高澤芹
【摘要】生物學概念是生物學知識領域的中心。在教學過程中,依據概念來確立教學目標、組織教學,能幫助學生建構知識網絡,提高教學效果,本文論述了概念的學習兩種方式,以及高中生物概念教學中常見的四種關系,從概念學習的原理設計教學過程,能更好地幫助學生理解和掌握生物學概念,有助于全面提高學生的生物科學素養。
【關鍵詞】生物概念應用教學
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)4-0225-02
1.概念的分析
概念是人腦在感覺、知覺和表象的基礎上,對感性材料由表及里的思維加工和改造的產物,科學認識的成果首先是通過概念來概括和總結的。生物學正是通過一系列的概念作為分析、判斷、綜合、推理等邏輯思維的依據,來揭示這門學科的基本規律。生物學概念是生物學學科思維的基本單位。人教版《全日制普通高級中學教科書——生物》(2003年6月第一版)的附錄上就有211個生物概念,其中必修本有154個,選修本上有57個。《普通高中生物課程標準(實驗)》(以下簡稱“《標準》”)中也明確提出要“倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念”。
概念是指同類事物共同本質屬性的概括。概念的內涵是概念所反映的事物的本質屬性,外延是具有該本質屬性的應用范圍條件。只有全面理解和掌握概念的內涵和外延,才能避免死記硬背,才能牢記它,應用它。如對基因概念的理解,其內涵是:(1)從功能上看:基因是控制生物性狀的功能單位;(2)從化學本質上看:基因是有遺傳效應的DNA片段;(3)從結構上看:基因由特定的脫氧核苷酸序列構成;(4)從位置是上看:基因主要分布在染色體上,并呈線性排列。所以,基因是控制生物性狀的遺傳物質的功能結構單位。其外延是:細胞核基因和細胞質基因;顯性基因和隱性基因;常染色體基因和性染色體基因等。通過這樣詳細、全面的剖析,學生對概念的理解也就全面、深刻。這是一種很常規也很實用的掌握概念的方式,是對科學概念正確闡述的重要而有效的途徑。很多教師經常會羅列并發散出一系列相關的內容進行講解,增強了知識間的融會貫通。
2.概念的學習
概念的學習意味著學生掌握一類事物的共同本質屬性。由于概念的正例除了共同本質屬性以外,還有許多非本質屬性,甚至歧義。心理學認為,概念學習有以下二種形式:概念的形成和概念的同化。在學習“種群”概念時,教師往往例舉一些正例:一塊草地上所有的蚱蜢,一個池塘中所有的鯉魚等,同時例舉一些反例:太湖中所有的魚,惠山上所有的松樹等,然后請學生舉例,并對學生的例證做出肯定或否定的判斷。學生所接觸的例子越多,越有助于他們形成“種群”這個概念,在此基礎上,他們能得出種群概念的關鍵屬性:種群是一定時間和空間內同種生物的個體總和。
在概念形成過程中,“變式”與“比較”對學生掌握概念的本質特征有重要影響。從概念形成的觀點看,所謂變式,就是概念正例的變化。正例變化有助于排除無關特征,突出本質特征。如果教師能舉例說明世界上所有的人,學生便能有效排除無關特征的干擾。所謂比較,既包括正例之間的比較,也包括正例和反例之間的比較,前者有助于發現其共同本質特征,后者有助于加深對概念本質特征與非本質特征的理解。
2.1 概念同化
學生原先通過例證(下位例子)得出了一個概念,新的概念被原有認知結構中概念所同化,新的定義很快被理解。在概念同化中,原有的上位認知結構越鞏固、越清晰,則新的下位概念同化越容易。這種能力還能遷移到規則的學習中,比如學生通過分析減數分裂中等位基因隨同源染色體分離而分離的現象,得出了基因分離規律這個上位規則后,在學習伴性遺傳時,只要指出控制伴性遺傳的基因也位于性染色體這對特殊的同源染色體上,學生就能迅速理解,性染色體上的一對等位基因也遵循基因分離規律。
3.概念的教學
3.1剖析定義,變式訓練,形成概念
生物學中許多概念定義非常嚴密,在教學中教師要注意剖析,完整準確地傳授。如同源染色體是指“一個來自父方,一個來自母方,形態大小一般相同的兩條染色體”。“一般”兩字不可去除,否則異型的XY染色體會使學生感到困惑。教師對概念中出現的關鍵詞要解釋,如“主要、一切、一般、大多”等。變式訓練是概念教學的較常用方法,如介紹減數分裂時,教師除提供各種正例外,還應不斷變換正例的無關特征,如染色體的形態、大小、數目、位置等,這有助于學生掌握關鍵特征,形成精確、穩定的概念。
3.2提供材料,化難為易,講清概念
生物學概念的獲得與學生的感性認識有極大關系。教師應盡量提供直觀感性的材料,化靜為動,化難為易,讓學生在腦海中有豐富的表象,從而形成正確概念。如介紹“神經元間興奮的傳遞”時,可以例舉學生熟悉的胰島素等外分泌蛋白合成及分泌的例子。鮮艷的圖片,精彩的錄像能輕松地讓學生理解諸如突觸,化學信號、單向傳遞等具體概念。
3.3加強比較,突出本質,深化概念
比較是概念教學中最常用的方法,它能使學生在理解和運用概念時避免混淆和張冠李戴。比如異化作用,呼吸作用,需氧型和厭氧型這四個概念,它們的共同特征都是新陳代謝的一個方面,但它們又有區別。異化作用是共性的,呼吸作用是異化作用的具體表現,需氧型和厭氧型是異化作用的個性表現。
3.4隨時總結,以舊促新,同化概念
舊概念(上位概念)是學生同化新概念的基礎,只有從舊概念出發,去認識和理解新概念,才能真正掌握新概念。學生如果不懂復制、轉錄和翻譯,中心法則概念的建立便無從談起,另外,要注意隨時總結,使新概念納入學生原有認知結構,理解新舊概念聯系,比如學習光合作用,呼吸作用后,要及時總結動植物ATP來源有哪些,產生場所有哪些。這樣做,學生的知識就會條理化,不僅有利于記憶和檢索,還有助于思維能力的發展。
3.5創設比較情境,分析概念的區別和聯系
比較法就是在人腦中把各種事物或現象加以對比,來確定它們之間異同點和關系的思維方法。通過對相關概念的比較,啟發學生找出事物之間的本質屬性,區別它們之間的差異以達到對概念的正確理解。比較法有助于學生突破難點,明確其本質特征,克服混淆不清的毛病。有些概念進行比較,要找出共同性和相關性。如對染色體、DNA、基因這三個概念的認識比較。有些概念進行比較,要找出特殊性和差異性。如列表比較自由擴散,協助擴散和主動運輸。
新世紀對教師提出了更高的要求。教師應在在教學中感悟體驗,注重自身積累,建立牢固的學科網絡知識體系,才能引導學生通過生物事實抽提出生物學本質的東西,以此建立科學、正確的生物學概念,在頭腦中建構出合理的概念體系,提高中學生的生物科學素養。
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