科学研究的概念

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科学研究的概念范文第1篇

[关键词] 概念图；科研选题；教学；研究生；干细胞

[中图分类号] G642.41 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210（2013）07（b）-0136-03

概念图是以绘图形式描述知识概念的一种教学方法，是国际上流行的发展学生自主性学习、主动学习、个性化学习的教学策略和方法[1-3]。概念图法在数学、物理等教学领域已广为应用，近年来已尝试应用于护理、临床医学的教学，并取得良好效果[3-4]。但概念图教学法在医学研究生课题选题教学中的应用罕见报道。我们以干细胞在心血管领域的基础研究为例，展示概念图在研究生科研选题中的应用，介绍如下：

1 概念图理念与科研选题

概念图是20世纪60年代美国心理学家Novak提出的一种用来组织和表征知识的工具，是将某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关概念进行连接，形成直观形象地关于该主题的空间网络结构，故而称之为概念图。概念图是学习者通过组织和分析信息，确定关键概念，将其图形化地排列并进行有意义的连接，因此是一种有目的的自我调整判断和不断进行归纳演绎推理的过程，有助于自主学习和意义建构，且有助于培养评判性思维、创新思维能力，以及解决问题的能力[2]。

科学研究总是从科学问题开始的，科学问题贯穿于科研工作的全过程。科研选题就是选择、确定和形成所要研究和解决的具体“科学问题”（即课题和内容）。科研选题是整个科研工作带有方向性的关键决策，需要有创造性的想象力。在浩瀚的医学研究领域，如何确定自己的科学问题，的确有一定的难度，根据科研选题的创新性、科学性、可行性原则，从诸问题中遴选出来科学问题，不仅要符合科学进步的发展要求，还要结合自身的科研条件和兴趣等多种因素，通常需要经过大量的比较、分析和论证，而在这一过程中概念图法的理念可以帮助我们更好地理清思路，有助于科学研究的选题。

2 概念图在科研选题中的应用举例

科研课题在立题前都要经历这样的过程：在相关领域进行文献调研或实地考察，提出选题，论证和确定课题。在知识准备阶段，首先要指导学生了解概念图的相关知识，教会学生如何应用Mind Manager软件制作概念图，如何用来建构知识网络结构。以下以干细胞科研选题为例展示如何将概念图理念运用于科研选题的全过程。

2.1 概念图在文献调研中的应用

选题调研的信息源主要来自于文献、国际互联网和具体的专业工作实践等。文献调研是选题的准备阶段。研究生需根据自身专业的需要和知识背景，确定自己的研究方向；然后明确自己的研究领域、研究范围及研究层次；再对国内外在同一领域的情况进行全面的调查研究，跟踪相关发展和应用状况、最迫切需要解决的问题、存在问题、关键难题、发展瓶颈等，足够的知识储备和信息储备决定着科技问题的内涵深度和解答的途径。在广泛浏览资料过程中，对资料内容进行分类、组合，从中寻找问题、发现问题，对比分析后提出问题。医学题目要经过一个酝酿、思考，甚至可能是相当长的构思过程，才能形成初始意念，提出科学问题。

如图1所示，研究生在导师的指导下，通过对有关干细胞基础知识的学习，以及干细胞在心血管领域文献资料的搜集和阅读，掌握国内外研究现状、最新进展和存在的问题，从中发现问题、提出问题，为进一步创新奠定基础。据文献调研结果看，目前在心血管领域，研究较多、较成熟的是不同组织来源的间充质干细胞，而主要应用是心肌梗死，这也是与缺血性心脏病在世界范围内广泛流行相一致的，而在瓣膜病或高血压的研究仅处于起步阶段[5]。如图2所示胚胎外组织来源的间充质干细胞是非常有潜力的种子细胞，开发易于得到、安全、有效的种子细胞，以及改善移植细胞存活率的研究是干细胞移植治疗缺血性心脏病的瓶颈，是研究的热点[6]。而干细胞治疗缺血性心脏病的机制方面也有许多不清楚的地方[7]，如图3所示，机制探讨是基础研究的重要部分，目前对干细胞旁分泌机制和内源性修复机制的研究也是重点和热点。

2.2 概念图在科研立题依据中的作用

在文献调研的基础上提出问题，但要将这种初始意念系统化、深刻化、完善化、变成系统的理论认识，形成科学的假说，是科研立题的过程。在这一过程中，首先要证实假说的科学成分，即是否以一定科学实践和事实根据提出来的，或者是已有文献记载同种问题作为类比，还要通过查阅文献寻找恰当的手段证实这种假说，然后设计出科研工作方案。科研立题中思路清晰很重要，要有条理地将自己的科学假设演绎出来，此时大篇幅的文字叙述会把不太了解这一领域的专家搞糊涂，真正的立题依据是被认可，首先自己要头脑清晰，要让不懂行的人觉得写得有道理，懂行的人觉得写得有深度，而做到这一点有时可借助于概念图的优势。图4为间充质干细胞释放的膜微粒可能是其改善缺血性心脏病心功能的重要介质的机制假想，可以作为立题依据的重要部分，这一概念图简明扼要地将大部分移植入缺血心肌死亡的间充质干细胞在改善缺血心功能的可能机制做了大胆猜想[8]，当然，这一假设是建立在充分的前期研究及文献调研的基础上的，是科学性的假想，而不是空想。

研究创新性本身取决于课题的选题，自选课题过程中，可在学科交叉地带寻找未被人开垦的“处女地”。而对有过工作经历的研究生来说，选择实际工作中遇到过的问题作为科研课题，不论在理论上还是在技术上，都具有较大的优势。对于别人做过的同一课题，如果能从新的角度加以诠释，也不妨为一种创新，称之为思路创新。

2.3 概念图在课题论证及立题中的作用

课题论证是为了确保课题选择正确而对课题及其方案做出论证和全面评审，是根据选题的基本原则，对课题的依据、实施条件、社会与经济效益及对科技发展的潜在价值依次逐项剖析、审议。而科研选题和课题决策是一个不断反馈并反复调整的过程，常常需要反复调研、调整、更改和多次论证。研究生要做的工作就是要将课题的创新性和可行性表述清楚，有充分的依据让专家很快了解课题研究的重要意义。创新性是科研工作的灵魂，创新可以是概念和理论上的创新，也可以是方法上的创新，还可以是应用上的创新。可行性主观方面，包括科研结构和研究人员的素质；而在客观上，要充分考虑科研经费、实验设备、试验材料、时间期限和外部环境等因素。清晰的分析和表述是取得专家认可的重要方式，其中课题的具体方法实施部分因涉及内容较多，不妨可以借助于概念图来清晰描述，这样有助于专家在冗长的文字中快速找到重点。

图5举例间充质干细胞鉴定的实验路径，分别在细胞大体、表型、自我更新、分化功能等多水平、多角度进行验证。更为复杂的实验设计用概念图法表述则更为适宜，研究生可在具体实施中巧加利用，以得到事半功倍的效果。

3 小结

概念图作为一种教学工具，能够构造一个清晰的知识网络，以层次的形式让概念之间的关系条理化和直接化；制作概念图的过程是一种积极的思考过程，它可以将零散的、不关联的思维整理起来，有助于培养学生独立思考、分析和解决问题的能力[9]，特别是有助于培养学生的创新思维能力[9-10]。课题研究阶段是培养研究生创新性必不可少的重要组成部分，将概念图理念引入研究生科研课题选题的过程中，有利于将科研思路条理化、流程化，有利于培养学生整体科研思维能力，而且也可拓展至其他科研课题的申请，是个实用性实践工具。

[参考文献]

[1] Daley B，Shaw C，Balistrieri T，et al. Concept maps：A strategy to teach and evaluate critical thinking [J]. J Nurs Educ，1999，38：1-6.

[2] Novak JD. The promise of new ideas and new technology for improving teaching and learning [J]. Cell Biol Educ，2003，2（2）：122-132.

[3] Torre DM，Daley B，Stark-Schweitzer T，et al. A qualitative evaluation of medical student learning with concept maps [J]. Med Teach，2007， 29（9）：949-955.

[4] Harpaz I，Balik C，Ehrenfeld M. Concept mapping： An educational strategy for advanced nursing education [J]. Nurs Forum，2004，39：27-30，36.

[5] Anversa P，Kajstura J，Rota M，et al. Regenerating new heart with stem cells [J]. J Clin Invest，2013，123（1）：62-70.

[6] Passier R，van Laake LW，Mummery CL. Stem-cell-based therapy and lessons from the heart [J]. Nature，2008，453（7193）：322.

[7] 边素艳，盖鲁粤，郭子宽.骨髓间充质干细胞移植治疗缺血性心脏病的机制[J].组织工程与重建外科，2007，3（6）：350-352.

[8] 边素艳，崔华.膜微粒：干细胞组织修复的新机制？[J].生理科学进展，2012，43（2）：96-100.

[9] Clayton LH. Concept mapping： an effective，active teaching-learning method [J]. Nurs Educ Perspect，2006，27（4）：197-203.

科学研究的概念范文第2篇

1当前高中数学概念教学的现状分析

1.1对数学概念的认识出现偏差

从我国当前高中数学概念教学的具体情况来看，在进行教学时，部分教?W受传统教学理念的影响，错误地认为数学概念的教学只是要求学生死记硬背，没有对数学概念的产生做出教学解释，导致学生只能背诵概念，不能理解概念，甚至是不会运用数学概念来解题，不利于学生进一步学习。

1.2教材版本较多，对概念处理缺乏统一标准

高中数学教材主要有人教A版、人教B版、江苏版和北师大版等版本，这些版本对概念处理缺乏统一标准，内容呈现方式与例题都不同，各自体现的处理教材方式与侧重点也不同，使得教师产生认识偏差，认为想怎么说就怎么说，导致概念教学具有随意性，增加了学生对知识理解的难度。

1.3教学时间紧迫

在高中数学概念教学中，较为常见的教学问题就是高中教学的时间紧迫，具体体现为高中学生需要面临高考压力，课程任务繁重，且教学时间十分有限，刨除法定节假日与复习时间，学生理解与运用知识的时间被缩短，加上部分教师过于注重学生数学题的练习，忽略对概念的传授，导致还未理解数学概念，就需要花费大量的时间来做题，造成学生的数学概念学习不扎实。

2基于新课标的高中数学概念教学的有效策略

2.1提出问题，引入概念

引进新概念的过程，也是培养学生探索问题、发现规律与总结归纳的过程。因此在进行高中数学概念的过程中，为了方便学生掌握与记忆，教师可讲解与概念有明显联系和典型的例子，让学生在对具体问题的体验中认识概念。例如在“异面直线”的数学概念教学中，以往的教学方式都是先讲解异面直线公垂线的概念，然后指出两垂直之间的线段长就是两条异面直线的距离，不利于学生理解、掌握。这时教师可先讲解概念产生的背景，将长方体模型与图形展示出来，让学生找出两条既不平行，也不相交的直线，并告诉学生像这样的两条直线就是异面直线，紧接着提问：“什么是异面直线？它们之间的距离有什么特点？”让学生进行讨论、叙述，将讨论的结果说出来：将不在任何一个平面上的两条直线叫做异面直线。然后让学生找出教室内或者是长方体中的异面直线，以平面作衬托画出异面直线的图形。通过这样的方式不仅能够训练学生的概括能力，还可让学生体验概念产生的过程。

2.2创设情境，营造气氛

数学概念课具有抽象性与概念性的特点，加上学生的思维与理解能力存在明显差距，如果教师仍沿用传统模式来教学，不仅不利于学生理解，还会影响到课堂教学进一步发展。因此在高中数学概念的教学过程中，应理论联系实际，结合教材内容与教学目标，创设教学情境，营造良好气氛，让学生参与到学习活动中，掌握所学知识。例如在“集合”的数学概念教学中，教师可创设教学情境：有位渔民非常喜欢数学，但是他怎么也弄不懂集合的意义，于是他请教了一名数学家：“尊敬的先生，请您告诉我，集合是什么？”由于集合属于一个不定义的概念，数学家无法回答渔民的问题。某天数学家来到渔民的船上，看到他撒下渔网，轻轻一拉，渔网中就有许多鱼虾在跳动。数学家十分激动，高兴地告诉渔民：“这就是集合！”这样学生在脑海中就会建立一个由事物组成整体的概念，紧接着提出疑问：“班上身高为170cm的学生能组成集合，对吗？班上高个子男生能组成集合，对吗？1、2、3组成集合和3、1、2组成集合有区别吗？”让学生带着问题阅读课文，从而了解到一定范围的、确定的、可区别的事物，当作一个整体来看待，就是集合。其元素有三大特性：确定性无序性与互异性。

2.3精心设计，强化巩固

概念作为数学思维的基础与精髓，概念的获得是学习数学的起点，而不是终点，引领学生体验、领悟隐藏在概念形成中的思想方法，并学会灵活运用数学思想方法，才是概念形成的核心。因此教师需要在学生形成数学概念的基础上，创新数学教材，精心设计数学例题，让学生尝试运用数学概念来解决问题，以巩固所学知识。例如在“椭圆”的数学概念教学中，教师应精心备课，将彗星运动轨道的图片展示出来，供学生观赏，并通过动画演示向学生说明椭圆的形成过程，让学生了解到在变化中的变与不变及其内在联系。然后提出疑问：“满足什么样的条件下的点的集合为椭圆？为什么椭圆定义要满足呢？当时，运动轨迹是什么？当时，运动轨迹是什么？”，同时将课堂交给学生，让学生结合问题与课文知识点，将硬板纸、细线和铅笔拿出来，与同桌协同合作绘画出椭圆，通过反思、归纳，从而总结出：当时，是椭圆；当时，是线段；当时，轨迹不存在。

科学研究的概念范文第3篇

关键词：中学数学；课改理念；教学案例；有效性

中图分类号：G633.6 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）14-0024-01

课程改革已经进行多年，在课堂教学实践中，教师要遵循新课改理念，不断探索、尝试寻求一些更加高效的课堂教学方法。在数学教学中，教师要充分激发学生的学习动力，把握学生的学习起点，引导学生主动参与，将教学难点化整为零、逐一击破、精讲精练，以达到提高课堂教学实效的目标。

一、观念转变是前提

（1）教师教学观念的转变。在新课改的大背景下，教师的角色、地位发生了巨大的变化，教师要彻底地改变陈旧的教学观念和教学方法。首先，教师要吃透教材，把每一节教学内容都吃透，注重初高中知识内容的衔接以及必修课程、选修课程之间的衔接；其次，教师要尽量搜集、制作与教材有关的教具，有条件的可以采取多媒体教学；再次，教师要善于把握学生的心理，使学生能够与老师发生共鸣。学生上课的参与度，基本上与教师备课的充分性、课堂魅力、吸引力成正比。一节成功的课堂教学，不在于老师讲得有多精彩，学生做了多少题，而是有多少学生参与了，学生真正理解了多少。

（2）学生学习思路的转变。课改不仅要发挥学生学习的主体地位，更要激发学生的学习兴趣，要让学生在思想上达到从“要我学”到“我要学”的转变。然而，许多学生习惯了“拿来主义”，老师讲什么，学生听什么，这对学习能力的培养是不利的。所以，教师要想办法激发学生的学习欲望，指导学生进行课前预习、课上发挥想象力、课下复习巩固，从多方面将知识点由浅入深地慢慢消化掉。

二、紧密联系生活提高学习兴趣

数学起源于生活，教师在平时的教学中不能把数学和生活分离开来，而是要从生活中抽象出数学问题，利用数学知识解决数学问题，从而达到指导生活的目的。如果单纯地教数学知识学生会觉得乏味，提不起兴趣来。教师要引导学生在生活中发现数学，并用数学指导和服务生活。下面以人教版数学必修1 第一章第一节“集合”为案例，提出问题并予以说明。

问题一：你能说出自己与小组、班级、年级、学校的关系吗？对于这个问题，许多学生刚开始很不解，觉得没有任何难度，也没有多大的意义，但还是有同学回答。生1：我在小组里、小组在班级里、班级包括在年级内、年级归学校管。生2：我是小组里的一员、我是班级里的一员、我是年级里的一员，我是学校里的一员。同学们通过对比，发现第一个同学的回答有问题，他没有说明自己与小组、班级、年级、学校的关系。这引起了学生们的学习兴趣，原来简单的问题也是可能回答错误的。

问题二：刚才第一个同学回答的问题错在哪儿了？生3：忽略了研究对象的主体地位。师：我们不能忽略研究对象的主体地位，可以给要研究的对象起一个名称叫“元素”。这样，就自然地引进了元素的概念。

问题三：如果把每一个同学都当作元素的话，那么我们的班级与我们有什么关系？生4：把我们放在一起就组成了班级。师：我们发现班级是由元素构成的，我们可以给班级起一个名称叫“集合”，这就是我们这节课要学习的内容。师：元素一般用小写的拉丁字母 a、b、c……来表示，集合一般用大写字母A、B、C……来表示，那么元素和集合到底有什么关系呢？生5：元素属于集合。师：我们引M表示属于的符号“∈”，如果把某个同学记作a，把小组集合记作A的话，就可以表示为a∈A。这样，很自然地引出属于符号。师：在问题一中我们把小组、班级、年级、学校分别记作A、B、C、D的话，同学a与A、B、C、D的关系你能表示吗？生6：a∈A、a∈B、a∈C、a∈D。师：请大家仔细观察“∈”的左右有什么共同的特点？生6：左边的元素属于右边的集合，集合中不止一个元素。在探究完元素与集合的关系以后，集合中元素的三个性质教师可以通过三个问题引导探究。问题一：我们班大个子能否构成一个集合？教师通过问题一说明集合中元素的确定性。问题二：一个同学能否在班级这个集合中出现两次？教师通过问题二说明集合中元素的互异性。问题三：班级这个集合中的几个同学换一下座位，构成的集合与换座位前一样吗？教师通过问题三说明集合中元素的无序性。

此案例充分调动了学生学习的积极性，把学生自身融入到问题中去，问题与学生本身非常贴近，能提高学生学习的兴趣。教师在这节课中通过几个问题的提出与解决，像抛绣球一样，使学生学习起来轻松、愉快，比直接灌输的方法获取知识要容易得多，学生的印象也会更深刻，学生真正参与了，成为了学习的主体。

三、结束语

总之，一节高效的课堂教学，要看学生到底学到了多少东西。教师教学的有效性，要看教师是否调动了全体学生的积极性，提出的问题是否都是有效问题。而学生学习的有效性则体现在学生参与体验知识形成过程的程度和知识的掌握程度。

参考文献：

科学研究的概念范文第4篇

【关键词】初高中；数学；衔接

一、高一新生学习数学产生畏难情绪的原因分析

（一）教材的使用方面

教材内容上的断层主要体现在以下几个方面：

1.初中对二次函数的教学在要求上降低了；

2.现在初中只讲三角形的内心和外心，但在高中却常常涉及到三角形的垂心、重心，而且重心也是考察重点；

3.射影定理（即Euclid Theorem：直角三角形中，斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项）在初中讲的深度不够，而在高中则强调它的运用；

4.“平行线的截割”在初中已经删减，但在高中解析几何和立体几何中则强调应用；

5.初中在整式化简部分淡化了分母有理化，而在高中用到分母有理化的地方又很多，学生碰到此类问题很难接受；

6.配方法、“韦达定理”、十字相乘法、某些乘法公式学生明显生疏，不能自如的运用；圆内接四边形性质等知识和方法在高中必用，而在初中不讲的话就会给高中的学习带来很多不便；

（二）初高中教法方面

1.初中数学教学内容少，知识难度不大，教学要求较低，且课时较充足。但高中数学知识点增多，灵活性大和课时少，高中教学倾重对学生思想方法的渗透和思维品质的培养。听课时就存在思维障碍，不容易跟上教师的思维，从而产生学习障碍，影响数学的学习。

2.初中数学习题类型较为单一，老师可以对各类习题进行讲解。而高中习题类型多，且较灵活，许多题目都容纳多个知识点，命题时强调在知识交汇处出题，教师不可能讲全各种习题，高中教师更多的是强调数学思想和方法，注重举一反三和触类旁通。

（三）学生学法方面

1.初中三年的学习使得学生形成了习惯于围着教师转，满足于你讲我听、你讲我记的听课模式，碰到问题寄希望于老师的讲解，依赖性较强。而到了高中，许多学生往往沿用初中学法，致使学习出现困难，完成当天作业都颇困难，更没有预习、复习、总结等自我消化、自我调整的时间。这显然不利于良好学法的形成和学习质量的提高。

2.初中学习方法上基本是，不会自主学习，尚未养成良好的学习习惯。高中课堂容量大，高初中对学生思维能力要求上的变化。一学期结束开始出现滑坡，产生了两极分化，对高中数学失去学习兴趣。

3.解题习惯方面，受初中定式影响，没有固定解题套路、需要发散性思维的问题解决起来十分困难。

（四）学生的心理变化

刚入高中的学生正处于心理青春、叛逆期，与初中相比，他们在心理上已发生了微妙的变化，更加深沉，但远谈不上成熟。

二、如何做好初、高中数学教学的衔接工作

（一）首当其冲做好学生心理工作

面对高一新生，自入学起第一天班主任就应该利用各种机会洞察每一个孩子，“爱”是班主任工作中必不可少的因素，让我们的学生生活在爱的环境当中，学会对自己、对他人负责――这是学习知识的必要前提。

（二）准确把握新课标中课程目标和课程理念

要在新课程标准背景下研究和解决数学教学的初高中衔接问题，首先就要搞清楚新课标的课程理念和课程目标。高中数学课程标准目标主要有以下五点：1.理解基本的数学概念、数学结论的本质，了解概念、结论产生的背景、应用，体会其中所蕴涵的数学思想和方法，以及它们在后继学习中的作用；2.提高空间想象、抽象概括、推理论证、运算求解、数据处理等基本能力；3.发展数学应用意识和创新意识，提高数学地提出、分析和解决问题的能力，数学表达和交流的能力，发展独立获取数学知识的能力；4.提高学习数学的兴趣，树立学好数学的信心，形成锲而不舍的钻研精神和科学态度；5.逐步认识数学的科学价值、应用价值和文化价值，形成批判性的思S习惯，崇尚数学的理性精神。

（三）把握教材内容的衔接，在知识与能力上实现初高中平稳过渡

教师应了解初高中的差异，在中考要求范围之外对学生（或者较优秀的学生）知识和能力培养或提高有助于这些学生在高中能更好、更早、更大空间地发展。

（四）积极改进、改变教法

课堂是教学的主阵地，因此适时、因人而异的改变或改进我们的教学方式是非常必要的。

（五）重视培养学生的数学兴趣

爱因斯坦有句名言：“热爱是最好的老师”。杨振宁教授也指出：“成功的真正秘诀是兴趣”。教师应着力于培养和调动学生学习数学的兴趣，教学时注意结合社会生活，精心构思课堂导入，重视情境引导，教学过程注意化枯燥为生动，等等。

（六）强调发展学生的运算能力

新课标中明确要求“提高空间想象、抽象概括、推理论证、预算求解、数据处理等基本能力”。升入高中后，运算量大，作业中有一些题运算复杂，完成时要有耐心，还要应用掌握的算理，使用简便的方法及一定的变形才能完成。所以，良好的运算能力将成为考试中一项重要的制胜法宝。

三、研究成果

在研究的基础上我们还撰写了论文《初高中数学衔接问题》、《函数的概念和性质扫描》、《例谈函数最值得求解策略》举办了公开课《根与系数的关系》《提公因式法》等。

【参考文献】

[1]全日制义务教育数学课程标准（实验稿），北京师范大学出版社

[2]普通高中数学课程标准（实验）人民教育出版社

[3]全日制义务教育数学教材.北京师范大学出版社

科学研究的概念范文第5篇

[关键词]科学史；高中生物；核心概念；建构

[中图分类号]G633.91

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3712（2014）27-0073-02

一、利用科学史促进核心概念建构的方法

生物课程的学习进入高中阶段后，学生会接触到越来越多的生物学概念。有些概念对于初学者而言理解起来并不太容易，然而概念的准确掌握却是学好这门课程的基础，也是展开后续更为深入的知识探究的前提。想要深化学生对概念的理解与认知，以科学史为切入点不失为一种好方法。利用科学史展开概念教学时，首先需要做好概念教学的有效建构，要让与概念相关的科学史能够清晰地为学生呈现。这不仅能够让学生了解某个特定生物学概念的形成过程，也能够让学生从科学史中认识到特定概念在不同时期的发展情况。

“细胞”是生物学中一个非常核心的基础概念，对于这个概念有良好的掌握与认知对于后续相关知识的学习非常重要。在高中生物课本中，关于细胞的认识是很重要的一个章节，这一章内容的学习会让学生对各个细胞器的功用有良好的认知，同时，也会让学生认识到这些细胞器是如何协同维持整个细胞的生命活力的。为了让学生更好地理解细胞的定义，笔者会借助科学史让学生首先了解这个概念形成与发展的历程。

罗伯特・虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。他用显微镜观察植物的木栓组织，发现许多规则的“小室”，并把“小室”称为cell――细胞。

列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，对红细胞和动物进行了精确的描述，但没用“细胞”来描述其发现。

19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。

维尔肖：德国人，他在前人研究成果的基础上，得出“细胞通过分裂产生新细胞”的结论。

从这段科学史中，学生能够感受到细胞这个概念由来已久，在生物学的发展过程中很早就展开了对这个概念的探究。同时，学生也能够认识到关于细胞研究的一些重要阶段：从细胞的发现到概念还未形成时对细胞的描述，最后到细胞学说的提出直至后期的进一步完善。虽说细胞只是生物学中一个最基础的概念，然而这个概念的提出与演进却经历了一段着实漫长的历程。对这段科学史的理性认知不仅能够让大家对细胞这个概念的由来有较好的把握，也能够深化学生对这个概念的认识。这个过程为后续知识的学习打下了坚实的基础。

二、利用科学史促进核心概念建构的层次

在利用科学史展开生物相关概念的教学时，要注重层次建构。有些生物学概念看似简单，但其形成过程可能非常漫长，不仅如此，早期对这个概念或者相关物质的研究也可能会极其复杂与不易。前人的研究不仅为生物学的发展打下了坚实的基础，也为相关概念的教学提供了很有价值的素材。有些生物学概念的形成过程十分复杂，对于有些物质的研究也耗费了前人很多心力，这些都被很好地记录在了科学史中。对于科学史的学习既能让学生了解到相关概念的形成过程，也能让其认识到前人在研究概念时所付出的心血。这不仅是一种知识教学，也能够潜移默化地让学生感受到治学的精神。

现在我们都知道DNA是细胞的遗传物质，它不仅会决定生物体的基本性状，也是决定生物体一些最为重要特征的遗传密码。科学家对这个概念的研究经历了非常漫长的过程，从最早对这种物质的探究到逐渐弄清楚其作用，科学家进行了大量繁琐复杂的实验。在学习这个概念时有必要让学生了解这段科学史，这不仅能够让学生了解这个概念的形成过程，这个过程中的一些有代表性的实验研究也是这节课的教学重点。

1928年，英国科学家格里菲思通过实验推想，已杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”，使R型细菌转化为S型细菌。（体内转化实验）

1944年，美国科学家艾弗里和他的同事通过实验证明上述“转化因子”为DNA，也就是说DNA才是遗传物质。（体外转化实验）

1952年，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。

在给学生逐层介绍这段科学史时，笔者有意识地让学生进一步了解各个阶段所涉及的一些核心实验。这些实验富有代表性，对每个阶段实验的剖析能够帮助学生形成科学研究的一般思路。这样的教学过程不仅富有层次性，而且能够让学生在清晰思维的指引下更好地掌握相关生物学概念。

三、利用科学史促进核心概念建构的一般教学步骤

在利用科学史展开生物学核心概念的教学时，教学步骤的有效建构很重要。科学史的学习很容易让学生觉得枯燥乏味，无法激起学生的学习兴趣。然而，如果能够改善史料的呈现方式，让科学史中的某些内容贴近学生所熟悉的生活，这样就往往容易被学生接受。此外，教师还可以对不同阶段的科学史做深入挖掘，通过有效教学步骤的设置让学生更深入地了解在科学发展的进程定生物学概念所发生的特定变化。这既能够让教学过程更为丰富，也能够深化学生对概念的理解。

“内环境”和“稳态”是两个相互关联的生物学概念，这两个概念的发现过程也有内在的联系。笔者首先给学生简要介绍两个概念的发现经过。

贝尔纳：法国人，1857年，他提出“内环境”的概念，并推测内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。

坎农：美国人，1926年，他提出了“稳态”的概念，并提出了稳态维持机制的经典解释，即内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。

在初步介绍科学史的发展历程时，笔者有意识地对每个过程展开深入挖掘。例如，“内环境”概念在提出时的具体经历如何？“稳态”的概念又是如何在“内环境”的概念基本确认后慢慢被人们认识与发现的？这些介绍不仅是对概念的拓宽与延伸，也能够加深学生对概念的接受程度。

在介绍完这些科学史后，笔者进一步将学生引入到现代环境中来，向学生强调：神经―体液―免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。这不仅深化了概念教学，也能够让学生对刚刚学过的概念有良好的应用。

在借助科学史展开生物学概念的教学时，做好教学步骤的设计很重要。良好的教学步骤不仅能让教学有针对性地展开，也能更好地挖掘科学史中有价值的史料，进而为概念教学提供好的素材，深化学生对概念的理解与掌握。

科学史不仅能够让我们认识一门学科的发展历程，以科学史为依托也能够很好地展开生物学中某些核心概念的教学。在利用科学史进行概念教学时要注重教学方法的选取，教学过程应当富有层次性。此外，教学步骤的设置也很重要，良好的教学步骤不仅能够让概念教学有针对性地展开，也能够更好地挖掘科学史中一些有价值的史料。这些方法都有利于科学史辅助生物学概念教学的开展。

参考文献：

[1] 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）.