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关键词:概念教学;概念图;探究式教学;对比法
生物学科的概念教学是初中生物学科教学的重要组成部分和基础,初中生物学科要想达到教学目标,就要将生物概念教学做为重点和基础[1]。学生只有对概念准确掌握,才能完整的理解,合理的运用,在实际中有正确的判断。随着学生对生物基本知识、原理的深入理解,进而更好的提高分析和解决问题的能力[2]。在实际教学中,教师要依据教学大纲的要求,以学生的认知能力为基础,合理评估学生的理解能力,明确学生的学习需要,设计教学过程中的各个环节,营造理想的教学氛围,更好的促进学生全面、透彻的理解生物学概念,为后续生物知识的学习奠定基础。
1生物学概念界定
在长期教学中研究发现,学生对生物学科中概念的理解和掌握对今后的生物教学非常重要,学生只有能正确的理解概念,才能灵活的应该,以此来处理生物学科的相关问题。基于此,教师在教学中应该首要帮助学生理解生物概念[3]。生物学概念主要包括概念术语、概念内涵、概念外延,教师要根据上述三种要素,合理设计教学内容,引导学生全面、正确的理解生物学概念。对于生物学科,概念的形成要以直观性的材料为基础,但是直观材料不能完全等同于概念,在观察的基础上,通过思维并不能够直接转换为概念,在学生对直观材料进行观察的基础之上,经过系统化的思维理解,将对感性认知转变为理性认知,这也正是教学活动的关键[4]。常用的思维方法有比较、分析、综合、抽象、判断、概括、归纳,正确的引导学生思维,促进学生服概念的掌握。
2生物学概念教学的有效途径
为了达到更好的教学目标,帮助学生更好的理解、掌握生物概念,以及更好的开展后续教学,本文针对性分析了初中生物学科概念教学的有效途径,分别包括有概念图教学、创设探究式教学课堂以及生物学概念对比策略。
2.1概念图教学
“概念图”源于美国,最初在A-T课程中开发,进而被应用在儿童对科学知识的掌握上。概念如是一种工具,概念被定义为能感知的事物内部的规律性或以被标签标注的关于事物的记录,概念图则是这些概念之间关系的一种表达形式。概念图可以分为知识点概念图、节概念图、专题概念图,典型的知识点概念图为对“花的结构”认识学习。依托花托、花蕊、花冠、子房、胚珠等概念,形成一系列相关的概念图,在促进学生对单个概念的学习认识的同时,兼顾相关、相似概念的理解学习节概念图为,根据生物教学中相关章节的内容,设立节概念图,典型的应用有对“关节”的教学设计,关节、关节头、关节囊、关节窝,根据动物运动的相关规律结合理解。专题概念图,相对上述两种概念图外更加全面,是依托整个专题的相关知识进行构建,比如以绿色植物光合作用为专题,联系到的相关全部概念,以光合作用的原料、场所、条件、产物四种分类,对吸收器官、制造器官等进行全面理解。概念图的构建应该“以点连线”开始,学生在概念图的构建中,不能完全的按照教学的设计,要根据学生自己的理解,将教师给出的相关概念合理的理解连接,这样形成的概念图更加适合学生的自我学习。另外一种方法为“留同趋异”,在教师给相关概念之后,学生按照自己的理解,选择合适的概念构建形成概念图。
2.2创设探究式教学课堂
探究式教学课堂的特点主要有,自由、丰富、明确、压力小,在实际教学中,学生可以自由查询选择自己所需的资料,学生的学习资料丰富、学习目的明确,而且在实际学习中学习压力小。探究式教学模式为学生按照生物学家研究获得相关结论的方式来学习,因此探究式教学的课题要有合理的难度,教师在进行探究式教学的设计时,首先要给学生提供相关的研究领域,给予学生一定的研究方法,在合理的相关资料帮助下,学生选择形成自己的研究问题,经过讨论研究,之后学生确立要决问题,并展开解决。或者学生在教师的引导下,确立具体的研究对象和研究方法,在经过自己的判断形成合适的研究问题,之后学生自我发现所研究问题的关键症结所在,然后学生查找资料解决问题。在探究式教学中,教师实际是做为一个关键点的引导者和研究中的探究者身份,参于到具体的教学中,极大程度的激发学生的学习、探究热情,在教学过程中,教师要注意培养学生合理的研究方法,在探究过程中不断的对自己的研究方法进行反思,全面关注、引导学生的研究过程。
2.3充分利用生物学概念对比策略
在实际初中生物教学中,会碰到很多相关、相似的概念,学生在学习中,相对比较容易混淆知识,反而产生负面的学习效果,教师面对这种情况,可采取对比教学,帮助学生更好的区分所学知识,加强学生的理解。可以采取的对比方法有概念图对比、图像对比、列表对比,图表对比法主要用于难以用语言表述的概念。
3总结
初中生物的教学,概念为教学中的重点和基础,综上所述,教师要善于采用合适的教学方法来引导学生更好的学习理解,在采取不同的教学方法中,教师要明确学生在教学活动中是地位,更好促进教学活动的进行。
作者:郭俊武 单位:贵州省关岭布依族苗族自治县民族寄宿制中学
参考文献
[1]郭荣满.关于初中生物概念教学的现状与有效策略研究[J].教育教学论坛,2014,12(12):60-61
[2]冯兰香.中学生物学科概念教学的有效途径研究[J].长春教育学院学报,2014,15(15):154-155
【关键词】生物学 核心概念 核心概念教学 新课程
生物学是一门研究生命现象及其活动规律的自然科学,它以一系列核心概念作为分析、推理、判断和综合等逻辑思维过程的依据来揭示本学科的基本规律。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。新课程改革的一个核心就是“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。可见提高科学素养不是追求对科学事实和信息量的更多占有,而是要求对核心概念和科学思想的深刻领悟。更重要的是培养学生接触到新的“原理、规律和方法”时能借助生物学概念能进行自我阐明的能力。因此,学生能否牢固地、准确地建立起反映生物学思想的基本的生物学核心概念体系,应当是中学生物学教学的主要目标。
一、对生物学核心概念的认识
在学科教学中,建构汇集信息片段的知识结构,并将其纳入到信息结构之中,这个知识结构的节点就是核心概念。在生物学这门基础自然科学中,离不开对事物和现象的具体描述和分析。生物学的核心概念,是指代表生物世界中同类的“事”、“物”及“规律”。我们要从众多的生物学概念中提炼出能反映学科本质的、构成学科骨架的概念,因为这样的概念可以统摄学科的一般概念,可以揭示一般概念之间的联系,具有统整学科知识的功能,这样的概念就叫核心概念。我们在课堂上抓住生物学的核心概念进行教学,教学中前后一致、将生物学思想主线贯穿始终,致使学生对生物学现象本质的认识深入,提高学生解决生物学实际问题的能力,这对学生的终身发展是极其有利的。
二、为什么要进行生物学核心概念的教学
第一,生物学核心概念有助于提升学生的科学素养。
考试评价已经悄悄地由事实性知识的记忆转向对核心概念的理解。近几十年来,特别是DNA分子双螺旋结构破译以来,生物学的研究进入到分子生物学水平,生物科学知识呈现出爆炸性的增长,面对如此繁多的知识,如果仍然要求学生记忆生物学事实,哪怕是一些经典的生物学事实,恐怕也很难做到。最基本的概念、原理、规律等一般不发生巨大的变化,创设新的情境,要求学生应用概念、原理、规律等来分析解决问题,以此来评价学生的学习,已成为评价学生学业的主流方向了。
第二,生物学事实往往是相互孤立的,难以建立合理的联系,组成一个合理的结构,因此对生物学事实的考查往往是检查学习者是否记住,是否记得清楚。而生物学概念主要是在运用中得到巩固,概念的运用是把已经概括化的一般属性应用到特定场合。
第三,生物学核心概念具有统摄思维功能。核心概念的提炼和梳理需要按照知识的内在联系和规律性,将零散的整体化、条理化,建构起脉络清晰、条理分明、相互之间有机联系的体系。
第四,生物学核心概念具有很强的迁移教育功能。概念的过程也是概念的具体化过程。一般而言,概念的应用有两种途径:一是引证具体实例来说明概念的内涵和外延;二是运用概念来解决实际问题。
三、如何进行核心概念的教学
1、以教学单元作为建构核心概念体系的基本单位
教学单元是一个相对完整的教学内容体系,它由若干节具有内在联系的具体内容组成,它们之间形成了一个有机整体,因此教学单元是学生知识结构形成和发展的基本单位。
2、充分应用生物科学发展史建构核心概念体系
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。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、提高学生的探究能力、培养学生的“三维目标”、实现学生科学素养和人文精神的和谐统一。
3、通过模型法建构核心概念体系
“模型”是人们按照科学研究的特定目的,在一定的假设条件下,用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征。在实践教学中主要有物理模型、数学模型、概念模型,通过构建模型和直接认知模型来把握生物学概念,是当前课改实践中的常用科学方法。模型法可以让抽象问题更易理解和直观化。
4、通过概念图方法建构核心概念体系
“知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的”。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。通过建立概念网络,不断地向网络增添新内容,有助于学生激发学习动机,创造新知识,形成有意义的学习过程。
生命科学中的“规律、原理和方法”都是借助于有关生物学概念才得以表述。而概念是人脑对现实的对象和现象的一般特征和本质特征的反映。因此,在生物学教学中学生准确、深刻地理解、掌握概念,不仅是学好生物学的前提,也是发展学生智力和逻辑思维能力的必要条件。因此,生物教师要重视概念教学,运用有效的策略帮助学生正确理解和运用概念,进而运用生物学原理、规律解决生产、生活实践中的有关生物学问题。
参考文献:
[1]戢守志等译.美国国家科学教育标准.北京:科学技术文献出版社.1999.
[2]The California State Board 0f Education, Science Framework, California Department 0f Education. 2000.
[3]H.Lynn Erickson著,兰英译.概念为本的课程与教学.北京:中国轻工业出版社.2003
一、不能只强调记忆,而要在理解的基础上记忆
学习生物学课程,学生对一些事实、术语和定义仅仅能够背诵是远远不够的。初中生物课标中强调了学生对生物学重要概念的理解。能够背诵一些事实、术语和定义就有些成就感,这样的学习成果在科学素养发展的层次上被认为是最低的层次,作为学生的学习成果,重要的是要他们在了解事实的基础上去建立对重要生物学概念的理解。因此,教师先要强调记忆,然后帮助学生理解,不要单纯的记忆。
二、利用事实帮助帮助学生建立和理解概念
教师要在课堂教学中帮助学生建立科学概念,并不意味着教学中要脱离事实和具体内容。生物学中重要概念都是从事实中得来的。因此在生物教学过程中,教师还需要通过一些必要的生物学事实来帮助学生形成概念,完成从感性认识到理性认识的过程和转变。教学中,呈现生物学事实的途径可以是教师讲述、演示文稿或视频提供,也可以安排学生动手实验,用直接或间接的证据和事实帮助学生建立相对抽象的概念。在生物学课堂教学中,事实对概念形成有重要作用,但教师不能仅仅提供事实和停留在事实记忆的要求上,重要的是要帮助学生建立起概念。
如“生物圈中的绿色植物”的重要概念就是植物的生存需要光、水、空气、无机盐等条件。从简单意义来讲,学生也易于理解,也易形成共识——缺乏了这些会导致死亡。但是这是一个复杂的过程,并不是一缺少就会马上死亡的。教师可培养学生自己动手去实验并观察。对学生进行分组,并对不同条件作出不同的安排,让学生自己观察并汇总。这样,学生就能了解生物的生存是一个复杂的过程,植物也是一个生命体。不仅能很好地理解概念,同时能提升对生命热爱的情感。我们何乐而不为呢·
三、构建概念内涵结构,形成体系
当学生已经掌握了一系列的相关概念后,教师要帮助学生建立知识框架,而这个知识框架的基础和主要结点就是重要的生物学概念。由概念所构建的知识网络是知识框架中的主干,一旦这个知识框架形成后,学生就可以用它来排布、梳理知识,使得包括重要事实在内的细节知识都在这个框架中有合理的位置,便于记忆和检索。
这样的知识结构的建立是需要教师在课堂教学中安排必要的教学活动来帮助学生形成。只有多数学生能构建出合理的知识结构,教师才能比较有把握地说知识教学有了优势。
下图就是有关人体的循环、呼吸、消化、泌尿系统的结构图。图中关联了相关的知识点,能使学生一目了然。
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此图,看似有点复杂,但教师能够将其中相关的重要概念让学生理解透彻,那此表所包含的内容就不言而喻了。首先,它包含了呼吸系统的重要概念以及相关的气体交换过程。其次是人体的血液循环,再有就是消化和吸收以及人体内代谢废物的排出。当然,如果学生理解得好,还可以加上内分泌参与活动的过程。所以说重要概念掌握好以后,可利用一个好的结构图使教师的教学达到事半功倍的效果,同时学生学起来也相当轻松。
一、初中生物教学中核心概念传递的意义
1. 奠定学生良好的生物学习基础
知识的积累就如建筑物的形成,只有充分保障地基的稳固性,才能够保证整体建筑的使用安全性。生物学习亦是如此,在初中的生物学习中,有很多的生物概念,如果学生不能够对概念进行准确把握,就会使得之后的学习难度增加。因此,教师要利用教材中给出的核心概念进行讲解,降低学生的学习难度。
2. 促进学生发散思维的形成
学生进行生物学习的重要目的在于能够对相关的理论和概念进行灵活应用,实现真正的学以致用。在教学过程中出现的核心概念,为学生提供了一个整体的学习框架,学生通过对知识的掌握,在框架中进行不断地内容填充,这样,学生学习的积极性就会显著提高。在进行一些生活中常见的知识的学习时,教师可以鼓励学生进行主动探究,真正掌握其间存在的原理性。兴趣是最好的老师,只有学生对生物的学习产生了兴趣,才能发挥自身的主观能动性进行学习。
3. 培养学生良好的学习习惯
核心概念为学生提供了学习的重点,让学生能够进行主要内容和次要内容的区分,有助于培养学生良好的学习习惯,学生通过对核心概念的学习,能够对学习内容进行合理的时间分配,提高学习效率。
二、生物教学核心概念的传递策略
1. 设置场景引入传递核心
在教学过程中,教师通过教学设计将核心概念自然引入教学,这样能够降低学生理解的难度。进行概念引入的主要方法有:实验引入、实践引入和悬念引入等。其中,实验引入是指教师通过课堂实验引导学生对产生的现象进行思考和分析,并组织学生讨论现象产生的原因,同时引出核心概念。例如,教师可以通过《光对鼠妇的影响》这一实验的不同操作,放入干扰的变量,让学生讨论实验的可靠性,看到实验的成功与失败,思考探究实验设计可理与不可理的地方,从而加强科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据,设置对照实验,控制单一变量,增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径这一核心概念的掌握。实践引入是利用在生活中产生的现象使学生理解其产生的生物学的原因,进行从现象到本质、从感性到理性的分析。
2. 情景分析传递核心概念
在核心概念的教学中,教师通过创设情景对概念进行区分和联系,利用创设的情景进行概念的强调,利用关键性的词语加深学生的记忆。适时的问题情景能够使学生加深对于概念的理解,教师与学生之间形成互动,实现核心概念的传递目标。学习进化这一章节时,可利用课件把同学们带进当时的原始地球,电闪鸣、火山喷发、岩浆横流,使学生思考:“原始地球上有生命吗?最早生命是怎样出现的。教师提供“科学家米勒的模拟实验结果、损石撞击地球、地质学研究成果”等资料,使学生建立生物进货历程的概念;根据课本提供“华尺蛾体体色变化的资料、不同季节动物体色变化、拟态等事实,建立自然选择的概念,层层深入让学生形成进化的概念。
一、建立对概念的感性认识
生物学概念是在大量生物现象的基础上形成的。教师可引导学生,将生活经验与生物概念相联系,建立感性认识,从而得出一般性的、小结式的概念。
学生的生活经验是教学的一手资料,既包括学生的真实体验,也包括学生头脑中的已有概念。在生物教学过程中,除了以观察来引入概念外,对于一些课堂教学无法提供的生物学素材或现象,我们还可以借助多媒体手段来创设隋境,激发学生的学习兴趣。对于一些较为抽象的重要概念,教师要把事实或者感性材料融人课堂活动,创造出一种模拟生活的学习情境,让学生在情景中观察和讨论,在学生对重要概念产生充分的感性认识后,进而理解抽象的概念。
比如,初中生物“植物体内水分和无机盐通过导管进行运输”的概念形成过程,利用观察法和实验法,便是事实呈现的有效途径。为使学生直观感觉木本植物运输水和无机盐的部位在木质部,北京版教材建议:用红墨水浸泡杨树茎供学生观察。而为说明水和无机盐是通过导管进行运输的,实际教学中,我们使用红墨水浸泡芹菜茎,同样可以观察到被红墨水染红的“细丝”。然后剥离这些“细丝”进行显微观察,便可发现被染红的导管。实验法的应用,学生除了可用肉眼观察到生物学的事实和现象,还获得了充分的事实性支撑,从而构建起“植物体内水分和无机盐通过导管进行运输”的概念。
二、促进学生将事实抽象为概念
情境是指教师在教学过程中,运用各种教学手段和方法,创设的适于教师“教”也适于学生“学”的情感氛围,恰当的教学情境,有助于提高学生对概念的习得与理解。
以初中生物“奔跑的运动方式”这一小概念的形成过程为例,教师运用任务驱动的情景模式,就可完成概念教学。使用“行走”这一小概念为前情景,出示“猪奔跑”的动画,并说明――当行走的速度加快到一定程度,就跑起来了。在任务驱动下,请学生观察“动画猪”的奔跑方式,并与“动画狗”的行走方式进行对比,要求学生以填空题的形式,来完成“奔跑”定义的学习,同时播放歌曲《奔跑》的部分。
教师再次使用任务驱动以丰富概念,请学生观察“动画人”的奔跑方式,扩展奔跑的外延――人是两条腿直立运动的动物。为了检测学生的学习效果,设置问题情景:“如果你是竞走比赛的裁判,怎样判断运动员犯规。”
本教学片断的情境创设从生活出发,利用多媒体,播放一些学生喜闻乐见的素材,创造出一种模拟情景,既增加了学生对生物知识的亲切感,也促进了学生发现能力的提高。
三、关注概念间的比较,绘制概念图
在教学中,会形成很多概念,依据概念之间的逻辑关系,可将不同概念划分为上下位关系、并列关系和集合关系等,而它们都可以用概念图来加以表示。概念图指的是在某一单元或章节学完后,把一些相邻、相近、并列或从属的概念进行类比、归纳,根据他们的逻辑关系使用箭头、连接词等构建成的概念体系。
现以“多细胞生物的结构层次”为核心的概念体系为例。初中生物新课标下的重要概念“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”,是一个集合概念,可以分为“绿色开花植物的结构层次”和“人体的结构层次”两个层次的集合概念。而“绿色开花植物的结构层次”这一集合概念,又可分解为几个小概念,包括“细胞分裂、生长、分化形成组织”、“多种组织构成能行使一定功能的器官”、“植物体各器官相互协调形成统一的个体”等。这些小概念按照反向的逻辑关系进行排列,就形成了“多细胞生物的结构层次”这一重要概念。
通过概念图,学生对重要概念的理解更加充实具体了。此外,教师还可以引导学生自主设计和绘制各种概念图,并通过展示交流等方式,互相完善,建立更大更完整的概念体系,完善学生对重要概念的分解、整合。
四、利用生物科学史,理清概念的来龙去脉
生物科学史讲述的事件是推动科学发展历程的课题。它通过翔实的资料,描述科学家进行科学探索的思维过程和方法,是认识生物学发展的逻辑和社会背景的历史佐证。通过学习科学史,可方便学生准确地把握核心概念的价值和统领地位。
比如,初中生物“绿色植物利用太阳能,把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,同时释放氧气”的“光合作用”概念形成过程,就是科学史的再现。在北京旧版教材中,对科学史与光合作用的几个探究实验分别进行了安排,不仅造成了课时浪费,也在一定程度上造成学生重复学习的疲劳感。因此,新版初中生物教材将光合作用过程的科学史,以探究实验的方式呈现出来,学生“亲历科学发展过程”,便主动形成了光合作用的重要概念。
五、重视实验教学,根据科学事实来形成概念
生物学是一门实验科学,生物学概念是在大量事实基础上形成的,很多事实的获得和验证都是通过实验得到的。所以,关注生物学实验的有效性非常重要。现以高中生物学综合实验《定量检测苹果中可溶性还原糖含量》为例,来说明如何进行有效的实验教学。
首先,要重视实验开始前的引导环节,如教师可以问“你身边有糖尿病人吗”,“糖尿病人能吃水果吗”等问题,让学生找到知识与生活的紧密结合点。
其次,要重视发挥学生在实验中的主动性,突出学生是学习的主体。比如实验方法的迁移使用,从使用斐林试剂鉴定还原糖的定性检测,再结合比色法检测亚硝酸盐含量的半定性实验,让学生不断质疑,最终确定用改进的斐林试剂法定量检测还原糖含量。