微生物学概念篇1
摘要结合教学实践，旨在探讨通过“讲授型微课，视频演示，深化概念”“实验型微课，重现实验，构建概念”“知识点检测型微课，诊断盲点，复习概念”的对策，助力高中生物概念教学。
关键词微课高中生物概念教学
中图分类号G633.91文献标志码B
在当今信息化时代，伴随着电脑、智能手机的普及，微课作为一种新的教学资源和手段，悄然兴起。
1何为微课
目前，普遍热议的微课概念是由美国新墨西哥州圣胡安学院戴维・彭罗斯于2008年首次提出；国内，胡铁生先生在2011年最早对微课的概念做出界定：“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。微课为解决一个问题而设计，包括教学设计、知识点讲解、内容延伸、练习测试以及反馈和教学反思等教学环节，时间大多为5～8min。微课具有短小精悍、重难点突出、传播便捷、可以随时随地按需学习的特点。对微课的分类目前尚无统一的认识，李路娥根据高中生物学教学内容和课程标准，结合个人教学经验，把生物微课分成讲授型、概念型、知识点检测型、实验型和其他类型共5个类型。
2巧用微课，助力概念教学
生物概念是中学生物学科知识的重要组成部分，是构成生命科学理论体系的基本单位，因此，对概念的掌握和运用是生物教学过程的核心问题。笔者结合教学实践，旨在探讨通过讲授型、实验型、知识点检测型“微课”的巧妙运用，助力高中生物概念教学。
2.1讲授型微课，视频演示，深化概念
“注重与现实生活的联系”是新课程标准的理念之一。高中生物选修3为现代生物科技专题，都是当前发展非常迅速的领域，既先进又专业，有的内容很抽象，距离学生生活较远，有些甚至是学生闻所未闻，让学生感觉非常深奥、遥不可及，因而学习起来比较吃力，教学效果不佳。例如，在学习“胚胎移植”这个概念时，有条件的情况下，教师应组织学生去奶牛养殖场参观。虽然学生不是专业的技术人员，不可能亲自动手体验，但是，可以通过参观，让学生尽可能的去感受现场的气氛。由于该技术周期较长，只能看到宏观的某个操作片段，不可能看到整个长达280d妊娠、直至分娩过程，更看不到微观的早期胚胎发育过程，对概念理解仍然不够深入。因此，教师可以从网上下载胚胎移植相关的视频，剪辑、精简，加上解释概念原理的Flas等，重新整合，配上讲解，制作成8min的微课。学生通过网络自主学习，根据个人情况，可以控制播放快慢，遇到不懂的还可以回放，也可以随时随地移动学习。微课突破时空的限制，化抽象为形象，变微观为直观，学生看得兴致盎然，印象深刻，提高了学习兴趣，帮助深化理解“胚胎移植”的概念，实现了难点的突破。
2.2实验型微课，重现实验，构建概念
建构主义学习理论认为，学习过程不是知识由教师向学生的传递过程，而是学生主动建构自己知识的过程。传统的概念教学，通常是教师直接给出概念内容，学生靠死记硬背来学习概念的内涵和外延。学生很难真正地理解概念的实质，且容易遗忘，束缚了的思维发展。
例如，在学习高中生物必修3“生长素的生理作用”这一概念时，笔者打破传统做法，组织兴趣小组的学生开展了探究实验“探究生长素类似物naa对绿豆和小白菜生长的影响”。由于实验时间长达10d，每日都要观察植物的生长状况并记录，花费大量的课外时间，不可能组织班里所有的学生一起参与。于是，笔者把该探究实验过程中的分析数据、绘制和分析曲线图的过程拍成照片与录像，对实验视频剪辑、浓缩和整合，加上一系列要学生思考的问题，制作成10min的微课。班里其他学生虽然没有亲自参与，但是通过观看微课，如同身临其境一般，与做实验的教师、同学一起，走了一遍探究之路。学生在qq群里展开“头脑风暴”，畅所欲言。通过图1可以看出不同浓度naa对小白菜的根长的影响不同，表现出两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。小白菜根的最适浓度比茎的最适浓度低，说明根的敏感性比茎高，得出结论，不同的器官敏感性不同。由图2、图3可以看出，小白菜的萌发率呈现出低浓度促进、高浓度抑制的现象；naa对绿豆的萌发率影响不明显，说明小白菜比绿豆对naa更敏感，得出结论――不同植物的敏感性不同。由以上例子不难看出，教师设置问题紧扣学生的“最近发展区”，在观看图片、分析实验现象和分析实验数据、实验结果折线图的过程中，逐步由现象到本质，层层递进，揭示了“生长素的生理作用”这个概念的内涵，完成了“生长素的生理作用”这一概念的构建，并且深化理解了概念。这种学习效果是单纯地听教师讲解课本内容所望尘莫及的。小组成员思考、交流问题的答案，提高了交流、协作能力，培养了团队精神。
2.3知识点检测型微课，诊断盲点，复习概念
“面向全体学生”是新课程标准的理念之一。众所周知，不同的学生对概念的掌握程度以及思维特点各不相同。有的概念包含的知识点繁多，教师带领学生复习概念时，既不能“眉毛胡子一把抓”、平均用力，也不能只讲“重、难点”，而应该清楚地了解学情，诊断学生的知识盲点，有针对性地讲解，才能实现“查漏补缺”，在有限的课堂时间里，达到最佳的复习效果。
例如，在高三一轮复习中，复习“细胞器”这个概念时，学生要掌握的内容不但包括8种细胞器的分布、结构、功能、细胞器之间的协调配合，而且，细胞器按不同维度有多种分类，内容繁多。教师为了清楚地了解学生对概念的掌握情况，提前把课前诊断习题做成微课，放到网上。学生课前从网上下载微课，自己做习题。学生遇到哪些题目不会，以学习小组为单位，及时在qq群反馈给教师汇总后，学生的知识盲点和弱点便暴露出来，如“细胞器的功能分类归纳――能产生水的细胞器、与有丝分裂有关的细胞器、与主动运输有关的细胞器、能发生碱基互补配对的细胞器分别有哪些？”教师将相关题目收集起来，在课堂上，先由会做的学生讲述解题思路，其他学习小组的学生提出质疑或补充。由于学生课前做了题目，大大节约了课堂时间，教师在课堂上有更多的时间关注学生，及时洞察学生知识和思维的缺陷，加以纠正，有针对性地点评，使讲解更精炼、有效。学生有更多的时间开动脑筋，参与讨论，调动了内驱力，提高了思辨能力。师生之间的互动加强了，课堂更加活跃。复习更加高效。
3对微课在概念教学中运用的思考
3.1优点
制作微课，入门技术门槛低，简单的微课甚至用一台智能手机、一张白纸和一支笔即可制作。制作微课的过程需要打破常规思维的桎梏，深入思考，优化教学设计，这对教师的专业水平提升有很大的帮助。学生在课后利用微课学习，课上有更多的时间深入思考讨论，在一定程度上实现了“翻转课堂”，能够有效地解决有限的在校学习时间和无限的知识之间的矛盾。学生在思辨中、师生互动、生生互动中，完成知识的内化，有利于提升自学能力，培养参与意识，提高学习兴趣，实现自主、快乐、高效学习。
3.2缺点
复杂的微课，例如有关实验的微课，需要花费较多的时间精力去制作，而且，对教师的信息化水平要求较高，教师要熟练使用ppt录屏软件（如CamtasiaStudio），恰到好处地配音，提高拍摄技能，学习视频的剪辑和合成技术，不是所有教师都能适应。部分教师忙于繁杂的日常教学工作，对其热情不高。学生上网利用微课学习时，由于缺少监督，自制力弱的学生容易上网玩，做与学习无关的事情。
3.3努力方向
微课设计符合认知心理学的客观规律，契合新课标的要求，前景广阔。微课虽然对传统教学带来很大的冲击，但是并不能完全颠覆传统的教学模式，况且，并不是所有的概念都适合制作微课。教师不要为了跟风，赶时髦而制作、使用微课。微课在概念教学中的运用，既可用于课前预习，也可用作课堂补充，还可以用作课后复习。教师联系教学环境和学生特点，按实际需要，在高中生物概念教学中合理、巧妙地运用微课，让微课这种新型教学资源作为辅助手段，和传统教学优势互补，才能达到最好的教学效果，较好地推动新课程改革，有待于在教学实践中进一步探讨。
参考文献：
[1]张中兴.微课与微课程研究进展综述[J].中国医学教育技术，2014，28（6）：586-589.
[2]胡铁生.微课――区域教育信息资源发展的新趋势[J]..电化教育研究，2011（10）：61-65.
[3]李路娥.高中生物微课资源的开发[J].教育，2014（7）：49-51.
[4]刘恩山.中学生物学教学论[m].北京：高等教育出版社，2003：83-84.
微生物学概念篇2
化学概念;认知―建构分析;学习活动管理;物质的量
相对于元素化合物知识，概念具有较高的概括性和间接性，比较抽象和枯燥。要克服化学概念成为学生学习化学的障碍，教师有必要对新概念进行认知―建构分析与学生的学习活动管理研究。所谓“认知―建构分析”，即先应用认知主义学习理论对化学概念进行认知分析，对具体概念的学习属性、规律、条件和作用等给出基本判断，为化学概念教学的设计提供理论依据。再应用建构主义学习理论对学生的概念学习过程进行梳理，对学习活动中主体的多元性、过程的动态性、状态的生成性和认识的发展性等更为复杂的问题进行剖析。在认知―建构分析的基础之上，教师还要对学生的化学概念学习活动管理做深入研究，为化学概念学习的规划设计、学习过程管理、问题指导、分化管控等提供决策参考与方法指南。现以“物质的量（第1课时）”为例，探讨高中化学概念学习的策略和路径。
一、“物质的量”概念学习的认知―建构分析
1.“物质的量”概念的学习障碍
第一，前理解（也称前概念、自然概念或日常概念）的干扰造成定势思维。学生在初中的学习经历中，习惯了其它Si制物理量的简单词语描述方式，物质的量的词组组合有悖于汉语文字的习惯，不但名词抽象、难理解，读起来也生硬，学生存在心理障碍。再从认知发展来看，学生对已学的“根据化学方程式的计算”印象深刻，暂时不能体会物质的量概念系统给解决问题带来的方便，心理上不愿接受以物质的量为核心的新计算体系。
第二，概念关系多且杂，知识体系琐碎零散。在1节课内同时出现阿伏加德罗常数、物质的量、摩尔和摩尔质量等多个概念，对初涉高中化学学习的学生来说，易造成知识消化上的困难。高一新生对于微观粒子想象力普遍不足，思维方式和学习方法尚不成熟，对抽象概念的认知障碍势必对后续学习产生恐惧心理和畏难情绪，从而在解决实际问题的过程中忽略感受概念的形成过程与作用，无法很好地构建概念之间的联系。
此外，有些教师对化学概念教学的教育功能认识不足，没有深入到概念的本质特性中去，教学设计没有思想，缺乏理念;教学手法千人一面，缺乏个性;课堂结构简单粗糙，缺乏整体性。如此，导致学生对概念的理解浮于表面，只能用机械记忆的方法背概念，从而在后续使用物质的量等概念解决问题时，不能从恰当的认识角度，以与问题相匹配的认识方式类别及清晰的认识思路进行思考和解答。
2.“物质的量”概念学习的认知―建构分析
爱因斯坦的科学概念观认为，任何一个科学概念的形成，应该由“原始概念”到“数目较大的概念和关系”，再到“概念本质的整体”螺旋上升。物质的量是高中化学核心性概念，在现行的不同版本高中化学教材中，编者都将物质的量安排在开篇第1章。基于高中化学课程标准的概念教学，应从认知主义及建构主义理论的视角，回归概念教学的本真，以分析者、建构者和指导者的身份，组织、管理学生的概念学习活动，让学生体验概念的形成过程，在更深层次感受事物的内在本质与联系，并构建科学的认识方式。
首先，进行学习者认知分析。已经掌握了的相对原子质量、密度等概念，对新概念的建构可以起到一定的帮助;根据认知主义学习理论及高一学生的生理、心理特征，学生的思维方式逐步由感性向理性转化，可以使用相对直观的数据帮助理解微观粒子，使抽象的概念具体化;没有化学实验帮助理解概念，可以带领学生用新旧知识类比的手法感受新概念生成的美妙;物质的量、摩尔等新名词晦涩，可以在理解和运用的时候，用学生熟悉的其它名词来对比学习;多个概念同时出现，可以引导学生找到它们的内在关系，建立不可见、不可称量的微观粒子与宏观可称量的物质之间的关系。
然后，进行概念建构分析，帮助学生有效建构化学学科思维方式，发展学生的定量认识。包括学习准备、活动设计和实施。学习准备：分析相关概念对于促进学生认识发展的功能和价值，厘清化学概念教学的出发点和落脚点。活动设计和实施：通过访谈法、调查法，有意识地引导学生论及自己的思想和已有观点，揭示前理解;引发学生认知冲突，激发求知欲，促进认知结构的同化和顺应;通过合作学习，将新概念和已有概念比较、讨论、澄清，揭示和解决冲突概念，准确处理已有个人概念和认识方式的转变与发展之间的关系，进行概念重建和应用。
由此，我们将本课时的学习目标定位为：正确理解阿伏加德罗常数、摩尔、物质的量、摩尔质量等概念的含义，理解概念之间的关系，能进行相关计算;发展学生的微粒观、定量观，体验化繁为简的科学思想与概念建构的逻辑之美;体会在解决实际问题的过程中构建概念的基本学科思维与方法，理解新概念的功能和价值;体会定量研究方法的重要性，并在解决实际问题的过程中促进定量认识的发展。
二、对“物质的量”概念学习活动的指导和管理
在概念学习活动过程中，按“建立微观粒子数与宏观可称量的物质之间的关系，获得感性知识抽取本质属性，建立概念模型在更深层次上理解事物的内在本质与联系，构建科学的定量认识方式”3个层次安排教学环节。
1.创设情境，认识微观粒子数与宏观物质之间的关系
获取感性认识是帮助学生理解和掌握新概念的前提。首先，让学生知道物质的量是Si制7个基本物质量之一，将物质的量初步纳入学生的认知结构中。其次，了解阿伏伽德罗等有关化学史实，帮助学生理解概念的由来。再次，采取定义学习的方式来了解阿伏加德罗常数：①利用系列情景引发认知冲突。由学生熟悉的“水”开始，请学生描述对水的理解，如水的组成等，回顾初中已学的分子、原子、相对分子质量、相对原子质量等概念。②提供多种数值研究路径，获取对阿伏加德罗常数的感性认识。如介绍科学家利用扫描隧道显微镜（测算微粒数的一种仪器）测算“18g水中有多少个水分子？”;从电解水的化学方程式进行推算“2g氢气中有多少个氢分子？”;再从质量的数值规律进行推算“12g碳（12C）中有多少个碳原子？”等等，殊途同归，其数值约为6.02×1023，从而引出阿伏加德罗常数的概念。在学生获取新认识的同时，思考阿伏加德罗常数与6.02×1023的区别。
2.抽象本质属性，把握概念的内涵与外延，建立概念模型
当学生有了感性认识之后，教师设计新情景让学生尝试解决更深层次的问题，如何获取物质的量这一核心概念呢？在解决实际问题中采用逻辑推导、建立集合，化繁为简、类比演绎的方法，促进学生在不同的变式中获得概念的理解和建构。教师继而抛出问题：“阿伏加德罗常数究竟有多大？”“阿伏加德罗常数使用起来方便么？”教师举例：6.02×1023个水分子1个挨1个地排在地球的赤道上，可以绕地球300万周;60亿人每人每天吃1斤大米，6.02×1023粒米要吃14万年。由认知冲突中寻找解决问题的方法，让学生感知引入物质的量概念的重要性。教师帮助学生将物质的量与质量、体积类比，如对于“常温下的18g水”我们可以说“18mL水”“1mol水”“这份水的质量是18g”“这份水的体积是18mL”或“这份水的物质的量是1mol”。接着，教师引导学生以数据体验为基础，建立微粒数目与物质的量的关系：“18g水，2g氢气，12g碳中所含有的水分子、氢分子、碳原子数分别都约为6.02×1023，即其物质的量均为1mol。”那么，若用“物质的量”如何分别描述“4g氢气的粒子？”“10g氢气？”“6.02×1024个氢气分子？”“3.01×1023个氢气分子？”等等。由此，让学生体验微粒数与物质的量间的关系，建立微观粒子与宏观物质的联系，初步把握概念的内涵与外延，建立物质的量的概念模型。
3.深入理解概念的内在本质与联系，构建定量认识方式
在上一学习环节的讨论过程中，学生已经懂得用阿伏加德罗常数找到微粒数目与其物质的量之间的关系，即找出na、n、n三个物理量之间的关系，“18g水中有阿伏加德罗常数个水分子”“18g水即1mol水”“水的摩尔质量为18g・mol-1”即“18gH2o∽na个H2o∽1molH2o”，故而很顺利地推出“1molH2o的质量是18g”。通过条分缕析，学生顺利建立起新的思维体系即相关科学概念系统：（1）物质的量这一物理量与微观粒子的数量相联系，又与宏观物质的质量相联系，它是联系宏观与微观的桥梁，也是开启化学定量研究之门的金钥匙。（2）阿伏伽德罗常数、物质的量、摩尔、摩尔质量等概念之间相互关联，关系多样，包括同一和差异、系统和要素、整体和部分等等。（3）多元化认识概念，包括“宏观-微观”“定性-定量”“静态-动态”“孤立-系统”等。如此，学生学会定量化表述对概念的理解，从定性走向定量、从感性走向理性。
三、基于化学概念建构实践的感悟
化学概念的学习是“建构内在的心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解”（古宁汉姆）。教师对化学概念的教学不能只停留在表面的解说上，应该回归教学本真，“以其所知，喻其不知，使其知之”。教师不仅仅是科学概念的传播者，更应该是学生概念学习过程中的分析者和管理者。
微生物学概念篇3
关键词:物质的量教学难点教学建议
“物质的量”作为基本物理量,是高中化学必须学习的概念,“物质的量”及其衍生概念是高中化学定量研究和化学计算的基石。在历次教材改版中,“物质的量”在教材的呈现顺序几经变化:有的版本考虑到它的基础性安排在第一章,有的版本考虑到学习难度,在第一章安排了物质性质再过度到“物质的量”学习而安排在第二章。在新课程下,无论是人教版、苏教版还是鲁科版,都安排在化学必修1教材的第一部分“认识化学科学”中,成为学生学习物质性质前最先接触的重要概念。其中,人教版安排在第一章“从实验学化学”第二节“化学计量在实验中的应用”;苏教版安排在专题1“化学家眼中的物质世界”第一单元“丰富多彩的化学物质”;鲁科版安排在第一章“认识化学科学”第三节“化学中常用的物理量——物质的量”。可见,不同版本的教材编着者在新课标框架内对“物质的量”的处理大致相当,即把“物质的量”概念作为引领学生学习高中化学的开始。
1.“物质的量”教学难的原因
在教学实践中,师生普遍感到“物质的量”难教、难学,我认为有三方面原因。
首先,东西方文化差异给学生学习造成难以逾越的障碍。“物质的量”实质上是用集合体的形式来描述微观粒子的多少,在汉语系统里,描述物质多少时有着丰富的量词:个、双、打、堆、捆等,针对不同的物质使用不同的量词在学生的语言系统中已根深蒂固。而西方表述上则没有这些量词,只用单复数即可,“物质的量”作为不同微粒的共同表征也在情理之中。西方文化中对集合体的概念是单一明确的,而在汉文化中则是混乱而不明确的。“物质的量”来源于西方语言系统,翻译成汉语“物质的量”作为一个整体性的词组难以融入学生已有的词语系统中,以至于不少学生理解为“原子的量”或“分子的量”。
语言是思维的载体,人的思维是以语言进行的,有着怎样的语言系统就会有相应的思维方式。用汉语系统的思维方式来理解源于西方语言系统的“物质的量”是学生学习的最大障碍,从微粒个数到微粒的集合体在学生已有的知识、经验和观念上都存在着困难。相对而言,我们已有的数目和量词等概念对学习“物质的量”是负迁移作用。教师在讲解过程中往往不可回避地对两者进行对比,实际上效果并不佳,存在着越说越糊涂的现象。“物质的量”、“摩”等词本身缺乏汉语的亲切感,外来词难以融入已有的词汇中,导致两者的关系容易混淆。学生往往用“摩”直接作为物理量,比如,求摩,某物质的摩是多少,摩尔数等词不由自主地表达出来。
其二,高一学生的想象能力普遍不能满足从宏观到微观之间的相互过渡的需要。初中科学对微观结构要求的降低和大量使用直观教学手段导致当前高一学生微观想象力的弱化,物质组成的层级不清,各种微粒间的数量关系不清,“物质的量”到底是微观还是宏观搞不清。教材对概念表述也比较模糊。如苏教版这样阐述:“由于化学变化中涉及的原子、分子或离子等单个微粒的质量都很小,难以直接进行称量,而实际参加反应的微粒数目往往很大,为了将一定数目的微观粒子与可称量物质之间联系起来,在化学上特引入物质的量。”然后说到:“物质的量是国际单位制中的基本物质量之一,符号为n,单位为摩尔。”阐述内容与学生的生活经验相去甚远,它不像长度、质量等物理量那样与学生的生活联系密切,具有可比性,学生难以理解也在情理之中。
第三,“物质的量”概念缺乏实验基础,需要学生具有较强的“思想实验”能力。其他化学原理、化学概念往往都有实验基础,比如,化学平衡、元素周期律、离子反应、氧化还原反应等都有相应的化学实验来佐证,通过直观的实验现象帮助学生理解。
2.“物质的量”学习难点及其发展
在“物质的量”及其衍生概念学习过程中,学生的学习难点主要表现在三方面。
首先,概念的相对集中造成学生学习困难。科学概念是从科学探究结果中形成的形而上的抽象认识,一直是学生学习的难点。“物质的量”及其衍生概念相对地呈现在开始系统学习化学的学生面前,其学习难度也在情理之中。加上如前所析原因,高一新生普遍感觉到这块知识难学。
其次,“物质的量”及其衍生概念是定量分析的基础性工具,学习成效表现在各种量的相互转换上。学习困难的表现之一就是这种转换不熟练,容易混淆。比如,阿氏常数与6.02×1023的关系,气体摩尔体积与22.4的关系,摩尔质量与相对分子质量的关系。在计算中,学生容易回到用质量作为中心物理量的老路上去,主动运用“物质的量”应用于化学计算的能力不足。这与学生未能全面掌握“物质的量”为中心的计算法则有关,沿用初中建立起来的计算系统显然是正常现象,但这种沿用阻碍了新计算系统的建立。
第三,微粒中的层次意识不强,各种微粒数间的相互转换困难。由于浙江省初中科学是以知识综合性进行编排,化学体系相对欠缺,学生对化学微粒的认识深度不够。比如,水分子中的原子组成,含有质子数、电子数、中子数,延伸到各种微粒间的“物质的量”、微粒数目之间的转换困难。
然而,从已有的教学经验来看,“物质的量”随着化学学习的深入,学生理解、应用的能力也逐渐提高,到了高一第二个学期,绝大多数学生都能应用“物质的量”进行计算与表述。由此可见,“物质的量”的学习掌握过程需要一个过程,需要一个应用过程,一个有情境有需要的应用过程。“物质的量”给学生带来的学习困难是暂时性的,随着化学学习的深入与应用“物质的量”及其衍生概念机会的增多,多数学生将不再把“物质的量”当障碍。
3.“物质的量”的教学建议
在传统教材及其教学中,“物质的量”往往花费较多的课时数,教师进行全面系统地阐述概念。实践结果表明,尽管花了较多的教学用时,这些学习困难仍然存在。在新教材体系中,“物质的量”安排的课时数与传统教材相比有很大的缩减,如何实现较短的教学时间收到较好的教学效果,需要从产生学习困难的根源和对学生学习要求两方面探讨。
新课标必修部分对“物质的量”的要求是:“认识摩尔是物质的量的基本单位,能用于进行简单的化学计算,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。”其教学基本要求是:“认识物质的量,并能利用物质的量进行物质质量及微粒数的简单计算。”发展要求是:“物质的量运用于化学方程式的简单计算。”用有限的教学课时达成上述要求,结合教学实践,提出如下建议:
首先,用最少的时间突破这些概念理解中的困难期。不必过多纠缠于概念的剖析而重在简单应用,让学生在微粒个数与物质的量、物质质量、气体体积之间相互换算中逐渐得到强化。不必过多纠缠概念是否吃透讲透而重在应用中领会。“物质的量”不同于其他化学概念或原理,没有讲透会产生“夹生饭”现象,“物质的量”及其衍生概念学生会在应用中逐渐深化,缺乏应用的任务驱动,学习困难的解决是低效的。
其次,教学中不宜用“堆”、“捆”等量词作为类比,而宜直接引入“集合体”,以免强化量词产生负迁移效应。不宜前后概念过多联系而重在删繁就简,突出主题,构建以“物质的量”为中心的概念衍生关系,建立以“物质的量”为中心的计算体系即可。重视几个相互关系式,而不必推广到诸如传统教学中必讲的阿氏定律及其推论等,控制教学难度与深度,降低学习负担,增加学习信心。
第三,“物质的量”的应用需要渗透到化学教学的全过程。不宜一蹴而就而重在逐渐形成,不搞一步到位,讲究细水长流,在应用中强化,随着教学深入而逐渐加深应用难度。在后续的教学中,逐渐强化“物质的量”的应用,引领学生逐步摆脱初中以质量为基础的计算体系的思维模式,建立起以“物质的量”为基础的高中化学计算体系。
4.新课程下“物质的量”的教学设计
课时1:物质的量
师生探究1:以日常生活中的事例,如粒为单位存在的米与以袋装为单位的商品关系探究微小物件往往以集合体的形式呈现,解决微小物质从微观到宏观的表征方法——引入集合体概念。
师生探究2:探究1滴水中有多少个水分子,引领学生体验任何宏观物质都是由数量巨大的微观粒子组成,帮助学生建立微观意识,产生如何表述巨大数量微粒的学习疑问。
师生探究3:化学反应间微粒数量定量研究中如何实现微粒个数与宏观质量、体积间的衔接,引导学生得出采用集合体来研究,为引入“物质的量”概念做好铺垫。
教师讲授:开门见山地简要给出“物质的量”、“摩”是国际统一规定的物理量及单位,国际规定了阿佛加德罗常数及近似值,得出微粒数量与“物质的量”相互转化的计算式。
问题解决:给出练习题,巩固三个概念及相互转化的简单计算。
课时2:“物质的量”的巩固与“摩尔质量”
问题解决:阿佛加德罗常数定义及应用;“物质的量”与微粒数量间的相互转化;不同层级微粒数的简单换算。
师生探究1:相同“物质的量”的不同微粒的个数、质量是否相同,得出“摩尔质量”的定义。
问题解决:给出练习题,巩固物质微粒数量、质量与“物质的量”的相互简单计算。
师生探究2:化学方程式的意义,化学方程式中计量数与参加反应的微粒数、参加反应的物质的“物质的量”的关系。
教师讲授:如何运用“物质的量”进行化学方程式计算及例题示演。
问题解决:给出练习题,模仿、巩固简单的方程式计算。
微生物学概念篇4
【关键词】中和反应；迷思概念；原因分析；修正
一、问题的提出
建构主义认为：“迷思概念是一种学生者自己建构出来的，一种针对自己经验的合理的解释，但却是一种不周全的解释。”所以学生对化学学习中一切知识点的理解都可能存在迷思概念。
“酸和碱的中和反应”是义务教育教科书中一个重要课题，也是初中化学中一个重要的知识点。所谓中和反应，是指酸与碱作用生成盐和水的反应。其概念简洁明了，反应微观实质也很直观易懂，但在实际的教学过程中却发现关于“中和反应”学生却产生了一些迷思概念。本文基于义务教育概念学习的阶段性以及学生认知水平，结合三个典型“中和反应”迷思概念，试图分析其产生的原因并谈谈修正的方法。
二、迷思概念产生原因分析与修正
迷思概念1：酸性物质与碱性物质的反应，就是中和反应。
产生原因：生活事例中广义使用“中和”一词误导产生迷思概念
化学与生活密切相关，生活中许多事例或通用说法以及课本不确当的用词误导造成学生产生一些中和反应迷思概念。例如：硫酸厂的污水中含有硫酸等物质，常直接用生石灰来“中和”处理；根据土壤情况，利用“中和”反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，调节土壤的酸碱性，以利于农作物生长；胃酸过多，遵医嘱服用某些含碱性物质的药物，以“中和”过多的胃酸。
修正方法：引导厘清概念，审视把握涵义
引导学生从“中和反应”的概念出发，分析o此概念下定义的角度，从“酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应”，或“酸+碱盐+水”可以看出，此概念中的反应物以及生成物都是从物质的分类角度进行定义的，因此要求学生先厘清物质的分类，区别酸与酸性物质、碱与碱性物质，知道如碳酸钠的溶液呈碱性，但它是盐，氧化钙能与酸反应，但氧化钙是氧化物，不是碱，不是将能否将酸除去或与碱反应的角度来判断是否是中和反应，判断时确定反应物一定是酸与碱，生成物一定是盐和水，否则不是中和反应，更要清晰区分化学概念“中和反应”与广义层面的“中和”的异同点。
迷思概念2：中和反应生成的盐一定是中性的。
产生原因：教材中的实验设计偏失产生了迷思概念
通过与学生对话调查发现，产生此迷思概念的原因来自教师的实验，再究其根源，是教材实验设计的偏失所致。
人教版“义务教育教科书”九年级化学下册第60页，课题开头引导学生思考：“酸具有相似的化学性质，碱也有相似的化学性质，那么，酸与碱能否发生反应呢？”请注意：此问题的关键词是“能否发生反应”。
教材设计的实验是【实验10-8】：在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变为无色为止。请注意：此实验的关键词：“至溶液颜色恰好变为无色为止”。
分析：课本要证明酸和碱能否发生反应，推导中和反应的概念，是一个定性概念，即酸与碱反应生成盐和水，只要做一个证明“反应发生了”的定性实验，但教材却安排了一个定量实验，即中和滴定反应，且选用了一个强碱、强酸间恰好反应生成了中性状态的特殊的中和反应实验，学生关注的是“恰好反应”的瞬间现象：酚酞试剂刚刚褪色，此时为中性，学生就把这种现象当作中和反应的唯一现象，而学生没有“强酸与弱碱或弱酸与强碱的中和滴定，产生的盐不是中性的”的知识储备，所以认为中和反应结果就是产生了中性状态的反应，并没有将知识建构重点放在产生盐和水的概念外延上。
修正方法：实验引导分析，微观表征解释
1.在烧杯中加入约5mL的稀氢氧化钠溶液，滴加石蕊溶液。观察现象，引导学生分析此时溶液酸碱性，分析溶液中存在的微粒种类。
2.用滴管慢慢滴入稀盐酸，不断搅拌，观察现象，引导学生分析溶液酸碱性的变化，分析溶液中存在的微粒种类。
实验现象：蓝色―紫色―红色。教师同步呈现实验过程中的离子种类变化微观表征图示（如图1），分析说明酸与碱发生了反应，在微观上，是HCl被电离成H+和Cl-，naoH被电离成na+和oH-，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，所以溶液中剩下的是钠离子和氯离子没有变化，所以酸和碱能发生反应，且反应的微观实质是“H++oH-H2o”。
通过以上分析，引导学生结合元素观、守恒观等认识中和反应，同时提醒学生，高中阶段会学习酸与碱恰好反应时生成的溶液并不是中性的事实，修正一定是中性的错误概念。
迷思概念3：具备了“H++oH-H2o”微观反应实质的反应就是中和反应。
产生原因：逻辑推论错误产生迷思概念
教师引导学生通过微观图示分析：HCl与naoH反应，氢离子和氢氧根离子结合成极难被电离的水，溶液中的钠离子和氯离子没有变化，所以中和反应的微观实质是“H++oH-H2o”，在引导通过几个中和反应的微观分析都得出相同的结论，并要求学生根据“H++oH-H2o”写一个中和反应，通过上述学习与训练，学生由此产生了一个推论：具有“H++oH-H2o”的微观实质的反应就是中和反应的迷思概念。
我们知道一个道理：命题正确，但逆命题不一定正确。可见学生犯了一个推论性的逻辑性错误。若教师没有就此进行即时例举纠正，学生又找不到证明逆命题错误的例子，所就产生了此迷思概念。
修正方法：例举问题辨析，引导学生科学推论
思考题：现有反应：naHSo4+naoH=na2So4+H2o，naHSo4在溶液中能解离出na+、H+、So42-，溶液呈酸性，根据以上信息思考下列问题：
1.从离子角度看，该反应的本质是什么？
2.该反应是中和反应吗？
为修正此迷思概念，教师可以设计上述学生活动，要求学生先独立完成思考，然后小组内讨论，并在全班汇报结果，引发大家的思考，并引导学生建立“命题与逆命题”的逻辑关系正确思维方法。
【参考文献】
[1]杨光辉，许凯旋.我国化学迷思概念的研究状态、问题及建议[J].中学化学教与学，2013（2）：9～12
[2]叶静怡.“化学平衡”迷思概念的转变教学研究[J].化学教学，2010（6）：28～30
微生物学概念篇5
关键词：概念图；化学；复习课教学
中图分类号：G633.8文献标识码：a文章编号：1992-7711（2014）09-0132
知识的学习是发展智育的重要手段之一，是学生各方面素质得以提升的前提和重要途径。翻开教科书，我们不难发现，里面的知识都是按照单元、课题进行编排，对应我们的课堂教学就有新授课、复习课、练习课等。但在实际教学过程中，我们往往重视新授课，而忽视复习课教学。一般情况下复习课就是让学生自己看课本，进行知识的梳理。而化学学科知识的特点之一就是“既多又分散”，复习如果不得法，效果往往事倍功半。那如何才能帮助学生将分散的知识进行高度浓缩，让学生“对学习的内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解，最终形成特定的认知图式或认知结构”呢？概念图作为一种教学的认知工具，可以很巧妙地解决上述难题。
一、概念图的结构及绘制
概念图是1970年由教育心理学国际专家约瑟夫？D？诺瓦克教授根据奥苏贝尔的认知同化理论在康奈尔大学发展而来的。一幅概念图一般由“节点”、“连线”和“文字标注”三部分组成。每个节点表示一个概念，同一层级的节点一般用同种图形及颜色标识；相关节点之间用连线连接，表示概念之间存在意义关系，连线可以没有方向，也可以单向或双向；文字标注标在连线的上方或下方，对概念之间的意义关系进行必要的说明或阐述。绘制概念图的方式很多，我们可以利用黑板、粉笔或纸、笔等工具，也可以利用办公应用软件，如ppt、画图等，还可以利用专门的制作软件，如：mindmanager，Freemind等。绘制过程一般遵循如下步骤：1.确定某一单元或主题之后，罗列相关概念，找出核心概念。2.以核心概念为中心，分析确定其他概念与核心概念的关系，分清层次和等级。3.在相关概念之间连线，并做好文字标注。4.对概念图进行反思，进一步完善。
二、概念图在化学复习教学中的应用
1.概念图在基本概念复习中的应用
《物质构成的奥秘》和《自然界的水》两个单元涉及的内容在初中化学课程中占有极其重要的地位，是“双基”教学的重要组成部分。“人们根据物质由微观粒子构成的观点，通过对微观粒子及运动特点的不断探究和发现来认识
和解释宏观物质组成、结构和性质变化的规律，成为化学学科的重要内容和特点，也是现代科学关于物质世界认识的重要成果。在促进学生科学物质观、正确世界观的形成和发展过程中，具有独特的教育价值和文化传承功能。”因此，在这两个单元的复习教学中构建概念图显得尤为重要。人教版教材也已体现出这一点，如图1所示。为了让学生更好地明确微粒、元素与物质之间的关系，学会用微粒的观点、元素的观点看待物质，帮助学生形成“宏观――微观――符号”三重表征的思维方式，我在教材已有概念图的基础上，又加以改动和补充，以“物质的微观构成与宏观组成”为主题，层层深入，引导学生完成基本概念知识体系的构建。
首先，教师引导学生完成“物质与微粒的构成关系”的构建，如图2所示：
其次，教师引导学生完成“物质与元素的组成关系”的构建，如图3所示：
再次，教师引导学生完成“宏观――微观――符号”的构建，如图4所示：
2.概念图在单元复习中的应用
人教版第四单元《自然的水》的主题是水，有关水（下转第134页）（上接第132页）的知识从自然界到实验室，从社会到学科，从宏观到微观，最后引出化学式与化合价结束全单元的内容，引领学生从宏观和微观两个视角看待物质及物质的变化，帮助学生在《物质构成的奥秘》基础上进一步形成“宏观――微观――符号”三重表征的思维方式。因此，教师可以引导学生以水为主线，构建如下概念图进行积极有效的复习（按照序号依次出示）：
微生物学概念篇6
关键词：化学微观世界；学习兴趣；想像力；具体化
[中图分类号]G633.8
初中化学是化学的入门课，其课程内容可以简单归纳为：叩响化学大门、走进化学微观世界、带着化学的三把钥匙（元素符号、化学式和化学方程式）把化学的物质之门一一开启。由于人们一般不能“直接看到”微观粒子，学生要很好地走化学进微观世界，牢固准确地建立起基本的化学观念很不容易；同时还由于化学研究的是物质以及物质的变化，因此学生对微观粒子概念的正确认识程度直接关系到他们能否深入地认识物质及其变化的本质。所以该部分知识是初中化学教学的重难点。如何突破该重难点，让学生更好地走进化学微观世界，自己在多年教学实践中积累了行之有效的做法。
一、明确课程标准的要求，创设生动活泼的学习情景，激发学生学习化学的兴趣
《义务教育化学课程标准》要求学生：“能认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子等都是构成物质微粒，并能用微粒的观点解释某些简单的现象，同时知道原子的构成，原子可以结合成分子，同一元素的原子和离子可以相互转化，初步认识核外电子在化学反应中的作用。”[1]这些学习内容涉及面广，概念较为抽象，与学生的生活经验距离较远，虽学习要求不高，但学生也难于掌握。面对这样的情况，在涉及到化学微观世界的每一节课均应精心设计，创设生动活泼的学习情景，激发学生的学习兴趣。
1、巧用生活素材，让化学微观世界生活化
如在讲授“分子”时，从学生熟悉的生活现象入手：“春天里百花香”，阵阵花香袭人，那么，花香是什么物质，我们看到了香气吗？糖水为什么是甜的？学生会回答：里面含有糖呗，但是糖在哪里，我们看到了吗？除了用上面熟悉情景，激发学生的兴趣，再引入实验：在教室的各角落里分别喷洒一下空气清新剂，让学生真切地感受一下阵阵香气，通过切身体验，真切地感受微粒的存在（尽管我们看不到）。这时再出示课本中提供的Sim图像，让学生观察激动人心的“中国”硅原子和清晰的苯分子，让学生知道分子、原子的真实存在，从而认识到物质的微观性。
2、巧设生活实验，让化学微观世界富有可感性
在讲授分子基本性质一节时，创设这样的实验情景：取两个容积外形完全一致的玻璃杯（不要用烧杯而且杯的高度高一些），一个注入2/3多一点的水，一个放入约1/3的蔗糖，然后把水缓慢地注入盛蔗糖的玻璃杯中，边操作边提示：1、蔗糖哪里去了？2、糖水什么时候会满掉了？3、当全部的水加进去之后满掉了吗？然后再结合课本中的品红扩散实验和浓氨水使酚酞变色实验，来体验分子之小，分子总是不断运动，分子之间确实存在间隙。
通过生动、丰富、贴近生活的情景，引起学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，然后再经过详细分析，积极思考，扼要归纳，让学生初步形成微观概念。
二、培养学生的微观想像能力，进一步认识化学微观世界
爱因斯坦说，想像力是“知识进步的源泉”，是“科学研究中的实在因素”。凯库勒更是以“让我们大家都学会做梦吧”来号召化学研究大胆应用创造性思维方法。在化学教学中，就应努力让学生有梦想，从而培养学生的微观想像能力。如在学习了原子的构成之后，我用十分钟的时间让学生自由发挥，想像一下氢原子的微观结构，然后与其它同学分享，结果许多学生均有精彩的构想，如有一位学生这样说：“一个电子高速地在一个那么小的区域运动，应该是模糊的一片吧。”真的是“有梦想就有奇迹”。然而想像不能空想，应有做梦的资本，在教学实践中，主要从下列几个方面入手，培养学生的想像能力。
1、联系生活实际，展开联想
在学习核外电子时，结合学生的学校生活，举例：在上体育课时，常看见你们体育老师站在中央布置活动内容，而你们里里外成几层，这时老师宣布活动开始，哪一层的同学最易走脱？当然是最外层。那么原子核外的几层电子，应是哪一层的电子最活泼呢？“五一”我们去登山，是哪几位同学登得最高，而哪几位只在山脚下呢？当然能量大的就登得高，能量低的就只在山脚下了。原子核外的电子的运动情况也与此相类似：能量高的就在离核远的区域运动，能量低的应在离核近的区域运动。
通过上面例子，联系学生的生活实际，使学生容易记住，容易理解，容易联想。
2、创设问题情景，激发想像
创设生动活泼的学习情景能激发学习兴趣，但创设问题情景更能引发学生大胆猜测，激发想像，使想像有了动力。如在上面提到的蔗糖溶解实验，不简单的停留在实验演示上，而是应提出问题，引起学生积极想像。同样，在做两份50mL的酒精混合实验时，在其中的一份滴入一滴红墨水，这时可以看到红墨水迅速扩散的情景，同时提出问题：想像混合时酒精分子的运动情况（当然不能将红色颗粒的扩散等同于分子的运动，但能启发想像），并判断混合后体积大于、等于还是小于100mL。这样学生就能激发想像，展开讨论，并会在后面的实验中很快得到验证，从而使想像有了成功的结果。
3、通过各种模型，创造联想
在化学微观领域里，人们对于原子内部结构和运动规律的认识，就是从大量实验事实的基础上，先后通过建立汤姆逊“葡萄干布丁”式原子模型、卢瑟福行星式含核模型、玻尔旧量子论模型等来深化认识的。在建立这些模型时科学家均充分发挥发想像力，凯库勒更是在提出苯环状结构模型时公开了想像力的作用（是做梦的结果）。[2]所以在教学活动中应通过各种模型来培养学生的想像力。课本中用了很多原子、分子和离子模型图来帮助学生分析各种反应原理，直观地“看到”分子可以再分，而原子不能再分的化学本质。这些均应认真重视和充分利用，但这还不够，还可以让学生充分发挥丰富的想像力，自己来绘制氧气、氢气、水、二氧化碳等常见物质的分子模型图，或用橡皮泥来制作这些分子模型，这对逐步形成关于物质构造的原子――分子二个层次的微观观念起着很好的作用。在绘图、制作模型时均能充分发挥学生的创造力和想像力，使学生更深刻地认识化学微观世界。
4、运用教学媒体资源，虚拟想像
在化学教学中，充分利用教学媒体资源，通过化学教学软件、互联网等，将物质化学结构、化学反应的微观粒子的运动状态进行虚拟，使其宏观化，并克服了模型的静态缺点，使其动态化，引导学生由表及里，由现象到本质，由宏观到微观进行分析和归纳，很好地解决了“空想”问题，让想像插上坚实的翅膀。
三、将抽象概念具体化，从不同角度、不同层次去理解、掌握这些抽象概念
初中化学出现的分子、原子、离子等微观概念，都是科学家和化学研究工作者在实践中研究具体事物概括出来的，比较抽象，如果在教学时要求学生去死背这些抽象的概念，就会使学生觉得枯燥无味，难记也难理解。好的办法就是将这些抽象的概念具体化，从不同角度、不同层次去理解、掌握这些抽象的概念。下面以“分子”概念为例，加以说明。
分子概念的定义：分子是保持物质化学性质的最小粒子。[3]
在对这个概念准确把握的基础上，将概念具体化，然后从不同角度来分析概念：1、分子是一种微观粒子，因此它具有普通微观粒子的性质，即“小”“动”“间”等特点。这是从分子是一种微粒的角度看。2、从分子能“保持物质化学性质”这一角度看，同种物质的每一个分子都有相同的化学性质，这样可以得到：同种物质的分子，性质相同，不同种物质的分子性质不同。3、从物理变化和化学变化这一宏观现象深入到分子这一微观领域这一角度分析，分子可以再分，原子不能再分，那么分子就只能分解成原子，原子又重新组合成新的分子（也有一些直接构成物质），所以分子只要一拆分，就不是原来物质的分子了，当然也就不能保持原来物质的化学性质了，而且任何分子都是一样。这就不难理解，“分子是保持物质化学性质的最小粒子”的“最小”两字：这里的“最小”不是质量或体积的“最小”，而是任何分子只要一拆分，就不能保持它本来所具有的化学性质了。由此可见，从不同角度去学习分子，可以帮助学生更全面地理解“分子”。
再从不同层次去思考“分子”。分子是一种粒子，它与原子、离子一样，是属于微观粒子类物质，这是普遍性质，分子能保持物质的化学性质，这是分子的特殊性质（当然有些原子也能保持物质的化学性质）。由上面可把“分子”进行归纳：分子是构成物质、保持物质化学性质、在化学变化中会分成原子的一种粒子。这样层层推进，使学生更深刻地理解这一概念。[4]
学生在学习微观粒子时，最大的困难就是看不到、摸不着，难以理解。在教学时也不可能一步到位，而是应该精心设计，合理安排，从生活实际入手，激发学生的学习兴趣，培养和发挥学生的想像力，从而来认识微观物质世界；在此基础上，再从不同角度、不同层次，深入分析，准确理解，掌握这些抽象的概念。
揭示物质世界的千变万化，就要深入研究物质的组成、结构和变化规律，就要从宏观世界走进微观世界，才能揭示出物质的变化本质。近100年来化学研究的前沿，一直都是探讨动态微观过程的转化。因为这种研究的深入，揭示了复杂的化学过程机理，使人类更好地认识物质变化的内在本质，从而制造出更多更好的满足人类需要的新物质。作为带领学生走进化学大门的初中化学教师，就应该精心设计教学技巧，合理安排教学环节，这样才能激发学生的学习兴趣，充分发挥他们的想像力，由浅入深，层层推进，更好地带领学生走进化学微观世界，牢固掌握微观粒子知识，从而形成化学的基本观念。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）〔m〕.北京：北京师范大学出版社，2011：24.
[2]潘道皑等编.物质结构（第二版）〔m〕.北京：高等教育出版社，2008：2-5.
微生物学概念篇7
关键词：微课；对口单招；数学教学；应用
江苏省对口单独招生是普通高校招生的一部分，为职业学校和普通高校间架起了一座立交桥，为中考未能达到普高分数要求的学生提供了一条通往高校的道路，同时也为进入职业学校后逐步成长起来的部分优秀学生提供了一个发展的平台。对口单招的学生吸取了中考失利的教训，求知欲旺盛，基础较好，学习主动性也较强。如何提高课堂教学效率，搞好对口单招数学教学，成为摆在数学教师面前的一个课题。
近年来，随着互联网技术的快速发展以及网络基础设施的不断完善，国内先进的网络技术得到普及和应用，社会生活已经越来越离不开互联网，教育自然不例外。自从“互联网+教育”的兴起，新的一番教育技术革新正在如火如荼地进行着。眼下“微课”变得炙手可热，它的出现，在教育领域掀起了轩然大波，在对口单招数学教学中更引发了一波波的“微课热潮”。
一、“微课”的概念及特点
“微课”是指教师在较短时间内讲解知识点、考点或者作业题、考试题的一种微型教学方式，是课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或技能等单一教学任务进行教学的一种教学方式。“微课”具有目标明确、针对性强和教学时间短的特点。
“微课”带来的变化是知识传授模式和载体，从现实空间课堂走进网络空间课堂。模式的变化引起理念的变化。要充分发挥微课传授知识的功能，就要跳出现实授课概念的束缚。教师是教学知识点的阐释者，是教学基本资源的提供者，是设计生产作品的待选者。一门完整课程的全部教学知识点，是由学习者自由选择汇集而成的。数学学习的目的之一是提高学生的数学能力，包括逻辑推理能力、运算能力、空间想象能力、分析问题和解决问题的能力。数学知识点是碎片化的，如何运用各种教学手段把碎片化的知识点集成化、系统化成为教学探索的重要方向。
“微课”作为适应于网络的知识传授方式，改变了传统的知识传授形式和载体，不变的依然是教学设计。那么对于职业类学校的对口单招而言，数学微课如何进行合理应用并发挥效益呢？
二、“微课”在概念教学上的应用
数学概念是学生学习数学的基础。数学概念教学一直是困扰数学教师的一个问题，数学教师觉得概念教学费时费力，往往花了很多精力，而效果却不尽如人意。而正确理解并运用数学概念，恰恰是发展数学逻辑推理能力、空间想象力和运算能力的前提。概念课教学是知识体系构建的基础。
1.“微课”在预习和复习中的应用
“微课”是教学的需要，这是微课应用的前提。概念教学的“微课”可以课前供学生预习所用，可以是课堂实录，也可以是复习指导，模式不固定。比如“集合的定义”是学生在高中数学中接触的第一个概念，也是学生进入高中的第一节课，教师需要注重概念的生成过程，提炼出抽象的集合概念，因此这个微课显然是课堂上的应用。再如，后续在讲授“函数的概念”时，由于初中阶段已经有函数的初步概念，只是在集合的基础上重新抽象出函数的概念，所以，可以制作微课在课前预习用，以提升课堂的学习效率。有些概念，如并集、交集、补集、复数等，由于简单易懂，这些概念教学可以通过微课在课前自学完成，把课堂时间做其他方面的学习，充分体现微课短小精悍的优点。
2.“微课”集的应用
在讲“集合”的时候，教师就可以把集合的概念、集合的记法、集合的交运算、集合的并运算、集合的补运算等要讲授的知识点分别制作成微课集，学生可以利用课后时间随时观看微课来预习、复习，掌握、应用相关概念，不仅提升了课堂效率，而且当学生做题需要运用概念而又不是十分清晰的时候，学生可以通过终端设备进行相关知识的学习，帮助其解决问题，加深理解。
再如，在进行“椭圆的定义”概念教学的时候，可以通过几何画板得到一段椭圆生成的动画，加入教师的讲解，制作声情并茂的微课，相信学生对椭圆概念的把握定会“识微见远”。
在概念教学的时候还经常看到学生上课在用心笔记，却很难集中精力听讲，导致课堂效率大打折扣。有了微课，教师就不必一遍又一遍地强调知识点，学生也不用记笔记，对概念不清晰的学生，随时可以借助pC、paD、手机等终端重放微课进行学习和巩固，真正做到有求必应。
三、“微课”在公式教学中的运用
数学公式是人们在研究自然界物与物之间时发现的一些联系，并通过一定的方式表达出来的一种表达方法，表征自然界不同事物数量之间的或等或不等的联系，它反映了事物内部和外部的关系，是我们从一种事物到达另一种事物的依据，帮助我们更好地理解事物的本质和内涵。
在进行数学公式教学的时候，教师可以把公式直接告诉学生，也可以把公式推导过程给学生看。前者太过唐突，而后者冗长的推导过程费时费力还不一定有效。公式教学最大的特点是需要重现公式的推导，每一个步骤，本身就是数学知识的应用，是不可少的。其实，让学生熟悉公式的推导，有利于学生记忆和灵活运用公式，也能让学生领悟蕴藏在数学公式推导过程中的数学思想和基本运算技能。
例如，在讲授“二项式定理”的时候，课前制作微课“杨辉三角和二项式展开式”，通过数学史，不仅提升了学生的学习兴趣，激发了学生的求知欲望，更是重现了低次的二项式的展开。接着再制作一节微课“二项式定理”，强调定理内容，突出展开式的特征。一旦学生知道二项展开式的特征，对二项式定理的学习显然就不会再有困难。
再如，在进行“等差数列前n项和的公式”讲解的时候，制作微课，不仅能够突出公式的本身，更能体现公式产生的过程，能让学生知晓倒序相加法的应用，做到知其然而且知其所以然。
四、“微课”在复习课教学中的运用
复习课是对一节一章的知识进行归纳整理，通过查漏补缺，进一步构建学生自身的知识脉络，使得学生的知识结构系统化、条理化，深化理解，加深巩固。复习课往往内容多、跨度大、课时紧，再加上学生基础参差不齐，如何让每个学生都能够通过复习得到提升，是每个数学教师面临的问题。
如果我们能把“微课”运用到数学复习课上，既可以充分调动学生的主动性，让学生对自己学过的知识进行自主整理，也能减缓课时紧张带来的压力。
1.“微课”在引导复习课上的应用
有的复习课可以是学生在教师的引导下利用“微课”进行复习。例如，在“集合的概念”的复习课前，教师则可以利用Xmind等软件制作“集合”章节内容的思维导图，通过“微课”进行概念的复习。
2.“微课”在自主复习上的应用
美国教育家布鲁巴克认为：“最精湛的教学艺术，遵循的最高标准就是让学生自己提出问题，自觉学习。”那么，如何通过微课做到学生的自主复习呢？可以应用“四步法”来实施。第一步，在上复习课前，要求学生在不看书的前提下，凭自己的理解和记忆，把整节或整章内容的知识结构画出来；第二步，在把书本内容进行温习的前提下把自己的知识结构修改完善；第三步，在复习课上拿出来进行小组探讨，在教师的指导下再次修改，最终形成一份满意的知识结构图；第四步，利用学生得出的最终知识结构图并录成微课，方便学生课后复习所用。这个知识结构图由于是学生自己研究出来的，学生看这个微课的时候印象更深刻，更有效果，既达到了自主复习的效果，更学到了归纳的思想方法，这是一个个知识的碎片通过整合有序化、模块化、体系化的形成知识结构的过程。
3.“微课”在习题课上的应用
习题课是复习课的一种，一个习题的讲解往往要用到几个知识点，解题过程就是知识重构的过程，也就是数学思维的过程，这恰恰是数学教学的关键所在。常规教学的解题过程非常严谨，而知识点的重构只能靠语言表述来完成，不利于效率的提升。而通过“微课”，可以通过提示框、批注、旁白等方式来完成知识点的重构，提升解题的效率。一题一“微课”，收效却不小。
4.“微课”在试卷讲评上的应用
试卷讲评也是复习课的一种，最好的试卷讲评是由学生来进行的，可现实中实施的可能性小之又小。而“微课”往往能够达到这个效果。比如教师不妨挑选几个学生，把对他们阅卷的过程制作成一个个个性化的微课，犹如在面批，每个或者部分解题的点评，对学生思维的引导、格式的规范都在“微课”中体现。相关学生只要有时间，就可以自主通过“微课”进行试卷评析，这样的试卷评析效果不容小觑。教师可以这样操作，通过试卷批阅和分析，提炼出几个大家的共性问题，逐个制作成“微课”，分析错误、提供思路、纠正错解，供学生自主学习，相信一定是见“微”知著。
在这个“微时代”，以“微课”为标志的学习变革正成为一种新的潮流，它满足师生的个性化教学需求，推动教学方式从以教师教为主向以学生学为主转变。“微课”不仅仅是简单的ppt、思维导图的技术革新，它还拥有鲜活的形式、清晰的思路、创新的题材、明确的主题、丰富的内涵等优势。在今后的对口单招教学实践中，教师将充分发挥“微课”的优势，与时俱进，切实提高课堂教学质量。
参考文献：
[1]邵光华，章建跃.数学概念的分类、特征及其教学探讨[J].课程・教材・教法，2009（7）.
微生物学概念篇8
关键词：基本概念；建构；思维
文章编号：1008-0546（2016）11-0016-02中图分类号：G633.8文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.006
新课程要求中学化学教学的首要目标是使学生建立化学基本观念，所谓基本观念是指学生在学习过程中通过深刻理解化学学科特征所形成的对化学的总体性认识，其外在具体表现形式为学生能自觉地、主动地、习惯地运用化学的思想、方法去认识周围环境。化学基本观念的形成，需要学生在积极主动的探究过程中对化学基本知识和核心概念的深入理解、不断概括。化学基本概念的建构是化学基本观念形成的重要环节，在中学化学课堂教学中应如何帮助学生建构化学基本观念呢？笔者以化学键为例，浅谈一下对中学化学基本概念教学的思考。
一、化学键的传统教学模式
化学键是高中化学的核心概念之一，是学生理解化学反应本质和探索微观世界的必备基础，对于学生微粒观、结构观、转化观、能量观的形成和发展意义重大。对于化学键的教学，传统教学设计如下：
1.离子键
（1）创设情境，演示钠在氯气中燃烧实验。
①观察现象，书写原理，并用双线桥表示电子的得失。
②小组合作交流：根据钠和氯的原子结构示意图，从微观视角分析氯化钠的形成。
③播放动画模拟氯化钠微观形成过程，引出电子式概念和用电子式表示物质形成过程。
（2）概括总结离子键的相关概念，拓展概念的内涵和外延。
（3）讨论总结常见离子化合物的分类和判断标准。
（4）课堂巩固，识记并书写某些常见离子化合物的电子式。
2.共价键
（1）提出问题，播放氢气在氯气中燃烧视频
①观察现象，书写原理，并用双线桥表示电子的得失。
②带着氢和氯原子怎样形成氯化氢的问题阅读教材、合作讨论、展示交流。
③播放动画模拟氯化氢微观形成过程，总结出共用电子对、共价键概念。
（2）概括总结共价键、共价化合物的相关概念，拓展概念的内涵和外延。
（3）用电子式表示常见共价化合物及其形成过程，引出极性键、非极性键概念。
（4）比较离子键与共价键，离子化合物与共价化合物。
3.化学键
（1）简介化学键概念。
（2）从化学键角度理解化学反应的本质。
二、传统教育模式的问题
上述教学过程的设计思路和过程，以课程标准对化学键模块的基本要求为依据，以教材（人教版）组织的顺序为线索，以教师的情境设计、问题推进和学生的积极思考、适时归纳为实施手段，本应该获得较为理想的教学效果，但从实际情况来看，化学键相关知识的考点历来是学生普遍感觉难于理解、容易失分的地方，换言之，效果并不理想。究竟问题何在呢？笔者以为主要存在以下问题。
1.从教师的角度
大多数教师虽然对于化学键教学的重难点定位准确，但在具体实施过程中，却存在下列两个问题：第一，轻概念建构过程，重记忆训练。不少教师对于离子键、共价键、化学键、电子式等概念往往采取蜻蜓点水、一笔带过，对于与概念相关的考点则精耕细作、反复操练，这种自下而上、简单粗暴、急功近利的处理方式对于学生的概念生成、内化自然事倍功半、效果欠佳。第二，轻教学资源整合，重照本宣科。不少教师仅仅依据教材组织内容设计教学过程，照本宣科、就事论事、只见树木不见森林，缺少与化学键相关的原子结构、元素周期律与周期表、物质的分类、化学反应与能量等概念理论的整合，缺少与学生已有的认知水平、化学键对大千世界的重要意义、化学键研究的科学前沿等方面的整合。
2.从学生的角度
心理学研究表明，人在没有正式学习某一概念前往往就已对与之相关的事物或现象存在非本质性认识，这种认识可能正确也可能谬误，都会对科学活动产生重要影响，且特别容易产生消极影响。因此，在设计教学时，特别要注意学生已有认识的调查分析。例如，学生对化学键的认知可能认为只是一种在宏观物质和微观粒子中普遍存在的连接方式，化学键使原子或原子团连接成分子，并使微粒和微粒连接成物质。氯原子和钠原子先通过得失电子转变成阴、阳离子，阴、阳离子再化合生成氯化钠。诸如此类的认识对于化学键、离子键科学概念的形成无疑有着很大的消极作用。上述的设计在清楚地展现学生的认知问题，合理地利用学生的认知冲突，有效地帮助学生完成意义建构上明显存在缺漏。
3.从概念生成的角度
概念课的教学不能仅仅满足于让学生浅尝辄止地识记几个概念、会做几道题目，更重要的是要能帮助学生深入理解、主动建构概念，知其然更知其所以然，并通过这样的过程提升学生的化学思维与方法、形成化学观念。具体应落实在平行概念之间区别与联系的横向比较、前后概念之间的逻辑与呼应的纵向比较，以及概念与整体理论体系之间的整体与局部关系的挖掘，通过这样的多重关联挖掘拓展概念的外延与内涵。
三、解决策略
1.注重概念的建构
教师必须将概念的建构过程放在教学的首要突出位置上。首先，应创设合理情境来使学生理解化学键概念建立的必要性。如通过对宏观物质种类繁多、组成相似但性质迥异的现象的观察，来引发对微观粒子怎样结合的思考。其次，通过合适的认知冲突来引导学生的思维，促进概念意义的自发生成。如钠和氯气反应演示实验的处理，由实验原理明确氯化钠由钠离子和氯离子构成，由反应剧烈程度、能量变化推断钠离子和氯离子间存在强烈的相互作用。此外，在引导学生明确概念的外延与内涵的同时使学生了解概念的价值。如化学键研究前沿的飞秒化学技术使化学反应变得更为可控，将使人类社会变得更加美好。
2.注重学生认知的发展
鉴于学生已有认知对科学活动的重要影响，在构建化学键概念教学时，应紧密联系学生的最近发展区，充分利用好学生的各种已有经验，促进概念的同化。例如，化学键的中心词“键”的汉语语义为使车轴与齿轮、车轮等固定连接在一起的零件，迁移运用到微粒构成时，就可以更好地理解化学键就是原子和原子间强烈的相互作用。再由物理学中“力是物体和物体间的相互作用”就可以更好地理解化学键的本质了。此外，教学实践活动表明，学生对微观化学世界的认识是循序渐进、逐层深入的，所以应注重挖掘前后知识间继承和发展的逻辑与呼应。例如，学生通过初中阶段分子和原子的学习，对化学变化的形成观念为分子和原子的拆分与重构；通过必修1的学习，对化学变化的发展观念为可能伴有电子转移的分子和原子的拆分与重构，在此基础上进一步拓展分子和原子相互之间是存在相互作用的，拆分和重构的过程中必然伴随着这种相互作用的破坏和形成，从而造成物质与能量的变化。通过这样的横向、纵向、全局的多维度的联系与对比，将更有利于帮助学生建构化学概念，发展化学观念。
3.注重学生生成概念的能力
化学键这部分内容看似考核内容不多，但只有学生真正理解透彻了，对于后面有机化学，化学反应原理和化学结构内容的学有益处。要让学生能够自己生成概念，真正理解化学键，可以从以下两个方面进行操作：第一，改变传统学习方式。只有让学生自己参与到问题的探讨和学习中，促成原有认知的加深或者改变，学生才会真正去理解抽象的基本概念。可以仿照翻转课堂的教学模式，课前先准备一些有关化学键的微课程视频，围绕教师准备的几个问题去自主学习，思考：什么是化学键？化学键的分类有哪些？它们的区别是什么？化学键的本质是什么？学好化学键的意义是什么？课堂上同学之间交流、协作、评价，教师集体辅导与个性化指导相结合，让学生形成新的认知，最后再进行测评、反思、总结。第二，教学内容的拓展延伸。教学内容不一定要拘泥于现阶段教材的编排，可以根据整个高中阶段的教学内容进行合理的选择和编排。在学习化学键的本质时，我们不妨在课堂上安排一些有机化学反应，让学生体会化学键的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
四、结束语
总之，在化学键知识的教学过程中，不能只满足于概念的简单识记与考点的训练强化，更为重要的是应注重概念的建构，在概念建构的过程中发展学生化学的认知视角和化学的思维方法，最终帮助学生形成正确的化学观念。
参考文献
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微生物学概念篇9
关键词：学习进阶理论；SoLo分类理论；中和反应；初高中教学衔接；认知模型
文章编号：1005C6629（2016）11C0024C06中图分类号：G633.8文献标识码：B
1基于SoLo分类理论研究化学核心概念的学习进阶与教学衔接
1.1基于学习进阶理论探讨化学核心概念的跨学段教学衔接
近年来，在国内外科学教育领域中，学习进阶理论已成为研究学生认知发展的热点领域之一。学习进阶理论[1]描述学生在不同学段学习同一核心概念时所遵循的连贯、典型的学习路径。学科知识、技能和方法的学习是分阶段和有明确路径的，教师更应高度关注学生学习过程的方向、路径和各阶段水平要求。对学习进阶的规划是对学生在不同学段对概念的理解水平、迷思概念、进阶目标及测评要求的描述，目前相关研究集中在学习、课程和评价领域[2]，如Corcoran提出学习进阶应具有5个构成要素：进阶终点、进阶维度、多个相互关联的成就水平、各水平预期表现、特定的评测工具[3]。学习进阶理论可用于指导学科核心概念的跨学段教学衔接研究，对研制分阶段、划层级、系统性的学业质量标准体系有重要指导意义。
围绕学科核心概念的跨学段学习进阶来组织教学内容是当前科学教育的研究焦点。从2009年欧亚拉美七国学者联合编著的《科学教育的原则和大概念》出版[4]，到美国以学习进阶形式将核心概念写入国家课程文件《新一代科学教育标准》，再到近期我国教育部组织260多位专家修订普通高中课标，以学习进阶形式统整教学要求与学业标准，都体现了对学科核心概念的学习进阶及其跨学段教学衔接的关注。
化学核心概念的形成不是一蹴而就的，而是学生通过不同学段的主题学习而不断丰富与发展的，具有阶段性、层次性和渐进性等特点。国内外不同研究者对于化学核心概念学习进阶的设计有不同的理解与研究方法：（1）美国Stevens基于实证测查和标准文件描述中学生在物质结构与性质概念上的学习进阶假设，并通过实证研究进行修正完善；（2）林建芬按照初中、必修、选修和高三4个不同学段，通过分析考纲、课标、教材并结合教学实践，根据学生思维层级和认知发展，梳理了同分异构体、元素周期律、离子反应、化学用语等核心概念[5～9]的认知方式与角度、知识水平，划分相应的学习进阶路径，提出各学段的学习目标、进阶路径与教学建议；（3）周玉芝[10]提取化学电源核心概念及相应学段的目标，进而划分电化学的学习进阶；（4）庄晓文[11]选取电离、离子反应和勒夏特列原理作为电解质溶液领域的核心概念，从不同学段的概念理解水平分解、迷思概念、进阶目标进行分析，以学习进阶为统领设计教学过程；（5）谌秀云[12]、苗兰[13]、雷才[14]、童文昭[15]则以“低-中-高阶水平学习进阶模型”分别呈现化学反应、反应热、化学平衡、物质结构等化学核心概念与基本反应原理的学习进阶路径，提出跨学段教学衔接的建议。
综上，学习进阶理论揭示了学生对化学核心概念的理解、对某种技能的掌握随时间推移连贯且逐渐深入的典型发展路径，可用于指导化学核心概念的初高中跨学段教学衔接研究。
1.2应用SoLo分类理论划分化学核心概念在跨学段衔接中的学习进阶
为了指导教师充分认识学生的学习周期和阶段要求、评价学生的学业质量水平，彼格斯[16]在皮亚杰认知发展阶段论的基础上提出SoLo分类理论（“可观察的学习成果结构”，见图1），根据学生回答某一学科具体问题时的内部结构复杂性，将学生学习结果和思维结构分类为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和拓展抽象结构5种层次。前结构和单点结构水平属于低阶思维，多点和关联结构则为中阶水平，拓展抽象结构水平则属于高阶认知，SoLo分类理论对思维结构的5个层级划分与学习进阶理论相融合、相映衬。SoLo分类理论根据学生思维方式的性质和抽象程度，将个体认知方式依次分为感觉运动方式、形象方式、具体符号方式、形式方式、后形式方式5种方式，分别产生隐性知识、直觉知识、陈述性知识、理论知识、层次更高更抽象的理论知识这5类知识。学生认知发展方式和思维结构层次共同组成一个螺旋式上升的认知发展阶段体系：学生总体的认知发展具有阶段性，学生对核心概念的认知发展也具有阶段性。教师既要重视学生在不同学段的学习结果的数量（即掌握的知识点的多少），更要重视学生在不同阶段的学习结果的质量（即掌握知识点的相互关系）。
学习进阶理论将化学核心概念的跨学段学习进阶划分为低阶、中阶和高阶水平及相应等级的学业质量标准，其界定过程要考虑学生化学认知方式发展，即对研究对象，认识角度、方式、思路的层级提升和进阶路径（见图2）；其中认识思路指个体对物质和化学反应或相关现象或事实认识的有序性和思路性，认识深度指对于同一认识角度存在个体间水平差异或个体阶段差异。学生可通过语言、文字、图表、符号等各种形式表征化学核心概念。认知角度与思路的层级发展包括：宏观微观、定性定量、静止孤立动态作用、文字描述符号图像表征，可结合SoLo分类理论划分化学核心概念跨学段学习中认知方式的学习进阶（见图2）。
2基于跨学段学习的进阶路径建构“中和反应”概念认知模型
中和反应是化学核心概念之一，因其重要性列入中学化学学科100个关键词[17]，对学生化学认知方式发展、化学概念的多重表征学习、化学核心素养的培育都起到重要作用。台湾学者邱美虹[18]选取了溶液酸碱性、中和反应、弱酸和弱碱的稀溶液这3个主题研究初三学生关于酸和碱的认识方式与前概念，描述学生对核心概念的理解、推理或者解释的动态过程（见表1），并对高中相应主题的教学提出建议。综上，本研究将中和反应作为化学核心概念进行初高中教学衔接研究，采用文献研究、文本分析、实践研究法等，主要任务是基于学习进阶理论划分中和反应的认知层级水平与学习进阶路径，进而建立中和反应认知模型，基于SoLo分类理论对化学核心概念初高中跨学段教学提出分阶段的教学建议与学业质量标准。
2.1学生中和反应概念跨学段学习的进阶路径
基于学习进阶理论，结合SoLo分类理论对学生思维结构水平的分类评价，通过课标、考纲、教材和教学实践研究，划分中和反应核心概念的跨学段学习进阶路径和阶段层次水平。
（1）水平1（前结构水平）：学生在小学科学学习中初步认识酸和碱，在个人生活经历（如吃苦涩皮蛋等碱性物质时可蘸食醋）形成了中和反应的前科学概念，思维处于前结构水平。
（2）水平2（单点结构水平）：初三学生学习中和反应时，要联系酸、碱的组成及溶液酸碱性检验，并从酸碱盐的物质分类认识中和反应的特点，较少涉及微观分析，思维处于宏观层面的单点结构水平，为后续学习溶液酸碱度与pH、复分解反应、盐的性质与用途等奠定基础。
（3）水平3（多点结构水平）：必修1模块从电解质角度认识酸碱盐在水中的电离，从离子反应角度分析中和反应的微观过程与变化规律，从微观层面分析酸碱盐电解质溶液导电现象及酸碱中和反应的宏观现象。必修2模块从化学键的微观角度分析酸碱盐的组成及在溶剂水中的溶解、电离与中和反应过程，并通过完成定性实验活动认识中和反应过程伴随热量变化，中和热概念仅作简单了解。该过程中学生思维层级处于宏观和微观结合的多点结构水平。
（4）水平4（关联结构水平）：选修4模块通过定量测定中和热的实验理解中和热概念，掌握中和反应的热化学方程式；从水的电离、离子积常数Kw角度理解溶液酸碱性与pH的关系；通过酸碱滴定实验理解用已知浓度的酸/碱测定未知浓度的碱/酸的实验原理，通过测定酸碱滴定曲线分析中和反应过程的微粒变化；最后从盐类的水解反应（即中和反应的逆反应）认识中和反应的限度、盐溶液的酸碱性，基于勒夏特列原理应用中和反应原理来调节溶液pH的方法以改变沉淀溶解平衡，帮助学生认识中和反应在工业生产、环境保护上的应用价值。
（5）水平5（拓展抽象结构水平）：高考测评对学生在中和反应概念的认知层级要求处于拓展抽象结构水平。全国卷高考考纲要求[19]如下：了解电解质、强弱电解质的概念；了解电解质在水溶液中的电离、电解质溶液的导电性；了解弱电解质在水溶液中的电离平衡；了解水的电离、离子积常数；了解溶液pH的定义与测定方法，进行pH的简单计算；了解盐类水解的原理与应用、影响盐类水解程度的主要因素；了解离子反应的概念及发生条件；了解沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质；理解化学平衡常数的含义并进行简单计算；了解化学反应的可逆性；了解定量研究方法；了解化学反应中能量转化的原因；能够将分析解决问题的过程和成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解释（即多重表征能力）。
2.2建构中和反应核心概念的认知模型
从初高中化学核心概念学习进阶的角度分析，学生在初三学习中和反应概念，到高中还会从电离、电解质、离子反应、化学键、化学能与热能、电离平衡、酸碱滴定曲线、盐类水解、调节pH与沉淀溶解平衡等跨学段学习过程，定量认识溶液的酸碱性、中和热、中和滴定原理、中和反应限度等，形成系统完整的中和反应概念体系。根据学习进阶理论将中和反应的概念认知与发展过程划分为初中阶段、必修阶段、选修4前期（即4-1）、选修4后期（即4-2）4个建构阶段，高三高阶阶段是在这4个阶段的基础上进行综合运用与思维重整，进而建构中和反应认知模型（见图3），包括认知任务、认识角度、认知层级与认知对象4个维度。
3基于中和反应概念认知模型探讨初高中跨学段的教学衔接
3.1初中阶段“中和反应”概念的进阶教学
初中新课标对中和反应的要求[20]如下：（1）知道酸和碱发生的中和反应；（2）理解酸碱性对生命活动和农作物的影响及中和反应在实际中的应用；（3）了解中和反应的实际意义，培养和激发学习化学的兴趣。《深圳市初中毕业生学业考试说明》考纲要求[21]如下：（1）掌握常见酸和碱的主要性质和用途；（2）理解中和反应的特点，知道物质发生化学变化伴随能量变化；（3）初步形成正确、合理使用化学品的意识；（4）知道化学在环境监测与保护中的重要作用。
在初中阶段，学生在中和反应概念上的学习路径发展经历2个转变。
（1）个别到一般：由具体物质反应到物质类别间反应规律，如教材分别介绍naoH与HCl、Ca（oH）2与HCl、naoH与H2So4之间的反应总结出“酸和碱反应生成盐和水”的规律；
（2）一般到个别：从物质类别间反应规律到具体物质反应，利用酸碱中和反应原理解答课后习题中“书写含al（oH）3药物治疗胃酸过多症的化学方程式”。
综上，初中阶段的教学内容应选取盐的定义、中和反应的概念与中和反应规律、实际应用等教学内容，并将中和反应的概念、原理、应用等学习内容设计成探究活动。基于初三学生认知发展层级水平确定如下初中阶段的学习目标：（1）认识酸和碱能发生中和反应，归纳物质类别间反应规律，分析中和反应在实际中的应用；（2）通过微型实验探究掌握中和反应实验的操作方法，强化实验安全意识；（3）通过探究活动分析酸碱中和反应的本质，加深对中和反应应用价值的认识，形成绿色环保化学、合理使用化学品的意识。
3.2高中阶段“中和反应”概念的进阶教学
高中阶段，“中和反应”核心概念的学习涵盖了宏微结合、分类表征、变化守恒、模型认知、实验探究、绿色应用等化学核心素养[22]。在必修阶段、选修4前期与后期、高三复习备考阶段，学生对中和反应的认知层级经历了“宏观微观、定性定量、静止孤立动态作用、文字描述符号表征图表数据分析论证”等认知层级的提升与认知角度的转型。
（1）必修1和2模块：学生学习电解质、离子反应时，从微观层面的认知角度认识酸碱盐的分类，建立起微粒种类和数量分析、微粒相互作用和动态变化的认知模式，理解酸碱中和反应的微观本质与发生条件。必修2则是从化学键类型的微观角度认识酸碱盐在水溶液中的电离，从中和反应放热的定性实验初步理解中和热。这个阶段，学生的学习路径发展经历2个转变：①从宏观反应到微观实质：由宏观物质反应到微观实质的认识方式，分析中和反应的离子变化；②从微观实质到类比迁移：由微观实质到宏观物质反应，学生根据酸碱盐离子反应的微观实质和反应规律，迁移到陌生物质间反应的方程式书写，基于微观本质认识迁移到陌生情境中陌生物质反应的推理与论证。
（2）选修4模块：中和反应概念的学习进阶经历3个转变：①由定性到定量：选修4前期，记为选修4-1，学生从反应热、能量变化曲线图、热化学方程式、中和热的测定实验、水的电离、酸碱滴定等主题学习内容，定量认识中和反应过程的能量变化、pH变化和微粒变化，是学生思维层级由定性向定量提升的关键阶段；②从正向到逆向：选修4后期，记为选修4-2，中和热、水的电离与溶液的酸碱性、酸碱滴定实验等学习内容是学生从正向思维认识中和反应概念、能量变化、反应限度、微粒作用情况；而盐类水解与沉淀溶解平衡则是从逆向思维认识中和反应的限度、能量转化形式与实际应用价值，学生的认知层级经历了“正向逆向”的提升过程；③单一分析到多重表征：从宏观现象-微观变化-符号书写-曲线图像数据分析这四重表征[23]的认识角度形成完整的“中和反应”概念体系。
（3）高三备考阶段：即便到了高三复习阶段，学生的化学认知方式与化学核心素养的现状水平仍不乐观，一是没有建立学科系统思想，对化学概念与原理间的关联认识不到位；二是缺乏系统、有序、全面的分析思路，没有将不同学段中化学核心概念与原理知识进行重整；三是未深刻认识化学核心概念的应用价值，因此在高三一轮复习阶段，教师应通过主题式复习帮助学生建构中和反应认知模型，深入分析认知对象、角度、层级与任务这4个结构维度。
4研究反思与未来展望
4.1研究反思
本研究是建立在跨学段教学实践后经验总结这一定性的视角，仍需要通过大数据测评，用翔实的数据报告和学生学业表现来完善修正本研究的认识。而化学核心概念的初高中跨学段教学，除了要根据不同学段的具体认知任务和研究对象，还要考虑化学核心概念的发展性和整体性，既要有不同学段延续发展的整体考虑，又要有不同学科渗透发展的整体考虑。笔者认为应从化学学科课程的整体来认识和理解化学核心概念的教学内容与学业标准，从初三到高二乃至高三，要逐步深入和扩大对核心概念跨学段教学的研究，进行基于进阶目标、评价标准的课堂教学实践和学业测评活动。
4.2未来展望
要定义某一核心概念或学科技能的学习进阶，许多研究者所根据的现有文献往往是研究者本人长期致力于某一领域的科学课程，而发展学习进阶的证据需要超越学生想法与学生思维本质特征的不同。我们一线化学教师身处在基础教育课程改革风起云涌的时代，不断面临着理论和实践上的问题和挑战。未来应该加强实证研究，借助深圳市教科院在全市各个初中高中开展化学测评这一平台，运用大数据学业质量平台进行跨学段的学生大样本测试，形成大数据学业质量诊断书，以深入了解学生化学核心概念在教学过程中变化的空间、路径和关键因素，为选择合适的教学方法和提高教学质量提供学理上的支持和实践中的指导。
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微生物学概念篇10
关键词：微积分学；物理学；经济学；应用；变量
一、微积分学的建立
讨论和研究微积分学，就需要先了解一下微积分学的建立及其发展历程。最早追溯到十七世纪，科学家们就已经将微积分这个概念定位成一门专业学科，因此我们认为微积分学成立于十七世纪。再往前推算和追溯，古希腊的阿基米德曾在三世纪利用类似于近代积分学的思维去研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、螺线下面积和旋转双曲体的体积等诸多数学问题，获得了比较客观真实的科学结论。中国的思想家庄子有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，而数学家刘徽则在割圆术中提到“割之弥细，所失弥小，割之又割，以至于不可割。”的经典论证，这些都被后人视为古代著名的微分和极限概念。再说十七世纪的微积分学科，当时数学界有诸多的科学问题亟需解决，大致包括四类主要类型的课题：第一类是求即时速度的问题，这一问题直接出现于研究运动的过程中；第二类是求曲线的切线问题，通过函数表达式的系数来求得坐标系中的相应函数曲线的切线问题；第三类，就是最值问题，具体包括最大值和最小值两种；第四类问题主要是求曲线的长度、曲线围成部分的面积或体积、两个物体之间的引力问题、以及物体的重心问题等，这类问题相对比较多且复杂，因此归为一类。在当时，科学界出现了法国费尔玛、笛卡尔、罗伯瓦、笛沙格和英国巴罗、瓦里士以及德国开普勒、意大利卡瓦列利等著名的数学家、天文学家、物理学家，这些人都不同程度地为解决上述四大类的问题作出了大量的研究工作，这些人都提出了大量的有建树意义的理论，为微积分学的创立做出了卓越的特殊贡献。到了十九世纪初期，法国科学家柯西组织相关人员认真研究了微积分理论知识，建立了极限理论学说，之后在德国数学家维尔斯特拉斯的贡献下，将极限理论演化为微积分学，奠定了微积分学的坚实基础。无论是欧氏几何，还是上古和中世纪代数学，都被认为是一种常量数学，而只有微积分学才算是真正意义上的变量数学，这也是数学发展中的一次重大革命。
二、微积分学的基本内容及其发展阶段
微积分学就是微分学和积分学的总称和概括。世界上一切的客观事物都在始终运动和变化，因此万物都是一个变量概念，人们在解决诸多问题和现象时都需要用运动观点和手段进行分析。微积分学是研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支，主要出现在高等数学领域。数学家们在研究函数时发现，有时需要从量的方面来研究事物运动的变化规律，这就是今天我们所研究的微积分学的基本方法和思路。数学上称这种方法叫做数学分析。数学分析包括微积分、函数论等许多分支学科，这是数学分析的广义概念。现在一般习惯于把数学分析和微积分这两个概念等同起来，于是数学分析就变成了微积分的同义词，函数论的概念变得相对次要。顾名思义，微积分学括微分学和积分学两大部分。其中，微分学的主要内容包括极限理论、导数、微分等；积分学的主要内容包括定积分、不定积分等。微积分学的发展离不开微积分的应用，其最初应用是牛顿在物理学的推理论证，当时牛顿应用微积分学及微分方程等知识，由万有引力定律导出了开普勒行星运动的三大定律，并运用至今。此后，微积分学的推广和应用极大的推动了数学系统的发展和变迁。同时，其发展又进一步推动了化学、力学、物理学、天文学、生物学、工程学、以及经济学等一系列自然科学、社会科学和应用科学的发展和进步。微积分学的创立和发展，极大地推动了世界数学的进步，逐渐解决了很多曾经无法解释的数学问题，因此在各类自然科学、社会科学以及应用科学的分支学科中倍受青睐，自身在其应用过程中也得到了进一步的提升和完善。高等数学的主要分支就是微积分学，而且，微积分学不仅仅是局限于在解决力学变速问题中发挥作用，还涉及到诸多的其他学科领域，推动了整个数学界以及科学界的发展进步。微积分学的产生分为三个基本阶段：第一阶段，极限概念；第二阶段，求积的无限小方法；第三阶段，积分与微分的互逆关系。其中，第一、第二阶段是由欧洲的大批数学家积年累月铸就成的基本理论和数学方法；第三阶段是由莱布尼兹和牛顿共同完成的。
三、微积分学知识体系论述及其应用领域
高等数学中，实数、函数和极限等知识是建立微积分学的基础，这些基本的数学概念和微分学、积分学等共同构成了完善系统的微积分学体系。追溯其源头，微分学知识最早源于对曲线作切线的问题和函数的极大值、极小值问题，积分学概念则起源于求某些面积、体积或者弧长等问题，其核心思想就在于运用微元法和无限逼近理论解决变量问题，通过上述手段不断地将变量问题分割成常量问题进行处理。在这里，重点介绍一下微分与积分的关系：积分是微分的逆运算，即知道了函数的导函数，反求原函数。在应用上，积分作用不仅如此，它被大量应用于求和，通俗的说是求曲边三角形的面积，这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。积分是微分的逆运算，若知道了函数的导函数，就能够反求原函数。在微积分学的应用方面，积分的作用不仅仅局限于此，已经被大量地应用于求和问题，以及求曲边三角形的面积等问题。一个实变函数[f（x）+C]'=f（x）在区间[a，b]上的定积分是一个实数，其数值等于该函数的一个原函数的b值减去a值。积分则从不同的问题角度分支出来两个数学概念：定积分和不定积分，其中不定积分是为了解决求导和微分的逆运算应运而生。例如：已知定义在区间i上的函数f（x），求一条曲线y=F（x），使其在任意点的切线斜率均为F'（x）=f（x）。函数f（x）的不定积分是f（x）的全体原函数。总体而言，微积分学能够并且已经运用于求平面图形的面积、求平面曲线的弧长、求立体的体积、求旋转体的体积、以及求旋转体的侧面积等问题的应用中。本文不再重复举例和分析，这里重点介绍一下微积分学在物理学和经济学领域中的应用。
自然界中的物理现象及其发展变化规律的研究都以最简单的规律和现象为依据和基础，比方说，我们习惯从匀速、匀变速直线运动开始研究质点运动学，以点电荷为基础研究带电体产生的电场物质。巧妙地利用微积分学知识将现实中的复杂问题分割成为小空间、小时间范围内的局部问题，通过化整为零的手法，把局部范围分割到无限小，再将这些无限小的局部问题近似处理为可研究的简单问题，最后将这些诸多的局部范围内的结果累加起来，就是问题的结果。物理学作为一门专门研究世界规律的自然科学，深受理工科学生的喜爱。随着物理学知识的不断深化和拓展，以及所研究事物的层次的不断深入，物理学中所运用和涉及的微积分思维也越来越多，例如在考虑物体的运动时，由于其速度在不断的改变，因此很难求其在某一点的即时速度。数学家们就利用微积分思想，将非匀速运动转化为由一段一段匀速运动构成的片段，再进行常规计算，既解决了实际问题，又节省了大量的时间。物理现象及其规律的研究都是以最简单的现象和规律为基础的，例如质点运动学是从匀速、匀变速直线运动开始，带电体产生的电场是以点电荷为基础。实际中的复杂问题，则可以化整为零，把它分割成在小时间、小空间范围内的局部问题，只要局部范围被分割到无限小，小到这些局部问题可近似处理为简单的可研究的问题，把局部范围内的结果累加起来，就是问题的结果。
微积分学应用于经济学领域，具体在于研究在经济学领域中出现的一些常见的函数关系，因此就必须了解和掌握一些经济分析中常见常用的函数。导数又称导函数，它直观地反映了函数自变量在变化过程中相应函数值发生变化的快慢程度，即变化率这一概念。其定义是：函数y=f（x）在某一点x0的导数表达式为：函数y=f（x）在某一区间内的每一个点都可导，则称y=f（x）在该区间范围内可导，因此记f（x）为y=f（x）在该区间内的可导函数，简称导数。经济学引入导数概念，推广使用其边际和弹性理论知识，促使经济学受到了很大的发展和变革，人们可以定量分析很多之前无法分析和解决的经济学问题。利用经济学中的边际经济变量，解决边际效用、边际收益、边际利润、边际替代等经济学问题。总之，导数在经济学中的应用十分广泛，因为在经济学中很多函数里面都有导数存在，进而进行某些定量分析，计算得出最优化的结果。根据导数的性质，能够分析一些经济学函数图像的走向问题，查找其曲线变化的原因。函数极限概念的发展，促进了很多微积分学知识的发展，解决了一系列的经济学问题。在日常经济活动中，积分应用十分广泛，比如求总值（例如求总成本和总利润等数值），包括其他变量时间累计的总量等。这些经济活动内容涉及到很多个领域，而且其函数的表达方式都各不相同，但是这些表达式的基本原理都大致相同。最后，介绍一个关于增长率的例子。假设变量y是时间t的函数y=f（t），则比值为函数f（t）在时间区间上的相对改变量；若函数f（t）可微，则定义极限为函数f（t）在时间点t的瞬时增长率。对于指数函数而言，该函数在任何时间点t上都以常数比率r增长。运用微积分学解决企业经济学问题时，企业资金、投资、收入、人口、劳动力等变量都是时间t的函数，若这些变量在一个较长的时间内以常数比率增长，都可以用微积分关系式来描述和表达。而此时，指数函数中的“r”在经济学中就一般的解释为在任意时刻点t的增长率；当函数中的r取负值时，亦即瞬时增长率为负值，则将r称为衰减率（与增长率相对），例如贴现问题就是负增长问题。
四、微积分学的重要意义
微积分的诞生是世界数学科学发展的一个里程碑。解析几何的诞生是对旧数学的总结，促使几何与代数两门学科融为一体，进而引发出变量的概念。变量，为研究运动问题提供了基础和思路。微积分学的建立集结了先前诸多科学前辈们的心血和经验，代表着人类一步一步顽强地认识客观事物的历史过程，同时也是认了理性思维的伟大结晶和果实。微积分推动了人类把握运动和过程，造就了工业革命和大工业生产等著名变革，实现了现代化社会和航天飞机、宇宙飞船等现代交通工具的发展进步，毫无疑问，微积分的发现是世界近代科学的开端。
参考文献
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