关键词 高中教学;有效策略;概念生成
在概念教学中,将整个教学活动设计为四个步骤,每个步骤依据不同的概念选择不同的策略,如下:
一、概念的导入策略
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、丰富的感性材料,将有助于学生发现事物的基本特征,以便进一步理解和掌握科学概念。因此,教师在讲授概念时,经常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。
1.科学史导入
展示概念的由来,能激发学生学习概念的主动性和积极性。例如首先引导学生分析光合作用发现史,从海尔蒙特的“柳苗实验”到萨克斯的绿色叶片在光下产生淀粉的实验,再到美国鲁宾和卡门的同位素示踪实验,最后归纳总结光合作用的概念。这段科学史有助于学生了解光合作用的来龙去脉,让学生亲身体验并且经历人类探索光合作用的漫长过程。当然,经历了对这一“漫长过程”的学习后,学生对光合作用概念的理解也就更加深入。这样既符合学生从感性到理性的认识规律,又培养了学生创新意识和科学探究精神。又例如在“基因的分离规律”教学中,先把孟德尔研究遗传获得成功的三个原因及基因的分离规律对遗传学乃至对生物学的贡献展示给学生,激发学生对新知识的渴求,充分调动学生对概念学习的主动性。利用好科学史,不仅能帮助我们教学中完成概念的教学,而且还能培养学生的科学态度和科学精神。
2.创设问题情境导入
创设知识情境,能培养学生联想力,快捷掌握概念。如在“内”的教学中,首先清楚交代了内环境主要包括组织液、血浆、淋巴三个部分后,提出“细胞外液是否就是内环境”的疑问,让学生分析讨论,最后,总结出内环境是指体内细胞赖以生存的液体环境。细胞外液包括内环境的液体,但不全是内环境的液体,还包括如脑脊髓液等,从而掌握“内环境”的概念。
3.演示实验导入
开展演示实验,能培养学生学习概念的自主性。因为这样学生通过观察与讨论,经辨别、抽象、分化、构成假设、进行验证和概括等思维过程,在获得同类生物事实或现象的共同特征的同时,教师再加以证实,最后抓住同类事物的本质特征,掌握概念的内涵,从而达到理想的效果。。
二、概念的生成策略
1.剖析内涵和外延
概念的内涵是概念所反映的事物的本质属性,外延是具有该本质属性的应用范围条件。只有全面理解和掌握概念的内涵和外延,才能避免死记硬背,才能牢记它,应用它。如对“基因概念”的理解,其内涵是:(1)从功能上看:基因是控制生物性状的功能单位;(2)从化学本质上看:基因是有遗传效应的DN段;(3)从结构上看:基因由特定的脱氧核苷酸序列构成;(4)从位置是上看:基因主要分布在染色体上,并呈线性排列。所以,基因是控制生物性状的遗传物质的功能结构单位。其外延是:细胞核基因和细胞质基因;显性基因和隐性基因;常染色体基因和性染色体基因等。
通过这样详细、全面的剖析,学生对概念的理解也就全面、深刻。这是一种很常规也很实用的掌握概念的方式,是对科学概念正确阐述的重要而有效的途径。很多教师经常会罗列并发散出一系列相关的内容进行讲解,增强了知识间的融会贯通。
2.紧抓关键字词
从概念的基本构成上看,内涵与外延是概念的灵魂和躯壳,关键词和关键语则是支撑概念的骨架。生物概念是用简练的语言高度概括出来的,其中一些字词都是经过认真推敲并有其特定意义的,它往往提示了概念的本质特征,是生物概念的关键字词,要理解概念的本质,必须从理解关键字词入手。如果不能正确的理解和把握这些要素,在生物概念题的解答中,当然就不可避免的“误入歧途”。例如“群落”是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。从中能找出几个条件,即“同一时间”、“一定区域”,最关键的还要落实到“生物种群的集合”上,换言之就是“全部生物”。教师讲课时也要用特殊符号标识出来,给与醒目提示。学生在判断是否为群落时就很容易找到正确的依据。又如:“环境容纳量”的概念──在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,其中有三大要素:环境条件不受破坏、一定空间、种群的最大数量。并通过问题:“如果环境遭到破坏了,这个种群的K值变不变呢?”来进一步巩固这个概念,使学生容易掌握并理解环境容纳量的概念。 再如:“相对性状”的构成要素有三个:一种生物、同一性状、不同表现类型。这些概念中的要素缺少任一个都不能形成一个完整的科学概念。此法适合于大多数概念。
3.创设比较情境
比较法就是在人脑中把各种事物或现象加以对比,来确定它们之间异同点和关系的思维方法。通过对相关概念的比较,启发学生找出事物之间的本质属性,区别它们之间的差异以达到对概念的正确理解。比较法有助于学生突破难点,明确其本质特征,克服混淆不清的毛病。
(1)有些概念进行比较,要找出共同性和相关性。如对染色体、DNA、基因这三个概念的认识比较;
(2)有些概念进行比较,要找出特殊性和差异性。如列表比较自由扩散,协助扩散和主动运输;
。如对光合作用和呼吸作用这两个概念,从作用场所、作用条件、反应物、生成物、能量转化等方面进行比较,学生就很容易认识两者相互依赖,相互制约的关系;
。如对种群、群落、生态系统的比较。
不同的概念即使存在一定程度的类同,但就其本质而言肯定是迥异的。因此,细致而准确的观察概念间的差异,合理的联想类比、迁移求异应是解决此类问题的良策。正如“孪生兄弟的不同,是在他们距离最近的时候才易辨识”。通过对概念关键属性的对比及去同求异,应不失为一个行之有效的好方法,从而使两概念的区别一目了然。
4.运用比喻法
比喻法是指对于难以理解的抽象概念,讲授时采用恰当的比喻加以说明。如讲“光合作用”可形象地比喻成绿色工厂:厂房是细胞,机器是叶绿体,原料是二氧化碳和水,产品是有机物,动力是太阳光光能。教师让学生联想自己所熟悉的工厂来理解“光合作用”这一概念。又如在讲:“DNA结构”时,把双链DNA分子比喻成螺旋状的楼梯,两条主链是由磷酸和脱氧核糖交互排列形成长链,好像梯的扶手;两条长链之间的横档碱基对组成,像楼梯的阶梯。这样使抽象的概念具体化、形象化,易于学生理解、掌握,有事半功倍之效。
三、概念的巩固策略
1.精选概念习题
当学生形成某一生物概念后,不应停留在下定义或做注解的水平上,更重要的是学会运用概念,将已学概念推广或引申到同类事物或相关事物中,解决新的问题,力求在不断应用的过程中建立概念系统,为后续学习打好基础。例如:基因分离定律第一课时配套的部分概念习题如下:
(1)性状分离概念习题:雌雄白毛绵羊,产生的后代中有白毛和黑毛两种,这种现象称为(C)
A.细胞 B.基因自由组合 C.性状分离 D.性别分化
(2)显性性状概念习题:纯种白毛绵羊与纯种黑毛绵羊,产生的后代只有白毛绵羊。绵羊的白毛称为(A)
A.显性性状 B.隐性性状 C.性状分离 D.性别分化
(3)相对性状概念习题:下列各组生物性状中,被称为相对性状的是(D)
A.棉花长绒和粗绒 B.番茄红果和圆果 C.家兔短毛和白毛 D.水稻早熟和晚熟
(4)杂合体概念习题:下列生物属于杂合体的是(D)
A.AAbb B.aa C.AA D.Aa
(5)纯合体概念习题:下列生物属于纯合体的是(B)
A.Aabb B.aaBB C.AABb D.AaBb
(6)测交概念习题:属于测交的是(D)
A.AA×AA B.Aa×Aa C.AA×Aa D.Aa×aa
2.构建概念图
新课程理念认为学习是一个主动建构知识的过程。构建概念图策略能很好地体现这一理念,它是巩固概念的主要策略。它引导学生通过对已学概念的回顾,梳理概念间的逻辑关系,通过画概念图的方法,组成概念体系,使新概念恰当地进入学生已有的认知结构中从而构建出概念图。构建概念图,一方面能真正实现有意义学习,避免机械记忆;另一方面还可实现长时间记忆,使回忆更容易。
又如:
遗传学基本概念之间的关系(概念图,用豌豆种子形状说明)如下:
通过构建以内环境组成为中心的概念图(如上图),可以清晰地反映出内环境的组成成分以及成分间的相互关系,细胞通过内环境与外界进行物质交换的过程,以及内环境稳态的理化特性等。读图分析、自我构建都有利于学生加强感性认识,使知识概念经验化、直观化,有助于学生记忆和理解,还可以反馈学生对内环境概念的认识。
四、概念的强化策略
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。。例如:
(1)人类白化病遗传图解如下:
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。。
(2)人类手的惯用性思考题参如下:
①相对性状:肤色正常与白化病
②显性性状:肤色正常
③隐性性状:白化病
④性状分离:子二代同时出现肤色正常与白化病
⑤等位基因:A与a
⑥显性基因:A
⑦隐性基因:a
⑧纯合体:AA、aa
⑨杂合体:Aa
高中生物的概念很多,教师要因情、因境采用不同策略使这些基本概念轻松、高效地被学生理解、接受并灵活应用,以求最大限度提高生物学概念教学的效果。当然,除了课堂上教师正确引导、讲解之外,学生还需通过记忆、反复练习,增加实践的机会,只有这样才能更好的理解和掌握生物概念,进而形成科学的生物学体系。
参考文献:
王志民
(秦皇岛市第十六中学,河北秦皇岛066000)
【摘要】新课标将生物定位为自然科学,重视生物科学概念的学习,凸显概念的教学。在新课标实施的过程中,我围绕以重要概念展开,创设丰富多彩的问题情景,引领学生探究学习,归纳总结出概念,提高了课堂效率。
关键词 生物;概念;效率
新课标将生物定位为自然科学,重视生物科学概念的学习,凸显概念的教学。在教学中如何创设情境,落实生物的概念教学,从而提高课堂效率呢?
1生物学概念是生物学课程内容的基本组成,而生物学重要概念处于学科的中心位置
生物科学素养是每个公民科学素养的重要组成部分,是反映一个人对生物科学的核心内容的掌握和应用水平,以及在此基础上不断提高自身科学素养的能力。而生物学概念是生物科学素养的基础,生物学重要概念处于学科的中心位置。在新课标理念里提出十大主题,由50个重要概念组成,这些概念构成了生物科学知识最重要的基础,因此,加强初中生物概念的教学显得尤为重要。
2生物学概念意识的确立,是进行概念教学的前提
概念是人们对事物本质的认识,是逻辑思维的表现形式,是思维的产物,是人类对一个复杂过程和事物的理解。在以往的教学过程中,我也曾经认为概念的教学就是概念知识的记忆,概念教学最主要的就是使学生记忆概念的定义。概念的定义记忆固然重要,但对概念的形成过程的深入理解、掌握和运用则更能体现生物作为一门科学的核心。因此,教师在教学过程中要牢固树立概念意识,围绕重要概念来展开课堂教学,引导学生进行探究,帮助学生形成概念,不仅要使学生记住最基本的概念的定义,还要帮助学生理解并能运用自己掌握的生物学概念,在生活中做出判断和决策。
3在课堂教学中落实概念教学,提高课堂效率
3.1课前精心做好教学设计
。课堂教学效果的程度,往往取决与课前的设计,做好教学设计是我们创造性地把课程标准倡导的课程理念、标准以及规定的课程目标、标准确立的具体内容转化为实际的教学行为,以取得良好教学效果的保证。要做好教学设计,首先,教师应确立在教学中应帮助学生形成哪些重要概念。这就要求教师要认真钻研教材,积极参加学科培训,了解学科的性质,认识学科的特征,对生物学的基本概念和原理有较深入的了解,教师才能做到心中有数。新教材在每节开始部分的“通过本节学习,你将知道”以问题的形式列出本节的重要概念或相关知识;其次,教学设计应紧紧围绕学生。以往,教师在写教案、做教学设计的时候都会注重于这节课自己怎样去教,让学生跟着老师走,这样就必然会忽略学生的主体作用,教师讲得很精彩,但学生掌握的并不多。所以,现在教师在写教案、做教学设计的时候要充分研究学生,做好学情分析,掌握学生的认知障碍,确定教学的起点和教学的目标,给学生提供丰富的教学资源,注重对生物学概念和原理的理解,帮助学生形成概念;再次,做教学设计侧重于“学”的设计。教师一堂课讲得很精彩,但学生掌握的并不多,那就是因为这节课的设计是以教师的怎样教来设计的。课堂教学应以学生中心,体现学生的主体作用,努力调动学生的积极性,这已经成为新课程背景下教学设计理念的共识。;(2)生态系统的成分包括生物成分和非生物成分,前者由生产者、消费者和分解者组成;(3)在生态系统中,物质和能量沿着食物链和食物网流动,一些不易分解的有毒的物质能够沿食物链累积;(4)生态系统靠自身的调节能力维持相对的稳定,但这种调节能力是有一定限度的。当人为的或自然因素的干扰超过这种限度时,生态系统会遭到严重破坏。学前分析:通过第一节“生物与环境的关系”学习,学生已经认识生物与环境不是孤立存在的,生物与环境是相互影响、相互依存的关系,环境中的生态因素影响生物的生活和分布,生物以各种方式适应环境,影响环境。但是还不足以让学生认识到生物与环境是一个不可分割的整体。如何才能让学生认同生物与环境是不可分割的一个整体呢?认识这个整体就是生态系统?这个系统是怎样组成的?它如何维持这个系统整体性?以这样的一条主线来进行展开,帮助学生形成生态系统的核心概念。
3.2在课堂教学中落实概念教学,提高课堂效率
3.2.1创设问题情景,激发学生学习概念的兴趣
在引入生态系统的概念时,组织学生观察“想一想,议一议”的插图,是什么原因造成用网罩起的草生长不好?同时播放我国北方草原的牧场轮换放牧的前、后对比视屏,从而认识到生物与环境是一个不可分割的整体,引入生态系统的概念,通过这样具体的实例帮助学生形成生态系统的概念。进一步进行有效情景的设计,丰富和强化学生对生态系统的感性认识,如:你的家乡在哪里?环境好吗?有哪些名胜古迹?我们的校园美丽吗?而它们都是一个个生态系统。
3.2.2通过分析具体实例,帮助学生形成概念
通过我们身边的某一个生态系统,如学校后山上的树林的森林生态系统,让学生进行观察、比较、讨论交流,得出这个生态系统是由生物部分和非生物部分组成,生物部分包括生产者、消费者和分解者,非生物部分包含阳光、空气、水分、土壤等。经过这样的分析比较,学生很快找到所有生态系统都具有这样的本质特征,掌握生态系统概念。
3.2.3设计好概念的正例、反例和特例,帮助学生形成完整的概念体系
在概念的学习中,应尽可能地列举概念的正例、反例和特例,帮助学生形成完整的概念体系。如一个池塘是一个生态系统吗?校园呢?一滴小水滴呢?经过与生态系统的组成的比对,它们都是一个个生态系统;在分解者者中列举蘑菇、平菇这一特例,能进行光合作用,但它们不是植物,是菌类,是分解者,帮助学生全面系统地理解概念。
3.2.4在练习题中加强对重要概念的辨析、应用和迁移
很多老师不注重对练习题的讲评,课后练习题是集中复习、巩固和检测学生对所学内容(主要是概念)的理解和掌握的程度,如果练习过不关,那就说明这个学生对概念的掌握还没吃透,教师不加强对重要概念的辨析,就会造成学生对概念的掌握的“夹心饭”,不利于下一个概念的掌握。如:“生物与环境组成生态系统”练习生物实验室的水族箱里生活着水生的植物和动物,还有其他小生物。这样的水族箱能否看做一个生态系统?为什么?这就是明显对生态系统概念的一次辨析和迁移,通过它可以清晰的看到学生对生态系统的概念的掌握程度。
总之,落实生物概念的教学,教师在设计和组织教学活动时,应注意围绕重要概念展开,精选恰当的教学内容,采用适当的教学方式,促成学生对重要概念的建立、理解和应用。在教学中,教师一方面要给学生提供丰富的生物学事实,为学生概念的形成提供支撑;另一方面,教学活动不能只停留在让学生记住一些生物学事实,而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括,建立生物学的概念,构建合理的生物学知识体系。
参考文献
【关键词】 高中生物 概念教学 教学策略
【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)11(b)-0048-01
生物学概念是指我们对生物及生理现象本质特征的一些认识。生物概念教学过程中所面临的理解障碍,需要探其因,笔者对于新课程背景下如何继承和形式多样的改进生物概念教学,使学生全面、系统、准确地认识掌握概念谈几点看法。
1 紧抓关键字词,把握概念的精准
从概念的基本构成上看,内涵与外延是概念的灵魂和躯壳,关键词和关键语则是支撑概念的骨架。生物概念是用简练的语言高度概括出来的,其中一些字词都是经过认真推敲并有其特定意义的,它往往提示了概念的本质特征,是生物概念的关键字词,要理解概念的本质,必须从理解关键字词入手。如果不能正确的理解和把握这些要素,在生物概念题的解答中,当然就不可避免的“误入歧途”。
例题:一般来说,一个生物种群的环境容纳量(K值),在不同环境条件下(B)
A.总是相同的 B.总是不同的 C总是波动 D总是上升或下降的
本题旨在考察对“环境容纳量”这一概念的理解。环境容纳量(又称K值)指的是环境条件不受破坏的情况下,一定空间所能维持的种群最大数量。教师可以让学生自己找关键词,找漏了及时补充,并适当点拨:如果这个环境受到破坏了,该种群K值就会发生变化。结合书上高斯所做的大草履虫的实验数据:在0.5mL培养液中放入5个大草履虫的环境前提下,大草履虫的K值为375个;如果换成10mL的培养液,学生自然很容易判断大草履虫的K值肯定不会是375个了。从而让学生认识到概念中的“一定空间”是关键词。此时出现这种类型的选择题就会迎刃而解了。
2 剖析内涵和外延,深化概念的认识
任何一个完整的概念,都有其特定的内涵和外延。概念的内涵是概念所反映的事物的本质属性,外延是具有该本质属性的应用范围条件。只有全面理解和掌握概念的内涵和外延,才能避免死记硬背,才能牢记它,应用它。如对基因概念的理解,其内涵是:(1)从功能上看:基因是控制生物性状的功能单位;(2)从化学本质上看:基因是有遗传效应的DN段;(3)从结构上看:基因由特定的脱氧核苷酸序列构成;(4)从位置是上看:基因主要分布在染色体上,并呈线性排列。所以,基因是控制生物性状的遗传物质的功能结构单位。其外延是:细胞核基因和细胞质基因;显性基因和隐性基因;常染色体基因和性染色体基因等。
3 构建概念图形,系统概念知识
概念图是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征。概念图中的节点表示某一命题或领域内的各概念;连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。概念图通常是将有关某一主题的不同级别的概念置于方框或圆框中,再以各种连线将相关的概念连接,形成该主题的概念网络。编制概念图,可以将零散的知识系统化,对知识进行全面巩固。教师运用概念图进行教学,能更好地组织和呈现教学内容,能更有效地监控自己的教学过程和自身概念的发展,从而提高教学效果。学生运用概念图进行学习,能促使自己进行有意义学习,能更好地组织自己所学的概念,感知和理解概念在知识体系中的位置和意义,有效地降低自己的解题错误率,从而提高学习效率。
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比较法就是在人脑中把各种事物或现象加以对比,来确定它们之间异同点和关系的思维方法。。
1)有些概念进行比较,要找出共同性和相关性。如对染色体、DNA、基因这三个概念的认识比较;2)有些概念进行比较,要找出特殊性和差异性。如列表比较自由扩散,协助扩散和主动运输;。如对光合作用和呼吸作用这两个概念,从作用场所、作用条件、反应物、生成物、能量转化等方面进行比较,学生就很容易认识两者相互依赖,相互制约的关系;。如对种群、群落、生态系统的比较。
不同的概念即使存在一定程度的类同,但就其本质而言肯定是炯异的。因此,细致而准确的察查概念间的差异,合理的联想类比、迁移求异应是解决此类问题的良策。正如“孪生兄弟的不同,是在他们距离最近的时候才易辨识”。通过对概念关键属性的对比及去同求异,应不失为一个行之有效的好方法,从而使两概念的区别一目了然。
5 善于不断追问,矫正概念的错误领会
对一个概念的正确理解,有助于我们作出正确的判断和推理,在讲述一个概念时,我们有时大可不必一本正经的用“这个概念的内涵是什么,外延是什么?”这些深奥的专业术语或视角来分析,其实如何帮助学生深刻理解一个概念,可以换一种比较自然贴切的方式,结合以往学生解题过程中的错误认识,及时设置问题进行追问,通过具体事例反驳或论证,追问质疑,挖掘他们的思考潜力,以提前阻止学生可能出现的错误认识,把错误抑制在出现以前。
当然,还有公式化记忆,甚至通过探究活动构建概念等等。新课程标准着眼于学生的基础知识,继而实现能力培养,从而提高生物素养,这也向教师提出了更高的要求,即要求我们针对不同的概念,能从不同的视角入手,选择适合的方式对生物概念进行有效教学。
参考文献
[1] 游隆信.生物学概念的教学策略探析.生物学教学,2005,30,(2):46.
核心概念;整体备课;生物科学素养;迁移应用
。
一、高中生物学核心概念是学科中心的概念
高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型,人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为,核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为,高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识,包括概念、原理、模型、规律及理论,是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例,人教版《高中生物?必修3?稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看,“群落”是种群概念研究的延续,是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成(物种丰富度);有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念,有利于培养学生的科学思维能力,形成正确的知识体系,促进生物科学素养的养成。
二、核心概念教学的三个基本环节
1.发挥整体备课优势,凸显核心概念
整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的,其是依据系统论的系统教学设计的一种模式,即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中,要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容,对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节,事关该模块教学,起到高屋建瓴的作用。
整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置,在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上,尝试围绕核心概念开展教学活动,帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。
如在人教版《高中生物?必修1?分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中,我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上,要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课,还要备光合作用有关内容,以及《高中生物?必修3?稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。。
在人教版《高中生物?必修3?内环境与稳态》模块教学前,用系统论思想指导整体备课,人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个的系统,都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此,针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高,看得更远,从而全盘把握。
2.创设生物实验情境,提升核心概念的建构能力
结合生物学是一门实验学科的特点,教师精心创设实验情境,指导学生动手进行实验探究,并进行实验反思与总结,促进核心概念的构建。
。
(1)实验小组通过预习,尝试配制酵母菌培养液。由此,学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物,常见的是葡萄糖”的认识。
(2)通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验,学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。
(3)通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测,学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式,产物有二氧化碳、酒精等”。
(4)引导学生分析:本实验中单一的自变量是什么呢?因变量、无关变量又是什么?
(5)思考、讨论:反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么?本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现?本实验检测实验产物的如何归类?
(6)如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少,本实验还可以进行哪些拓展?
通过逐步深入的实验探究,使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识:细胞呼吸是指细胞通过分解有机物,常见的是葡萄糖,以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解,产生二氧化碳、酒精等,同时放出能量的过程。
3.结合生活实践情境,提高概念迁移应用能力
检验概念掌握情况的标准是学生能否灵活应用概念,能否做到学以致用。如在“种群”概念教学中,努力给学生创造应用已学概念的机会。由理想状态下细菌的后代数量分析入手,学生建立Nn=2n的数学模型;进一步思考:若在一个有限的培养基中细菌的后代数量又如何变化;有机地结合课本中的实例建立“S”型增长、“J”型增长曲线的数学模型。在此基础上,引导学生思考:外来入侵物种最可能朝哪一种增长曲线的方向发展?“S”型增长曲线的1/2K值和K值对于保护有益动物、防治有害动物有什么启示?在学生自学基础上分小组进行的数学模型的建构,并应用模型进行分析,激发学生的学习兴趣,拓展学生的思路。
关键词:习题;建模;概念模型;共同进化
在高中的生物学教学中,“建模思想”经常被教师们广泛应用。通常用到的“模型”包括“物理模型、数学模型和概念模型”等。
笔者在一次高三复习的习题课中,借题指导并且引导学生建模,即构建了习题中提供的科学家的实验“用肉汤培养细菌的快速进化过程”中细菌进化的“概念模型”,这一模型,不仅帮助学生归纳出了细菌进化的一般规律,使复杂的问题变得简单,使实验变得“实在”,还进一步引导学生对教材中“共同进化”概念进行了深刻的理解。
构建生物学模型,不仅能使学生的知识发生“正迁移”,还能起到举一反三的效果,用以培养学生思维的严谨性、逻辑性与科学性,培养学生的创新能力与解决实际问题的能力。
一、教材回放:共同进化
“共同进化”是吉林省高中生物现行人教版必修2教材中新增加的一个概念。见教材124页定义,“不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。”
这一概念,包括两个方面的内涵:一是物种与物种之间的共同进化;二是生物与无机环境之间的相互影响和共同演变。
教材中对这两方面,尤其是对第二方面解释的不多。另外,在教参中也没有补充。
如果在教学中只是把教材中这段文字呈现学生,可以想象而知,学生会是很难理解的。这无疑给教师的课堂教学会带来了一定的难处,使得《普通高中生物课程标准》中提出的“概述生物进化与生物多样性的形成”这一教学目标是很难实现的。
二、在习题中建模,理解“共同进化”概念
1.习题
科学家通过实验发现了细菌的快速进化过程。人们发现,用肉汤培养假单胞杆菌,如果肉汤保持不动,不久后,在肉汤的不同部位,如表面、底部或其他部位,细菌的形态发生了如下图所示的变化,出现一定数量的变异株。下列有关说法错误的是( )
A.这个实验说明了细菌在不同的小环境中发生了进化
B.细菌的生命周期短,繁殖速度快,容易受到外界环境影响而发生变化
C.用静止的肉汤培养FS细菌,其菌落形状将趋于一致
D.用不断摇动的肉汤培养SM细菌,不会出现FS细菌和WS细菌
2.解析:(答案:C。)由题干信息可知,最初的SM种群在保持不动的肉汤表面繁殖,不久后,有一部分在肉汤底部繁殖可能向厌氧方向进化,所以这个实验说明了细菌在不同的小环境中发生了进化,A正确;细菌繁殖周期短,繁殖速度快,极容易受到外界环境影响而发生变化,B正确;用静止的肉汤培养FS细菌,该细菌也有可能向不同方向进化,如进化成WS细菌,其菌落形状将趋于不一致,C错误;用不断摇动的肉汤,SM细菌生活的环境没有差异,就不会出现FS细菌和WS细菌,D正确。
3.理解:为此,笔者引导学生在习题解析的基础上,把科学家的实验“用肉汤培养细菌的快速进化过程”尝试用“表格”对其描述如下:
之后,师生一起细心观察表格发现,绘制的表格和简洁的文字一同构建了“‘共同进化’概念(不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化)的解释
模型”。
这一构建与观察结果令师生无比惊喜。这样,引导学生可以结合所学的关于现代生物进化理论的知识,以“细菌的快速进化实验”概念模型为例,对教材中“共同进化”概念的内涵可进行如下演绎说明:
“共同进化”概念,不仅包括“不同物种之间的共同进化”,即“由(肉汤的表面)最初的光滑形态的SM种群(与容器接触的肉汤的表面)折皱形态的WS细菌(容器底部)绒毛形态的FS细菌”这一方向进化;同时,也包括“生物与无机环境之间的相互关系的变化”,这得从代谢类型的异化作用是否需要氧气方面看,即“由(肉汤的表面)需氧(与容器接触的肉汤的表面)兼性厌氧(容器底部)厌氧”这一方向进化。
构建的“共同进化”这一概念模型,有力地揭示了生物在长期进化过程中,不断地与它所处的环境发生相互作用,逐渐在新陈代谢的方式上形成了不同的类型。
从而,利于指导并且引导学生进一步回归、深化和领悟教材中的文字内容,即124页“例如,地球上原始大气中是没有氧气的,因此,最早出现的生物都是厌氧(进行无氧呼吸)的;最早的光合生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了条件。”
师生通过构建模型,对教材中的理论内容与实验现象不仅能理解,更关键的是能“内化”,将所学知识内化为自身已有的知识,这是教学中要达到的目的,即:有利于知识的落实。
三、课后反思
在习题中建模助解题,这是笔者在“传道、授业和解惑”,尤其是“解惑”过程中的一个“发现”。
这一“发现”,不仅构建了“共同进化”概念的解释模型,还使概念教学直观形象且有一定的深度和广度;不仅回归教材并且读懂、读透,还超越教材,把本学科前沿成果的资料补充到教学中来;不仅使学生领悟科学的本质、方法以及精神,还能培养学生的辩证唯物主义世界观,提高学生的科学思维能力、探究能力等生物科学素养。可谓一举多得。
关键词:初中生物;课堂;环境;活动化教学
进化最高等的人类,作为地球的主宰者,时不时地演奏出不和谐的音符,或许在不久的将来,那幅美妙的蓝图,都将成为人类心中的一个梦,永远留藏在人们的心里……人类在其漫长的成长和奋斗过程中,在改造自然、征服自然和发展经济的过程中建树了辉煌,但与此同时,负面的影响也相继出现。由于工业化过程中的处置失当,过度开发、利用自然资源,以致造成了全球化的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成了严重的威胁。这是人们当前不得不面对的问题。因此,在初中生物教学中加强环境教育十分重要。下面我通过自己的教学实际,就生物教学中如何加强环境教育谈点粗浅的体会。
我在生物教学中,对各章节中的生态环境知识及“生物与环境”一章给予充分的重视,从内涵和外延两个方面分析基本概念,点拨指导训练学生说概念、比较概念、识记概念和运用概念;运用示意图和典型实例引导学生认识生物形态结构与功能之间、生活习性与环境之间以及生物与生物之间的关系,使学生逐步树立起生物与环境相适应的科学观点;通过识记、理解、综合应用及实际操作,培养学生对环境问题的兴趣,并训练其观察能力、记忆能力和想象思维能力,略加延伸生物教材内容十分丰富,这样就有了显著较好的效果。在讲述人口问题时,引入:地球上的食物充其量只能养活80亿人。我国科学家根据对土地资源、人口增长、生活资料增长和就业等问题的分析,认为我国适度人口总数为6.5亿~7亿,按照这个目标,我国现有人口已超出5亿,因此必须严格控制人口的自然增长,实行计划生育。
。如,在地球日(4月22日)、人口日(6月11日)、世界粮食日(11月16日)举行相应的专题讲座;也可结合教材内容进行讲座。
提出相关问题,引起学生对环境问题的重视。经济利益与环境:生物圈是我们赖以生存的环境,我们应当去爱护它、珍惜它、保护它,然而却有一部分人为了一时的经济利益,不惜去破坏它,致使整个生物圈受到严重的破坏。人类,是该考虑考虑这些问题了。大量乱砍滥伐,使得整个森林生态系统呈现衰退的趋势。据有关专家预测:如果人类不采取行动来保护森林,那么八百年后,世界森林平均覆盖率将低于10%!到那时,世界上的沙尘天气将频繁出现,台风、海啸等自然灾害将严重威胁到人类的生存,不止这些,如果森林面积大幅度减少,那么生物圈会怎样呢?让学生去设想、去猜测,引起学生好奇。
仅限于课堂的教学是有限的,走出校门参加社会实践活动,经历亲身实践、记录数据、分析归纳、得出结论等综合过程,眼、脑、手、全身并用才能完成。组织学生调查城镇或居民点的环境状况,观察企业污水的排放量及注入河流后引起河段的变化,观察 生活垃圾随处堆放对水质、周围空气的污染及蚊蝇的可怕孳生等,组织学生清理“白色污染”、调查化肥农药农膜的使用情况等,学用结合,提高实践的科学性和预见性。实践活动锻炼了学生的观察能力和动脑动手能力,使学生进一步明确环境污染的普遍性和严重性,从而激发他们的责任感和使命感,并为良好环境素质的养成打下坚实的基础。
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