高中生物学概念和概念教学几个案例

....高中生物学概念与概念教学的几个案例1研究背景1.1生物概念与概念教学的概述生物学是一门研究生命现象和生命活动规律的自然科学，生物学知识主要由概念、原理、规律、理论等组成，而原理、规律和理论往往是由若干概念通过一定关系构成的。如果把生物学知识比喻为一个生物体，那么，构成这个生物体的基本单位就是概念[1]。概念的生成，指的是学习者从大量同类事物的具体例证中以辨别、抽象、概括等形式发现同类事物的共同本质特征，从而获得概念的过程[2]。任何一个概念的形成都经历着由感性到理性的抽象概括过程。概念教学正是通过应用一定的方法策略，达成对概念的引入、形成、巩固和深化，以纠正、补充、完善学生的前概念，建构正确的认知为己任，对学生的日常生活、学习及以后的人生产生有意义的影响。1.2研究现状近二十多年来，生物学概念教学的研究在我国生物教学及研究领域经历了一个从少到多，从经验的总结性描述到引借国外理论进行系统实验研究的过程。我国生物学的概念教学一直在持续进步，并且积累了丰富的研究成果，但整体而言仍然不够成熟和规范。研究的不足主要表现在以下几个方面。1.2.1从生物学课程与教学论的角度看，生物学概念的教学仍混迹于普适性的教学原则、教学活动、教学方法和教学过程之中，独立性不强。1.2.2从生物学课程的内容看，生物学的概念仍附着于具体的教学内容。对概念的关系缺乏关注，未理清具体概念和概念间的内在联系与特点，以探求确切、独有的概念教学模式与教学方法。1.2.3从生物学科教学的研究看，一种是课堂实践层面的教师所做的传统经验的总结性描述，一种是学科教学论研究者对国外的概念学习理论的引进与评价，在....理论提升和本土化方面尚嫌单薄。只要将普通教学论与生物教学论的体例及内容加以比较，就能发现前者为后者所打下的理论体系和学术传统方面的烙印。这种比较更显示出，尽管普通教学论没有提供“概念”教学的上位理论和研究范式，生物教学已经就此进行了宝贵的研究。当然，上位理论的缺位也限制了生物学科的“概念教学”研究的发展[3]。1.3研究意义概念既是生物学的基础，也是中学生物教学的重点、难点。因此要实现中学生物教学目的，就必须重视和加强生物概念教学。学生只有掌握好生物概念，才能正确地运用概念，合理地进行推理，正确地作出判断，逐步理解生物基本知识、原理，提高分析和解决问题的能力。概念教学是生物教学中的一个核心问题，教师对概念教学这一核心问题的理解，会深深地影响教师的教学行为，而概念教学的科学化，必将促进生物教学质量的提高。新课程标准改变了传统教学实施过程中过于强调接受学习，死记硬背，机械训练的现状，倡导学生敢于质疑，自我建构，培养学生注重分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力[4]。这对生物教学的影响尤为重大，因此教师应该认真把握新课标和教材的具体要求，针对学生的认知特点和心理需要，处理教学中的各个环节，使学生能够在理想的教学氛围中较好地掌握和理解生物概念。本文的研究意义就在于通过反映实际问题，以实际的生物课堂教学为案例，对教师的概念教学方法进行分析，从正反两方面对其进行评价，从而总结出生物概念教学所应有的模式。2研究方法和过程2.1研究方法本文采用的是案例分析法。案例分析是对与案例相关的有价值的信息进行检验和考证的系统过程。案例分析过程通常涉及3个步骤：首先，将案例中所有的信息聚拢在一起，并将与案例分析相关的信息分离出来，接着，再试着描绘一个整体性的情景状态；其次，估计、推测和识别社会经济活动中出现的问题，并且详细描述这些问题；最后，为解释或解决问题，提供一个答案（这个答案可以是一个分析模型，也可以是一个解决方案），并提供充足的证据和必要的数据，以证明其合理性、有效性和可行性[5]。....2.2研究过程2.2.1对桂林第十八中学刘诚宽老师《细胞呼吸》一节概念教学的案例分析本节课采用的是旧知识导入法，首先创设情景，复习旧知识《人和动物体内三大营养物质代谢》的相关内容，指出糖类是生命活动的主要能源物质，然后通过设疑：“能源物质糖类通过什么途径将有机物中储存的化学能释放出来呢”从而引出呼吸作用。此处采用的是联系旧知识，促使形成新的概念体系的策略，将糖类代谢的内容与呼吸作用结合起来，让学生更容易接受。接着通过让学生寻找概念中的关键词来进一步强化概念：“活细胞”、“酶”、“分解有机物”、“释放能量”。这样从关键词入手更利于学生的记忆。此外，刘老师还通过区别“呼吸”和“呼吸运动”来消除前生物学概念对学生的影响。呼吸是指机体与外界环境之间气体交换的过程，呼吸运动指的是胸廓有节律的舒张和收缩，这些都与细胞呼吸有着本质的区别。这样通过设疑、剖析关键词、对比的方法，让学生对“细胞呼吸”有了全新的理解，这个概念也就自然而然被掌握了。对“有氧呼吸”和“无氧呼吸”这两个概念的教学，则借助于生活实例，通过让学生判断生活中萌发的种子、水稻、运动员等有没有呼吸作用以及它们进行呼吸作用的条件引出呼吸作用的两种类型。接着对“有氧呼吸”进一步深入讲解，首先让学生上黑板写出并配平三个阶段的的反应式，然后归纳出总反应式，进而从物质变化、能量变化和代表生物这三个方面对有氧呼吸进行总结。而对“无氧呼吸”则以抓区别找联系的方法，通过与有氧呼吸进行比较，从而深化概念。2.2.2对桂林中学潘建老师《遗传定律》一节概念教学的案例分析潘建老师采用的是故事导入的形式引进本节课，通过向学生讲述遗传学之父——孟德尔的故事，抓住学生的注意力，从而引入遗传学的两个定律，让学生充分认识概念的形成、发展过程，由理性认识上升到感性认识。而对于这两个定律的讲解不是直接地展示，而是提问学生，要求他们运用自己的语言来解释这两个定律，当学生对于定律的解释不到位时，老师再及时地给予提示和点评，使学生进一步加深了这两个概念的理解。接着，教师用归纳法展示了他自己对孟德尔定律精髓的理解：性状由基因决定；基因是成对的；基因有显隐之分；产生配子时：等位基因分离，非同源染色....体上的非等位基因自由组合。他把孟德尔定律简单的概括成了五点，把一个较为复杂的定律简单化了，让学生易于理解与掌握。然后通过板书两个基本的遗传图谱，进行进一步的解释和巩固，并针对具体的知识点举出了相应的事例和错误的例子，加强了学生对相关知识的掌握。此外，潘老师还通过三种题型加深了同学们对遗传两大定律的理解和掌握。题型一：遗传基础题——六大基本组合突破法；题型二：遗传常规题——“五步走：显隐，常X，基因型，概率，遗传图解”；题型三：遗传特殊题。通过题型练习，总结出跟概念有关的经典题型解题方法，注重概念的应用，促使学生更深刻地去理解概念。这是概念教学中关键的一环，是教学成功与否的标志。特殊的例子还引起了学生们对学习生物的兴趣，促进了他们对知识的进一步探求。3研究结果与讨论——生物学概念教学的处理策略与模式概念是思维的基础，它反映客观事物的一般的、本质的特征。生物学概念是生物学理论的基础和精髓，正确的生物学概念既是生物学知识的重要组成部分，又为学生获得更系统的生物学知识奠定基础。经过对前面两个概念教学案例的分析可知，恰当运用概念，正确使用概念教学的策略有助于我们帮助学生建构科学的生物学概念。下面就教学案例分析的结果以及实际的课堂教学经验谈谈生物概念教学正确的处理策略与模式。3.1联系旧知识，促使形成新的概念体系讲授新概念时有必要有针对性的复习旧概念，并注意强调新旧概念间的联系，引导学生将已经学习过的概念组成体系。概念一旦形成体系，知识才能条理化、清晰化，不仅复习巩固了旧概念，而且有助于学习和理解新概念。例如案例一中《细胞呼吸》一节对“细胞呼吸”概念的教学就是如此，采用联系旧知识，促使形成新的概念体系的策略，将糖类代谢的内容与呼吸作用结合起来，让学生更容易接受。3.2从理解问题的过程中引出概念——设疑法设疑就是根据基本概念的内涵(即基本概念的本质)和外延(即基本概念的对象范围)，根据学生的智力水平设计出问题，让学生通过阅读教材和观察现象回答，及时归纳总结，从而达到掌握和理解基本概念的目的[6]。结合学生基础知识水....平，教师可采取灵活、适度、明了、针对性强的设疑方法，设计难易适度的问题进行提问，通过学生的分析、归纳和想象，使学生准确掌握和理解生物学基本概念。例如光合作用的概念，先分析光合作用的场所、产物、原料、条件及过程中的物质转变、能量转变，然后在掌握和理解这些知识点的基础上可直接提出“什么是光合作用?”此时学生自然就能概括出光合作用的概念。3.3抓区别找联系，深化概念高中生物教材中相似的概念很多，有的则一字之差，却表示两个不同的生命本质属性[7]。如原生质与原生质体、有丝分裂与减数分裂、生长素与生长激素、甲状腺激素和促甲状腺激素、有性生殖和无性生殖、原核细胞和真核细胞、同化作用和异化作用、光反应和暗反应、有氧呼吸和无氧呼吸、自养型和异养型、需氧型和厌氧型、自交、杂交和测交、特异性免疫和非特异性免疫等，引导学生类比区别相似概念，可以收到事半功倍的教学效果。案例一《细胞呼吸》一节对“无氧呼吸”就是以抓区别找联系的方法，通过与有氧呼吸进行比较（见表1），从而深化概念。表1有氧呼吸与无氧呼吸的区别项目有氧呼吸无氧呼吸呼吸场所第一阶段在细胞质基质，第二、三阶段在线粒体细胞质基质反应条件必须有酶和氧气必须有酶催化、不需要氧气氧化分解是否彻底彻底不彻底氧化产物二氧化碳和水酒精或乳酸能量释放释放出大量能量释放出少量能量相同点呼吸阶段第一阶段完全相同化学本质氧化分解有机物，释放能量3.4剖析关键词，深入理解概念一个完整的概念，往往是由几个要素构成，在进行概念教学时，要抓住概念的关键所在，引导学生把它的几个要素找出来，解剖要素并把各要素关键词串联起来，就会形成一个简化的概念，也可结合例证分析来深入理解，避免把关键字、词漏掉，产生似是而非、望文生意的错误认识[8]。如，光合作用概念中关键词为“绿....色植物”、“叶绿体”、“光能”、“二氧化碳和水”、“有机物、氧气”在此基础上进一步分析关键词分别代表的内容。“绿色植物”是光合作用的适用范围；“叶绿体”是光合作用的场所；“光能”是光合作用的条件；“二氧化碳和水”是光合作用的原料；“有机物、氧气”是光合作用的产物。这样从关键词入手更利于学生的记忆。3.5充分认识概念的形成、发展过程，由感性认识上升到理性认识任何一个概念的形成都经历着由感性到理性的抽象概括过程。在生物学教学过程中，应充分讲清概念是如何提出来的，与它们相联系的重要人物、重要实验是哪些，只有让学生了解生物学概念的形成、发展过程，对概念的理解才跟容易从感性认识上升到理性认识。案例二中潘建老师采用的是故事导入的形式引进《遗传定律》这节课，通过向学生讲述遗传学之父——孟德尔的故事，抓住学生的注意力，从而引入遗传学的两个定律，让学生充分认识概念的形成、发展过程，同时受到科学思维和科学方法的启迪，对遗传定律的的认识也就更为深刻。3.6运用概念图策略，使基本概念系统化概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系[9]。概念图以直观形象的方式表达知识结构，能有效呈现思考过程及知识的关联，是引导学生进行知识建构的教学策略。概念图包括节点、连线、连接词、层次4个基本要素，可分四步进行制作：第一步，确定主题，列出与主题相关的概念。第二步，将列出来的概念排序：含义最广、最有包容性的概念放在图的顶端。将其余概念一层一层的排放在列表；第三步，继续往下写，以增加更多具体的概念。用线条把概念连接起来，并用连接词语注明连线。第四步，寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结，并标明连接线[10]。例如以“染色体”这一概念为核心，与“染色体”相关的概念图：....图1动物细胞结构的概念图[11]3.7切实掌握学生的生物学前科学概念前科学概念又称日常概念、生活概念，是指学生在学习生物学以前已经在生活实践中形成的生物学概念[12]。这种概念常有片面性或错误，但也能够真实地反映学生思维中一些潜在的、原型的想法。科学概念是在教学