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【关键词】概念 强化 内在联系
概念是指以最简洁的语言概括事物的本质属性。生物学概念是反映生命现象和生命活动规律本质属性的一种思维形式,作为生物学知识结构的基本要素之一,构成学生学习内容的基本骨架,是学生进行生物学学习和思维的基本单位。生物科学作为一门自然科学,在知识体系中存在着大量专业性概念。很多情况下学生由于对某些基本概念理解模糊,而给后续学习造成很大的障碍。可见概念教学是课堂教学的一个重要的组成部分,对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。采取何种有效的教学策略进行生物学概念教学呢?教师上网查阅有关生物学概念教学的文献资料,阅读教育学理论书籍,并在自己的课堂教学实践中尝试、探究,总结高中生物学概念教学的有效策略。 因为"基因的分离定律"教学内容中涉及到的生物学概念很多,至少有15个,所以本文就以其课堂教学为例分别描述生物学概念教学策略。
1、提供必要的感性认识
科学概念的获得和掌握标志着学生对客观事物已有了理性的认识,而理性认识一般是以感性认识为前提的。如果借助具体的、生动的感性材料,将有助于学生发现事物的基本特点,以进一步理解和掌握科学概念。因此,教师讲授概念,经常可以为学生提供一些直接观察具体事物的机会,或者可以提醒学生动用已有的感性经验,以此增强概念教学的直观性,促进学生思维过程从个别现象向一般规律发展。联系生产生活实际进行生物学概念教学实例如下:
1.1 讲授“性状”概念
生物体所表现的形态结构和生理活动以及行为特征。教师列举了水稻的高度、熟性、米粒淀粉糯性,人的肤色、眼色、身高、体重、体型。
1.2 讲授“相对性状”概念,学生观看了人类相对性状视频
有耳垂与无耳垂、双眼皮与单眼皮、大拇指能向背侧屈曲与不能屈曲、食指和无名指等长与食指比无名指短、有发际美人尖与无发际美人尖、手指嵌合时左拇指在上与右拇指在上、小拇指弯曲与小拇指不弯曲、惯用右手与惯有左手等等。观看视频后学生当堂观察自己的哪些性状是显性性状,哪些是隐性性状。
2.充分利用概念的字面含义
生物学的概念繁多,根据它们的特征和内容的不同,可以分为不同的种类。但所有的概念都需要以一定的字词来加以表述,而这些字词作为代表生物学事物的语言符号,它们往往都有着较丰富的含义,它们常常是相应概念内在含义的最生动、最直接的表露。
3、掌握概念的内涵和外延
生物学概念的内涵反映了生命现象和生命活动规律的本质特征,而其外延是指内涵所适用的范围和条件。在生物学概念教学过程中,教师要分析概念,让学生理解关键词,掌握概念的内涵和外延。这样的概念教学在提高了教学效果的同时,也适时地培养学生的分析、思维能力,提高学生的学习能力。
总之,通过理解概念中的关键词,学生能更好掌握一个生物学概念的内涵和外延,并把它正确重组到原有的概念体系中去。
4.运用变式训练
变式教学是在保持一事物本质属性不变的前提下,通过变换它的非本质属性来突出它的本质属性,使学生准确把握其概念的一种教学方法。变式教学有利于学生理解概念的形成过程,把事物的本质特征和非本质特征区别开来,找出共同点,从而获得准确的认识。变式的好处就在于能够突出要点,使它更鲜明,便于学生掌握。纯合体和杂合体概念教学过程如下:
5.精选概念习题
教师要透过现象抓本质,针对自己的教学安排和学生的实际水平精心选择针对性强的练习题,在数量上和质量上都得到保证,要使学生成为练习的真正受益者。另外,通过评讲,让学生知道什么是对的,什么是错的。精选概念习题在课堂上当堂完成,及时反馈。
6.在运用中强化所学概念
概念的运用既是学习概念的目的,也是检验概念掌握的标志。在生物学概念教学过程中,教师联系生产、学生生活实际,设置概念应用的问题情境,适当地进行概念应用的模拟练习,学生在运用中强化所学概念。
教师展示了人类手的惯用性遗传图解,要求学生写出部分遗传学基本概念实例:相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离、等位基因、显性基因、隐性基因、纯合体、杂合体。学生根据对相关生物学概念的理解,迅速作出了正确回答,在联系人自身运用中强化了所学概念。
7.比较分析概念间内在联系
反映事物本质属性的概念之间存在着这种或那种联系。在教学中,教师要及时指导学生对一些相关概念进行对比、归类,揭示概念之间的内在联系,找出本质区别,使概念清晰化和系统化。比较的方法多种,根据教学内容的不同可以灵活选用。日常教学中多用的是表格法和图解法(包括概念图)。概念图是一种将概念的各种本质属性按照它们之间的内在联系组织在一起形成的图示或流程,也可以是将一个概念和与其相互关联的其它概念按照概念之间的并列,包容或其它内在的逻辑关系组织在一起形成概念网络。概念图可以帮助教师提高教学效率,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。为了提高效果和学生的自学能力,概念图的绘制最好让学生自己动手,教师只进行必要的指导和点评。
【关键词】概念图;生物教学;思考
概念是教学活动的基础。复杂拗口的内容,学生花费大量时间却收效甚微,概念间常混淆不清。其原因主要是,学生对于概念不能在已有知识框架上建立有效联系,不能准确理解要义。这个疑难杂症,可以在概念图的正确使用下获得突破,从而提高学习效率。概念图作为一种有效的教与学的策略,将其引入生物教学中,可以帮助学生辨析概念之间的关系,有效地建构知识网络,提高教学有效性。
一、什么是“概念图”
20世纪60年代由美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出,根据奥苏贝尔意义学习和概念同化理论发展而来。概念图是一种用节点代表概念,连线表示概念间关系的图示法,它通常是将有关某一主题的不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念或命题连接,形成关于该主题的概念或命题网络。这种把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机地联系起来的空间网络结构图,就称为概念图。
二、概念图教学在高中新课程教学中的意义
1、有利于体现新课程理念
学生在构建概念图时,多元化的概念图绘制,小组合作交流、分析处理信息,新旧知识融会贯通等,提高了学生的信息处理、知识整合、分析及解决问题的能力。这充分体现了新课程以学生的发展为中心的理念,使学生成为学习的真正主人。另外,教师也得到发展,在教学的过程中和学生平等地交流,扮演角色由灌输者变为引导者。这也充分体现了新课程对教师在课堂教学中角色转变的要求。因此,概念图的构建和应用,有助于新课程的顺利实施。
2、有利于学生发展
概念图有利于学生对知识的记忆和保持。建构概念图,有助于学生理解核心概念及培养发散思维能力。研究表明:概念图使学生更容易形成完整的认知结构;概念图技术使学生获得基础知识,提高思维能力,促进认知发展,激发学习动机,变被动为主动。问题解决能力是高考考察的一种重要能力,而思维能力是问题解决能力的核心。以概念图为支持,在知识获取过程中训练思维方法和培养思维品质,逐渐提高学生的思维能力,从而促进学生发展。
3、有利于教师发展
教师用绘制概念图分析知识结构,把新旧概念联系起来,促使教师深层次地把握知识的内在联系和理解教学内容,从全局高度审视整个课堂教学的知识框架和课堂结构,有利于课前备好课,做好教学设计。在教学过程中,教师用概念图展示知识点,让学生形象地看到每一个概念之间的联系,便于学生记忆,形成知识网络。同时也促使教师反思、完善教学方案,改进、创新教学策略。在新课程理念与新课程教学结合的过程中,促进教师发展。
三、概念图在高中生物教学中的几点思考
1、因思维习惯等因素影响,学生对概念图学习策略的理解具有一定难度。概念图教学需要花费大量的时间,让学生学会它的使用及内涵,如果只是在有限的时间内练习有限的题型,学生很难掌握概念图的合理应用。概念图作为教师教学工具和学生学习工具的潜能有待进一步挖掘。
2、概念图是一种有效的教与学的工具,但也不能夸大其功能。并不是所有的知识内容都适宜用概念图的。在概念较多且相互之间有密切联系又极易混淆的知识内容的学习上,用概念图教学是一种很好的教学策略。
3、概念图教学方式都必须建立在一个前提下:学生已经获得并建立了概念,才能把这些概念联系起来,构建正确的概念图。概念图教学在应用上存在着一定的局限性。
4、概念图在复习课中的应用范围更加广泛。复习课中,使用概念图可以帮助学生复习以前的内容、总结和连贯新旧知识,建立良好的知识结构,作为专题复习的导引、框架和成果展示方式,学习效果往往较好。
5、生物学概念学习不仅包含概念间的层级关系,还包括概念的定义、内涵与外延、属性及规则(包含概念的例证)等要素,还包括“概念的发展过程的展示、研究方法的渗透、蕴含价值的体现”。不同概念图绘制策略、不同绘制主体具有不同的特点,有着不同的作用。因此过度依赖概念图教学技术或长期单一使用某种概念图绘制策略都将是不可取的,选择何种教学方法应具体问题具体分析。
6、强调“专家图”的存在和作用不利于学生个性化学习,不利于学生自我反思。它可作为范例,供学生参照,而不能仅作为评价工具,否则对学生的创造性学习和“个性化”学习是不利的。研究表明:“专家图”是否应该存在以及是否能够作为评分依据,仍处于激烈的争论之中。学生只要能够清楚表达他对于主题的想法就可以了。
四、结语
概念图作为一种成熟的教与学工具或策略,国外广泛推广说明其具有强大的生命力和实效。但在我国教育教学中的应用研究还需进一步的深入,需要探索研究的问题还很多。概念图教学能促进学生、教师、及新课程的发展,与新课程改革是相通的。改革现行生物教学,概念图教学不枉为一个好的教学策略。
参考文献:
[1]袁维新.概念图及其在生物学教学中的运用.生物学教学.2003,(9)。
[2]刘成权.概念图在高中生物教与学中的应用。
一、围绕生物核心概念精心设计教学,落实三维目标
在初中生物教学设计中,教师可以根据学生已经掌握的概念和没有学习的概念、先前掌握的概念和后来掌握的概念、具体的概念和抽象的概念之间的关系,设计多种小组合作教学活动,在教学过程中发现问题、资源整合、依据科学事实,帮助学生在处理加工转化信息过程中,构建初中生物核心概念的意义。新课程倡导“以学生发展为本”的新课改理念,三维教学目标是相互渗透并融合的,它们紧紧地贯穿于每一位学生的成长与能力发展过程之中。初中生物科学素养的核心是生物技能,掌握生物技能的前提是领会生物核心概念。如果把生物科学素养比做一座“金字塔”,由三维目标构成,那么,生物核心概念就是这座“金字塔”的框架图,知识与能力就是这座“金字塔”的根基;过程与方法、情感态度价值观就是“金字塔”的上层建筑。框架图设计的精确,根基才会稳固,那么生物教学的根基才会更加稳固,“上层建筑”才能发展得越高。高效的生物教学,就是经过理解生物核心概念,使学生在知识和能力,情感态度价值观获得进步与发展,并提高学生的生物科学素养。
二、用思维导图来组织教学
以基因为例,引导学生总结“性状”,分析每个人各种性状的遗传,总结出人的性状与父母的关系,为学生学习基因对性状的决定奠定基础,再以基因为核心,引出基因的类型:显性基因和隐性基因。教师可以将基因对性状的控制进行适当分析与讲解,然后以某一种性状来分析基因的决定作用,如有无耳垂的图解,可以先用最简单的图解,然后层层递进;尝试让学生分析最复杂的基因决定方式,如血型的基因决定方式,学生在学习过程中便会真正体会到基因对人的性状的决定。
三、提倡科学探究教学讲授生物核心概念
〔中图分类号〕 G633.91 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)19—0082—01
生物学概念是组成生物学知识的基本单元。生物科学实际上是由众多生物学概念及其相互关系而建立起来的知识结构体系。例如,要弄清“自由组合定律”、“连锁互换定律”,首先要弄懂什么是“基因的分离定律”。要理解“分离”就必须先要弄清一系列的概念,如基因、性状、相对性状、等位基因、非等位基因、基因型、表现型、同源染色体、非同源染色体等概念,这样对“分离定律”的理解和掌握方可迎刃而解。因此概念的掌握是学生学习生物学过程中的基本功。那么,教师在教学过程中如何帮助学生掌握生物学的概念呢?
1.对于相对具有独立性的概念,教师尽量采用直观性的手段,刺激学生的多种感官,并从语义上加以解释,帮助学生掌握概念。如对“细胞周期”这一概念的教学,教师应先呈现细胞分裂周期图(植物细胞有丝分裂模式图),然后在黑板上画出四个封闭的圆,
并标出裂期和分裂间期,让学生用粉笔分别标出:A.一次细胞分裂开始到下一次细胞分裂开始。B.一次细胞分裂开始到下一次细胞分裂结束。C.一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂开始。D.一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束。如下图,由于板图直观、简洁,学生对该概念的掌握就变得简单。
2.教师在教学中要将学生的“前概念”转化为科学概念。学生在学习生物学之前,头脑中已经初步形成了一些有关生物学的直观认识,这些认识被称为“前概念”。这些“前概念”有些是正确的,如关于植物根、茎、叶、花等的概念,关于生物体存在生长和繁殖后代的概念等,这些认识对于学生建立科学的生物学概念是非常有用的。但也有些“前概念”是错误的,如学生关于果实的概念。在生活中学生往往认为桃、梨、苹果等、多肉、可食的才是果实,而小麦、水稻、玉米则不是果实等。这些错误的前概念对学生形成科学的生物学概念会产生干扰。教师要努力修正学生错误的前概念,并将其转化为科学概念。
3.对于要学习的新概念与学生原有认知结构中的概念有一定关联的,教师应根据概念之间的关系,采取相应的教学策略。
(1)上位概念
上位概念是指学生原有的生物学概念在概括的程度和包容的范围上,要低于将学习的新概念,如下图(无性生殖)。对于上位概念,学生较易掌握,教师应调整概念的教学顺序,使概念的逻辑顺序与学生的认知过程相一致,并概括总结出新概念。再如,将“新陈代谢 ”这一较抽象的概念放在水分代谢、矿质、光合作用、呼吸作用及物质代谢、能量代谢等之后,概括出“新陈代谢”的概念。
(2)下位概念
①派生性下位概念
派生性下位概念是指原有概念是一个总概念,新概念只是它的一个特征或例证。如下图(转氨酶)。
②相关性下位概念
相关性下位概念是指原有概念是一个总概念,新概念是对原有概念的加深、修饰或限定,如下图(催化作用的有机物)。
根据认知规律,从已知的整体中分化细节比从已知的细节中概括整体要容易些。因此,下位概念的教学应从上位概念入手,通过层层剖析的方法从整体到部分再到细节,逐步解析。
(3)并列性概念
关键词:生物教学 科学素养 培养策略
一、初中生物教学培养学生科学素养的意义
衡量一个国家综合国力的标准是人才,而要评判人才质量的高低,主要看由其科学素养水平。所谓科学素养,具体包括丰富的科学知识,严谨的科学态度,富有创造力的科学精神及科学思维方式,以及科学的价值观。科学素养的形成是一个长期的过程,而学校教育则是提升全民科学素养的主要阵地。当前国际竞争日益激烈,各国已将培养人的科学素养作为基础教育改革的重要方向。而我国国务院办公厅在《全民科学素质行动计划纲要》中明确提出,将提高青少年的科学素养作为重中之重。生物学科是一门极其重要的自然科学,其众多的研究成果及科技不断影响着社会发展及人类,生物科学素养同样是科学素养的重要组成部分。初中生物学科中涵盖了大量丰富的科学知识,严谨且实事求是的科学态度,创新合作的科学精神,多样化的科学方法,创造性的科学思维方式,有着得天独厚的科学素养培养条件。在生物教学中培养学生的科学素养,是生物学科教学的根本任务所在,也是当前生物课程改革的重要内容。初中生物教学中,应积极贯彻《全民科学素质行动计划纲要》,落实生物课程的目标,采取多样化的途径,不断丰富学生的科学知识体系,拓展学生的科学眼界,加强科学思维及方法训练,给予学生良好的科学精神熏陶,全面培养学生的科学素养,为今后的进一步学习奠定基础。
二、初中生物教学培养学生科学素养的策略
(一)夯实学生的科学知识体系
科学知识体系包括生物科学基本知识、基本概念、基本原理等,这是是支撑生物教学的重要内容,也是培养学生良好生物科学素养的重要前提。生物基本知识、概念、原理是初中生物教学的重点,也是难点,以往教学中,主要是教师对知识、概念、原理的进行讲解,学生通过死记硬背的方式去理解记忆,这种方式使学生难以真正去理解并掌握生物科学知识,也体会不到其中蕴含的生物科学思想,甚至使学生在枯燥的学习过程中丧失学习的乐趣。教师应根据教学内容及学生实际情况,转变以往单一的教学方法,不断探索学生喜闻乐见的形式,提升生物基础知识概念原理的教学效果,从而夯实学生的科学知识体系,为培养学生良好的科学素养奠定基础。初中生物学科中有许多抽象晦涩的知识概念,超出了初中学生的思维理解范围,教师可以通过恰当的比喻对其进行解释,使抽象晦涩的概念显得形象具体,使学生易于理解掌握。教材中有许多知识内容与现实的生产生活实际息息相关,教师可以结合生活实际进行教学,从日常生活中的现象出发,将生物科学知识和现实生活紧密联系起来,帮助学生理解生物知识概念,同时将生活中与生物密切相关的热点问题,将被广泛应用的生物新知识、新技术、新动态等介绍给学生,拓展学生的生物科学眼界,还可鼓励学生到现实生活中寻找学习生物学知识,运用所学知识去理解现实问题,解决现实生活问题,从中体验到理论联系实际的成就感,提高对生物知识及方法的理解及应用,不仅能够夯实学生的科学知识体系,而且有利于养成正确的生物科学价值观、科学观,促进学生科学素养的形成。
(二)在实验中培养学生的科学素养
生物是一门以实验为主的自然学科,生物实验不仅是学生学习生物知识的重要手段,也是培养其科学素养的重要路径。生物实验中各种有趣的实验现象,能有效激发学生对学习生物的兴趣,学生亲自动手操作实验,亲历观察生物现象,探索生物本质,加以分析、归纳及总结等一系列过程,不仅能加深对生物基础知识、概念及原理的理解及记忆,还获得丰富的生物实验技能,增强学生的生物科学方法及思维,而且能有效地激发了学生的探究、创新精神,全面提升初中学生的科学素养。生物教师应充分认识到实验在培养学生科学素养中的重要作用,根据实际需要形式多样的实验,包括观察实验、探究实验、模拟实验等,引导学生主动发现生物问题,指导学生操作具体实验,培养其实验操作方法及技能,鼓励学生开动思维去分析探索问题,培养其创新思维能力及创造力。例如,组织学生观察蚂蚁群体的信息交流方式,探究细胞的吸水及失水、植物根吸水实验,探究并模拟种子萌芽所需环境条件,通过实验研究并分析胆汁在食物的消化中的作用,验证水分和无机盐的运输原理等等,同时教给学生科学的实验操作方法及步骤,即发现问题、做出假设、实验验证、得出结论,指导学生及时记录、总结、整理, 在形式多样的实验过程中,使学生获得了生物科学知识,体会到了科学思想及科学的精神,拓展学生的科学思维,养成学生严肃认真、实事求是的科学态度。
(三)在教学过程中全面渗透
科学素养的培养应贯彻于生物教学的全过程,因而教师应在教学的方方面面中全面渗透,时刻为学生营造出浓郁良好的科学氛围,根据课程、环境、教学情境等教学活动实际情况,灵活地设计教学环节,充分强调科学的重要所在,运用辨证、唯物主义的思想观点来诠释并解决生物现象,揭示自然科学的奥秘,教给学生科学的观察、分析方法,不断总结生物科学知识,强化学生的理解记忆及应用,引导并强化学生的科学意识及科学思维,激发学生科学创造能力,培养学生探索、求知、创新精神,在潜移默化中全面提升初中学生的科学素养。例如,可以在课程教学中导入生物科学历史,给学生讲述生物科学家的成就及探索奋斗历程,分享科学研究的成果,分析科学家从发现问题,到探究解决问题的过程,及其锲而不舍的科学精神,提升学生的科学境界,培养学生善于发现、大胆质疑、勇于探究、实事求是、坚持不懈的科学素养。又如,根据教学内容,设计相关的问题情境,组织学生运用科学思维及知识去观察、讨论并交流,启发学生探索解决问题的多种途径,允许出现多种答案,以此培养和发展学生创造性的科学素养。
参考文献:
[1]黄鹤.初中生物学科探究教学现状分析[D].东北师范大学,2012.
[2]赵会景.初中生生物科学素养评价指标体系的构建与验证[D].河北师范大学,2012.