坚实基础。本文结合个人日常教学实践,提出肤浅建议,以期抛砖引玉。
关键词 初中生物;重要概念;教学策略
一、引言
学好生物知识,关键在于对概念的理解。国家教育部在2011年版的生物新课标中明确规定,初中一、二年级学生需在义务教育中理解掌握50个重要生物概念,以获得扎实基础知识,为将来升入高中进一步学习生物课知识打下坚实基础。因而,作为一名初中生物教师,须引发高度重视,注重加强在初中生物课堂实践中,对这50个凸显的重要概念,借助一些创新的教学手段运用,以期改变原有要求学生对生物概念采用死记硬背的方式,结果既增加了他们的过重学习负担,而且从掌握到的知识牢固度来看,多为孤立、无法实现知识的迁移,导致学习成效达不到理想的状态。在此,本人与大家分享一些个人的实际教学做法,请各位同仁多多给予指正,共同促进初中生对生物课知识的牢固掌握。
二、初中生物重要概念的解析和教学意义
要在轻松中掌握初中生物的50个重要概念,首先要明白重要概念的意思。国家新课标提出的生物重要概念,是有别与其它的概念界定,它主要是对课程中研究的生命基本现象、活动规律、基本原理等作出理解和阐释,不仅涉及到概念的本质、内涵及拓展,也包括有关键语词,还明确指出要达到的学习程度和教学突破目标,是生物课知识的重要组成部分,生物学科中最基本的语言表达及思维单位。
其次是要明确加强对初中生物重要概念的教学意义。
一是生物重要概念,它让学生明白了学习生物知识的重次要点,以便各自能够对生物学习时间进行合理安排,在不自觉中促进了对良好学习习惯的培养和形成;二是50个生物重要概念,大大地改变了学生原来对生物名词学习的盲目现象,极大减轻了学习压力,确保他们以更加饱满的学习状态,对生物知识的理解与掌握到位;三是在生物重要概念的架构下,促使学生有了一个继续添砖加瓦的学习劲,利用他们的好奇心,会主动去对联想到对其它相关名词的探究,更好发挥出主观学习能动性,培养发散思维的形成。总之,实现对生物重要概念的教学,对初中生掌握生物知识具有十分重要的支撑作用。
三、对初中生物重要概念教学的具体策略
在生物课堂教学中,开展重要概念的教学手段,主要可采用以下几种方式。
(一)从感性引入升华到理性的认知
生物课中的50个重要概念都在词语上较为抽象,这对理解、分析能力有限的初中生来讲,要让他们能够准确对这些重要生物概念理解、掌握到位,此时的生物教师,可以在生物课堂教学中运用从感性认识的引入,继而上升为理性认知的教学手段。首先,课前备好一些辅助课堂教学的具体事实或直观材料,尔后在课堂上借助这些基础东西,再去从感性认识的角度,激发学生的学习兴趣,引导一步一步去理性认知这个重要概念,产生理解与掌握,定会收到事倍功半的教学效果。比如,生物教师在讲授“昆虫的生殖和发育”时,可以借助蝗虫、蟑螂、家蚕和蝴蝶的不同发育阶段标本,让学生亲眼目睹到,家蚕、蝴蝶,它们的幼虫和成虫在形态结构上是完全不一样的,而象蝗虫、蟑螂,它们的幼体与成体形态却很像,只不过是个体逐渐长大并出现了翅的变化而已,继而把对于不同动物发育方式可能不同这一重要概念的感性认识,通过进一步的课堂教学活动了解蝗虫、蟑螂、家蚕和蝴蝶的幼虫与成虫生活习性有那些变化?从而理解完全变态发育与不完全变态发育的概念,帮助初中生加深了对动物发育过程的理性认知与理解,并深刻领会到重要概念的本质内涵。
(二)创设生活情景课件让知识迁移
学习生物重要概念掌握的终极目标,是希望学生能够通过掌握到的重要概念的运用,帮助自己在生物学习过程中来解释、判断和解决遇到的相关问题,实现提高生物知识素养,为将来进一步的学习打下良好的基础,因此,对重要概念知识的迁移就显现的非常重要。而解决这一教学目标,此时生物教师可提供生活情景内容的课件,通过把初中生带进真实的生活中,让他们在解决实际问题过程中,学会对掌握到的重要概念知识迁移运用,同时也再次加深对重要概念的理解和记忆。比如:教师在讲授“动物行为”这一重要概念时,可以利用“猫捉老鼠”的视频,给学生分析和解读“猫捉老鼠”的一系列行为过程,让他们首先在内心世界接受到猫捉老鼠是天生的本能习惯,然后教师再让学生观看小猫和老猫捕捉老鼠各自不同的行为过程,再让同学们接受到,原来小猫捕捉老鼠的行为过程,是学习老猫的,这样就理解了动物行为的两种分类,即先天性行为和学习性行为的概念理解,继而对先天性行为是动物生下来与生俱有,遗传所致,后天行为是在成长过程中“学习”得来的抽象词语概念理解,从而加深了学生对动物行为这一重要概念的掌握。
(三)设置问题诱导实现主动性探究
学习兴趣是初中生学好生物重要概念的基础与根本,只有当学生对初中生物课程产生深厚的学习兴趣,才会掀起他们学习的主动性与积极性,达到对重要概念的掌握和运用。其设置创设情景问题,就是一种教学手段。生物教师可以在课堂上设置一些问题,进而引导全班同学参加自由讨论,通过互动,学生对原来存在的重要概念理解偏差和错误得到纠正,达到加深理解之成效。还是以“动物行为”为例,生物教师首先要通过提问的方式,帮助初中生剖析现象背后的规律,引导他们从大量的生物学事实中对这个重要概念形成正确认知,再利用层层递进的问题,进一步点拨学生思维,启发他们深入地对重要概念本质和内涵进行探究,达到深层次理解,最终实现传递“对接”。以猎狗捕食为例,生物教师先通过多媒体,让学生在课堂上观察猎狗捕食过程的画面播放片段,设置学生分析猎狗动作或活动问题,通过回答,让学生从整体的角度掌握到动物行为是一个动态持续过程。初步对这个重要概念形成后,生物教师接着再进一步提出猎狗在什么情况下捕食,有哪些利于捕食的身体特点等问题,让学生通过划分的小组,充分讨论后,得出了猎狗是由外界刺激或体内生理变化引起的捕食行为,其在神经系统和激素的调节作用下,由感觉和运动器官配合来完成的结论。通过对这些问题的思考和辨析,学生对动物行为这个重要概念有了更深层次的理解。
诚然,创新生物重要概念的教学手段还有很多,比如生物教师还可在教学中,将重要概念采用化整为零的分解方式,建立一个以重要概念这核心作用的概念体系,从具体的层次概念中,进行帮助学生梳理出对重要概念需要掌握的生物知识脉络,进一步加深学生对重要概念的理解力。因此,在初中生物教学过程中,生物教师需要围绕50个重要概念的核心教学内容,紧跟时代教学形势,掌握学生的知识结构,积极主动地开动脑筋,不断创新恰如其分的教学手段,促使生物课堂始终保持生机勃然一片,定会收获到更高质量的教学成效,从而促进生物教学事业不断地向前发展。
参考文献
[1] 中国人民共和国教育部. 义务教育生物学课程标准(2011年版).北京:北京师范大学出版社,2012.
[2]刘恩山.在教学中实现主动探究学习与凸显重要概念传递的对接———《义务教育生物学课程标准》修订思路和要点.生物学通报,2012.(03).
[3]汪忠.新版课程标准解析与教学指导.初中生物.北京师范大学出版社,2012.(03).
[4] 吴洪. 初中生物重要概念教学中的概念图策略例谈[J].长三角(教育).2012.(08).
科学概念来自我们的日常生活,它是在人们的日常生活中的活动和交往的过程中形成的,这种概念的形成会出现片面性和错误性,但是想反映出学生思维当中的一些纯粹的,潜在的想法就需要从生活中进行总结。教学活动中形成了生物重要概念,这是对客观事物本质特征的反映。教师在教学过程中也要为学生创造一定的想象的场景,学生身处在一定的情境当中,自然就会出现很多想象的内容,学生再对这些想象的内容加上一些自己的思考,概念化的东西就会在想象和思考的过程中搭建起来。这也就达到了教学的目的,促进了概念的形成。在研究生物进化理论时,了解到生物的繁殖能力非常强,继而产生大量的后代,但是我们赖以生存的条件又是有限的,就会出现生存的竞争。又会在保持亲本的遗传性状的条件下出现变异,不利的变异的个体就会在斗争中被淘汰。对于这些重要的理论概念,和生物进化理论的基础的内容时,我们则需要同学创建情境来更好的说明这些现象。可以在课堂上将学生分成几个小组,派代表进行阐述观点。如第一组通过海洋生物来描述进化理论,从最早的单细胞生物谈到多细胞生物,谈到寒武纪生物大爆发时期,出现的各种海洋生物。这时候就会有人疑问说为什么是生活再海洋中,怎么不从陆地上的生物说起?很好解答的问题,地球刚刚形成时,几乎全部被海洋覆盖。第二组接着这个话题可能就会想到,最早登陆的生物应该是植物,如果动物先登陆很难生存。像这样学生在分组的讨论中不断的发言,表述自己的观点。学生的观点的碰撞中很容易引起对概念的冲突。从生物进化理论分组讨论上看,6个小组都说出了自己对生物进化理论的看法,最终教师给出教学答案,让学生进行反思。这种教学调动了学生的积极性,发挥了学生的主题地位。在课堂上教师把时间交给了学生,学生进行讨论和讲解。让学生分析出了生物进化的具体结果,在不同的物种之间,无机环境和生物之间是相互影响中不断进化的。但是,这种教学策略也有一定的不足之处,就是在小组讨论的时间把握上,如果时间稍长,部分的学生就存在参与的积极性不高的现象。教师可以在学生积极性不高的时候让学生了解下科学的概念,根据学生的学习状态来探讨问题。学生对科学概念的认知是学习学习知识的动力,教师要重视科学概念,同学生一起搭建生物重要概念。
二、注重培养学生的认知能力
学生的认知能力是指在实践活动当中分析、判断、观察、总结、归纳事物的一种能力。中学生的认知能力在一个不断发展的时期,随着年龄的增长,认知能力在不断的提高。这个时期也是培养学生认知能力的重要时期。教师的教学内容不能只有概念,应该对事物的现象做具体的描述和分析,为学生讲解事物内在的联系,以及事物发生的原因和规律。引导学生从具体的事物向抽象的事物进行分析,从具体的形象思维向逻辑思维进行过度。培养学生独立思考,认知事物的能力。这就需要教师对传统的教学方式进行改进,传统的教学方式只有教师在讲,学生单纯的听教师的讲解,对老师所讲的内容感觉到乏味,很多学生不能认真的听讲,这样很难培养学生的认知能力,这样的教学也只是从教科书的层面去分析学生,而不是从学生的角度去分析的。所以要提高学生的认知能力,就要从课堂入手,通过对学生素质的了解,选择适合学生听讲的教学内容,教学的方式不是单一的讲解,而是有演示、有实践、有讨论等,最终达到学生对重要概念的建立和理解的目的。举个反射概念的例子,反射是人体神经系统调节的基本方式,这是初中生物当中抽象又很难懂得内容,如果教师按照教学内容去逐字讲解,学生很难理解其含义。学生只能了解到表面的现象,因为它是体内的活动过程,是看不见,摸不到的抽象的概念。在此概念的教学过程当中,就需要着重从学生所见和亲身的感觉入手,设置概念的情境。引导学生主动得参与到学习中来,启发学生认知反射的概念。让学生亲身体验膝跳反射的过程之后,再让学生对此现象进行识图分析,识图分析对于初中生来说是一项重要的技能,根据膝跳反射的反射弧图,分析找出膝跳反射的五个环节。学生在此过程中一定会有很多疑问,让学生带着疑问去听课,反射弧图中理解不了的问题,主动去分析图,寻求问题的答案。教师同学生共同概括和总结膝跳反射的现象。关注学生的课堂学习情况,培养学生的认知能力,围绕着学生对教学内容的理解组织教学活动,会让课堂教学的质量有所提高,对学生提高认知能力也具有重要的意义。
三、总结
《义务教育生物学课程标准》中新增关注“重要概念”的学习,我的理解是要从生物学教学实践的角度出发,通过探究学习和小组交流活动,使学生对“重要概念”的术语和内涵有更深层的理解,对于学生学好生物学基本原理、规则,掌握生物学基本技能打下良好的基础,同时也有利于生物课标框架之下的知识外延的迁移。因此在教学中要改变过去那种让学生死记硬背生物学基本概念的模式,变被动式学习为主动探究式学习,学生通过实践活动和小组的讨论交流,懂得生物学“重要概念”是对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,并能够利用所学生物学知识解决生活中出现的实际问题,达到举一反三,融会贯通的目的。学好生物学的“重要概念”,这对学生学好生物学及相关科学具有重要的支撑作用。新课标中关注“重要概念”的学习内容,既能让学生打下了扎实的生物学基本功,又培养了学生动手、动脑的能力,同时增强了学生的分析判断、归纳总结的能力。因此教学中既要关注“重要概念”学习的理论基础,又要倡导探究性学习,为此我通过《人体的血液循环》这节课的教学,来充分体现“重要概念”学习和探究活动应该是相互联系,相辅相成的。
一、设计理念与构想:
我们知道人体需要的氧气和养料本文由收集整理必须及时运来,二氧化碳等废物必须运走,人体才能正常进行生命活动,这些物质的运输靠血液循环来实现,在教学中,《血液循环》这部分内容分4课时完成,其中“人体的血液循环”是《血液循环》这节的重点内容,用1课时完成,“人体的血液循环”这节课的设计,即要充分体现《生物学新课程标准》提出关注“重要概念”的学习,又要和倡导探究性学习活动紧密相联。人体血液循环的途径是“人体的血液循环”这节课的教学重点,而血液在循环途径中成分的变化是本节课的教学难点。要想突破本节的重点和难点,理解重要概念“血液循环”、“动脉血”、“静脉血”,以及组织好实验探究活动是关键,所以在教学中我采用观看视频,小组讨论交流,观察小鱼尾鳍内血液流动情况的探究实验,以及小组合作探究等一系列活动,让学生通过自主学习和合作探究等活动,加深对“重要概念”的理解,最终达到转变学生学习方式,变被动接受式学习为主动探究式学习的方法,同时激发他们热爱生活、热爱科学知识的愿望,并培养他们浓厚的学习生物学的兴趣。
二、教材分析
教学目标
知识目标:
1、复述血液循环概念、区分动脉血、静脉血的区别
2、概述血液循环的途径
3、说出血液循环途径中血液成分的变化
能力目标:
1、通过观看视频和小组讨论,使学生掌握血液循环、动脉血、静脉血的基本知识,加深对重要概念的理解
2、通过观察小鱼尾鳍内血液流动情况,培养学生的观察能力及归纳、总结的能力。
3、通过分析血液循环的血液成分变化,培养学生的分析思维能力。
情感态度与价值观目标
1、通过对科学史的学习,了解科学方法、提高探索科学奥秘的兴趣
2、通过小组讨论交流,培养合作意识
3、通过观察实验,培养实事求是的科学态度
重点和难点:
教学重点:
1、复述血液循环概念、区分动脉血、静脉血的区别
2、概述血液循环的途径
教学难点:
1、说出血液循环途径中血液成分的变化
2、通过观察实验,培养实事求是的科学态度
课前准备:
1、教师制作多媒体课件
2、活的小鱼(养殖小金鱼或小鲫鱼,尾鳍颜色要浅一些),显微镜,培养皿,纱布等
课时计划:1课时
三、教学流程及分析
导入新课
通过前面的学习我们知道,心脏和全身的血管组成了一个密闭的管道系统,血液就在这个管道系统中不停地循环流动,它到底是怎样流动的呢?观看视频血液循环的发现,引出本课课题——人体的血液循环
教学过程
活动一:学生以小组为单位,看书讨论,整理并归纳出“血液循环”的概念,即心脏不停地跳动,促使血液在心脏和全部血管所组成的管道中循环流动,这一过程就是”血液循环”。理解了这个重要概念,也就掌握了人体内物质运输的主要过程,同时也为学习人体的能量供给、人体代谢废物的排出等内容打下了良好的基础,同时引导学生归纳、总结出人体血液循环途径,即包括体循环和肺循环这两条途径,为下一步的探究实验做好了前期的准备工作。
活动二:用显微镜观察小鱼尾鳍内血液流动情况
学生在课前准备一些尾鳍颜色浅一些的活小鱼,4人一组,进行实验,1.用湿纱布包裹小鱼,只露出尾部,不要伤害小鱼,2.把小鱼放在培养皿里,使尾鳍平贴在培养皿底部,3.将培养皿放在显微镜的载物台上,使通光孔正对尾鳍,用低倍镜观察尾鳍内的血管及血液在血管内的流动情况,4.观察结束后,将小鱼放回鱼缸,在实验过程中教师要提示学生时常用滴管向纱布及小鱼尾鳍上滴水,使小鱼身体保持湿润,尽量使小鱼少受伤害。
在实验过程中创设问题:
1,如何根据血流方向、血流速度、血管的特点区分动脉,静脉,毛细血管?
2,红细胞在毛细血管中怎样运行的?
3,所有血管内的血液颜色是否都是鲜红的呢?
在实验中,指导学生观察实验现象,找到红细胞单行通过的血管——毛细血管,讨论血液在不同血管里颜色是不同,引出“动脉血和静脉血”的概念,当血液中含氧较多时,血液呈鲜红色,这种血液叫“动脉血”。当血液中含氧较少时,血液呈暗红色,这种
血液叫“静脉血”。教师要强调“动脉血和静脉血”是以血红蛋白含氧多少来区分的。学生理解了“动脉血和静脉血”的重要概念,为下一部分的学习奠定基础。通过探究实验,创设问题情境,小组合作讨论,再根据血流的方向及速度,判断出动脉及静脉血管,培养了学生动手、动脑的实验能力,以及小组合作探究能力。学生在实验过程中通过观察、比较分析,使学生创造性思维和技能得到训练,同时也满足了学生的好奇心和求知欲望。
活动三:展示讨论问题,观看视频人体血液循环途径:
1、体循环的起点、终点及路线?
2、体循环中血液成分的变化?在何处发生变化的?
3、肺循环的起点、终点及路线?
4、在肺循环过程中,血液成分又有哪些变化?在何处发生的变化?
学生看完视频后小组讨论,归纳总结出人体血液循环途径中体循环和肺循环的循环路线,教师找学生代表用笔在白板上一边画图,一边讲解,不完善的地方小组同学可以补充说明,突破重点内容。对于血液循环途径中血液成分的变化,让学生懂得体循环中,血液通过毛细血管网和身体各部分的组织细胞进行物质交换,这样从左心室射出的鲜红色的动脉血,经体循环就变成了暗红色的静脉血。而在肺循环中,血液流经肺部毛细血管网时,进行气体交换。这样,从右心室射出的暗红色的静脉血,经过肺循环就变成了鲜红色的动脉血。而不是动脉里就流动脉血。静脉里就流静脉血。教师再引导学生联系已有的知识:毛细血管的特点、血红蛋白、动脉血、静脉血的特点来分析血液在流动过程中成分的变化这部分内容,很容易就突破了难点。在这里要让学生懂得血液循环的原动力来自心脏。体循环和肺循环是同时进行的,它们的起止点都是心脏,二者在心脏处汇合,组成一条完整的循环途径。这部分内容采取的是让学生观察视频,以问题为主线,小组分析讨论,各抒己见,教师适当引导、归纳、总结,使学习深刻的理解了人体血液循环知识内容,同时也激发了学生创造性思维能力。
知识延伸
通过本节知识的学习,学生讨论归纳出血液循环的意义是:为人体不断运来氧气和养料,又不断的运走二氧化碳等废物。除了掌握课本知识以外,还要把知识延伸到课本以外。要让学生了解心脏内的血液循环,即冠脉循环:为心脏肌肉提供氧气、养料,运走废物的血液循环。如果冠状动脉发生病变,就容易引起冠心病、心绞痛或心肌梗塞等。这样培养了学生搜集整理资料的能力及调查能力,并养成良好的生活习惯,成为健康知识的传播者。
知识梳理
通过本节课的实验、探究、交流、讨论,你都获得了哪些方面知识?找学生归纳总结,教师利用多媒体出示知识要点
1、血液循环概念:心脏不停地跳动,促使血液在心脏和全部血管所组成的管道中循环流动,这一过程就是血液循环
2、动脉血:血液中含氧较多,血液呈鲜红色
3、静脉血:血液中含氧较少,血液呈暗红色
4、体循环路线:左心室(动脉血)主动脉全身各级动脉毛细血管网(物质交换)各级静脉上下腔静脉右心房(静脉血)
肺循环路线:右心室(静脉血)肺动脉肺部毛细血管网(气体交换)肺静脉左心房(动脉血)
4、血液循环的意义
为人体不断运来氧气和养料,又不断的运走二氧化碳等废物
课堂评价:分组出题,小组间进行互评,然后师评
一.填空:
1,下列管道中流动着动脉血的是(c)
a.肺动脉、左心房b.主动脉、右心房
c.肺静脉、左心房d.腔静脉、左心房
2、血液从主动脉到左心房流经的路径是(d)
a.肺循环b.体循环
c.肺循环体循环d.体循环肺循环
二.解释重要概念:
血液循环、动脉血、静脉血、血液循环意义
三.简答:
人体血液循环中体循环的路线和肺循环路线
四.分析:
用橡皮筋扎紧人的手腕,手面上的静脉就会变粗而凸显出来,请说明原因。
如果用橡皮筋扎紧人的手腕,手部血液不能沿静脉回流入心脏,会使手面上的静脉因充满血液而变粗并凸显出来。
课外探究:调查你的亲属中谁患了高血压?你对高血压有多少了解?什么是高血压病?用血压计为你的亲属测量血压
关键词: 物理概念;引入;形成;巩固
中图分类号:G623文献标识码:A文章编号:1003-2851(2009)10-0137-01
物理学是一门自然科学,它是由基本概念、基本规律等方面组成的,而物理概念是物理学的基础,是物理现象、物理规律的本质属性在人们头脑中的反映,它是进入理性认识的第一步,是进一步学习物理知识的基础,只有在掌握了物理概念的前提下,才能理解物理现象,掌握物理规律,解决物理问题。所以搞好物理概念的教学,对提高中学物理教学质量是至关重要的。
一、概念的引入
所谓概念的引入,就是在前面所学知识的基础之上,引入一个新的物理概念。要搞好新概念的引入,教师吃透教学大纲,把握好教材是关键。教师需熟练掌握所引入的新概念与前面所学知识的内在联系,了解学生已有的知识,才能在课堂上恰如其分地给学生提出新的概念。引入新概念的方法是多样的,可以根据学生已有的知识,层层设问,逐步引导,由表及里,不断深入;也可以一石惊天,突发疑问,引起学生的思考与重视;或者首先设计一个有关的实验,引导学生观察,利用学生已知的物理现象和概念加以比较分析等。
二、概念的形成
学生新概念的形成,必须是正确而清晰的,不能似是而非,含糊不清。为了使学生能够正确掌握、深刻理解一个新概念,不仅要从多个角度去讲清它的内涵,如定义、定义式、单位及物理意义等,还要讲清它的外延,将这一概念同相关的概念加以对比,弄清它们的联系与区别,从根本上去把握、理解新概念,并通过适当的例题引导学生深入认识。
例如,在把电场强度这个概念引入后,边做演示实验边分析:在电场中的某点,放入的检验电荷所受电场力的大小与检验电荷所带电量有关,电量增加,电场力增大;电量减少,电场力就减小,但电场力与电量的比值不变(即电场力与电量成正比),且在电场中不同的点,这个比值一般不同,同一点这个比值不变,与检验电荷电量的大小、电性无关,只是电场力的方向与检验电荷的电性有关:正、负两种电荷在电场中的同一点所受电场力的方向相反。如果我们知道了电场中各点的这个比值,就可确定任何一个检验电荷在电场中任何一点所受电场力的大小及方向,这样,整个电场的力的性质也就清楚了。于是,我们定义:在电场中某点的检验电荷所受的电场力与所带电量的比值,就叫做该点的电场强度。若用E表示电场强度, F表示电场力,q表示电量,则电场强度的定义式为E=Fq。电场强度是一矢量,规定:正检验电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场方向,也就是电场强度的方向。电场强度的单位是由力的单位和电 量的单位根据定义式来确定的,在国际单位制中,力的单位是N,电量的单位是C,则电场强度的单位就是N/C。
从教学实践来看,学生只有理解了,才能变成自己牢固掌握的知识。因此,对于阐明一个概念的物理意义,要有足够的重视,以便于使学生能够具体而确切地去理解新概念。电场强度的物理意义是:电场中某一点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。可见,电场强度虽是由检验电荷所带电量和在电场中所受的电场力来定义的,但电场强度与检验电荷的有无、电性及电量大小无关,它是表征电场的力的性质,描述电场强弱的物理量,只与场电荷及观察点在电场中的位置有关。而放在电场中的电荷所受的电场力,则是由电场中某点的场强E和所放电荷q两者决定的。电场力的大小为F=qE。电场力的方向与所放电荷的正、负有关,若所放电荷为正电荷+q,电场力的方向与该点场强方向相同;若所放电荷为负电荷-q,则电场力的方向与该点场强方向相反,而且场强E和电场力F的单位也不相同。通过上述分析讲解,同学们对电场强度这个概念引入的目的、建立的基础及它在物理学中的意义和作用就可以初步掌握了。
三、概念的巩固
巩固新获得的概念,是使学生理解概念、掌握概念的必经之路,目的是使学生能够熟练地驾驭概念、应用概念去分析解决问题,在应用过程中培养能力,对新概念的巩固可以采用多种不同的方式。首先是引导学生正确理解、应用新概念。可在课堂上有针对性地列举一些有关的物理现象或物理问题,让学生用获得的知识来解答,或采取同学们相互提问,共同解答,展开讨论的办法,调动学生的学习积极性,达到使全体学生理解概念,掌握概念之目的;其次是有目的地给学生精选一些典型的题目,加强课后练习,鼓励学生主动地应用概念去分析研究身边的物理问题,通过反复练习,举一反三,使学生对概念逐步由感性认识上升到理性认识,并牢固地掌握它;再次,在讲授了一个新概念之后的教学中,要不失时机地联系复习这一概念,加强巩固;第四,教师要善于发现学生对概念的错误理解和认识片面的地方,并采用不同方式及时进行纠正和弥补,如果纠正和弥补方法得当,也可以给学生造成强烈印象,达到牢固掌握概念的目的。例如,有的学生总是认为电场强度与检验电荷有关,这时可引导学生设想有一场电荷,它在它的周围空间建立了电场,各点有各点的场强,怎样测得?用检验电荷,取走检验电荷(场电荷还在)还有电场吗?各点场强变了没有?学生自然会得出结论。
关键词:初中生物学;重要概念;建构;实施途径
在生物课程中生物学概念是基本内容组成,并且使生物学课程的核心,它主要就是对生命的基本特征、规律等进行讲解,让学生对生物学有一个基本认识且为以后的生物学习打下坚实的基础。而在初中生物概念教学中,教师不能一味的将概念灌输到学生的头脑中,应该考虑到学生的接受能力,然后进行合理的教学。那么怎样的方法途径才能够让生物学概念知识被学生很好的吸收呢?下面我们就来做研究探讨并找出解决问题的实施途径。
一、建立重要概念意识,明确生物教学中的“重要概念”
在生物学教学中,为了提高课堂学习效率,教师们就要将重要概念的内容进行组织并开展教学活动,这样才能让学生对重点知识有深刻的了解和认识。那么应该怎样开展教学活动呢?首先,教师应围绕重要概念进行展开,根据概念内容选择教学方式,无论是用实验、讲解、资料分析等,都是可以为学生构建正确的重要概念并帮助学生理解知识点。就比如说,在学习“生物体的结构层次”时,教师就也可以列出以下几个重要概念:1.细胞是生物体结构和功能的基本单位。2.植物细胞和动物细胞相比,,植物细胞具有叶绿体和细胞壁结构,但是动物细胞不具备。3.生物都是有单细胞和多细胞组成的。4.动物细胞和植物细胞都具有细胞质、细胞膜、细胞核、线粒体等结构。5.细胞进行分裂、分化,主要就是用于生物体的生长、发育和生殖。
二、亲身实践,积累知识
由于生物学教学与人身体反应具有很大联系,因此在生物学教学中教师就可以通过学生的亲身实践来了解生物概念规律以及基本原理。这种方式就是让学生亲身体验,用直接感受来让学生深刻记忆,从而达到积累知识的目的。对于初中生来说,他们的思维是很活跃以及有较强的好奇心,所以任何事情都能够引发他们去思考。生物学可想而知和我们的现实生活息息相关,而在课堂上用生物学内容讲生活中不为人熟知的科学用教学方式讲述出来,这样的方法必然会引起学生极大地学习兴趣,并且也能让学生们深刻记忆。就比如说,教师在讲“反射”这课之前可以和学生们做一个小游戏,挑选几名学生让他们蒙住眼睛,在不知道的情况下让他们去伸手碰热杯子,然后让其他的学生来观察被蒙眼睛学生的反应。其实像这样的例子在生活中数不甚数,通过这个亲身实践,让学生讨论思考举出生活中类似的例子,这样就能够让学生们能够对反射有更深层次的了解。而且还可以让学生体验膝跳反射,学生自己体验简单的反射存在,这样不仅有利于激发学生的学习兴趣,还能提高他们的交际能力以及分析能力。像这样的教学方式就能够引发学生对本节“反射”课程学习的热情与积极性,让他们真正的掌握好重点概念,并且可以活跃课堂气氛,从而达到解决初中生物学重要概念课堂教学的目的,实现生物学教学意义。
三、运用对比,引导区分
一般在初中生物教材上都是概念居多,对比较少,这样就很容易让学生们混淆一些相似的内容。比如说动植物细胞的基本结构,植物光合作用和呼吸作用等等,而用对比的形式将他们进行对比,这样就更能让学生掌握基本概念以及属性。
例如光合作用与呼吸作用的对比:
联系呼吸作用的进行必须要光合作用制造有机物;光合作用的进行必须要呼吸作用释放能量,这两者之间是相互依存的。 结语:综上所述,我们对生物学中重要概念的教学做了一些研究和探讨,作为教师应该在讲课之前对讲课内容做好充足准备,并且在课堂上还应该根据学生提出的观点进行灵活的讲解,从而达到重要概念的建构。如果学生只能记住一些生物学事实,而不能通过事实的抽象构建生物学重要概念,那么这就不能够解决生物学中相应问题,同时也不利于学生生物课程的学习。所以,想要初中生物学重要概念的课堂教学更加有效,且能提升学生的知识掌握能力,那么教师在生物学教学中就要扮演好主导者、合作者和参与者,和学生们共同实践并做好有效指导。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准:2011年版[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
1 对初中生物学重要概念的理解
布鲁纳认为,“帮助学生有效地习得概念是学校教育的目的之一”。《标准》中指出,“概念是对事物的抽象或概括”,“生物学重要概念处于学科中心,包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用”。過去,经常把一个概念理解为就是一个术语,这种对“概念”的认识和《标准》中要凸显的重要概念中所指的“概念”不是一回事。概念一般包含三方面:术语、内涵和外延。比如呼吸作用,这个词是术语,“在生物体内,细胞能通過分解糖类等获得能量,同时生成二氧化碳和水”这句表述是内涵,是要传递的重要概念。呼吸作用这个概念适用的对象是植物、动物、微生物,所以,植物、动物、微生物是呼吸作用这个概念的外延。在教学中,教师要传递重要概念就是要重视传递重要概念的内涵。
2 在初中生物教学中凸显重要概念传递教学的意义
教学就像架一座桥,学生的前概念是此岸,学生掌握的科学的重要概念是彼岸,教师架的“桥”对学生的终身成长、个人发展可以有以下作用。
2.1有利于夯实学生的学习基础
奥苏贝尔认为,“影响学习的最重要的因素是学生已知的内容”,“当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时,意义学习就发生了”。所以,学生的认知结构、学习基础对他的后续学习很重要。按国家教育部规定在初一、初二学生中开展初中生物义务教育,《标准》中规定的50个重要概念,这样就要求学生平均每周理解、掌握1—2个,免除了学生对大量孤立事实和知识的学习、记忆和耗时,切实减轻了学生過重的负担,使学生在教师凸显重要概念传递的教学设计下有时间加强对重要概念的深入理解,获得扎实的初中生物学科知识,以为将来学习高中的生物核心概念打下良好的基础。
2.2有利于学生知识迁移
学习的目的之一是为了运用,由于生物学重要概念处于学科中心,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用,学好生物学重要概念,有利于巧妙地运用、知识的迁移,使学生学得更加灵活、主动、有成就感。如学生了解了植物呼吸作用和光合作用这两个重要概念的内涵后,对新疆的瓜果为什么特别香甜、光合作用和呼吸作用的比较等问题必然能做出正确的思考。这样既使学生在做题中深化了对相关重要概念的理解,又切实体会到能活学活用、学习知识的乐趣和意义,从而又更加愿意去学习、去探究、去关注生命科学、去完善自身,形成良好的情感态度价值观。
2.3有利于初高中生物知识的衔接
根据布鲁纳的概念编码系统理论,“学习者只有熟练掌握了具体知识,才能发现较低层次的规则,从而有可能把它们重新组合成较高层次的规则”。凸显50个重要概念的教学夯实了学生学习基础,学生掌握了较低层次的规则,获得了较强的生物知识迁移能力,有利于重新组合成较高层次的规则,即利于初高中生物知识的衔接,使高中生物教师的教学负担减轻许多。如学生在初中时对呼吸作用的重要概念记忆清晰,有这方面的知识背景,学习起高中生物细胞呼吸的核心概念来可以直接深入到分子水平,高中教师教起来也必然如鱼得水、信心百倍。
2.4有利于全面提高学生的生物科学素养
生命科学属自然科学,成功的科学教育可使学生主动形成科学概念、提高科学素养。《标准》中增加的50个重要概念是专家团队长期研究的结晶,学生掌握后,能用重要概念到现实社会、生产、生活去发现问题、思考问题、解决现实问题,能对所学知识灵活运用,与社会生活密切结合,显示出学生全面提高的生物科学素养,这又与《标准》的另一理念“提高学生的生物学素养”相一致,重要概念的教学有利于提高初中生物教学的质量。如学生掌握了呼吸作用的重要概念后,会知道:“萝卜放久了会空心”;如何去让摘下的水果、蔬菜保鲜;如何去让粮食合理贮存;如何降低夜间蔬菜、水果的呼吸作用以增产增效……能正确解释身边发生的生物学现象,表现出学生较高的生物科学素养、具备实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新能力。
3 凸显重要概念传递的教学策略
3.1以生物科学史实凸显
科学经常通過所处那个时代的科学家认为正确的概念来表达,科学概念形成的過程就是艰难而绵续的科学史。生物科学史的形成是无数学识渊博的科学家勇往直前、孜孜以求、辛勤探究的漫长而艰辛的历程。生物科学史是科学家思想的结晶,其中富含大量的事实性知识,通過科学家研究形成的重要概念、核心概念是概念性知识。学习科学史能使学生在明白科学的本质、科学的开放性,学习科学家对科学的痴迷和献身精神。在传递重要概念时,以生物科学史凸显,学生随着科学家的研究,在了解科学探究、体验科学家探究的进程中,逐步了解了相关的事实性知识、相关概念不断获得、生成,从而趋向重要概念的形成。如在传递“DNA是主要的遗传物质,基因是包含遗传信息的DN段,它们位于细胞的染色体上”这一重要概念时,可以从孟德尔的豌豆实验开始,展示什么是显性和隐性,随着生物学的发展,特别是分子生物学的发展,人们知道了控制生物性状的DNA小片段叫基因,其中控制显性性状的叫显性基因、控制隐性性状的叫隐性基因,基因如何在亲代、子代之间传递。学生通過对遗传部分生物科学史的了解,更有利于掌握关于遗传的重要概念,也有利于形成大胆猜想、开拓创新、乐于探究的科学精神。
3.2以生物实验凸显
学习概念不能仅靠背诵,生命科学是实验性的科学,教师围绕重要概念内涵的传递设计一系列生物实验让学生探究,激发学生的好奇心、求知欲,让学生在做中学,让他们在主动地动手、动脑中理解、习得生物学的重要概念,提高科学探究能力。如在传递“植物在生态系统中扮演重要角色……”这一重要概念时,涉及“绿色植物在生物圈水循环中的作用”、“植物的蒸腾作用”这些知识和概念,可以设计3个实验:①测定叶是绿色植物蒸腾作用的主要器官;②以口吹已洗干净的伸入水中的菠菜叶看有无气泡冒出(说明叶的表面有冒气的小孔,即气孔);③观察菠菜叶下表皮的气孔并画图。通過这样层层深入的实验,有利于学生掌握植物蒸腾作用的概念——“水分以气体状态从植物体的表面(主要是叶)散发到大气中的過程”,从而有利于学生对“绿色植物在水循环中作用”的掌握、理解,以更好地构建“植物在生态系统中扮演重要角色……”这一重要概念。
3.3以丰富的事例凸显
关键词:天然药物学;教学模式;职业教育;微课
1.微课的概念
微课(Microlecture)这一概念,是由美国新墨西哥州生还学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)于2008年首次提出。这种新型的教学模式充分利用了数字化、网络化、智能化等技术手段,将理论和实践紧密结合,同时在短时间内展示出课程的核心部分,从学生的角度出发进行教学,更为广大学生所接受。
目前越来越多的职业学校将微课模式应用到各种专业化教学实践中,并取得了较好的教学效果。因此,天然药物学教学也开始采用这种全新的教学模式。
2.天然药物学教学中存在的问题
天然药物学是五年高职药物制剂专业重要的专业课之一,具有很强的实践性,目前在教学中存在一些问题,笔者结合从事天然药物学一线教师的教学经历,归纳为以下几个方面。
(1)课堂教学方法单一。天然药物学是一门实践性很强的学科,教学内容鲜明,生动,真实。传统理论教学以教师讲解为主,课程中有大部分药用植物、中药饮片知识,学生只能通过图片的形式观察,不能很好地展示部分药材的重点特征,无法激发学生的兴趣,整个课堂教学显得不够生动,形象。
(2)实验教学环节薄弱。天然药物学涉及的实训内容较多,传统的实训教学方法只是结合理论知识让学生被动地完成实验任务,对实验过程所涉及的诸多问题没有进行深入思考。在实训环节天然药物学包括让学生认识植物根、茎、叶、花、果实和种子等器官的结构的内容,由于季节、温度、气候等的影响,有些实验并不能在课上完成。除此之外,在学习药材鉴定知识时,由于药材、设备等问题的限制,很难做到一人一组,学生不能独立操作。
(3)课后缺乏沟通平台。天然药物学是一门与生活息息相关的学科,要求学生能够识别传统中药材并能做进一步的真伪鉴定。传统的课堂教学使学生在固定的时间和地点进行学习,造成学生缺少思考的时间及与外界接触的机会,这样的教学方式在一定程度上影响了教学效果。
3.微课在天然药物学教学中的应用
(1)微课演示讲解专业术语。这门课程前半部分包含很多植物解剖学基础知识,专业术语较多,在学习植物特征时,要抓住要点。微课的设计需要倾向于对专业术语的理解。可以对野外植物解剖进行录像,理论讲解的同时播放视频,边看边讲,就能使学生更容易地掌握各科植物形态特征的一般规律。
(2)微课讲解实验要点。中药的显微鉴定实验教学是天然药物学实践教学的重要组成部分,中药饮片的微观结构因种类的不同而有显著差异,而正是因为这些差异,才可以准确区分各种药材。课前教师先利用数码显微摄影技术制作显微切片的视频图,在讲授药材显微鉴定时,直接播放微视频,能够真实地再现显微镜下所观察的细胞组织结构。通过这样的微视频播放,学生对药材特性的认识更深刻,更加逼真,学习效果明显。
(3)完善网络化课程。天然药物学的核心内容是中药饮片的识别及真伪优劣的判断。对于特别贵重的药材,由于价格的限制,教学标本有限,在课堂的讲解时不可能人手一份进行实物的识别与鉴定。利用高清摄像机拍摄贵重药材的各种特征,并且将一些容易混淆的伪品进行对比。将各个微课程制集中在一个网络平台,不仅提高了学生学习效果,同时在一定程度上做一些科普,利于广大百姓接受。
4.结语
微课教学作为一种新的教学方法,其主题鲜明,内容精简,一方面可以将理论知识的学习变得直观,激发学生的学习兴趣;另一方面,因不受时间和空间的约束,便于学生课后的自主学习,是传统教学方法的有效补充。但是,在高职药物制剂专业天然药物学课程的建设中,微课教学还处于探索阶段,不能忽视传统的教学方式,应该将传统教学方法和微课有机结合起来,这样才能更好地激发学生的学习兴趣,提高职业学校学生的基本药学素质。
参考文献: