摘 要:高中生物學概念是生物學科知識結構的基礎,是學習生物知識的基石。概念是思維形式之一,也是判斷和推理的起點,所以概念教學對培養學生的思維能力起著至關重要的作用。學生只有真正明白了概念的內涵和外延,才能區分相似概念,歸納相關概念,并最終建立起自己的概念體系。
關鍵詞:生物學概念;概念教學;認知沖突
隨著高中生物課程改革的深入推進、義務教育課標的修訂,核心概念被提到一個前所未有的高度。概念是思維形式之一,也是判斷和推理的起點,所以概念教學對培養學生的思維能力起著至關重要的作用。但是對近年高考試卷的分析表明:基本概念不清是考生失分的重要原因之一,因此加強概念教學是強化生物學課堂教學的重要內容。
提高概念教學的有效性,關鍵是將概念有機地呈現給學生,讓學生真正明白概念的內涵和外延,使學生能區分相似概念,能歸納相關概念,并最終建立起自己的概念體系。但目前,我們在聽課的過程中發現很多教師在高中生物學概念教學中,往往采取“注入式”或者“說文解字式”的教學方法。這樣容易造成學生對概念不理解或者理解不透徹,很大程度上影響了教學效率。例如糖,大家在潛意識中認為糖都是甜的,甜的物質都是糖;蘑菇是植物;所有的樹都是一個種等等。這樣的錯誤概念對學生以后的學習產生很大影響,是學生接受正確概念的障礙和阻力。
生物學概念繁多,由于生物學概念的特征、內容不同,彼此之間縱橫交錯,因此,教師只有根據不同的概念,選擇合理的教學方法,才能很好地傳遞生物學概念。鑒于這種情況,我在教學實踐和聽課過程中總結出針對不同的生物學概念常選用的教學方法,有以下幾種:
一、利用科學發展史,準確理解概念
在普通高中課程標準實驗教科書中多處用大篇幅引入科學發展史的內容,旨在通過學生親自體驗科學發展的艱辛過程,再現概念的形成過程,進而能更加準確地理解生物學概念。如“酶的本質”這一概念,我區的某生物教師通過帶領學生步步深入地體驗“葡萄酒為什么變酸→巴斯德的研究→不同的聲音→實驗出真知→不懈努力→集體智慧→發展補充完善”等七個環節,以層層遞進的方式引導學生深入思考,最終給酶下了一個完整的定義,即酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數的酶是蛋白質,少數的酶是RNA。通過體驗思考得出的概念,學生就會理解得更加深刻。
二、“顧名思義”直接講述,形象理解概念
生物學中很多概念是按照它實際的特有含義來命名的,如:我曾經在講解“染色體”概念時就告訴學生,從名稱上看就知道是染成顏色的物質,具體含義是“細胞核內容易被堿性染料染成深色的物質”。又如“質壁分離”,“質”是指原生質層(提示:不能理解為細胞質),“壁”是指細胞壁,放在一起理解就是:原生質層與細胞壁分離的現象就是質壁分離,同時要知道,當細胞液濃度小于外界溶液濃度時,細胞失水,由于原生質層的伸縮性比細胞壁大,才會發生質壁分離。類似的概念還有分泌蛋白,伴性遺傳等。
三、構建和認知模型,準確把握概念
1.物理模型
“以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征”就是物理模型。用鮮明和深刻的物質形式再現概念的某種本質特征,一方面能豐富學生的感性認識,激起學生極大的好奇心和興趣,另一方面能讓抽象變得具體,能讓概念“活起來”。如在學習“生物膜的流動鑲嵌模型”時,利用生物膜結構的科學發展史,引導學生分別畫出“水——空氣”“水——水(類似細胞膜的環境)”界面雙層磷脂的排列方式,結合羅伯特森電鏡下細胞膜暗——亮——暗的三層結構和人鼠細胞融合的實驗推出磷脂和蛋白質的排列方式,最后得出生物膜的流動鑲嵌模型。在建模過程中,學生思維活躍,參與度高,過程化、直觀性地掌握了“生物膜的流動鑲嵌模型”。
2.數學模型
“數學模型是用來描述一個系統或它的性質的數學形式。”其主要表現形式有表達式、數理邏輯的圖表等。如學習種群增長方式時,通過建立指數函數模型Nt=N0+λt,對生物概念描述更嚴謹精確。對存在交集和包含或所屬關系的生物學概念,可以借助數學集合圖加以區分和辨析。例如“激素、酶、蛋白質”“種內關系、種間關系、合作、競爭、捕食、寄生”等概念可以用此表達。通過數學集合的思想,借用圖形,使概念好記憶、易理解。
3.概念模型
概念模型是指“以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型”。根據奧蘇伯爾認知同化理論,新知識的獲得主要依賴認知結構中原有的適當觀念,即起固定作用的觀念。通過新舊知識的相互作用達到意義上的同化,不僅使新知識獲得了新的意義,而且也使原認知結構中相關觀念獲得了新的意義。如“細胞呼吸”一節,可采用此模式。讓學生把教材中“有氧呼吸過程的圖解”轉化為三個階段化學公式模型,然后再合并為一個化學總式后,引導學生把反應物、條件、場所、產物進行“串聯”,最后把“有氧呼吸”“無氧呼吸”兩概念綜合對比,得到“細胞呼吸”的概念,順利實現了概念的同化。通過讓學生主動獲取概念,極大地提升了學生的語言表達能力,同時引導學生以科學方法對知識進行理性的概括。
4.充分展開對比,突破難點概念
所謂比較,就是引導學生對生物概念的形成過程和本質特點加以比較。許多復雜的生物概念只有借助于比較,才能區別一般和特殊的屬性并突出其特征,明確其相似性和差異性。比如,染色體組這個概念是教學中的一大難點,直接講述學生是很難理解并掌握其實質的。所以,我在教學中從雌雄果蠅體細胞和生殖細胞比較來判斷(參見普通高中課程標準實驗教科書必修2)。
5.充分利用概念圖,構建概念體系
我國學者裴新寧指出:“概念圖作為學與教的工具,其強大的功能正日益顯現出來。”概念圖可以將概念與概念之間的關系以一種圖示的方式形象直觀地表現出來,它是用視覺再現知識結構、外化概念和命題的一種方法。
比如在染色體變異概念教學中,教師讓學生搜索有關染色體變異的知識,并引導他們按照自己的理解將搜索到的內容進行整理歸納。隨后,教師將已經準備好的染色體變異基本知識概念圖呈現給大家。在此基礎上,用概念圖進行知識關聯,培養學生的發散思維能力。在學生學習染色體變異的相關內容后,幫助學生在學習過程中聯想回顧先前習得的與染色體相關的概念,讓學生利用概念圖將這些概念進行關聯,形成系統化的知識體系。
這種表征知識的形式有助于教師建立整合的、結構化的知識,進行有效的教學;有助于學生把握某個知識領域的全貌,理解已有觀念之間的聯系;有助于學習者將新觀念與其已有的知識聯系起來,將知識融會貫通,發展對知識體系的理解。在近幾年各地的高考試題中,出現了不少概念圖的身影,因此在復習備考中,應該隨著復習內容的增加,適時補充概念圖的復習,以便于學生對大容量知識點有整體上的把握。
隨著新課程的推行,生物這一門基于實驗的學科,將會有更多的名詞涌入我們的視野,并進入高中教材。所以,概念教學始終應該是我們教師常抓不懈的內容,也是需要我們傾注思考的內容。概念是教學的基礎,是學生奠基高中知識,是日后專業領域發展的前提。而“教學有法,但無定法”,在日常教學中,教師要因地制宜采用不同策略使這些基本概念輕松、高效地被學生理解、接受并靈活應用。我們在教學中一定要注重生物學概念的教學,樹立“授之以漁”的理念。
參考文獻:
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(作者單位 重慶市渝中區教師進修學院)