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生物个体的概念十篇

发布时间:2024-04-25 18:42:13

生物个体的概念篇1

[关键词]关键词语初中生物概念教学 

[中图分类号]G633.91[文献标识码]a[文章编号]16746058(2016)140117 

生物是一门特殊的学科,它有相当多的概念需要记忆和掌握,学生在学习时很难把握住概念的重点,在理解的时候有很多困难。而且生物对概念、名词、定律的知识要求精确到位,这样才能针对多种情况做出最准确的判断。因此,针对生物学科的这些特点,在进行生物概念教学时教师要引导学生把握关键词语,以此来提高生物概念教学的效率。 

一、让学生在概念学习中学会把握关键词语 

生物概念是影响概念形成的因素之一,复杂的概念有较多的自身特征,也有无关的特征,不容易分辨,学生记忆起来相当困难。根据科学实验表明,有关特征清晰的概念,学生记忆起来比较容易,而且概念的逻辑性和关联性越强,学生学习起来越容易。在进行生物概念教学时,如果无任何的知识准备,教师很难引导学生将新学的概念与已学的概念联系起来,所以,教师一定要在新旧概念之间搭建必要的“桥梁”,而这种桥梁就是生物概念的关键词语。 

关键词语是概念的一个大致概括,也是概念的浓缩,往往取概念中几个最为重点的词语,来代表整个概念。教师在引导学生把握关键词语时一定要将概念涉及的点先全部列出来,然后每一点选取一个或者多个关键词语,提示学生概念的关键所在,从而提高学生学习生物概念的效率。以植物细胞的结构和各结构的作用为例,教师可以从以下几个关键词语入手,引导学生进行把握。如(1)细胞壁:支持和保护细胞,透明;(2)细胞核:包含植物的遗传信息;(3)细胞质:植物细胞最主要的成分,其中含有大量的物质,主要有液泡和叶绿体,液泡内物质不断流动,加速细胞内、外物质交换;(4)细胞膜:控制物质进出细胞,起到保护细胞的作用。 

从上述四个关键词语来看,它们取自于植物细胞相关概念的每一个知识点,然后在其中选取了可以代表每个知识点的词语,用于引导整个概念。这样把生物概念拆分成几个小的部分,再记忆起来就较为方便,将一个繁杂的概念整理得有条理,看起来也较为清晰。这几个关键词语涵盖了植物细胞相关的知识点,如果用这些关键词语来教学,逐步引导学生掌握每个关键词语所代表的内容,学生学习起来就会更容易,且通过记忆关键词语来延伸思考相关的生物概念,学生更能理解生物概念的本质内涵。 

二、把握关键词语,理解生物概念的内涵与外延、广义与狭义 

1.把握关键词语,理解生物概念的内涵与外延 

生物概念具有一定的复杂性,不仅有文字本身代表的含义,还包含着内涵与外延。内涵与外延是概念的基本特征,应用在生物概念上,其内涵指的是生物的生命活动规律与生命现象,外延是指概念包含内容的使用范围和使用条件。为了让学生准确理解概念的内涵与外延,教师应把内涵与外延所包含的内容反映在关键词语上,进而引导学生把握关键词语。 

以细胞的分裂过程概念为例,书本上的定义是:细胞从一个细胞分裂成两个细胞,使细胞的数目增多。这个概念的内涵是细胞的数量增加,外延是细胞从一个变成所两个。所以在对这一概念选取关键词语时,有以下两个: 

(1)分裂过程:细胞从一个变成两个; 

(2)分裂结果:增加了细胞的数量。 

通过把握关键词语的方法,将细胞分裂的概念分为了两个关键词语,关键词语中体现了概念的内涵与外延。这样,学生再记忆起来就较为简单。 

2.把握关键词语,理解生物概念的广义与狭义 

生物概念的广义与狭义是针对概念的外延来说的,如果一个生物概念的外延较大,那么它就是广义的概念;如果概念的外延较小,那么它就是狭义的概念。应用把握关键词语的方法进行生物概念教学时,一定要先区分概念是广义的还是狭义的。 

以“染色体”这一生物概念为例,广义的染色体是指在细胞分裂期间呈丝状的染色质,原核生物没有这种物质;狭义的染色体指存在于细胞周期的分裂期,由蛋白质和Dna组成的物质。我们从狭义与广义上理解染色体这一概念是不同的,在把握关键词语时也要考虑到这种因素,这样才可以使概念更加清晰,方便学生的理解。 

三、引导学生比较分析相似关键词语 

生物概念中,一些名词是十分相似的,但是具体表达的含义却差别很大,在学习的时候学生很容易混淆。所以,在进行生物概念教学时教师要引导学生对相似的关键词语进行比较,使学生明确相似关键词语之间的差别,从而深刻、透彻地理解概念。 

以植物细胞和动物细胞为例,两者在字面上都是以细胞为基础,表述的却是完全不同的属性,学生在学习时容易将两者混淆,所以我们要引导学生对两者的关键词语进行比较,以方便学生理解和记忆。 

例如,植物细胞的关键词语有: 

(1)组成:细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、线粒体、绿色部分有叶绿体; 

(2)分裂过程:原细胞的中部形成新的细胞膜和细胞壁,然后分裂成两个细胞; 

(3)生长表现:生长时先出现较多的小液泡,最终合并成一个大液泡; 

(4)细胞分裂时染色体变化:先加倍再减半,两个细胞核的染色体数目与原细胞核的染色体数目相同; 

(5)细胞本质:遗传信息的携带者,植物体结构和功能的基本单位。 

动物细胞的关键词语有: 

(1)组成:细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体; 

(2)分裂过程:细胞中部的细胞膜向内凹陷,缢裂成两个细胞; 

(3)生长过程:从周围环境中吸收营养逐渐长大,细胞的体积也增大; 

(4)细胞分裂时染色体变化:先加倍再减半,两个细胞核的染色体数目与原细胞核的染色体数目相同; 

(5)细胞本质:遗传信息的携带者,动物体结构和功能的基本单位。 

从上述两个概念的关键词语可以看出,植物细胞与动物细胞有着本质的差别,而且相关的知识点也比较多,所以学生在记忆时才会出现混淆的现象。教师在进行生物概念教学时可以把两个概念的关键词语比较分析,重点指出两者的不同之处。这样利用把握关键词语 [本文由www.DYLw.net提供,第一论文网进行和服务,欢迎光DYlw.net联系方式QQ712086966]的方法,使学生可以重点记忆和理解易错的知识,简化了学习的复杂性。同时,这种比较关键词语的方法还可以增强学生的学习效果。学生在学习与复习一个关键词语时,自然而然地就会想到另一个关键词语,生物概念的学习效果显著增强。 

生物是一门特殊的学科,它虽然被归类为理科,但是它有较多的知识点需要记忆,而且生物概念十分繁杂,记忆起来比较困难。所以,在生物概念教学中可以用把握关键词语的方法,将生物概念划分成不同的小份,以方便学生理解和记忆。这种方法在概念教学中有很好的效果,可以极大地提高生物概念教学的效率和学生学习的积极性。 

[参考文献] 

生物个体的概念篇2

【关键词】建构物理概念学习方式

【中图分类号】G【文献标识码】a

【文章编号】0450-9889(2017)02a-0113-01

一些学生能流利地背诵物理概念和定理,但是做相关的物理题目时却无从下手。造成这种情况的一个重要原因是学生对物理概念还只停留在简单记忆的层面,导致在理解和应用物理概念时存在困难。根据建构主义理论,只有学生主动建构物理概念,形成自己对物理概念的理解,实现概念知识的内化,才能真正掌握物理概念。本文以“密度”这个物理概念为例,简单谈谈如何在建构主义理论的指导下学习物理概念。

一、以生活问题引入概念,激发主动建构的积极性

影响学生物理概念学习的一个重要原因是学生不感兴趣,相对来说,学生对生活中熟悉的事物容易产生兴趣。教师应为学生设计一些现实中常见的问题,诱发学生的好奇心,吸引学生的注意力,让学生深入地思考和综合分析,主动地从生活现象中去发现知识本质,积极建构物理概念。

在教学“密度”这一物理概念时,为了让学生认识到“密度”是能够反映物质的某种特性的一种物理量,引发学生建构“密度”的概念,教师先取出一些物质,包括一杯白醋,一杯清水和一杯溶解了很多盐的盐水以及两块体积同样大的铁和木头,让学生简单地判断杯子中分别装的是什么物质。学生对于这些与生活密切相关的问题很感兴趣,也积累了一些生活经验,他们通过闻气味、尝味道,很容易就区别出了三个杯子中的物质。还有学生通过掂量物体轻重的方法来区分铁块和木块。教师对学生的做法进行了点评:“同学们能根据不同物质的颜色、气味和质量不同顺利地鉴别出了这些物质。那么,相同体积下不同物质的质量不一样,这一点也和物质的颜色、味道一样,成为物质的一种特性,可以用来区别于其他物质,这种特性就是物质的密度。”通过这样的教学,进一步渗透了“密度”的概念。

二、以物理实验探究概念,感受自主建构的过程

物理概念作为学习的核心内容,充分反映了一些物理现象的本质,具有独特的内涵和外延。学生只有准确地把握这些关键点,才算掌握了物理概念。教师可以结合具体的物理概念,设计有针对性的物理实验,让学生通过亲身参与、相互配合,感知物理概念的形成过程,抓住概念的要点,深入、全面地理解物理概念。

在引导学生探究“密度”这个概念的形成过程时,教师和学生一起设计了一个物理实验:通过托盘天平直接测量物体的质量,利用量筒测量物质的体积,然后求出不同物质的质量与体积的比值。在这个实验中,我们选择了不同体积的石块和铁块,分别进行三次质量和体积的测量,计算出比值,发现三次测量后计算得到的石块与铁块的质量与体积之比非常相近,而石块与铁块的质量与体积之比却不相同,从而证明了“密度”(即质量与体积的比值)是一个定值,而且不同物质的密度存在着差异。通过设计这样的物理实验,让学生亲身参与实验操作,进行数据的测量与计算,这样,学生对密度这个概念的内涵和外延形成了比较具体、清晰的认识,理解了密度这个概念所表达的物理意义,还掌握了计算密度的方法和影响因素等相关知识。

三、以课堂讨论促成概念,增强合作建构的体验

生生之间、师生之间的讨论是帮助学生深入理解知识,快速生成知识的有效手段。在初中物理概念学习中,为了帮助学生准确地构建“密度”这个物理概念,教师可以创设一些有针对性的问题,引导学生在课堂上展开交流讨论,促进概念的生成,增强合作构建的体验。

为了帮助学生构建物理概念,教师引导学生围绕“密度”的概念设计课堂问题,进行课堂讨论。“物质的密度与物质的体积和质量有关系吗?根据密度测量的实验,你能给密度下一个什么样的定义呢?同种物质的密度随着外界环境的改变会发生变化吗?”教师提出问题,让学生以小组合作的形式进行讨论。学生按照教师的要求,对这几个问题进行了深入思考,并在组内积极发言,最后通过学生之间思维的碰撞,得到了讨论的结果:“密度是物质的质量与体积的比值。按照实验得到的结论,密度可以理解为‘某种物质的单位体积的质量,或者说密度的大小直接表F出了物体的物质排列的疏密程度’。由于物质会出现热胀冷缩、三态变化,所以不同物质的密度随着外界条件的改变也会发生变化。”学生们在讨论中完成了密度概念的重构。

生物个体的概念篇3

一、剖析定义,变式训练,形成概念

生物学中许多概念定义非常严密,在教学中教师要注意剖析,完整准确地传授。在学习“种群”概念时,教师往往例举一些正例:一块草地上所有的蚱蜢,一个池塘中所有的鲤鱼等,同时例举一些反例:太湖中所有的鱼,惠山上所有的松树等,然后请学生举例,并对学生的例证做出肯定或否定的判断。学生所接触的例子越多,越有助于他们形成“种群”这个概念,在此基础上,他们能得出种群概念的关键属性:种群是一定时间和空间内同种生物的个体总和。从概念形成的观点看,所谓变式,就是概念正例的变化。正例变化有助于排除无关特征,突出本质特征。如教“种群”概念时,如果只例举一个池塘中所有青鱼,一片稻田中所有青蛙,学生往往以为种群就是一群相同的生物生活在一起。如果教师能举例说明一片森林中两群狼,世界上所有的人,太平洋里所有小黄鱼也是种群,学生便能有效排除无关特征的干扰。“单倍体”是一个难以理解的概念,在教学中,我引导学生分析了二倍体和四倍体生物产生的单倍体中的染色体组数,排除了学生的思维定势,因为二倍体生物产生的单倍体只有一个染色体组,许多学生就认为单倍体只有一个染色体组,通过变式训练,学生能抓住单倍体本质特点:含本物种配子染色体数目的个体。如同源染色体是指“一个来自父方,一个来自母方,形态大小一般相同的两条染色体”。“一般”两字不可去除,否则异型的XY染色体会使学生感到困惑。教师对概念中出现的关键词要解释,如“主要、一切、一般、大多”等。变式训练是概念教学的较常用方法,如介绍减数分裂时,教师除提供各种正例外,还应不断变换正例的无关特征,如染色体的形态、大小、数目、位置等,这有助于学生掌握关键特征,形成精确、稳定的概念。

二、合理分类,提供材料,讲清概念

从教学的实际出发,高中生物学的概念,大体可分为以下四种关系。(1)从属关系:如原生质、细胞质和原生质层,中心体、中心粒,细胞质、细胞液,小肠绒毛,微绒毛,性状、相对性状,食物网、食物链,生态系统、群落、种群、个体。(2)同一关系:如染色质与染色体,细胞膜与生物膜,淀粉与糖元,同源染色体与四分体,精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、,次级卵母细胞和第一极体。(3)并列关系:如吸胀吸水、渗透吸水,噬菌体、原核生物,分裂间期与分裂期,生长素、生长激素,植物激素、动物激素,昆虫内激素与外激素,杂交、自交、测交,竞争、捕食、共生、寄生,保护色、警戒色、拟态。(4)对立关系:如真核细胞与原核细胞,有性生殖与无性生殖,质壁分离与复原,同源染色体与非同源染色体,显性性状与隐性性状,自然突变与诱发突变,单倍体与多倍体。生物学概念的获得与学生的感性认识有极大关系。教师应尽量提供直观感性的材料,化静为动,化难为易,让学生在脑海中有丰富的表象,从而形成正确概念。如介绍“变态发育”时,可以例举学生熟悉的青蛙和家蚕的变态发育例子。鲜艳的图片,精彩的录像能轻松地让学生理解诸如保护色,警戒色,拟态等具体概念。

三、加强比较,突出本质,深化概念

所谓比较,既包括正例之间的比较,也包括正例和反例之间的比较,前者有助于发现其共同本质特征,后者有助于加深对概念本质特征与非本质特征的理解,如比较森林、草原、农田、海洋、湖泊等生态系统,尽管它们各有特点,但作为生态系统,它们共同特点是:生物群落和无机环境相互作用的自然系统。如教“竞争”,举出“两狗争骨”这个反例和“鹊巢鸠占”这个正例,学生便能理解竞争必须是两种不同种生物之间的关系这个本质特征。比较是概念教学中最常用的方法,它能使学生在理解和运用概念时避免混淆和张冠李戴。比如异化作用,呼吸作用,需氧型和厌氧型这四个概念,它们的共同特征都是新陈代谢的一个方面,但它们又有区别。异化作用是共性的,呼吸作用是异化作用的具体表现,需氧型和厌氧型是异化作用的个性表现。

生物个体的概念篇4

关键词:中学力学;前概念;概念转变;教学尝试

中图分类号:G633.7文献标识码:a文章编号:1003-6148(2016)6-0008-4

前概念广泛地存在于每个人的思维中,美国著名心理学家奥苏泊尔说:“影响学生最重要的因素是学生已经知道什么,我们应当根据学生前概念的状况进行教学。”[1]做学生前概念的调查揭示及转变策略的探索研究是很有必要的。本文选取中学力学中两个具有代表性的前概念,尝试将前概念理论运用于中学物理教学,提出调查诊断及教学的策略,探索物理前概念转变的有效途径。

1前概念概述

1.1前概念的界定、分类及特点

1)界定

前概念是前科学概念的简称,是指个体在没有接受正式的科学概念之前,通过长期的经验积累与辨别式学习而形成的对事物的非本质认识[2]。前概念的“前”,不仅指此观念是在学生学习系统物理知识之前形成的,也指学习后仍存在于学生头脑中的不正式、不准确、不合理的思维方式。前概念的“概念”,也不仅指常说的对某一事物现象的定义,还可以是在物理学领域的某种规律、某一原理,或者思维方式、逻辑习惯等。

2)分类

要想以前概念为出发点,提高教学有效性,就必须分清教学工作中哪些是拦路虎,哪些是推动器。前概念中与科学概念相矛盾的、对学生科学概念和严谨思维的建立造成不利影响的部分,称之为“相异前概念”,它们是教学的拦路虎;前概念中,有科学概念的雏形,对教师教学产生有利影响的部分,称之为“朴素前概念”,他们是教学的推进器。故此,对于前概念的教学处理不能一概而论,要做一分为二的辨证处理,因势利导,趋利避害。恰当的教学策略应该是对“相异前概念”采取暴露、转化,进而重构,而对“朴素前概念”,则进行顺化、补充、完善。

3)特点

物理前概念的5个特点:①普遍性,即每个中学生在学习物理前都积累了丰富的生活常识和日常经验,其中包括广泛的物理前概念;②直观性,即中学生对于摸得着、看得见、宏观的、日常生活中经常接触到的事物形成了较多的物理前概念;③顽固性,即物理前概念是中学生长期经验积累的结果,在他们脑海中印象深刻;④层次性,即每个中学生的知识背景和日常经验不同,对同一物理概念有不同层次的前概念。⑤反复性,即如果学生没真正理解和接受科学概念,一段时间后仍会用原有思维模式解决问题,反复出错、无法根除。

1.2前概念的成因及转变

1)主要成因

知己知彼,方能百战不殆。要获知前概念转变的教学策略,就必须了解学生的原有认知结构、思维方式和经验系统从何而来。前概念的主要来源是,学生在学习科学概念前从日常生活经验中获得的对物理现象的理解和认知。另一种来源是,学生接触到此科学概念之前,学习过其他领域的类似概念,在此基础上进行一定的类比推理、主观联想,形成了自己的认知观念。

2)概念转变

概念转变是指个体原有的某种认知经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生重大转变[3]。一直以来,许多中学物理教育工作者以认知心理学的理论为基础,提出了一系列前概念的诊断方法和概念转变的教学策略。

①诊断方法

要完成新旧认知和经验的转变,对原有经验进行提升或重构,教学中首先进行的应该是“诊断”,通过诊断揭露出学生头脑中已有的认知结构、思维方式、经验来源,其次才是“治疗”[4]。中学常用的前概念诊断方式有问卷调查、访谈研究、二段式诊断测试、制作概念图等。

②转变策略

概念转变过程是认知冲突发生并得以解决的过程。在诊断后,教学程序可以是:首先,针对不同类型的前概念采用不同的教学策略,尝试创设物理情景,使学生对自身已有认知结构中的不足部分产生怀疑和不满。其次,配合教师的实验演示、探究和分析,学生进行小组合作讨论、交流与分享,以及教师进行引导、总结。最后,师生共同进行对比、分析,得出科学概念。如此,可以使学生的原有认知和经验有所增长或发生改变,实现概念转变。许多已有研究成果中的策略方法是值得借鉴和参考的。如:Savander-Ranne和Kolari提出的基于概念转变的pDeoDe教学策略(predict-Discuss-explain-observe-Discuss-explain策略)[5],周中森提出的前概念对话式反思教学策略[6]。

2两个前概念转变的教学尝试

下面,选择中学力学中两个具有代表性的前概念作为研究对象:一为“重的物体比轻的物体下落得快”,属“相异前概念”;一为“重的物体保持匀速运动更困难”,属“朴素前概念”,以前概念理论为依据,进行前概念的调查诊断及概念转变教学策略的教学尝试。

2.1“相异前概念”的教学尝试

1)“重的物体比轻的物体下落得快”的前概念诊断

教学过程中,笔者发现部分学生虽已学过自由落体运动,但在日常生活的理解、交流中仍有“重的物体比轻的物体下落得快”的想法。调查分析揭示,许多教师在概念教学中,是以口头阐述或强压、硬塞给学生新概念,而不是以在根除其头脑中根深蒂固的错误观念的基础上构建新概念的方式进行教学,这是导致学生出现这种“看似理解,一用就错”的情况的重要原因。

针对“重的物体比轻的物体下落得快”这一前概念,由于在做初步诊断时发现许多学生都存在此类错误观念,且学生反映出的问题较多。所以,笔者选取昆明某中学高一年级12个班,并在每班随机抽取10人共计120人,在学生未学习《自由落体运动》一节内容之前,进行问卷调查(见附录“关于‘重的物体比轻的物体下落得快’的问卷”),以完成对这一前概念的诊断调查。调查数据统计如表1。

“关于‘重的物体比轻的物体下落得快’的问卷”,通过贴近生活的一些问题的设置,把学生隐藏在大脑深处未根除的“相异前概念”暴露了出来。由表1可见,在学生头脑中,“重的物体比轻的物体下落得快”的前概念根深蒂固,而且对“同质量的物体在不同空气阻力下”和“不同质量的物体在无空气阻力下”的下落情况的认识也模糊不清。学生关于自由落体运动的“相异前概念”来自哪里?针对这一问题,笔者选择前面被调查学生中的部分学生,采用谈话的方式,就自由落体运动的“相异前概念”的形成原因和依据作了进一步调查,并观察各组员表达观点的方式,分析各组员表达的观点。调查表明,学生头脑中“相异前概念”的形成,更多是受日常生活经验的影响。

2)“重的物体比轻的物体下落得快”的概念转变策略

经过诊断环节,教师对学生的“相异前概念”已有一定了解,接下来的环节中教师可以采用创设物理情境,通过演示探究实验的方法,来突显出已有认知与物理事实的冲突,以激起学生对已有知识经验的怀疑与不满,主动意识到引入新概念的必要性。

为纠正学生这一错误的前概念,笔者采用pDeoDe策略来设计相关教学,具体做法如下:

【预测环节】描述如下实验情景并要求学生记录预测结果。

①一张纸片和一个与纸片同质量的纸团同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

②一个纸团和一个质量更大的纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

③一枚硬币和几枚粘合在一起的硬币同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

④在真空状态下的牛顿管中,金属块和羽毛哪个下落得更快?

学生的预测:

①纸片和纸团同时着地。

②质量更大的纸片先着地。

③粘合在一起的硬币先着地。

④金属块下落得更快。

【讨论环节】让学生在各自的小组中(3~4人)讨论和分享彼此做出预测的理由,然后通过讨论和协商来对实验情景形成组内统一的预测,为之后的解释环节作准备。

【解释环节】让各小组内部在针对实验情景达成共识之后。通过全班讨论的形式向其他小组公布自己的预测结果,并在讨论中参考他人的见解和反思自己的观点。

【观察环节】经过以上环节学生很渴望知道自己的预测是否正确,教师要充分把握学生的积极性,对预测环节中的实验情景“④”涉及的真空管实验进行演示。引导同学进行与目标概念相关的观察:不仅要观察实验现象,也要注意观察老师的操作步骤和顺序,准确判断金属块和羽毛的下落情况,并做好记录。

实验:教师完成真空管实验后,实验结果与学生预测出现极大反差。此时,认知冲突将激励同学们迫切地找出原因,接着让学生分组进行实验情景“①”“②”“③”的实验,教师给予适当的提示。实验结果如下:

①纸团先着地。

②纸团先着地。

③硬币和粘合在一起的硬币几乎同时着地。

④金属块和羽毛下落得一样快。

【讨论环节】教师抓住时机引导学生通过组内讨论的方式,对比分析实验结果与预测不一致的原因,试图寻找新概念。

【解释环节】最终,教师只需给予学生关于“空气阻力”问题的适当提示,学生即会豁然开朗,此时讲述科学概念,即可实现“相异前概念”向科学概念的转变,同时保障理解效果和长时记忆。

2.2“朴素前概念”的教学尝试

1)“重的物体保持匀速运动更困难”前概念诊断

摩擦力部分教学过程中,了解到学生对“滑动摩擦力的大小与接触面所受正压力成正比”结论较容易接受,未出现明显疑惑。是什么样的原有认知和经验使学生对与此相联系的科学概念的理解和接受更顺利呢?本次诊断因为所需研究的问题较单一、不复杂,笔者采用访谈方式,在昆明某中学高一年级学生未学习《摩擦力》一节的内容之前,与其中的10名同学进行对话式交流。

下面是笔者与其中一名同学的谈话。

教师:物体在水平面上运动,要保持其匀速运动,是否需要一个水平拉力F?

学生:当然需要。

教师:那如果是两个质量不同的物体,哪个需要的拉力更大?

学生:重的物体需要的拉力大。

教师:物体越重保持其匀速运动需要的拉力越大吗?

学生:是的,应该与物体的质量有关。

教师:具体是什么样的关系,你能用数学表达式说明吗?

学生:我想,是质量越大的需要的拉力越大。

教师:那是什么支持你的想法?

学生:应该是平常的生活经验吧。

对话式访谈诊断揭示:学生头脑中关于“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力关系”的前概念虽也源于日常生活经验,但并没有完全与科学概念相冲突,只是不够抽象严谨,与抽象的科学概念比较而言,相对表面、感性。仅有“所需推力F与物体重力G有关”的定性认识,并没严谨到“F=μFn”的定量表达。

2)“重的物体保持匀速运动更困难”的概念转化策略

经过诊断环节,教师对学生的“朴素前概念”已有一定了解,教学时可以采用以原有认知经验为起点,进行适当同化和顺应的策略。通过适当的实验演示,创设物理模型,即可抽象提升出科学概念。

为了同化、顺应学生脑海中的“朴素前概念”,笔者作了如下的教学设计。

【观察环节】教师进行实验演示,引导同学进行与目标概念相关的观察。

实验:取质量约200g的带挂钩木块,置于长木板上,用弹簧测力计拉动,然后保持匀速运动,读取测力计读数,即为拉力大小,视为木块受到的摩擦力的大小。然后,逐步往木块上加50g的砝码,分别读取读数,完成表2第三行的内容。实验过程提示学生检查并调整弹簧测力计,注意量程和分度值。(g=9.8m/s2)

由此,同学发现拉力F与重力G间有数据上的具体联系,刺激学生找出原有认知与科学概念的差距。

【讨论环节】此环节教师利用学生熟悉的控制变量法,引导其对比分析,通过分组讨论,分享想法,找出数据比值的共同点,发现拉力F与重力G的线性关系。

【解释环节】利用二力平衡,作用力和反作用力的受力分析,明确正压力Fn=G=mg。引导学生得出“滑动摩擦力的大小与接触面所受正压力的线性关系”,从而顺利地完成朴素观念“重的物体保持匀速运动更困难”向“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力成正比”的科学概念转变,将感性认知抽象成“F=μFn”的定量表达。

通过教学,学生基本理解“自由落体运动规律”和“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力的关系”。但是,概念转变的教学环节不是封闭的,而是不断循环的,每次循环中对概念的理解都在不断深入[7]。在随后的教学中还将留意进一步的反馈信息,分析评价采用的策略,针对未达效果的情况再次调查诊断和修改,以求得出更完善的教学模式,让学生体会严谨地建立科学概念的过程。

参考文献:

[1]郑挺谊.前概念――科学教学中的一道坎[J].物理教学探讨,2014,32(3):22―27.

[2]黄树玲.消除物理前概念的不利影响[J].福建教育:中学版,2012(10):60―61.

[3]沈兰.高中物理教学中前概念转变的策略与实践[J].中学物理,2013(1):19―21.

[4]吴志标.初中科学教学中学生前错误概念揭示和矫治[J].中学物理:初中版,2012(9):80.

[5]蒋军用,张军朋.基于概念转变的pDeoDe策略在物理教学中的应用[J].物理教学探讨,2013,31(1):30―33.

[6]周中森.浅谈针对物理前概念的“对话式反思教学策略”[J].物理通报,2012(5):106―109.

[7]姜明.浅谈高中物理的概念转变教学――以重力和引力概念教学为例[J].教育实践与研究,2013(9):31―34.

附录:

关于“重的物体比轻的物体下落得快”的问卷

1.日常生活中,0.1kg的石头和1kg的石头同时从同一高度静止释放,哪个先着地?()

a.0.1kg的石头B.1kg的石头C.一起着地

2.日常生活中,0.1kg的石头和一张纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?()

a.0.1kg的石头B.纸片C.一起着地

3.日常生活中,一张纸片和一个与纸片同质量的纸团同时从同一高度静止释放,哪个先着地?()

a.纸片B.纸团C.一起着地

4.日常生活中,一个纸团和一个质量更大的纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?()

a.纸团B.纸片C.一起着地

5.日常生活中,一枚硬币和几枚粘合在一起的硬币同时从同一高度静止释放,哪个先着地?()

a.一枚硬币B.粘合在一起的硬币

C.一起着地

生物个体的概念篇5

关键词 概念转变 生物教学 前概念 生物学教学

中图分类号G633.91 文献标识码B

1982年。posner等人基于认知建构主义理论提出了著名的概念转变模型(CCm)。该模型认为,学习者原来的概念要发生转变需要满足以下四点:对现有概念的不满;新概念的可理解性;新概念的合理性;新概念的有效性。四个条件之间密切相关,其严格程度逐级上升。Schnotz&Vosniadou等在研究中认为概念转变是对已有知识的主要重构,国内研究者在前人研究基础上将概念转变定义为学生原有观念改变、发展和重建的过程,即学习者由前概念向科学概念的转变过程。

生物学知识主要是由概念和概念所组成的系统构成的,学习生物学知识,首先就要充分理解和掌握生物学概念,才能进一步形成某方面的技能。大量的教学实践表明,学生在学习生物学课程之前,通过日常生活的各种渠道和自身的实践,对生物学知识已经形成了自己的看法,如把植物的地下部分统称为根,自由水就是可以自由流动的水等。如何让学生把这些生活或经验转变成科学概念,即概念转变教学,则是中学生物教学的一个核心问题。

1 高中生物概念转变教学的尝试

概念转变教学中教师必须充分了解学生原有生物学知识、经验背景,了解学生有哪些前概念,并充分运用学生的前概念创设教学中的认知冲突(情境),在学生的前概念与科学概念的激烈碰撞中,引导学生调整和改变原有认知结构,实现由前概念向科学概念的转变。笔者以人教版高中生物必修二“染色体变异”第一课时为例进行概念转变教学的尝试。

1.1 梳理教材,整体把握核心概念

有关专家的研究显示,专家的知识不仅仅是对相关领域的事实和公式的罗列,而更多是围绕富有启发性的“大观念”来组织的,如生物学上的进化概念等。正是在这些核心的、原理性的概念和观点的引导下,他们形成了组织良好的知识结构,从而使自己在面对新信息或新情境时,能迅速有效地提取已有概念或重组知识结构。因此,在进行教学之前,教师要整体把握教材中的核心概念,再围绕核心概念审慎地组织和安排教学资源,这样才能最有效地促进学生关于概念结构的良好组织与发展,并使其具备探究新情境的适应性知识。

“染色体变异”这一节涉及概念较多,如染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等,同时又与前面所学的同源染色体、非同源染色体、减数分裂的过程有一定的联系,而染色体组这一概念正是联系其它概念的核心。因此,笔者就把“染色体结构的变异”知识后置到第二课时教学内容中,将这四个概念的学习安排在第一课时,围绕染色体组这一核心概念,不断渗透模型建构的方法,引发学生前概念与科学概念的冲突,结合小组互评完成其概念重构;在巩固该概念的同时,再派生出其他概念及其在生产实践上的应用,逐步完善学生对生物学概念的认知结构,以期突出教学重点和突破难点。

1.2 利用多种途径,充分了解学生前概念

概念转变研究认为,基于学习者的前概念来设计教学能有效地促进学习者的深度学习。因此,教师在教学之前要深入了解学生大脑中前概念的存在情况并进行分析。不同的核心概念可以利用不同的方法,对于具体的概念,教师可以设计一些设问、判断等来直接暴露,比如自由水,教师可以直接提问:你是如何理解“自由水”的“自由”的?对于比较抽象的概念,如性状分离、相对性状等就可通过学生谈话、讨论等方法了解学生的前概念。“染色体变异”存在以下前概念和前认知:

(1)前概念――根深蒂固:

①染色体组的数目和染色体形态种类的数目相等;②二个染色体组就是二倍体;③多个染色体组就是多倍体;④一个染色体组就是单倍体。

(2)前认知――先入为主:

①生活中对“组”和“如何分组”的认识导致其认为形态相同的染色体应该分为一组;②由配子发育而来的个体与由受精卵发育而来的个体,对区别二倍体、多倍体、单倍体没有什么作用。

1.3 精心设计教学过程,实施概念转变教学

1.3.1 自主学习,暴露学生前概念

让学生充分暴露出有关核心概念的朴素观点是概念转变教学的出发点。教师用问题创设情境,暴露具体的概念,能使学生主动参与说出自己对核心概念的真实想法。在学习染色体数目成倍地增加或减少这一类型的染色体变异之前,需要先掌握染色体组这一概念。下面的活动是让学生暴露出“染色体组”的前概念。组织学生自主学习书本86页内容,思考学案问题:果蝇的体细胞有几条染色体?请写出其中两对同源染色体?两对非同源染色体?就你对“染色体组”这个概念的理解,说出果蝇体细胞有几个染色体组?通过问题引导、分析典型图例的方法,便使学生很快暴露出了染色体组的前科学概念,有的学生就会认为染色体组的数目和染色体形态种类的数目相等。

1.3.2 小组合作建构模型,引发认知冲突,重建“染色体组”概念

引发学生对概念的认知冲突是概念转变教学的关键。引发认知冲突的方法有很多种,关键是要学生真正参与到冲突调整当中。在“染色体变异”中,笔者组织学生结合自主学习的体会,用备好的面团制做雌果蝇体细胞的一个染色体组的物理模型,通过小组完成模型建构,在合作与交流中思维相互碰撞,让学生真正参与到概念的冲突调整当中;然后再展示学生的作品,引导学生相互评价(从形态、大小、功能),分析染色体组的内涵,真正意识到自己对核心概念理解的偏差;在引发学生的“认知冲突”后,教师就可以引导学生对活动进行总结,归纳出“染色体组”的科学概念。这样把学习的主动权交给学生,既锻炼了学生归纳总结的能力,又激发了学生的学习热情。

1.3.3 应用“染色体组”概念,建构“二倍体、多倍体”概念

当学生意识到自己对核心概念理解的偏差,理解正确的科学概念之后,再结合对科学概念的应用环节进一步对科学概念进行巩固,这是前概念的转变的有效方法2--。在“染色体变异”中,笔者利用已建构的染色体组概念,创设问题情境:“我们把来自父方和来自母方的染色体组放在一起,观察一下新形成的这个细胞中有几个染色体组呢?”这样结合问题评价及相关图片引出二倍体、多倍体概念,并强调其前提是由受精卵发育而来的个体,既为学生认识和建构新概念的合理性创造了条件,也进一步巩固了已学科学概念,从而实现前概念②和③的有效转变。

1.3.4 利用多媒体图片,引导学生深层次思维“单倍体”概念

学生面对与概念相关的信息,仍会习惯试图用以前的认识来解释新的现象,教师在教学中尽可能多地提供与概念相关的信息,并积极引导学生进行分析、交流与研讨,是帮助学生前概念的重要方法。在“染色体变异”教学中,笔者展示雄峰发育过程的图片资料,引导学生对比蜂王、工蜂与雄蜂染色体组成图片,思考:多个染色体组可以是单倍体吗?单倍体中只能有一个染色体组吗?由学生讨论得出单倍体的概念,并强调“某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成,则不管它有多少染色体组都叫‘单倍体’”,从而帮助学生前概念。

1.3.5 引导学生反思,并结合概念图对整节课进行总结和归纳

弄清生物学相关概念的区别与联系的同时,将其纳入一定的知识体系,能使概念系统化。在学习生物学概念的过程中,建立严密的概念结构,有助于把握概念的层次与性质、认识概念间联系、理解概念深刻内涵,同时可以帮助学生牢固地记忆生物学概念,避免错误概念的再产生。在“染色体变异”一节中,笔者组织学生利用所学知识,尝试完成图1中的概念图。学生在描绘一幅概念图时,好比经历一次头脑风暴,将概念体系整合的过程清晰呈现。这样既能帮助学生巩固新知识,理清概念之间内在的逻辑关系,还可以提高学生自学、思维和反思能力。

生物个体的概念篇6

关键词:高中生物概念教学障碍

在高中生物课堂教学中,教师首先要做的就是攻破学生学习的薄弱点,而高中生物概念学习就是一个薄弱的环节。教师要确定概念教学的目标,将生物概念有效地展现在学生的面前,让学生更加透彻地明白概念所要表达的本质内涵以及延伸意义,从而能对雷同的概念进行区分,对同类的概念进行无误的归纳,在不断的积累、整理、探索中形成自己的概念体系,攻破学生学习高中生物概念的障碍。

一、学生学习高中生物概念出现障碍的原因

应该说,学生接触到生物是从小学的自然科学课堂开始,由于这门科目只作为一门副科来学习,所以教师没有对此做深入的讲解,学生也没有养成进一步探究的习惯,缺少对一些生物学现象的观察和思考,对一些生物概念的掌握只停留在表面,例如教师在讲动物和植物的时候会告诉学生,有腿有脚,会跑会跳的是动物;无腿无脚,长在土地上的是植物。由此一来,在学生脑海中形成了一种片面、错误的生物学概念,他们会认为蘑菇是植物,会认为鸡鸭是动物。这样笼统的概念教学方式让学生的思维模式固定化。

从心理学的角度来看,学生在各个阶段都有一个学习特点,所以教师和家长要在适当的阶段给予学生需求的知识。但是教师与家长常常忽略了这一点,起初就没有培养学生对生物的兴趣。就以最为常见的现象为例,小孩通常情况下会问父母我是从哪里来的,这一问题就涉及到了生物这一学科概念,但是父母通常的回答是捡来的,或是更为唯美地说是上天派来的天使。家长对这一概念的阐述会让孩子陷入迷惑的状态。虽然随着时间的迁移,学生不断接受一些新知识,纠正一些,不科学的旧知识,但是由于起初没有养成严谨科学的探索习惯,所以对于高中生物概念的学习会存在一些障碍,这对学生生物的学习造成了一定的影响。

二、学生如何破除高中生物概念学习的障碍

美国纽约州大学研究院的教育心理学教授奥苏贝尔提出一个比较有见解的学习理论,即有意义学习理论。他认为学生在学习的过程中不仅仅要记住词句和内含的符号,还应理解这些词句乃至符号所代表的本质内容。而这一学习理论恰恰可以运用到高中生物概念学习当中。

生物学概念是对生命自身所存在的现象以及活动规律进行本质的反映,这是它的内涵。生物概念中所强调的生命体还有存在的条件和范围,这属于外延。内涵和外延是透彻分析概念首先要了解的基本特征,而在了解其基本特征之前,要创造意义学习的两个先决条件:对于所学的概念来说,教师要将其逻辑结构展现在学生的面前,让这些概念与学生现有的知识体系有效地连接;对于学生来说要在内心建立起有意义学习的动机,自主地去学习探究,并愿意将新接触的知识与已有的知识建立联系。

从了解概念基本特征这一层面来说,学生在这两个条件为基础的情况下学习,要想破除对生物概念学习的障碍,就必须明确生物学概念的内涵以及外延。就如酶这一概念,它是一种由活细胞产生的有机物,具有催化的作用。对于酶的分类来说,大部分属于蛋白质,只有很少一部分属于Rna。教师在讲解这一概念的时候,要建立内涵与之间的逻辑关系,而学生要有自主学习的心向,将现有的知识与新接触的内容很好地联系起来,明确其外延。

三、教师如何破除学生高中生物概念学习的障碍

对于高中生物来说,其概念庞杂繁多,而且由于这些概念的特征及内容不同,所以彼此之间的联系不紧密,这样一来就给学生的学习带来了困难。在这种情况下,教师要联系概念的特点选择合理的教学方法。

(一)对高中生物的概念进行直接的讲解

教师在教学过程中,要依照学生的特点以及所授课程的特点来确定教学方法。对于生物学概念来说,并不是所有的都晦涩难懂,有相当一部分概念实际上是按照它本身特有的意思予以命名的。所以教师在讲解这些概念的时候,用一种直接的教学方法来讲解就可以了。比如教师在给同学讲“染色体”的时候,就可以让同学们根据这一概念的字面意思去理解,即染成颜色的物体,然后再逐渐深入,为同学讲解其具体的含义:碱性染料容易将细胞核内的一种物质染成深色,这种物质就是染色体。

(二)采取概念解剖的教学方法来分析概念

我们将概念看做一个整体,这个整体是由多种要素组成,教师在概念教学的时候,要指导学生将概念解剖,找出构成概念整体的几个要素。通过对几个要素的分析来理解掌握概念。例如教师在讲到“相对性状”的时候,要引导学生找到其组成的因素,即生物、性状、不同的表现类型。然后再讲解这些因素之间的关系,让学生了解这一概念的内涵以及外延。

(三)采用生活的实际例子,将抽象化具体

生活是最大的课堂,教师在教学的过程中要利用好这个课堂,将最本真的东西传授给学生。对于概念来说,它是事物本质以及特征的抽象概括,让学生很难理解。所以教师要善于观察生活,将书本上的知识与日常生活相联系,通过具体的实例让同学们一目了然地看到生物概念的本质。

(四)有效地运用对比的方法,将雷同的概念区分

对比这一方法可以运用到各类学科中,通过对比,我们可以了解到对比物的内涵本质。有些概念比较相似,所以学生常常将其混淆,而这些概念一般都是教学的重点及难点,同时这也是最易失分的地方。因此对于教师来说,要对这些容易混淆的概念进行有效类比区分,找出差异点和共同之处,使这些概念的内涵及外延清晰可辨,让同学们能够更好地掌握。

总结:

高中生物概念繁多无序,而且都十分抽象,使学生很难理解和掌握,所以教师应该采取更高效的教学方法,破除学生学习高中生物概念的障碍。此外,教师教学生怎样解决问题,还要教给学生解决问题的方法,在讲解概念的时候,还应让学生自己探究,掌握学习概念的方法。

参考文献:

[1]游隆信.生物学概念的教学策略.中学生物学,2005(2):46~47

[2]裴新宁.概念图及其在理科教学中的应用.全球教育展望,2001(8):47~51

生物个体的概念篇7

[关键词]概念图初中生物重要概念

[中图分类号]G633.91[文献标识码]a[文章编号]16746058(2016)170097

学习初中生物是为了全面了解人类居住的地球是什么样的生态环境,以及和我们一样生存在地球上的大大小小的生物它们的生态体系。面对教学改革新形势的发展以及社会对人才的需求,生物概念教学已经成为初中生物教学的重要方式之一,将概念图运用到初中生物概念教学中,是对生物教学的一次创新与改革。对此,基于概念图着重研究初中生物的重要概念教学。

一、基于概念图的初中生物概念教学改革与创新

传统的初中生物概念教学是教师负责讲课,学生则负责听讲,记笔记,做作业,在这种教学模式下教师照本宣科,学生感兴趣就听一下课,不感兴趣就不听,甚至在玩。这样进行生物概念教学,长此以往,生物概念教学的质量只会每况愈下。对此,教师应基于概念图对初中生物概念教学进行改革与创新。

1.更新教学理念

要想让学生对概念学习产生兴趣,教师首先要千方百计调动学生学习的自觉性、主动性和积极性;更新教学理念,转变学生的学习思维,使学生乐学、善学,实现真正意义上的“我要学”。其次,教师要发挥主导作用,让学生在教师的指导下有选择地自学,而不是漫无目的地学;要培养学生有计划、有方向地学习的习惯。在学习前,学生能够做好学习准备,对要学什么、如何学习等问题能自我选择、自我强化;在学习中,学生能端正学习态度,对自己的学习行为、过程进行自我审视、自我调节,从而全心全意地投入学习;在学习后,学生能够对自己的学习成果进行检查、评价。

2.创新教学模式

与传统教学模式相比,概念图教学以学生为主体,把生物复杂难懂的概念知识及零散的知识点以图表形式,很好地综合起来,让学生轻松地记忆学习,对知识关键点一目了然,这样学生自然而然就会对生物学习产生浓厚的学习兴趣。例如,在苏科版初中生物七年级下册第四单元《生物圈中的人》第八章中关于人的生殖与发育相关概念的教学中,教师应通过概念图这一创新教学手段帮助学生把握学习中的重点,从而做到有的放矢。如通过概念图让学生轻松了解到泌尿系统是由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成,经过概念图分解,可以更加清晰地让学生知道泌尿系统的主要功能是排除人体内多余的水分与其他废物。与此同时,教师可以引导学生将章节里相近的知识点联系起来,并思考相关的概念关系,然后将所关联的概念关系用概念图展现出来。

如图1绘制出概念图后,学生在教师的引导下就可以对相关概念的关系进行总结归纳。通过概念图,可先理解各个知识点中的关键点,再去理解它的本质和内涵,然后再把它们对比串联起来,进行分类整理,找出它们的内在联系与本质区别。这样学习,不仅能把学生的思维引向深入,而且能使学生很容易把握住其中的关键点。从这个角度而言,学生比较能力了培养和训练,同时在一定程度上

提高了学生的学习能力。

在学习生物时,有很多的章节,每一个章节都有一个概念,我们只知道去记去背熟,这样只会记了就忘,掌握不了知识。而概念图教学法可以把这些概念转换成概念图,让学生在其中找到它们之间的关系,然后联系起来,形成一个系统的生物概念体系。因此,在初中生物教学中教师应积极运用概念图教学法。

二、基于概念图的初中生物重要概念展现分析

概念图教学法是利用概念图将某些知识元素以直观的图解方式进行描述的一种进行教学法,它能辅助教师进行课堂教学设计以及学生记笔记、构建知识结构、复习巩固知识等。生物的重要概念是对概念本质的深刻认识,它是生物学的一个基本组成部分。在生物重要概念的教学中,当教师讲课速度有些快,学生笔记跟不上时,可以让学生在课上先简略地记个大概,课后再绘制概念图来整理课上没听懂或是遗漏的概念与知识点,以强化学生对知识点的记忆和消化。对于教师而言,可用概念图把每一个章节的概念相互联系起来,这样有利于学生从整体上掌握知识以及运用知识。在课堂上,教

师可以让学生之间相互交流对问题的看法,从而对问题进行分析、探讨,不断完善概念图,最终达到培养学生自主探究能力的目的。因此,对于初中生物教学,概念图分析符合初中生物课程标准的要求,不论是重点还是难点,都主要集中在生物概念的教学上。例如,在初中生物中,我们所学到的“光合作用”包含的重要概念是:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把水和二氧化碳转化成存储能量的有机物,然后释放氧气的过程。这个重要概念不仅说明了光合作用的主体是绿色植物(即只有绿色植物才有光合作用),还指出了光合作用的核心――光照,以及需要光合作用的载体。这个例子虽然简单,但很好地展现出了重要概念,其中详细的概念图如图2所示。

三、基于概念图的初中生物重要概念传递优化

对于初中生而言,生物课不仅需要对生态系统不断探究,还需要注重过程到结果的转变。在这个学习过程中,教师既要注意把重要概念存在的信息优化传递,还要帮助学生对重要概念进行分类整理和理解运用,从而促使学生对知识点融会贯通,提高学生的自主学习能力。例如,在讲《人体生殖系统》这一重要知识点时,教师可以通过两性生殖细胞、受精过程这些相关的生物学知识概念进行转化迁移,让学生理解:人体的生殖系统分为两种,各自结构与具体的功能不同,因此受精过程会产生新的生命个体,这一过程包含了胚胎的发育和受精转化。在具体的教学中,教师可以利用概念图(如图3)展示其转化过程,让学生立体、全面、系统地理清男、女性的受精过程。

四、基于概念图的知识框架构建完善

1.构建知识框架

随着教学不断地改革,概念图在课堂教学中普遍得到应用,当我们学习概念图后会发现可以把概念图作为知识框架来把握知识点,知识框架的组织及构建可使各知识点之间的联系更加紧密明确,能帮助学生对知识点的概念进行学习、加深记忆并建立重要概念。例如,初

中生物教材中涉及很多零散的知识点以及生物概念、原理等,教师要引导学生学会构建自己的生物知识体系,

通过概念图组织框架,让不同的生物学知识概念融合成一个整体的框架体系。例如,在学习《生物体结构层次》这一章节的知识点时,教师引导学生利用概念图构建生物知识体系,可以“植物体”为例,让学生绘制如图4所示的概念图,把“植物器官、植物细胞以及植物组织”等与人体结构具有差异性的知识点联系为一个统一的整体。这样,通过概念图就可一目了然地知道“多细胞生物体具有一定的结构层次,其中包括生物个体以及器官组织、系统”等。

从结构上看,构建知识框架能让学生更加注重学科内容及细节和整体,且让学生更容易去理解与接受。

2.完善知识框架

在教学过程中,为了完善知识框架,我们应在原有知识的基础上把复杂的知识加以简化,并找出主题建立主题概念框架,然后结合主题概念图逐步深入,这样组织结构就可以实现完善知识框架的目的了。在学生学习的过程中,教师要适当引导学生应用知识框架来梳理知识脉络,让学生进行协作学习,共同讨论问题,说出自己对问题的见解和观点,从而细致全面地把握重要概念。如教学“光合作用和呼吸作用”后,教师可引导学生应用如图5所示的概念图完善知识框架,通过概念图和知识框架的结合,最终形成一个完整的知识体系。逐步完善知识框架能加强学生对知识的理解和记忆,激发学生的学习兴趣,有效帮助学生进行深入学习,并培养学生快速又准确的解决问题能力。

生物个体的概念篇8

一、物理概念举足轻重

众所周知,正确地理解物理概念是学好物理学的基础。例如,力的概念和能量的概念是贯穿中学物理的一条主线。在运动学中,只有知道了物体的位移和速度,才可以了解物体的运动情况,所以位移和速度两个概念是贯穿运动学的基本概念,它们的内在联系构成了运动学基本规律。同样,力、质量、惯性、加速度是贯穿动力学的基本概念,它们的内在联系构成了牛顿运动定律。站在牛顿运动定律的角度去观察、思维、就可窥见整个经典力学。

如果没有理解力的概念,那就很难理解牛顿运动定律;如果对力学的基本概念模糊不清,那么,想学好电学也缺乏基础。所以,物理概念是物理思维的细胞,从逻辑学的角度来说,物理学就是在实验的基础上,由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系。

由此可见,物理学中最重要的是物理概念。如果把物理定律比作构成宏伟、壮丽的物理学大厦的支柱,那么物理概念便是构成物理学大厦的砖瓦基石。

二、物理概念教学程序

(一)物理概念的引入

在物理概念教学中,首先要使学生明白原有概念的局限,从而知道为什么要引入新的物理概念。

例如。“密度”概念的引入:给学生一些体积相同、材料不同的长方体块,让他们用手掂轻重,比较其质量;再取几个试管,放入质量相同的不同液体,比较其体积的大小,使学生从中悟出物质的一个特殊性质,即“体积相同时,不同物质的质量不同;质量相同时,不同物质的体积不同”。接着问学生“我们能根据物质的颜色、气味、硬度来辨认物质,但如果两种物质的颜色。气味、硬度都相同时,还有什么方法可以区分它们呢?”于是,学生感到还有必要来寻找物质的新的特性,从而领会用单位体积的质量来表征物质的一种特性的方法,由此便引入了密度这个概念。

(二)物理概念的形成

知道了引入概念的必要性后,接着的问题是理解这个概念到底怎样描述了某一物理现象的本质?它的内容是什么?一句话,概念是怎样形成或建立起来的?

物理学是借“物”求“理”,物理概念是物理现象的本质在人们头脑中的反映,所以,为了形成概念,首先必须给学生提供足够的感性材料(例如,列举生活中熟悉的实例,或观察模型、实物、示意图,或进行实验等等),然后启发诱导,让学生观察、思维、分析、比较“现象”的共同属性,概括、抽象出其本质,得出物理概念的定义,进而导出物理概念的定义式和单位(如果这个物理概念是物理量的话)。

例如,匀变速直线运动的“加速度”这个概念的形成可以通过列举实例:

火车开动时,它的速度从零增加到几十米每秒,需要几分钟。

汽车开动时,它的速度从零增加到几十米每秒,只需几秒钟;

步枪射击时,子弹的速度从零增加到几百米每秒,仅用千分之几秒;

急速驶行的火车要停下来,需要几十秒钟;

急速行驶的汽车要停下来,几秒钟就够了;

子弹射入墙壁中,干分之几秒钟就可停止。

由此可知,常见的许多变速运动,其速度变化的快慢不同,而且差别较大。

物体运动速度改变的快慢有重要的现实意义:百米赛跑,起跑时速度增加的快,可以缩短运动时间,提高成绩;汽车在紧急刹车时,速度改变的快,则可避免发生事故。

“为了表示速度改变的快慢,便引入了一个新的物理概念“加速度”。

值得注意的是,形成概念的前提是使学生获得十分丰富的、有助于形成这个概念的感性材料。从感性认识上升到理性认识,是认识上的飞跃,这个过程只能由学生自己来完成。如果教师包办代替,在罗列一些物理现象之后,就简单地把物理概念的定义提出来,学生理解的不充分,就会造成对物理概念囫囵吞枣,死记硬背。

(三)物理概念的剖析

学生初步建立了概念,这只是从正面对概念的认识。为了比较深刻地理解概念,还需要认识概念的反面,乃至左、右、上、下面,即从全方位来认识概念。为此,必须对概念进行解剖。

1、概念的内涵与外延

概念的内涵即概念的本质。概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”(即“量度方式”和“量度单位”),这样的物理概念也叫物理量。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一个个、一类类现象或事物。

概念教学的关键是使学生了解概念的内涵和外延。定义是明确概念内涵和外延的依据。所以,为了找出概念的内涵和外延,必须从分析概念的定义入手。”例如,力的定义是“物体对物体的作用”,力的概念所反映的事物的特有属性是“物体对物体的作用”,此即力的内涵。力的概念所反映的特有属性的事物是具有这特有属性的所有的力,如万有引力、电磁力、核等具体的力,此即力的概念的外延。同样,惯性概念的内涵是“物体有保持原来运动状态的性质”,外延是“一切物体”。

2、概念的结构

概念的结构指构成概念的要素。例如,“速度”的结构是位移与时间,“冲量”的结构是力与时间等等。

概念教学要把概念与构成它的要素区分清楚。速度V既不是位移S,不是时间t,也不是S/t;S/t只是描述了速度,量度,在数值上等于速度的大小。

3、概念的特征

物理概念因它在物理学中的地位和作用的不同,各有自己的特殊性质。(1)固有特征:有些物理概念反映了物质或物体本身固有的属性,这些属性不随外界条件的改变而改变,只由物质或物体本身所决定。

例如,质量是物体本身的属性,同一物体质量不变,物体不同质量不同;比热是物质本身的属性,每种物质都有比热且互不相同。

又如,惯性是物体本身的属性。重力加速度、电场强度、磁感应强度是“场”物质本身的属性。密度、电荷、电阻、折射率等是实物物质本身的属性。

应该注意的是,虽然物质的固有属性与外界因素无关,但还要用外界因素去定义或量度这些属性的“量”的大小或强弱程度。例如,用电压与电流强度之比定义或量度电阻的大小。在导体两端加上电压是显示导体有电阻的外部条件,不加电压,导体的电阻仍然存在,但人们却无法感知物质的“电阻”属性,因为物质的固有属性只能在它与周围其他事物的相互联系、相互作用中显示出来,所以物质的固有属性要用外界因素来描述、定义或量度。

(2)方向特征:有些物理现象的本质在量的方面既有大小、又有方向,那么描述这种现象的物理概念也具有方向特征。如力、动量等。

(3)状态特征:有些概念是描述物理对象的状态的,物理对象所处的状态不变,描述状态的概念物理量就有确定的值。例如,压强、体积、温度是描述气体状态的概念;机械能是描述物体机械运动状态的概念等。

(4)过程特征:有些概念是描述物理对象变化过程的,这些概念(物理量)的值与物理对象的变化过程有关。例如,功的概念、热量的概念、冲量的概念等。

(5)相对特征:有的物理现象是相对于某个事物而言的,描述它的本质的概念就具有“相对”特征。例如,物体的运动与参照物有关,参照物不同就会得出不同的结论。例如,位移就是一个具有相对特征的概念。此外,速度、功、动量、动能、势能等也是具有相对特征的概念。

(6)统计特征:描述大量微观粒子遵循统计规律运动所产生的宏观现象的本质的概念,具有统计特征。例如,气体“压强”概念是描述大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的效果;安培力是磁场对大量运动电荷作用力的宏观表现。此外,“物质波”、“电子云”等概念也是描述大量微观粒子运动遵循统计规律所产生的宏观现象的本质的。

4、与其它概念的关系

为了深入理解概念,除了要理解其物理意义外,还应找出概念与构成它的要素或与它相近的另一概念的异同点及联系,帮助学生掌握概念体系。

所谓概念体系是指由相邻概念(如静电场与重力场,电力线与磁力线,库仑定律与万有引力定律等)、相似概念(如质量与重量、动量与动能,电场强度与电场力,电压与电动势等)、相反概念(如力的合成与力的分解,正功与负功等)、并列概念(如电场强度与电势)、从属概念(如电场强度与点电荷电场强度等)组成的系列概念。

只有当学生弄清了这些易混概念的区别与联系,才能正确理解概念,防止错用概念,提高运用概念的能力。

(四)物理概念的历史

任何一本物理教科书,都不可能孤立地讲述物理知识而不涉及物理学史。如中学物理中“光的本性”一章,就介绍了光的本性学说的发展简史,所以物理学史内容是中学物理的有机组成部分。

因为历史上物理学家对某一物理现象、概念或规律的发现,其思维过程与今天学生认识这一问题的思路往往有类似之处,所以概念教学有时可借助于物理学史料来启发学生思维。教学实践表明,学习物理学史,可以激发学生的学习兴趣,加深对物理概念的理解。

对于物理概念,只有了解了它们在历史上如何产生、形成和发展的过程,才能更深刻地理解它们的本质。例如,“动量”和“动能”是物理学中两个极为重要的概念,它们都和质量、速度这两个概念有关。如果只讲述定义,即使详细罗列两者的区别,学生仍旧不能深刻领会这两个概念的物理本质,在分析具体问题时,经常会混淆不清。究竟是动量还是动能才真正是机械运动的量度呢?这个问题在物理学史上曾经有过长期的争论。从17世纪笛卡儿和莱布尼兹等人作为量度运动量的物理量提出这两个概念后,经过半个多世纪的争论,直到19世纪中期,才由恩格斯根据当时自然科学的最新成就,特别是能量转化与守恒定律的发现,从运动转化的观点,精辟地论述了动量和动能这两个概念。恩格斯指出,如果运动的变化只局限于机械运动范围,不发生运动形式的转化,那么作为机械运动的量度,动量是适用的,当物体发生相互作用时,动量可以传递,系统动量的变化遵循动量守恒定律。如果机械运动消失,而以等量的其它形式的能量(势能、热能、电磁能、化学能等)出现,动量在这里就不能正确地反映运动的量的变化,机械运动的量度必须用动能来表示,系统机械能的变化遵循机械能守恒定律。

到了1905年,爱因斯坦创立了狭义相对论,进一步指出动量和动能原来是一个统一的“能量──动量矢量”的不同分量,揭示了两种量度的统一,从而在一个新的水平上平息了两种量度的旷日持久的争论。

当然,讲解物理概念发展史要与物理概念教学水融、恰到好处,而不能牵强附会。

(五)物理概念的巩固

1、理解了概念的标准

检查学生是否理解了概念,就看他们能否回答“概念是怎样引出来的?怎样形成或建立的?内涵和外延是什么?与其它概念有何关系?”这样几个问题。

2、编撰适当例题

在概念上容易出错的地方,编撰适当的例题,变化条件,多方设问。例如,为了巩固“电场强度”这一概念,可编撰下列一组问题:

(1)为什么说电场中的电场强度反映了电场本身的力的性质?

(2)在电场中的p点放一个2.0×10-8库仑的点电荷,它受到的电场力是4×10-10牛顿,p点的场强是多大?假定在p点改放一个8×10-8库仑的点电荷,p点的场强是多大?如果在p点不放电荷;p点的场强是多大,为什么?

(3)关于电场强度的概念,下列说法中正确的是:

a、由e=F/q可知,电场中某点处的电场强度眼放在该点的检验电荷所受的电场力成正比。

B、由e=F/q可知,电场中某点处的电荷所受电场力总是跟电荷电量成正比。

C、放入电场中某点处的电荷所受的电场力越大。则该点处的电场越强。

D、放入电场中某点处的单位电荷所受的电场力越大,则该点处的电场越强。

e、由公式e=F/q可知,e与Q成反比;由公式e=Kq/r2可知,e与q成正比。可见这两个公式是不相容的。

F、放入电场中某点的检验电荷的电量改变时,电场强度也随之改变;将检验电荷拿走,该点的电场强度就是零。

这些问题很容易把学生对电场强度的模糊认识暴露出来。有的学生硬套公式e=F/q,有的学生则以为“q变F就变,e也随着变;没有q,F就不存在,场强也就消失了”。澄清了学生对概念的模糊认识,便会形成正确概念。

3、准确理解,熟练记忆

在理解概念的基础上,熟记其中的道理。道理记住了,随时都可以回忆起概念的来龙去脉,从而巩固地掌握概念。

总之,学习一个概念,必须使学生了解它的来龙去脉,最后留在学生头脑里的是一幅能够反映现象之间密切联系的、完整的物理图景,而不是干巴巴、孤零零的几句话。

三物理概念的进化

由于人们是在有限时空范围内认识无限变化发展的物理现象,所以人们对物理概念的认识也经历一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过程。换句话说,一个完整的概念往往是不能一次了解清楚的,讲概念就要有一个发展过程。

例如,力的概念的发展,从亚里斯多德时代到牛顿时代就经历了两千多年;爱因斯坦创立了相对论物理,完全从另一个观点研究物理,彻底抛弃了牛顿物理中力的概念。“光”这个物理概念,就经历了牛顿的粒子说、惠更斯的波动说、麦克斯韦的电磁说、爱因斯坦的量子说,直到揭示了光的波粒二象性的本质特征,长达四个世纪。

事实上,任何一个物理概念的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程。讲物理概念,应从历史发展过程来讲,讲怎样反复纠正错误的概念,现在的概念是什么,使学生懂得所学的东西、将来是要有发展的,不是死的。这样就把概念讲活了。否则,学生就以为物理概念是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想。事实不是这样,物理学永远是在不断前进、不断发展的。比如我们学习物体的导电性能时,把物体分为绝缘体和导体,后来出现了半导体,它应该属于哪一类呢?一种僵化的思想就不能适应这些问题。

用变化的、发展的观点,结合物理概念发展史讲解物理概念,既符合人类认识规律,又有着故事趣味性,自然会加深学生对物理概念的理解,同时还有助于消除学生对物理概念来源的、“神秘感”。

没有任何一个物理概念、定律可以被视为终极真理,人们在有限时空范围内获得的物理知识只能是近似的、相对的真理、物理学大厦只能完善,却永远不会封顶。

四、应该注意的几个问题

(一)用多种方法,形成物理概念。从认识论的角度来看,物理学家探索物理的方法与物理教学的方法基本上是一致的。不过前者是物理学家寻觅直接经验,后者是学生在教材、教师的安排、引导下有目的地学习间接知识。所以物理教学不可能像物理学家创立概念、发现定律那样亲身经历、事事实验。这就是说,一些比较抽象的物理概念的形成,就可能因无法通过实验,而只能采用其它方法。

1、类比方法:如用水流类比电流,用水压类比电压,用电场类比磁场等。

2、比较思维:如比较电场与重力场,从而讲清电场概念。

3、演绎推理:如根据磁场对电流的作用力。公式推导出洛仑兹力公式等等。

4、比喻方法:如用地势降落的陡度比喻电势降落的陡度,使“电势降落的陡度”这一概念一目了然。

5、温故知新:因为概念是现象本质属性的反映,而一切现象都是相互联系着的,概念之间亦必然反映了这种联系,所以抓住概念之间的内在联系,由旧概念会阐明新概念,是认识新概念的重要方法。如讲电容这一概念时,首先要弄清电量和电压的概念;讲波必须先学好振动;讲电功概念,须充分利用学生已有的机械功、电压、电量、电流强度、能的转化和守恒定律等概念和知识……。

6、理想化思维:在物理学中,实际研究对象和它所处的环境一般比较复杂,决定的因素和受约束的条件很多,如果不分主次轻重地考虑一切因素和条件,那么必然会使问题复杂化而无法研究。为了方便研究,暂时抛开次要的或非本质的因素,割断事物的某些联系,保留实际对象的某些主要性质和主要条件,加以概括,这种形成概念的方法,就称为理想化思维。例如,研究自由落体运动,我们突出了物体的质量和地球对它的引力,忽略了物体的几何形状、空气的阻力和周围物体对它的引力,并且不考虑可能出现的偶然因素,从而将实际物体理想化、抽象化为一个有质量的几何点,形成“质点”和“自由落体运动”的概念。

物理学中所研究的对象一般都是理想化的物理模型。研究物理学如果不采用适当的物理模型,那么就很难理解物理现象的本质,一个物理模型胜过无数个事实。

(二)讲清概念的关键意义

对每个物理概念,要注意从物理现象中抽象出共同属性的东西,所谓某个概念的关键意义就是指这个。例如,静摩擦力这个概念是从大量的“相互接触的两个物体在外力作用下有相对运动趋势(各以对方为参照物)而又保持相对静止”这样的运动形式抽象出“静摩擦力总是阻碍物体发生相对运动”这一共同属性的,此即静摩擦力的关键意义。

(三)对概念定义中的关键“字”、“词”要咬文嚼字

例如,楞次定律:“感生电流的方向,总是要使感生电流的磁场,阻碍引起感生电流的磁通量的变化”。第一句话指出定律的用途是判断“感生电流方向”;第二句中的“总是”,其含义是“一定如此”;第三句中的“阻碍”,既不是“阻止”,也不是“产生相反方向的磁通量”,而是“引起感生电流的磁通量减少时,感生电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍它减少;引起感生电流的磁通量增加时,感生电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍它增加”。同时要注意“引起感生电流的磁通量是变化的,感生电流的磁场总是阻碍这个变化的”。

总之,对概念的定义要进行逐字逐句的讲解,重要的“字”、“词”要认真推敲,使学生对概念有明确的认识。

(四)注意物理概念的科学性和逻辑性

如前所述,物理概念是发展的、进化的,不可能一次讲清。因而,教学中不必死抠概念的严密性,只要突出其本质的一面就可以了。但不苛求概念的严密性,与要注意概念的科学性和逻辑性并不矛盾。常常发现学生把“电势的高低”说成“电势的大小”;把光的反射定律中的“反射角等于人射角”说成“入射角等于反射角”等等,要随时注意纠正。

(五)注意物理概念同语文、数学的联系物理与语文有联系,要善于用语文知识来说明物理概念。例如,能量转化与守恒定律的表述文字很长,但只要运用语文知识抓住这句话的主体“总的能量保持不变”,就不难理解句子中的“不会创生”“不会消灭”等都是用来说明主体的。

物理与数学有密切的联系。一方面应当理解数学是物理的工具,但另一方面要注意,不能把物理概念数学化,不能把概念的物理意义淹没在数学公式中。例如,e=F/q的物理意义是电场力F与检验电荷的电量q成正比,比值e表示电场中某点的电场强度,不能根据这个公式认为电场强度e与电场力对成正比,与电荷的电量q成反比。

(六)切忌从定义出发讲概念

物理概念是具体物理现象的概括、抽象,概念教学必须通过实际材料或列举实例来进行。即使是抽象的物理概念,教学时也应当将有关的现象展示出来。切忌从定义出发讲概念,因为这样学生获得的概念不是从感性认识上升出·来的理性认识,而是空洞的词句,会造成学生对定义的死记硬背。

(七)从“系统”观点出发进行概念教学“系统”观点就是联系起来整体考察的观点。

搞好物理概念教学的含义,不仅仅是讲清概念本身的定义,还应搞好物理定律、原理、公式的总和的教学。只有把概念形成的教学与定律、公式的教学有机结合起来,才能使学生比较全面、深刻地理解概念,获得运用概念分析、解决问题的能力。因为物理定律是物理概念之间的内在联系,所以只有很好地领会了物理定律,才能加深对物理概念的多角度理解。

例如,对于功的概念,只有在学生学习了功能关系或动能定理之后,才能明白为什么要用力与位移的乘积来定义功,否则功能关系或动能定理是不会成立的;也只有当学生学习了机械能守恒定律、热力学第一定律,能量守恒定律之后,才能真正领会功的本质:功是能量传递或转化的一种量度,一切做功过程都是能量的传递或转化过程。

(八)运用启发式教学原则

无论教师讲课采用什么方法,都必须运用启发式的教学原则。所谓启发式就是教师的讲要带动学生的想,促使学生思考。只有学生通过自己的思考弄懂的、不是死记硬背的概念,才能印象深刻、记忆牢固。

学生的知识,主要靠他们动手感知、动脑思维获得。教师的作用在于指导学生用科学的态度和方法去探求知识。“一个坏的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理”。“不要教死的知识,要授之以方法,打开学生的思路,培养他们的自学能力,独立思考去掌握各门学科的规律。”

(九)发现和剖析学生头脑中存在的“先验概念”

所谓先验概念,是指学生在学习某一物理概念之前,脑子里已对这一概念形成的偏见。如果认为学生在学习某一物理概念之前头脑中是一片空白,那显然是不符合事实的。例如,亚里斯多德关于力是维持物体运动原因的观点,虽早在17世纪已被伽利略和牛顿等人否定,但直到今天我们在课堂上讲“运动和力”的概念时,这种错误观点在学生头脑中仍屡见不鲜。因此,进行物理概念教学要注意发现和剖析学生头脑中存在的先验概念。从而使学生领悟到新概念是正确的。先验概念是错误的。这对于学生形成正确的物理概念有很大帮助,能起到印象深刻、记忆牢固的作用。

生物个体的概念篇9

关键词:物理概念教学四个方面

物理概念是反映物理现象、物理过程本质属性的一种抽象,是在大量观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把一些事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的。物理概念在物理教学中有着极为重要的地位,正确地理解物理概念是掌握物理知识的前提,是解题的关键,也是在考试中选择题拿分的关键。在教学过程中,物理概念的教学是教学中的重要一环,搞好物理概念的教学,对提高学生的知识水平、发展思维能力、培养创新精神、提高整体素质等都极其重要。而学生只有正确地理解概念,抓住概念的本质特征,才有可能学好、掌握物理知识。那么,我们教师应该如何进行物理概念的教学呢?我觉得主要应从以下四个方面着手:

一、分层次、抓要点,掌握概念

概念教学要注意对概念逐字逐句加以推敲分析,剖析每个概念的层次、要点,逐步地启发学生来理解掌握概念。比如:简谐振动这个概念,我们可以分这样几个层次来分析理解:(1)在机械振动中;(2)回复力的大小与位移的大小成正比,方向与位移方向相反;(3)结果:这样的机械振动才是简谐振动。其中(1)、(2)是前提条件,只有在满足(1)、(2)这两个条件时才能得到(3)这个结果。再如:共振这个概念,我们也可以分三个层次来分析理解:(1)在受迫振动中;(2)策动力的频率与物体的固有周期相等的时候;(3)结果:振幅最大。其中(1)、(2)是作为前提条件,在这样的前提下,才能出现(3)这个结果,才能称之为共振现象。在教学中通过这种划分层次,抓住要点的方法,不但使学生了解了这个概念是如何表达的,而且了解了描述这个概念的条件是什么,这样才算真正掌握了这个概念。

二、揭本质,抓关键,强化概念

在物理学中,一些物理量由定义可得到定义式,它通常能反映物理量的物理意义,却不能反映物理量的决定因素,反映不出概念的本质。只要把本质属性向学生讲清楚,把本质属性所反映的全体对象一一揭示出来,学生就可以不用死记硬背,甚至生搬硬套乱用公式。如:电阻这一概念,定义为:R=U/i,不少学生受数学公式的影响,认为:R与U成正比,与i成反比,若U=0,R=0,这个结论就是错误的结论。这说明学生对电阻的本质还不清楚。所以,要让学生了解它的本质,就要讲电阻的决定式R=pL/s,让学生清楚:电阻是导体阻碍电流的性质,这种性质与电压、电流无关,它只取决于导体的材料、长度和横截面。再如:电容这一概念,定义为:C=Q/U,许多学生也认为C与Q成正比,与U成反比。应该讲清电容的本质是用来储存电荷的,相当于容器,用来装东西。那么电容C与什么因数有关呢?它只与电容器的本身有关。如:平行板电容器C只取决于绝缘介质、正对面积、两极板间距离。在物理学中这样的概念还有很多,如:速度、场强、电势、电势差、磁感强度等,这些物理概念只知道定义还不够,一定要弄清概念的本质。

三、举反例,抓变式,深化概念

物理概念是十分严密的,在教学过程中,我们不但要从正面意义上析文解字,而且要善于用反例来强化概念,能够从侧面和其他角度来反证剖析以启迪学生思维。通过转换视角教学,不仅能提高学生学习兴趣去分析,还可加深对概念的理解记忆,而这种教学效果在通常意义上讲是正面阐述所不及的,它可以让学生更深刻更全面地理解和掌握基本概念。如:波长这个概念,是指在振动过程中,相对平衡位置的位移总是相等的两质点间的距离叫做波长。但是,有学生会认为:只要两质点相对平衡位置的位移总是相等,这两点间的距离就是波长,此时我们可以反问:不相邻的,但两质点相对平衡位置的位移总是相等,这两点间的距离还是波长吗?这样学生为了确定是不是波长,还要再次理解概念,就会发现这种情形不是波长。然后让学生再对照概念逐字阅读理解就会发现:波长不仅要满足(a)“两质点相对平衡位置的位移总是相等的”,还要满足(b)“相邻”两个字,这样一来学生就深化了对波长这个概念的理解。

我们还可引导学生从“变”的现象去发现“不变”的本质,从“不变”中寻找“变”的规律,这样可以逐步培养学生灵活多变的思维能力,透彻理解概念。如讲述超重与失重时,学生会认为超重时物体的重力增大,失重时物体的重力减少,完全失重时物体的重力为零。如果在学习这一概念时,我们通过实验指导学生去分析在超重与失重中变化的是支持力(或拉力),而不是重力。对于同一个物体在同一地方重力不变,而物体只受两个力的作用(重力和弹力),所以得出结论:超重弹力增大,失重弹力减少,而重力是不会变的。

四、作比较,辨异同,巩固概念

生物个体的概念篇10

关键词高中生物复习核心概念教学策略 

中图分类号G633.91文献标志码B 

现行《普通高中生物课程标准(实验)》中明确指出:“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决问题的过程中深入理解生物学的核心概念。”生物学核心概念是位于生物学科中心的概念性知识,包括对重要概念、原理、理论等的基本理解和解释。这些内容能够展现当代生物学科图景,是生物学科结构的主干部分,并能展现生物学科的逻辑结构;同时,它还具有高度的统领性、包摄性以及引领性,能够反映核心问题。教师围绕高中生物复习中的核心概念进行教学,能使学生少走弯路,少绕圈子,直达问题的主干及核心;围绕核心概念进行教学,还可把孤立、零乱的知识以点连线,以线带面地进行整合,把相关的知识进行有效的构建,从而达到高三一轮复习有效、高效的课堂教学。 

1核心概念的界定 

在高中生物复习中,教师经常会对一些概念的理解存在偏差,比如对一般概念、重要概念以及核心概念的把握不准确,定位不精准,这些都会影响一轮复习的有效备考。因此,如何对教材核心概念进行界定,而不是简单通过感性印象对其甄别,显得尤为重要。美国课程专家埃里克森认为:“核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中各种概念、原理、理论和解释体系,为领域的发展提供了深入的角度,还为学科之间提供了联系。”国内课程专家刘恩山教授也指出:“核心概念是基于整个课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,强调概念之间的关联和概念体系的结构。”基于学者们的观点,生物学教材中的核心概念是能够反映该教材核心问题,统领包摄教材章节中的基本概念、事实、原理及规律,是构建整个生物学教材的基本骨架,并且能经得起时间和实践的检验。 

例如,在复习《选修3·现代生物科技》中“细胞工程”这一专题时,笔者通过罗列比较一般概念、重要概念,从而界定出该专题中具有统领和包摄作用的“核心概念”。在“细胞工程”专题中,一般概念有16个,分别是细胞工程、脱分化、微型繁殖、胚状体、外植体、细胞贴壁生长、接触抑制、原代培养、传代培养、原生质体、合成培养基、愈伤组织、生物反应器、细胞株、细胞系、克隆。而重要概念有7个,分别是细胞全能性、植物细胞组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、核移植、动物细胞融合、单克隆抗体。而通过比对、分析和界定后,发现该专题中的核心概念其实只有3个,是细胞全能性、植物组织培养技术、单克隆抗体。正是这三个核心概念,很好地诠释了整个细胞工程的核心内容和知识所在。比如一般概念中的脱分化、微型繁殖、胚状体、外植体、原代培养、传代培养、愈伤组织、细胞株、细胞系都是围绕细胞全能性这一核心概念进行阐述。这样,通过比较对比,学生就能够对这一专题进行深刻的理解和感悟了。 

2核心概念教学 

2.1运用概念图,整合新的核心概念 

概念图是由概念节点和连线组成的一系列概念的结构化特征,概念节点是表示某一命题或知识领域的各概念,连线表示各概念间的逻辑关系。在高中生物复习当中,教师通过运用概念图进行教学,能清晰有效地呈现教材内容,有利于学生对已有知识进行迁移和联系,进行有效的复习备考;同时,也有利于理清相近概念的层级关系和逻辑关系,便于学生对核心概念和相关概念进行梳理和整合,培养学生对知识迁移、归纳的能力和兴趣。例如,在复习“植物组织培养”时,教师以必修部分的概念和原理为前提,利用概念图呈现核心概念和相关概念的联系,在学生唤醒原有知识的基础,促进理解和掌握新知识(图1)。 

2.2设计“问题串”,引导学生对核心概念的学习 

所谓“问题串”,就是指教师为实现一定的教学目标,根据学生已有的知识或经验,针对学生学习过程中将要产生或可能产生的困惑,将教材知识转换为层次分明、具有系统性的一连串问题。在高考生物复习时,教师可以围绕核心概念精心设计一组具有针对性、探究性的问题,激发学生去发现、探索的欲望,从而培养学生热情和动力。如,在讲授“单克隆抗体”这一概念时,教师运用一组“问题串”(图2)进行巧妙设问,使得学生对这一概念的理解更加深刻,不易忘记。 

2.3演示认知过程,学习核心概念 

在高考生物复习中,有许多概念是纯理论性的,内容很抽象,学生理解起来相对比较困难,久而久之就会有挫败感,产生厌学的情绪。因此,教师在教学过程中可以适当地转换教学方式,把抽象的问题通过演示知识过程来帮助学生理解抽象的生物学核心概念。 

以“通过神经系统的调节”一节内容中为例,“动作电位”这一核心概念并不是很好理解。教师倘若通过传统的教学方式让学生看教材,读概念“由相对静止变为显著活跃的电位变化过程”,则显得抽象不易理解。那么,如何通过形象生动的具体指标来展示“动作电位”,从而让学生掌握一些列的静息电位、电位差、电荷移动、局部电流等相关概念呢?教师可以利用图解(图3)逐一演示,并加以说明,使学生有逐步认知的过程。 

首先,神经纤维处于静息状态,即相对静止时,膜上有一个“内负外正”的电势差,这电势差的形成是由靠能量来维持,而维系这一电势差的能量主要依靠膜上的3个结构。 

第一个结构是“na-K离子泵”,它是由蛋白质构成,在消耗一个atp分子的情况下,能够向膜外泵出3个na+,向膜内泵入2个K+。这样一个过程已经使得膜外的阳离子偏多。第二个结构称为“K+通道”,通过前面第一个过程,膜内K+浓度明显高于膜外,于是膜内外之间形成一个浓度差,使得膜内有一个向外扩散K+的趋势。在静息状态下,膜上仅有K+这个通道会打开,不断向外运输K+。通过上述两个结构,膜外的阳离子越聚越多,导致的结果就形成了一个“内负外正”的状态,这就是“静息电位”。第三个要介绍的是“na+通道”。前面由于“na-K离子泵”的作用,膜外的na+浓度很高,当受到某一刺激时,na+通道会迅速打开,在短时间内膜外的na+会迅速向膜内回流,而回流的结果就使得膜内外的电势差瞬间发生改变,在一个非常短的时间内形成了一个“内正外负”的状态,这就是“动作电位”。利用以上图解,学生对于电位的形成机制及概念的相应内涵与要点都有了一个比较清晰的认识,从而也就达到了对“动作电位”这一核心概念深入理解的目的。 可见,演示认知是学习核心概念的一个重要策略,也是学习教材内容,掌握学科知识的必要能力。通过演示知识呈现过程,使得许多抽象的概念知识形象易懂,从而提高高考生物复习的有效性。 

2.4利用生物科学史,构建核心概念 

全国新课标卷Ⅰ相对广东卷而言,更注重生物科学史的考查。利用科学史促进高中生物核心概念建构,也是高中生物复习当中的一个重要策略。以科学发展史为材料,让学生重走科学家的研究历程,培养学生的科学探究能力,使学生体会概念的建构过程,加深对核心概念的理解。 

例如,“Dna是遗传物质”的探索历程就是一个很好的素材。此前,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由遗传因子控制;摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上;科学家接下来又发现:染色的成分是蛋白质和Dna,而染色体在遗传上具有连续性和稳定性。因此,探究遗传物质的本质无疑就落在蛋白质和Dna上了。对遗传物质的早期推测,一开始就有人认为是蛋白质,他们的理由是:蛋白质的基本组成单位——氨基酸,氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息,因而认为蛋白质是生物体主要的遗传物质。但又有不少人对这一观点提出质疑,挑战这一观点的有以下几个经典实验:1928年,格里菲思利用小鼠作为实验对象,进行了肺炎双球菌的体内转化实验,得出了“已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子”的结论,但是转化因子究竟是什么,格里菲斯却未能搞清楚。紧接着,1940年艾弗里为了搞清楚什么是“转化因子”,以肺炎双球菌作为实验材料,进行了体外转化实验。他设法把S型细菌的各种成分相互分离,分别单独和R型细菌进行培养,结果发现,只有添加了S型细菌Dna成分的培养基上,部分R型会转化为S型细菌,并且这种转化后的S型细菌可以进行增殖,于是艾弗里得出了“转化因子是Dna,Dna才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质”这一结论。遗憾的是,艾弗里实验中提取出的Dna,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质,因此,仍有人对实验结论表示怀疑。于是1952年,赫尔希和蔡斯以“t2噬菌体”为实验材料,利用“放射性同位素标记”技术,完成了另一个更具有说服力的实验:“首先分别利用35S、32p标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记,然后将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养,观察同位素的去向。”如此,巧妙地把蛋白质和Dna区分开,直接、单独地观察Dna和蛋白质的作用,从而进一步证明了“Dna是遗传物质”。 

教师通过讲解“遗传物质的探索过程”这一生物科学史,让学生清楚地认识到科学探究是要经历了“发现问题—作出假设—实验验证—得出结论”的过程,从而形成质疑与严谨的科学态度以及良好的生物科学素养。同时,通过对发现史进行梳理,“Dna是遗传物质”这一核心概念也得到了构建。 

3小结 

总之,高中生物复习教学关键在于核心概念的构建,针对不同的概念类型和教学内容,有选择地运用概念图、设计问题串、演示认知过程和利用生物科学史等策略进行核心概念的重构,是提高高中生物复习的重要策略。同时,教师还要加强学生梳理、归纳知识的能力,帮助他们正确理解和内化相关概念,从而提高概念教学的有效性。 

参考文献: 

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2011.  本文由www.dyLw.net提供,第一论文网专业教育教学论文和以及服务,欢迎光临dYLw.net

[2]兰英,译.埃里克森.概念为本的课程与教学[m].北京:中国轻工业出版社,2003. 

[3]刘恩山,张颖之.课堂教学中的生物学概念及其表述方法[J].生物学通报,2010,45(7):40-42.