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保护生物学的概念精选(九篇)

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保护生物学的概念

第1篇:保护生物学的概念范文

一、在探究式学习中,教师所提的问题要与生物学概念紧密联系起来。

生物学是一门科学,学习科学本身就包含探究,这是由科学的本质决定的。科学概念的获得无不是通过科学探究的过程实现的。通过探究学习,学生可以对生物学概念达到深层的理解和掌握,并获得一定的迁移能力。在探究式学习中,问题讨论所扮演的重要角色是不容忽视的。教师在设计问题时,在利用挂图、实物及演示实验等直观手段的同时,可以把教材中的习题、小栏目等改编为概念探究的情景问题,所提的问题要与学生必学的生物学概念相联系,要激发学生的兴趣,激发他们的探究欲望,让学生带着问题观察,并通过小组讨论加深对生物学概念的理解。

比如七年级上册的“绿叶在光下制造淀粉”实验,教师在组织学生进行探究活动的时候,可以提出以下三个问题:往叶片上滴加碘液的目的是什么?加碘后,叶片部分变蓝,这说明叶片中含有什么?而遮光部分叶片没变蓝,这说明叶片中的淀粉是从何而来?通过学生实际探究,观察归纳,更深入地理解了“淀粉是光合作用的产物”、“光是光合作用的必要条件”这两个生物学概念,从而比较容易地概括出光合作用的概念: “绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中合成了淀粉等有机物,并且把光能转变成化学能,储存在有机物中,这个过程就是光合作用。”

在探究“蒸腾作用”的活动中,教师在演示“植物的蒸腾失水”实验之前,可以提醒学生注意以下问题:两个试管内的水面上为什么要滴些植物油?罩在带叶枝条上的塑料袋内壁上会出现水珠吗?如果出现,是从哪里来的?通过对问题的思考和讨论,为学生提供主动进行概念解释的机会。问题讨论促进概念的精致化,学生带着这样的问题观察实验,然后分组探究活动,就能够形象直观地掌握和理解蒸腾作用的概念,知道蒸腾作用是水分以气体形态从体内散发到体外的过程。

二、在探究式学习中,所提供的感性材料要能使抽象的生物学概念具体化。

用语言文字叙述的生物学概念是抽象的,学生理解起来比较困难。概念的理解与获得有赖于感性材料和经验。在初中生物探究学习活动中,教师所提供的感性材料主要是各种直观教具(模型、标本或图像),教师的生动讲解和学生原有的知识和生活经验也属于感性材料范畴。如果缺乏一定的感性材料或经验的支持,则学生即使死背定义也未必能理解和掌握其真正涵义。

比如在探究“生物之间的食物关系”的时候,教师可以用多媒体播放一个直观的感性材料:屏幕上出现稻田和草地,稻田里有呱呱叫的青蛙,草地里有活蹦乱跳的蚂蚱和低头觅食的公鸡,一条大花蛇窜来窜去。一只老鹰从高空突然俯冲而下,以迅雷不及掩耳之势向花蛇扑去。播放完毕,让学生根据自身的生活经验探究分析农田中的各种生物之间存在什么样的关系(吃与被吃),然后让学生利用原有知识把这几种生物彼此之间的捕食关系串联起来,看看是不是像一个链条?所连的图形有几个环节?位于不同环节的动物所吃食物有何不同?通过探究这些问题,把“食物链”的抽象概念具体化为各种生物通过一系列吃与被吃的关系,从而更好地理解“食物链就是各种生物之间由于食物关系所形成的联系”这一抽象概念。

类似“食物链”这样抽象的生物学概念在初中生物教材中比比皆是,像警戒色、保护色、拟态等概念,都可以通过探究活动提供大量的感性材料,把抽象的生物学概念具体化,然后引导学生自己总结,并对概念下定义。所提供的感性材料要使抽象的生物学概念具体化,感性材料越丰富、越全面,概念掌握越准确。这样能让学生从不懂到懂,深刻理解概念的形成。

三、在探究式学习中,概念的掌握要多建立在对话与交流的基础上。

有些教师会把探究式教学片面地理解成激发学生独立自主的探索能力,对生物学概念的教学倾向于先通过学生的个人观察和感悟,然后师生单向讲解和传授。其实,这样的探究活动并不能真正调动学生的积极性和主动性,当然也不能让学生更好地理解生物学的概念内涵和外延。如果学生对生物学概念缺乏实质性理解,对某些概念的认识就容易出现偏差。比如容易将“非生物环境”错误地等同于“非生态环境”,将“呼吸运动”与“呼吸作用”混为一谈,等等。像这些存在于科学认识和生活认识之间的偏差和错误,就可以在师生的对话与交流中得到及时的澄清与解决,这样学生对概念的理解就可以达到一个更高的思维层次。

第2篇:保护生物学的概念范文

【关键词】生物教学 小组合作 建构生物模型 手势

生物学是一门研究生命现象及其活动的科学。生物学概念不仅是生物学科的基础,而且是生物学领域最基本的语言表达单位。在传统的生物学概念教学中,往往出现教师对概念的教学重结论轻过程,重灌输轻引导,造成学生对生物学概念不理解只是死记硬背,很大程度上阻碍了学生对生物学学习的兴趣。我结合自己的教学实践,对新课程背景下初中生物教师如何有效地进行生物教学的体会如下:

一、利用小组合作在生物课堂教学中提高主体参与效率

1.班级小组制建设加强了学生参与合作意识的培养

“小组合作学习”,顾名思义,是一种以“小组”为单位的“合作性”学习,是以小组活动为基本教学形式的一种教学活动。它把一个班级学生按学业成绩、思想品德和心理素质等依据平均分成若干个"组间同质、组内异质"的小组,在教学过程中以小组活动为核心,要求学生互助合作,尝试探索知识,并以小组的总体成绩作为评价和奖励的依据,从根本上能改善课堂气氛,全面提高学生的整体素质。

2.小组活动更能体现探究教学的价值

探究要求确定假设,进行批判的和逻辑的思考,并且考虑其他可以替代的解释。这一些探究活动的设置的出发点都能以小组合作中创设,小组形成的单位在组织下更能有效开展探究教学活动,借以实现课堂教学的目标,实现探究式教学最大的价值。

3.小组合作更重重视学生对知识的理解沟通表达

在探究教学的过程中经常会有很多中情景比如当教师提出一个问题,该问题的答案是丰富多彩的。这时候让学生进行交流,能最大程度的满足学生的表达需要,而且能真正达到互通信息,共享成果的效果。小组合作学习很重要的目的就是集合学生的力量,通过思维的交流碰撞来激发灵感,促成问题的解决。

二、建构生物模型对促进生物教学、提高教学效率有非常显著的作用

1.生物模型的建构可以将抽象的知识难点直观化,有利于重点难点的突破。学生在亲自参与模型的建构过程中,会不断发现问题、解决问题。

2.建构生物模型能培养学生的创新思维,巩固所学知识,并且能反映出学生对知识的掌握情况,是教学反馈的有效手段。通过对模型进行评价,教师也能了解学生对知识掌握达到了什么水平。

3.建构生物模型能让学生切身体会到科学发展历程,树立起严谨的科学态度。在建构模型的过程中学生不是简单的旁观者,而是以科研者的身份直接参与其中,不断利用创造性思维来解决问题,这样会使学生精力更加集中,思考更加积极,学习更加投入,使自己对科学探究有更深层次的感悟,从而能促进学生树立严谨的科学态度,为他们的终身学习奠定良好的基础。

三、利用手势搞活生物课堂

1.手势可以化“不可见”为“可见”

在生物教学中,有些知识是相当抽象的,在没有多媒体教学的情况下,我们很难将其用语言描述清楚,因为很多时候这部分知识是我们见不到的,这时就算是配合挂图教学,也很难激起学生兴趣,这时的手势教学显得更为重要,它不但形象,还能使学生情不自禁跟着老师做,且做完之后,往往有有恍然大悟的感觉,也就把与手势相应的知识牢记在心。

2.手势可以化“静”为“动”

书本上的知识都只是用静态的文字表达出来的,而它往往表示的是一种处于动态下的现象。那么手势就可以把处于静态中的知识动态地表达出来,从而加深了学生对知识的理解,也有利于学生对知识的掌握。

3.手势可以化“难”为“易”

有些生物学知识是较难懂的,我们称之为教学难点,一般来说,这类知识出现的名词较多,学生易混淆,借助手势,我们可把这类知识简单化。

四、利用生物课堂教学,养成学生环境保护的意识

课堂教学中渗透环境教育是培养学生环保意识的重要理论,现行的中学生物教材有很多章节都可以发现生物学教学与环境教育的契合点。因而教师就应该立足课堂,利用教材,利用课堂教育这个主渠道,适时、适量、适度地渗透环境教育,让学生自觉养成环境保护意识。

1.利用教材已有的资料对学生进行教育。

在教材中有不少环境污染的例子,如人教版生物必修七年级下册有关酸雨、臭氧层空洞,温室效应等有关环境保护的内容。在课堂教学中我们完全可以充分利用这些资料对学生进行环保教育。

2.结合教材的内容进行适当拓展。

在教材中有些内容与环保有关,但并没有具体的例子,而且篇幅也不够大,我们可以做适当的拓展,培养学生的环保意识。又如,在“保护生物的多样性”这一章节中,除了课本提供的几种动植物资料外,还可以播放一些珍稀动植物的录像片,以便进一步增强学生热爱动植物的情感。

3.课堂教学中介绍一些环保节日

早在1987年联合国就提出把20世纪的最后10年定为环境教育10年,1997年联合国再度召开世界环境大会,并制定21世纪第一个“环境教育10年”。在课堂教学中,结合教学内容穿插介绍一些与环保有关的节日。

深化教育目标,处理好全面发展学生素养与应试能力提高的关系。优化教学方法,合理使用教学需要的教学手段,将教育理念、学习方法践行于教学实践中,实施个性化、人性化教学,努力使课堂更精彩,教学更有成效。

在不断地探索和实践中,通过不断反思与改进教学,相信教学的质量和价值一定能不断提高。

参考文献

[1]周美珍等主编.中学生物学教学法.高等教育出版社.2002年12月

[2]俞志斌.生物教学中引发学生探究的策略.南京师范大学出版社.中学生物学.2004年第1期

[3]袁锦明.新课程理念下学生自主学习的实施策略.陕西:陕西师范大学出版社,2008年第4期

[4]汪忠,刘恩山.生物课程标准解读,北京:北京师范大学出版社,2002年5月,第一版

第3篇:保护生物学的概念范文

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:

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

[2] 胡玉华.生物学核心概念及其教育价值和教学理解――以“稳态”概念为例[J].教学与管理,2012(1).

[3] 胡玉华.对生物学核心概念及其内涵的研究[J].生物学通报,2011(10).

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[5] 张颖之,刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用――从记忆事实到理解概念的转变[J].教育学报,2011(6).

[6] 王莉.基于概念获得理论的生物学核心概念教学[J].现代教育科学,2011(6).

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[8] 李红菊,刘恩山.中小学生物学课程中生态学重要概念的筛选及表达[J].生物学通报,2010.

[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).

第4篇:保护生物学的概念范文

概念是对事物的抽象和概括,生物科学在其发展历程中有许多重大发现,生物科学方法是揭开生物世界奥秘的各种有效途径、手段。生物教学中可以通过介绍科学家的科学研究方法来培养学生科学的思维方法,帮助学生消除错误概念,建立科学概念,从而提高学生的生物科学素养。例如在遗传规律的教学中,可以让学生查找相关资料,知道孟德尔研究遗传规律的方法和过程。孟德尔利用业余时间进行植物(主要是豌豆)的杂交试验,经过多年的不懈努力,揭示出遗传学的两个基本规律———分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。孟德尔在研究中运用的是“假说———演绎法”,即提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这是生物科学研究的基本过程。这是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法,也是培养学生科学方法,提高学生科学探究能力的重要方法。通过熟悉孟德尔的发现之旅,学生不仅掌握了相关重要概念,还训练了观察能力,思维能力和分析能力,同时也培养了科学的研究方法,从而提高了学生的生物科学素养。

二、开展探究活动,培养学生的科学探究能力

生物科学素养不可能单纯地依靠知识的讲授、灌输来形成,必须改变教学的策略和方法。生物课程标准的一个基本理念是倡导探究性学习,而加强科学探究是培养科学素养的重点。为此新教材一改过去过多地注重科学知识的弊端,十分重视全面提高学生的科学素养,安排有多个探究活动,尽管各个探究活动要求达到的目标和侧重点有所不同,如有的重点是在如何控制变量和设计对照实验上;有的是要求学生体验探究的一般过程。但是可以说每个探究活动都蕴涵着丰富的培养学生科学素养的内容。例如学习“人体的免疫防线”时,引导学生通过模拟实验来探究皮肤是一道保护屏障,这样可以把复杂的实际问题转化为理想的简单问题。模拟探究前,教师可引导学生讨论:①模拟实验中模型(苹果)与原型(人体皮肤)的关系?②如何设计实验组与对照组?③如何控制变量?④为什么要将实验材料按四种情况分别进行处理?在充分思考的基础上根据探究计划开展探究,由苹果皮的功能推理出人体皮肤也有相似的功能。再通过调查家人、同学等,结合自己的生活经验,了解皮肤破损引起的伤口感染情况等,从而证实类比得到的结论是正确的,感悟人体的皮肤是一道保护屏障。在整个探究活动过程中,学生需要不断地对所遇到的问题进行分析思考,使学生的思维能力和生物科学素养得到螺旋式发展。因此探究活动非常有利于培养学生的科学思维方法和科学素养。

三、认真组织开展生物学实验,指导学生掌握科学方法

生物科学是一门以实验为基础的科学,科学的结论建立在对充足的材料进行观察和比较的基础上,生物科学的核心概念、原理,均来自于科学家的科学实践。因此,实验是学好生物学的基础,也是培养学生科学素养的重要途径。例如在学习生物体的基本结构时,请学生制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞等临时装片并观察细胞结构,教学过程中,教师可先示范一次,然后让学生独立完成。实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流,自己找出原因。绘图时要求学生一定要尊重事实,不要按照挂图或教材中的插图去描绘,以培养学生实事求的科学态度。学生通过实验,在“做中学”的过程中,对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念的理解将更深入。这样,在学习活动中,学生能主动获取知识,体现了自主、合作、探究性的学习过程,把实验贯穿于教学的全过程,做到师生互动而又以学生动手实践为主,并且学生的实践活动又是在教师的精心设计下进行的,通过实验过程中的活动和探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要实事求是的科学态度。这样就把传授知识,训练基本技能和培养生物科学素养统一起来,提高了教学实效性。

四、总结

第5篇:保护生物学的概念范文

【摘 要】生物学是二十一世纪最有发展前景的学科之一。生物科学的进步,在很大程度上取决于人类社会在新世纪面临的人口、粮食、资源、环境和健康问题;它作为自然科学领域的带头学科,将会有极大的发展空间;而且生物学在高考理科综合试卷中占有举足轻重的地位。

关键词 学好生物;培养兴趣;理论体系

中学生物学是一门基础学科,虽然生物学的知识不是很深奥,但许多同学还是学不好。很多同学认为生物是理科中的文科,学习生物就是要死记硬背,做做题,文科生认为应付会考比较容易,也没有认识到生物学在培养能力,提高自身素质方面的作用。不懂得生物学的特点和它在工农业生产和国防建设中的作用,把“生物”学成“死物”。除认识不足,目的不明,受应试教育影响外,还有学习不得法的问题。怎样才能学好生物?我认为应该做到以下几点:

一、培养学生的兴趣

兴趣是学习的动力,是学习的第一位老师,有了兴趣,才会积极而愉快地投入,不会觉得学习是一种负担,歌德说:哪里没有兴趣,哪里就没有记忆。因此,兴趣在生物教学中具有重要的作用,教学的主阵地在课堂,怎样才能把生物课上得生动有趣,以引发学生兴趣,进而激发学生学习生物的极大热情,这是广大生物教师一直在努力探索的课题。我们可以创情趣以荡兴趣,教学的情趣,就是调动学生学习的积极性的重要因素,是激发兴趣的催化剂。如果把课堂气氛努力地制造成情感充沛、趣味盎然,那么学生就会情绪激昂,印象深刻,难以忘怀;就会自然产生强烈的求知欲,内心总会是跃跃欲试的冲动,这样我们的教学效果就会产生很大的成功。

1.从教材的潜在内容上去寻找教学的情趣。我们要通过挖掘教材内容的精妙之处,去吸引、调动、激发学生的情趣。例如:我们在讲解“无性生殖”时,可以联系利用克隆技术繁殖出的绵羊“多莉”。

2.我们可以从教师的内在因素去找寻教学的情趣。上课时,教师一定要事先进行内心情绪调整,到课堂教室内心要充满激情,用深刻而含蓄的情感、生动风趣的姿态、抑扬顿挫的语调、漂亮的板书设计及绘画技巧,把知识和趣味融为一炉。

3.教师上课时,一定要千方百计使学生内心充满愉悦、轻松,使其体念到求知的愉快,酣畅,继而就会体念到在学习中取得进步的欢乐、满足、成就感,从而保持一种高昂的学习情绪,这当中,首要的就是要把学生心理抓住,使学生产生一种孜孜不倦、锲而不舍的学习欲望。

二、掌握基本知识,弄清内在联系

生物学的知识与学习其它理科一样,也要在理解的基础上进行记忆。但是,高中阶段的生物学还有着与其它理科不一样的特点,在掌握基本知识时要“先记忆,后理解”,弄清知识内在联系要“瞻前顾后”、“左顾右盼”。

所谓“先记忆,后理解”,比如:数学中的未知数X、化学中的原子、电子以及物理中的力、光等等。而对于生物学来说,同学们要思考的对象即思维元素却是陌生的细胞、组织、各种有机物和无机物以及他们之间奇特的逻辑关系。因此同学们只有在记住了这些名词、术语之后才有可能掌握生物学的逻辑规律,这样就轻松地掌握了基本知识。

所谓的“瞻前顾后”、“左顾右盼”,就是在记住了基本的名词、术语和概念之后,同学们就要把主要精力放在学习生物学规律上来了。这时大家要着重理解生物体各种结构、群体之间的联系,也就是注意知识体系中纵向和横向两个方面的线索。

三、完善理论体系

生物学的理论贯穿在各个章节之中,而且多,如细胞学说、自然选择学说、基因理论等,因此,在学习生物学时,除了专用名词概念以外,一些基本理论也是学生必须牢固掌握的内容。

首先,我们可以用科学的理论来解释周围的事物和现象。为什么人会有“白化病”、“白痴病”?为什么要禁止近亲结婚?为什么说人不是上帝或神创造的,而是从古类人猿进化来的?为什么人类要保护鸟类?对于诸如此类的问题,我们都应当运用正确的理论去合理解释,从而使人们能够自觉破除迷信、反对。

其次,弄清生物基本概念与理论的内在联系。在学习生物中,都是先在理解概念的基础上掌握理论。例如了解生态平衡理论的,离不开对种群、群落、生态系统、食物链、营养级等概念的掌握。

再次,完善各理论之间的联系。生物学各种理论相辅相成的。在广大生物科学工作者的不断努力下理论又不断更新、不断充实,使人们认识的生物世界越来越接近真实。所以,我们应该学会把某个理论放在整个生物理论体系中加以考虑,并通过实例来深化、拓展,使自己对生物理论的掌握更加完善,运用起来更加精确。

四、预习与复习

在老师讲授新课时,先浏览一遍讲课内容,用笔将自己认为是重点的内容划出来,将自己看不懂的内容标出来。到了课堂上,就能使自己的听讲更加有的放矢,听讲时就可以对自己已经弄懂的或重点知识重新加深印象,并比较一下老师的理解与自己的理解有什么差距,如果自己理解得不深,则可以进一步加深理解。课后的复习可以加强记忆,克服遗忘。心理学家对遗忘和记忆都进行过实验和研究,德国的心理学家艾宾浩斯的实验研究成果中,提出了一个著名的“遗忘曲线”表明了遗忘发展的一条规律,即遗忘的进程是先快后慢,先多后少。就是说,刚刚学习完知识后,遗忘很快就开始,而且一开始遗忘得较多,过一段时间间隔之后,遗忘的发展越来越慢,遗忘得也就慢了。根据这一遗忘规律,我们应该进行及时的复习,不要等到遗忘得差不多时,再进行复习,那样,学习效果是不会好的。要想做好学习的记忆工作,是要下一番工夫的,单纯的注重当时的记忆效果,而忽视了后期的保持和再认,同样是达不到良好的效果的。

第6篇:保护生物学的概念范文

关键词:生物学 实验教学 重要性

生物学是一门以实验为基础的学科,实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。教师用演示的方法结合课堂教学进行的生物学实验,是一种直观教学手段,可以帮助学生形成生物学概念,进一步理解和掌握生物学知识;可以更为形象地讲解生物学概念、现象和规律等;同时也可以培养学生自身的观察力、注意力和思维能力等。

高中生物学的教学内容是比较复杂和抽象的,对于高中生来说,对于一些直观性的知识比较容易掌握。因此,教师结合课堂演示实验来讲授新知识或复习旧知识,学生就更容易接受和掌握。另外,通过演示实验,还可以使学生认识各种实验仪器并能正确、规范地使用,在以后的学生实验中,能够独立、高质量地完成各个实验。所以,演示实验是高中生物教学中不可缺少的直观教学手段之一,有利于把学生带入发现问题的情境,使学生在分析实验问题之中和解决实验问题中锻炼思维能力。

一、高中生物实验教学的现状

生物学科主要研究生物的生命现象及其规律,在生物教材中,几乎每节课都穿插了实验内容,目的是通过实验使学生深刻地掌握生物学知识,提高学生实验能力。但在实际教学过程中,有些教师并不能很好地运用这一直观教学手段。一方面,由于实验条件的限制,特别是一些农村中学,在实验室的设备配置和规范管理方面都比较落后,另一方面,在现行的教育管理体制下,部分生物教师依然穿新鞋走老路,还在采用照本宣科、让学生死记硬背的教学方式。虽然在时间加汗水的强大阵容下也取得了一定的教学成绩,但是却压抑了学生基本技能的培养。久而久之使学生的兴趣消失殆尽,抑制了学生个性的发展。这样的教育显然是一种失败的教育。新的教学形势要求我们生物教师在教学中端正认识,努力为学生提供宽松的实验环境,为他们创设亲身实践、动手操作、亲身感受与体会、自主合作与探究的学习氛围。让学生真正体会到学习的快乐感和科学探究的成功感与自豪感。

二、如何运用实验教学

1.运用实验激发学生的学习兴趣。学生亲自动手操作会激发学习的兴趣,而兴趣又是思维活性的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这个问题积极地思考起来。但是,单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的只是直接的兴趣,如果没有更深层次内涵的吸引,维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因。比如,从生产实际和学生生活实际引出实验课题,不断明确实验目的、意义,不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考,等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。在这一过程中,教师必须解放思想,更新观念,放开学生的手脚,相信学生能成功完成实验,也允许学生实验失败,鼓励他们从失败中找原因,直至实验成功。要让学生带着明确的目的去实验、去探究,把从实验中体会,然后引导学生总结实验结论,这样既体现了教师的主导作用,又发挥了学生的主体作用,才能充分调动学生的积极性。

2.运用试验培养学生科学的观察方法和求实态度。生物实验课可以培养学生科学的观察方法和求实态度,观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。观察方法的培养:①先整体观察后局部观察,教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。②对比观察。是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。因此,必须通过反复多次的观察。在脊蛙反射实验中,首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除净,这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。

第7篇:保护生物学的概念范文

关键词:高中生物课程;“稳态与环境”模块;知识结构;科学方法

《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称为《标准》)在课程结构上发生了比较大的变化,其中包括设置了“稳态与环境”这个必修模块。对这种新颖的设计,有许多教师不理解,也有一些教师从科学性和合理性方面提出了质疑。本文就此谈一下个人的看法。

一、生物课程内容结构体系的建构

1959年,布鲁纳(Jerome S.Bruner)在《教育过程》中提出了他的结构主义课程的思想,他主张:“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构,学习结构就是学习事物是怎样相互关联的。”自此以后,课程内容要结构化,成为课程专家的普遍追求。

(一)生物课程内容体系改革的必要性

传统的高中生物课程以生命的基本特征来组织内容,这也是传统的普通生物学的学科结构。但是,我们现在必须考虑两个问题。一是现代课程论认为课程体系要反映学科体系,但不等同于学科体系。它除了考虑学科体系,还要考虑学生的认知发展和社会需求。生物学科的内容包括由事实、概念、原理和规律组成的理论体系,及其隐含的学科思想和方法。因此,生物课程的内容既可以根据知识理论体系建构,也可以根据学科思想和方法建构,两者各有其合理性。二是20世纪后半期发生的“生物学革命”,使生物学的“范式”发生了改变。库恩(T.S.Kuhn)在《科学革命的结构》一书中说:“科学革命以后,教科书和它们提出的历史传统必须重写。”例如,已故陈阅增先生主编的《普通生物学》,就打破了传统的普通生物学学科体系,根据当代生命科学从微观到宏观的发展,“按生命的主要结构层次,从低层到高层安排。”[1]

(二)构建生物课程内容结构体系的思路

课程内容结构体系构建的依据,是课程内容之间的逻辑关系和心理学方面的关系。逻辑关系指学科知识之间内在的联系,心理学方面的关系指按照编者所理解的学生认识发展,把课程内容加以组织的关系。对科学课程而言,一般的倾向是在高年级采取逻辑结构的体系,在低年级以心理学结构的体系为主。我国的课程向来关注知识体系,构建高中生物课程的思路,按我国的国情只能取前者。

按逻辑关系构建课程体系,又可以有不同的方法。例如,1.可以按形式逻辑的方法,将若干科学事实或概念作为逻辑起点,通过演绎推理构建一个公理化的体系。这种方法在物理、化学中用得较多,对生物课程,《标准》首次将概念列入了课程目标,《标准》中“遗传与进化”模块的内容,也主要以类似的方法构建;但由于生命系统的复杂性和生命现象的不确定性,以形式逻辑构建知识体系只能适用于生物科学的少数领域。2.进化论无疑是生命科学中最大的一个统一理论,研究生物进化的机制不仅要追溯漫长的生命历史,覆盖各种生物进化现象,并与生命起源承接,还要能对现今全部的生命现象给出说明。我国在20世纪50年代,曾在普通高中开设“达尔文主义基础”课程,希望以进化论为框架构建生物课程体系;但由于进化论远未成熟,结果使生物课程受哲学的支配而走上非科学的道路。3.当代生物学的发展,形成了系统生物学(Systems Biology)。对生命的本质,生物学界长期存在活力论和还原论之争。20世纪30年代后,科学界对生命的本质提出了新的认识,就是机体系统论。1952年,美籍奥地利生物学家、系统论创始人贝塔朗菲(L.V.Bartalanffy)出版了英文版的《生命问题──现代生物学思想评价》,提出了机体系统论的基本原理:整体原理(组织原理)、动态原理、自主原理。这些原理表明:生物有机体是一个独特的组织系统,其个别部分和个别事件受整体条件的制约,遵循系统规律;生命有机体结构产生于连续流动的过程,具有调整和适应能力;生命有机体是一个具有自主活动能力的系统。[2]1968年,贝塔朗菲又在此书的基础上,进一步写成《一般系统论──基础、发展、应用》,创立了系统论,生物学也由此发展出“系统生物学”。系统生物学的一个重要方面,就是利用系统概念、系统思想和系统方法来理解生物学知识,重新整合原有的生物科学知识体系。这已成为“生物学革命”的内容之一,国际上称为“利用系统方法进行生物学革命”。“稳态与环境”模块的知识结构就是以系统生物学的思想构建的。

二、“稳态与环境”模块的知识结构

(一)关于稳态、调节和环境

稳态的概念最初来自生理学。生理学把维持内环境理化性质相对恒定的状态叫做稳态。稳态是一种复杂的、由体内各种调节机制所维持的动态平衡,一方面是代谢过程使内环境理化性质的相对恒定遭到破坏,另一方面是通过调节使平衡恢复。整个机体的生命活动正是在稳态不断受到破坏而又同时得到恢复的过程中得以维持和进行。后来,稳态的概念逐步扩展,它不仅被用来说明内环境理化特性的动态平衡,而且人们发现细胞、群落和生态系统在没有受到激烈的外界环境因素影响时,也都处于类似的状态,都可以用稳态这个概念来说明它们相对稳定状态的维持和调节。

稳态调节的概念原来也来自个体水平的生理学,例如,哺乳动物体内的温度、渗透压、pH以及各种电解质和营养物的浓度都保持在一个稳定的范围内,这是在其自身神经体液系统调节下,随时进行反馈调节而实现的。生态系统虽然没有与此类似的调节机制,但也具有一定的抵御环境压力、保持平衡状态的能力。特别是成熟的生态系统,每年的能量收支大致相等,营养物质循环近于“封闭式”,流失极少,系统能相当长久地保持一定的外观和结构,这些都是稳态调节的结果。

(二)“稳态与环境”模块概念体系的建立

任何一门科学,都是一个相对完整的理论体系,都是一个知识系统。从一般形式上看,都是由科学事实、基本概念、特定方法、相应理论以及应用范例等构成的。以生命的基本特征为框架来整理和概括生物科学事实,虽然容易被理解,而且从科学发展过程来看,分门别类地划分和组织材料,确实是一切科学的一项必不可少的任务,但是科学事实本身和若干科学事实的简单堆砌毕竟还不等于科学。事实只有以系统的概括的形式表现出来,并且成为概念和规律的根据和验证时,才能够变成科学知识的组成部分。

以这样的观点来看《标准》中“稳态与环境”模块的内容,“3.1植物的激素调节”和“3.2动物生命活动的调节”两个单元,提供的是经过整理的科学事实,它们是建立科学理论的基础和前提。在后续单元中,“说明稳态的生理意义”和“阐明生态系统的稳定性”等知识点,提出了“稳态”的概念;“举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用”“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”“举例说出生态系统中的信息传递”等知识点,提出了“调节”和“环境”的概念。科学概念是由大量科学事实和经验材料经过理性加工和提炼而形成的,科学概念一旦获得,就会使人们的认识发生飞跃,使已有的知识系统化、理论化。然而,概念虽然重要,但仅有概念还不能形成科学理论,概念只是理论的逻辑起点。在稳态、调节和环境概念的后面,还有一个更核心的概念,就是“系统”。因为稳态是系统的状态,调节是系统的行为,环境是系统的存在。这样,“稳态与环境”模块就以“系统”这个本体论概念作为核心概念,以“稳态”“环境”和“调节”三个科学通用概念把生物个体水平和生态系统水平的要素、行为、稳定和发展等问题统一起来,并以“描述体温调节、水盐调节、血糖调节”“描述群落的结构特征”“阐明群落的演替”“讨论某一生态系统的结构”等作为这个理论体系的应用范例。

需要明确的是,这个概念体系是隐性而不是显性的,是运用系统生物学的思想建立的。教材如何编写,教学如何进行,则需按具体情况而定。

三、“稳态与环境”模块的科学方法

一个科学的理论体系,除了科学事实、基本概念、相应理论和应用范例,还有一个重要的方面是特定方法。“稳态与环境”模块的科学方法,主要是系统分析方法以及以模型和数学方法为主的逻辑方法。

(一)系统分析的思想和方法

《标准》在“稳态与环境”模块的前言中指出:“本模块选取有关生命活动的调节与稳态的知识、生物与环境的知识,有助于学生理解生命运动的本质,了解系统分析的思想和方法,提高对生命系统与环境关系的认识。”[3]这就明确提出了“系统分析的思想和方法”。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来了解整体,这就需要进行系统分析。系统分析能力是一种非常重要的综合实践能力。例如,植树造林是中央的号召,但西北一些地区年降水量很小,蒸发量很大,其地下水主要靠地表下的渗透作用(如熔化的雪水)。在这些地区植树,地下水会因树木的蒸腾作用而过量散失,导致水位下降甚至枯竭。于是近年来中央指示这样的地区要多种草。然而,在我国的中、东部地区,却出现了砍树种草的热潮。殊不知在高温多雨地区,树的生态效益要远远超过草。结果,一些城市政府部门又不得不规定绿化至少要有多少比例的乔木和灌木。导致这些失误的原因就在于缺乏系统分析的思想。

转贴于 现代系统分析包括定性分析和定量分析,定量分析是基于数学工具进行的,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”,具体说,就是运用系统的概念和系统分析的思想,一方面对生命系统的要素、结构、边界、环境、性能等系统的基本特征做分析,另一方面对系统的状态及其调控做分析。以生态系统为例,其要素指组成成分,即生产者、消费者、分解者等生物成分和非生物的物质和能量;结构包括时空结构和营养结构(食物链和食物网);边界指系统的范围,生态系统是模糊集合,其边界是一个模糊概念,根据研究的需要划定;环境指一个生态系统的外部环境条件,系统与环境之间具有物质、能量和信息的交流,两者相互联系、相互影响,并共同组成一个更大的系统;性能指系统整体的特性和功能,系统的整体特性表现为该系统与其他系统的区别,系统的功能则反映了系统与外部环境相互作用的程度,或系统获取输入、予以变换而产生输出的能力。以上这些方面构成了一个生态系统的基本特征。至于系统的状态,生态系统都是开放系统,系统的稳态就是生态平衡状态。每个生态系统都具有一定的自动调节能力,在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持其稳态,实现物质循环和能量流动的相对稳定。生态系统状态的另一个重要指标是它的生产量,包括输入、输出、净生产量和效率。类似的分析在个体水平和群体水平均可进行。“稳态与环境”模块中的“描述群落的结构特征”“讨论某一生态系统的结构”“阐明群落的演替”“分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用”“阐明生态系统的稳定性”“探讨人口增长对生态环境的影响”“关注全球性环境问题”等知识点,以及“利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持”“调查当地自然群落中若干种生物的生态位”“调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动”“调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划”等活动建议,都需要渗透和利用系统分析的思想和方法进行教学。

(二)数学和模型方法的运用

20世纪30年代,贝塔朗菲在提出机体系统论概念的同时,主张用数学和模型方法研究生命现象。

1.模型方法

《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。[4]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。模型一般可分为物理模型和数学模型两大类,通常说的模型即指物理模型。物理模型可以模拟客观事物的某些功能和性质,它包括物质模型和思想模型两类。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分子双螺旋结构模型、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些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。这类模型使研究对象简化,在科学研究中用于计算推导,引申观察和实验的结论等方面。

在现代生物科学研究中,模型方法被广泛运用,DNA双螺旋结构模型的成功就是一个范例。在生物科学学习中,模型提供观念和印象。认知心理学认为,人的知识经验既包括概念系统,又包括表象。前者有概念、原理、规律、理论,后者的成分包含观念和印象。当代不少学者都主张把表象看做一种符号要素,与语言等其他符号要素一样具有抽象、概括、组合和再组合的功能,因而能构成思维的操作。所以模型提供的观念和印象,不仅是学生进一步获取系统知识的条件,而且是学生认知结构的重要组成部分。正因为如此,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。

“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。例如,“设计并制作生态瓶”制作的是一个活体实物模型,运用这个模型进行的是对生态系统运行的模拟实验。在科学研究中,有时受客观条件的限制,不能对某些自然现象进行直接实验,这时就要人为地创造一定的条件和因素,在模拟的条件下进行实验。利用活体实物模型进行的模拟实验,在生命科学研究中被广泛应用,但具有一定的复杂性。因为变量较多,而且变量之间的关系,除因果决定性因素,还存在许多非因果决定性的因素,所以需要做系统分析。就本案例来说,一方面需要对生态瓶的组成成分、结构、环境、性能等做分析,另一方面需要对系统的能量转换和物质流动状态及其调控做分析。这对学生深入理解生态系统的结构、生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用、生态系统中的信息传递、生态系统的稳定性等,无疑具有重要的教育价值。但也正因为生命系统的复杂,所以活体生物模型与实际事物相比,存在较大差异。这是需要讲清楚的。

2.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,甚至医生做手术之前都可以先进行数学模拟以预知各种方案可能出现的后果,再依据个人的经验来选择手术方案。数学方法在科学教育中的价值更是不言而喻,《标准》对数学方法的使用,包括以下4个方面。

(1)定义概念。概念有具体概念和抽象概念之分,具体概念指能通过直接观察获得的概念,即实物概念,例如细胞、组织等结构概念,呼吸、遗传等生理活动概念;抽象概念不能通过观察习得,只能通过下定义才能习得,例如呼吸作用、新陈代谢等概念。在抽象概念中,有一类是用数学式来定义的。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。“稳态与环境”模块没有明确要求用数学式定义概念,但“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,那就是用数学式定义的概念。

(2)对生命现象的空间关系和数量关系进行描述、分析和计算。例如,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,这在生物课程中已广泛应用。

(3)统计方法的运用。统计是研究随机现象的统计规律性的方法。统计性规律在生物界广泛存在,主要包括两类。一类是大数过程的规律性,即大量随机事件所组成的系统的规律性,如遗传性状传递过程中的规律。这类问题可用描述统计方法解决。另一类是某些生命系统行为的规律性,例如,生态系统中某种群数量的变化及其生灭过程、生物个体生态寿命的预期分析等,它们是不同条件下生命系统某种行为潜在可能性的数量估计,而不是实际存在的状况。这类问题可用选取统计方法解决。描述统计方法和选取统计方法,《标准》都已引入。描述统计方法主要是对观察、实验的原始材料进行整理、分类、分析等统计加工,得到统计事实。孟德尔正是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,才发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象。选取统计方法又称统计推理,是从样本到总体的推理。例如,对种群数量、密度的研究,要完全获得某自然种群总体的状态、特性和变化规律的信息是困难的,甚至是不可能的,实际上也无必要,所以往往根据由样本(样方)所获得的统计事实来推断总体。“稳态与环境”模块中有两个活动建议:“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”和“土壤中动物类群丰富度的研究”。前者是用描述统计方法表达大数过程的规律性,后者是用选取统计方法进行从样本到总体的推理。

(4)用数学模型来表现生物学现象、特征和状况。生物数学模型有两类:一类为确定性模型,它用数学方法描述和研究必然性现象,例如某生物个体的生长曲线、细胞分裂过程中DNA数量变化曲线等;另一类为随机模型,它用概率论和统计方法描述和研究随机现象。例如,种群基因频率的变化没有确定性,有多种可能的结果,究竟出现什么结果是偶然的、随机的,但当种群由大量个体组成,并能随机繁殖传代时,基因频率和基因型频率的变化又表现出统计规律性。1908年,哈迪和温伯格用遗传平衡定律(Hardy.Weinberg定律)对此进行了描述,这个随机性的数学模型为种群遗传学研究奠定了基础。对数学模型,“稳态与环境”模块中安排了一个要求:“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。

根据以上对“稳态与环境”模块知识结构和科学方法的分析,其科学性和合理性应该是没有问题的。当然,随之而来的教材编写和教学实施的问题,仍需要我们认真研究。

参考文献

[1]陈阅增,等.普通生物学──生命科学通论[M].北京:高等教育出版社,1997.8.

[2]路德维希·冯·贝塔朗菲.生命问题──现代生物学思想评价[M].吴晓江,译.北京:商务印书馆,1999.

第8篇:保护生物学的概念范文

关键词:高中生物;教学方法

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)03-230-01

素质教育是一种全新的教育思想和教育观念,它以提高全民族整体素质为目标,以激发学生学习的主体意识,充分发挥学生的学习积极性和主动精神为切入点,挖掘学生的内在潜能,发展学生的个性特长。

一、构建知识网络

1、把握知识的纵向衔接,使知识连成一片。生物知识间有着密切的内在联系,例如第二章生命的基础中,了解生命的物质基础为掌握生命的结构基础作了铺垫,而生命的物质基础和生命的结构基础又给理解细胞的分裂打下了伏笔;又如遗传和变异这一章,不知道分离规律的实质根本无法继续学习自由组合规律。

2、关注知识的横向联系,使知识更加系统化、立体化。生物学科中的章节之间既有递进关系也有并列关系,内容互相联系、互相渗透,因此,我们要牢牢抓住生命的基本特征这根主线,丰富知识的内涵,扩大知识的外延,把生物知识汇成一张完整的网络。

二、完善理论体系。

生物学的理论是大量的,它们贯穿在各个章节之中,如细胞学说、自然选择学说、基因理论等,因此,在学习生物学时,除了专用名词概念以外,一些基本理论也是学生必须牢固掌握的内容。

1、用科学的理论来解释周围的事物和现象。为什么人会有“白化病”、“病”?为什么要禁止近亲结婚?为什么说人不是上帝或神创造的,而是从古类人猿进化来的?为什么人类要保护鸟类?对于诸如此类的问题,我们都应当运用正确的理论去合理解释,从而使人们能够自觉破除迷信、反对。

2、注意理论与生物基本概念的联系。理论的掌握必须建立在对诸多概念的正确理解上。例如了解生态平衡理论的,离不开对种群、群落、生态系统、食物链、营养级等概念的掌握。

3、把握各理论间的联系。生物学各种理论互相支持、互相补充,在广大生物科学工作者的不断努力下理论又不断更新、不断充实,使人们认识的生物世界越来越接近真实。所以,我们应该学会把某个理论放在整个生物理论体系中加以考虑,并通过实例来深化、拓展,使自己对生物理论的掌握更加完善,运用起来更加精确。

4、提高解题技巧。近几年生物学高考题目主要分选择题和非选择题两类,其中,非选择题有填充题、分析说明题、学科内及学科间的综合题。题型不同,要求也不同。在解题过程中,我们首先要注意审题,搞清每一道题命题教师的考核意图;其次,要学会区分对立概念和相似概念,了解概念之间的关系是并列关系、递进关系,还是包含关系;接着,要知道生物符号的特殊含义和正确写法;最后,要具有分析归纳能力、逻辑推理能力和实际应用能力,能够举一反三,触类旁通。

三、加强实验课教学,培养学生的创造性思维能力

生物实验课不仅可以吸引学生的注意力和学习兴趣,而且有助于知识的理解和掌握。因此在生物学教学中,一定要重视实验课,尽量多开实验课或演示实验。在实验课中,除必要的实验方法和步骤外,尽量减少束缚性条件,鼓励学生大胆思考和尝试,并对自己的实验结果作出推测和解释。如在脊蛙反射实验中,在完成规定的实验内容后,教师可进一步引导学生继续试验。刺激蛙背部右侧和左侧反应有什么不同?刺激一侧时对侧肢体有什么反应?刺激的强弱与反应的关系?等等,让学生亲自动手去做,动脑去想,然后发表自己的认识或看法。最后教师在充分肯定每位学生实验成绩,包括探索精神的基础上,对其实验结果做出正确的分析总结。

第9篇:保护生物学的概念范文

【关键词】转变 提高 教学效率

生物课程标准倡导的三个基本理念:面向全体初中学生;提高生物科学素养;倡导探究性学习。为生物学科的课程改革指明了方向,吸收传统教学的优点,摒弃其弊端,转变教师的教育教学理念是提高课堂教学效率的关键。

一、提高生物课堂教学效率的举措

提高生物课堂教学效率的举措:教师要主动挖掘课程资源,弥补教辅材料的不足,这是进行课堂教学的前提。教师要尽量动员学生一起来寻找课程资源,至少有以下好处:小组分工,每个学生只负责一部分,培养了学生的责任感;同龄人一起寻找课程资源,互相学习,互相教育,效果更好;学生的视野得到拓宽,能力得到提高;学生自找的材料范围更广,更切合实际,又可减轻教师的负担。如上到北师大版《生物学》八年级上册“动物的生殖和发育”这一节课鸡卵(蛋)的结构时,课前我布置学生自带鸡卵(蛋),结果每个同学都带来了,有的小组还带来了鸭卵(蛋)等其他鸟卵,而且带来的新鲜鸡卵(蛋)很多都是受精的,这是教师到市场上统一采购不一定能够达到的效果。

课程资源无处不在。我们要改变传统的课堂概念,必要时可走出教室,把大自然作为课堂。如“探究蚂蚁的行为”和“探究动物对植物生活的积极作用”这两个活动,我们只有到周围的林地、草坪和田间等室外环境,才能得到第一手资料。实践证明,室外活动使学生更留心周围的自然界,学习生物学的兴趣更浓了。但一定要组织好,注意安全。

提高生物课堂教学效率的举措:及时评价。及时评价是促进课堂教学效率的活力源泉。及时评价有利于学生良好学习习惯的培养,如为了减轻教师的工作量,可让各活动组组长、科代表发挥更大的作用,设专门记录本,记录课堂活动和当场评价及违纪等情况,并与期末总评挂钩。学生的学习积极性明显提高。

二、生物教学中注重学生的能力培养

能力培养不仅不能削弱“双基”而且必须基础知识扎实,基本技能训练纯熟。在新授课教学中教师的主导作用要落实到不断引发学生积极思维上,通过不断设问,引导、启发学生思维,从中提高分析解决问题的能力。比如在《质壁分离和复原》实验中,学生已观察和掌握了30%蔗糖溶液出现的现象后,进一步设问:如果换成50%的蔗糖溶液会如何?30%的硝酸钾溶液又如何?进而联系生产实际,提出“如果一次施肥过多会造成什么危害,”如此环环相扣,进一步设问,学生会从中归纳出知识规律性。这些都是学生能力提高的必由之路,长期坚持下去,会为学生发展奠定坚实牢固的基础。

笔者以为,作为初中学生应具备的生物和谐观所涵盖的内容应该包括:生态意识、环保意识、人与自然和谐相处意识、生物与环境相适应、生命观以及爱国主义观点等等。这些内容在教材中并不一定都是专题的、系统的,它渗透到了整个教材体系当中。这就需要我们在教学当中将这些初步知识和教材内容紧密结合,点滴强化,潜移默化,逐步渗透到中学生的思想里,形成学生生物学基本素养。例如,讲植物和动物的相关内容时,要告诉学生物种多样性的重大意义,要保护濒危物种,要让学生保护青蛙,保护鸟类,保护珍稀哺乳动物;做实验时,要尽量节约材料,将成活的小动物放回大自然;讲到人在生物圈的义务时,强调可持续发展的重要性,如何才能实现资源的可持续发展,如何建设资源节约型、环境友好型社会;讲到生物与环境时强调生态意识、关注世界人口问题、关注环境对人类生存的影响,倡导绿色消费观念,培养学生节水、节电、节粮的良好生活习惯等等。

三、生物课堂演示实验是是提高课堂教学效率的法宝

在生物实验过程中不断培养学生的创新精神和思维。通过开展生物实验,让学生在真实的结论中理解记忆新知识;在生物实验过程中体验创新获得知识的乐趣;在实验过程中理解实践出真知的道理;在实验中体验科学家从实验中创造巨大发现的过程;特别强调在实验过程中不要过分盲从权威,在实验教学中让学生发现了一些书上安排的不恰当的地方,通过认真细致观察、分析、理解和判断,勇于怀疑前人和书本提出结论,敢于创新的精神。

四、提高课堂教学效率需要注意的几个方面

1、合理设置教学情景。教学情景能否让学生主动发问、主动探究,关键是能否将学习的内容与他们的经验、需要、兴趣建立联系。生物教学本来是理论性和科学性都很强的一门学科,针对实际问题举出一些典型的、联系生活实际的例子来解释说明问题并不难。作为实验性学科每个知识点几乎都有典型的背景,可以作为教学的情景。

2、适当加快教学节奏。在教学设计中做到详略得当,整体把握时间和节奏,把学生可注意紧紧吸引在听课上,达到思维紧跟着老师走。在有限的时间中让学生学到最重要的知识和技能,必要时剩余部分可以叫给学生自己解决。这样既提高效率,还可以培养学生的自学能力,何乐而不为呢?

3、合理使用多媒体。对多媒体教学不能过度依赖,适时适量地使用,才可以其到事半功倍的效果。生物教学应接近大自然,接近生物,越能说明问题。所以要把传统的教学手段与现代教育手段优化组合,发挥各自的优势,弥补各自的局限性,才能有效提高课堂教学的实效性。

4、如何实施教学评价。教学设计时不仅要设计好“怎么教”,还要设计好“怎么评”,做到科学管理,教评融合。在课堂教学中,为能及时了解学生的学习情况,获得反馈信息,教学评价形式的突破是必然的。“一言堂”式的提问无法在课堂教学中调动全体学生的思维活跃度,运用抢答等提问方法可切实有效地达成评价目的。在每节课结束前用精心编制的课堂巩固练习,更可以让学生利用练习题进行自评或互评,以增强学习的信心和能力。

总之,教师应重新认识新一轮课改背景下的生物学课堂教学,只有合理地把握课堂教学过程,并不断完善化,才能切实有效地提高生物教学的实效性。

参考文献