池群珍
摘 要:《義務教育生物課程標準(2011年版)》中明確表示,要重視學生對重要概念的學習和掌握。初中階段的生物學是一門以實驗為基礎的課程,怎樣構建初中生物學的重要概念是當前眾多初中生物教師需要解決的重要問題。文章從感知實施的角度,以“呼吸作用”概念教學為例,探究了如何提升初中生對生物學重要概念的理解,以促進其生物思維能力的提高。
關鍵詞:初中生物;概念教學;策略
生物學重要概念處于學科中心位置,它包括對生命基礎現象、發展規律及客觀理論等方面的重要解釋,對初中生掌握生物學知識起到關鍵的支持作用。初中階段的生物學科是以實驗為重要基礎的課程,所以生物教師要充分利用客觀事實感知來引導學生對生物學的好奇心,以此促進其對生物學“重要概念”的理解。
“呼吸作用”這一生物學概念,對七年級的學生來講是首次了解和接觸,盡管一些學生在平時有聽說過這一概念,但是對其真正的含義和概念并沒有清晰和全面的理解。因此,生物教師在進行教授時要在學生已有的認知和經驗基礎之上,為學生帶來極具代表性和較高趣味性的事實性材料,讓學生全面體驗此概念形成的全過程,即由感性認知到理性認識、從明白概念的含義到運用概念來解決問題的過程。這樣的生物教學才能滿足初中生對概念形成的認識過程和規律。
一、利用真實生活經驗來感知重要概念
(一)通過學情測試來掌握概念中的重點
生物教師可利用各種方法對初中生現有的生物知識基礎與生活經驗,以及其自身的學習能力進行結合,來開展學生的學習情況測試。由此,能更加科學有效地設定重要概念教學的具體目標,掌握教學中的重點與難點。
在教授“呼吸作用”這一概念之前,教師可利用問卷調查的方式對學生進行學習情況的測試,總共設置四項問題,請大家單獨回答。第一,在劇烈運動之后,利用補充食物的方法可得到生命活動所需的何種物質?第二,人呼吸時,吸入的是哪些氣體,呼出的又是哪些氣體?呼出的氣體與吸入的氣體比較,哪些氣體的含量發生了變化?第三,植物體會進行呼吸嗎?第四,你認為什么是呼吸?呼吸和呼吸作用一樣嗎?之后,生物教師進行統計,發現超過一半的初中生可以想到之前所學的“食物里含有能量”的生物實驗,并且清楚地知道人吸入的氣體中含有較多的氧氣,呼出的氣體中含有較多的二氧化碳。但大部分的初中生對植物的呼吸并不清楚,有些學生誤以為和植物的光合作用相同,并且所有學生都說不清什么是呼吸,呼吸和呼吸作用之間有什么區別。由此,生物教師可以將“呼吸作用”這一概念的教學重心放在帶領大家來感知“植物體的呼吸作用”上,弄清楚吸入氧氣與人體所需能量間的關聯,深化大家對“呼吸作用”重要概念的理解。
(二)利用真實活動經歷引進概念
生物教師可以設計恰當的課堂活動請學生來進行真實的體驗,以此可以讓學生產生積極、好奇的情緒反應,刺激其學習興趣的提升,建立和概念相關的感性認知,使學生帶著好奇開始進行概念構建。
生物教師在開始進行“人體的氣體交換過程”教學時,可先安排學生兩兩一組組成測量小組,逐次測量安靜狀態、起蹲30秒后的狀態以及休息2分鐘狀態時的呼吸頻率情況。經過最后的數據統計,取得平均數值進行最終結果展示,生物教師此時可以引領大家探究這三種狀態下人們呼吸頻率的差異變化及變化規律,從而進行疑問設置:生命運動耗費的能量為何與人的呼吸有關系?植物同樣會吸收氧氣和釋放能量嗎?
二、通過事實進行重要概念的構建
(一)利用實驗促使學生感知概念特點
概念對學生來講是對各種事物根本屬性的理解和認知,是其大腦邏輯思維的組成元素。且概念不應只由教師講出來,而應該是學生經過自身對事實的感知之后,進行邏輯思維構建而成。在此過程當中,學生感知生物學重要概念的有效載體就是實驗。
1.帶領學生觀察植物的呼吸現象
怎樣利用實驗使得植物的呼吸能夠被人們用肉眼看見,使得學生正確轉變之前認知的偏差呢?對教材中設置的兩組實驗:其一,進行植物呼吸作用會釋放出二氧化碳的實驗驗證;其二,通過植物呼吸作用需要消耗氧氣的實驗驗證來改進教學。第一,讓學生真實感知實驗原理,從人體吸入的氣體中含有較多的氧氣、呼出的氣體中含有較多的二氧化碳著手,探究出實驗的原理。請學生用吸管對著澄清的石灰水呼氣,會發現石灰水變得渾濁了;把快熄滅的火柴放入充滿氧氣的瓶里,會發現火柴重新燃燒起來。第二,讓學生親自進行實驗設置,進行小組合作探討和分析:假如植物與人一樣也要進行呼吸,采用此原理應怎樣設置實驗呢?教師可以先引導學生思考怎樣來收集植物自身呼吸產生的氣體,以及怎樣便于檢測氣體發生的變化。此時,大部分學生會想到:采用密閉的裝置將植物放置進去,二十四小時之后,檢驗裝置里氣體變化的情況。教師再追問學生,挑選怎樣的裝置便于把二氧化碳氣體輸送到石灰水當中?在怎樣的裝置中方便放入燃燒著的蠟燭,觀測火焰狀況?植物放入裝置內是否可以放置在光下?怎樣設計實驗對照組?學生又是否有新的想法和方案呢?第三,對實驗進行觀察與驗證。在實際操作中,挑選蘿卜的根莖、菠菜的莖葉、玫瑰花、蘋果果實、發芽的黃豆,將它們呼吸形成的氣體和空氣進行比較;對比新鮮豆芽和煮熟的豆芽,提前一天將其放置在黑暗的房間里,在課堂中發給每組進行檢驗。第四,建立正確認識。利用兩組實驗的真實體驗,引領學生獲得正確的認知與結論,植物體的呼吸是會吸收氧氣、釋放出二氧化碳的,和人體的呼吸一樣都是生命的象征。
2.帶領學生感知植物呼吸的本質
怎樣利用實驗使得植物呼吸的本質顯現出來,讓學生能夠透過現象看到植物呼吸的本質呢?在以上生物實驗的基礎上進行深入追究:吸進的氧氣到哪里去了呢?有何作用?首先,進行實際體驗,利用兩個塑料水桶,一個裝入滿滿的黃豆,一個裝入滿滿的已發芽的黃豆種子。請學生把手分別放入兩個桶中,感受有什么不同,并說出來。隨后,學生表示裝滿發芽的黃豆種子的桶里是溫熱和潮濕的。其次,請學生用肉眼來觀察,感覺也許會有一定的偏差,可用眼見來證實。把同樣數量的黃豆以及發芽的黃豆種子分別裝進保溫杯中,監測并記錄杯內的最初溫度,然后把帶有溫度計的瓶塞塞緊,二十四小時之后再觀察溫度,并記錄下來。分析所得數據,發芽的黃豆種子呼吸時會釋放出熱量。此時,生物教師提示,植物的呼吸依靠組成植物的活細胞,熱量就是能量的形式之一。也就是說,黃豆種子的呼吸作用是在細胞中進行的,會釋放出能量。再次,教師可以進行追問,黃豆種子釋放的能量來源于何物質?刺激學生對已有認知進行思考和聯系,講出黃豆種子的有機物里儲備著能量。從而深入推斷,植物釋放能量的能力依賴吸入的氧氣,呼吸作用的本質是利用氧氣將有機物進行分解,然后釋放出能量,為植物的生命活動提供必要的能量所需。
(二)通過經驗交流促使學生理解概念
對生物學重要概念的精準表達是學生掌握好生物學概念的根本所在。在生物學教學中,教師一定不能忽略對學生表達重要概念的培養和訓練,要牢牢抓住生物學重要概念的本質,弄清重要概念內在的生物學含義,將抽象的概念轉變成具體內容?!昂粑饔谩备拍畹臉嫿?,要緊緊抓住上述每項感知實驗得出的結論,并將其轉化為簡練的文字來表述。
三、豐富學生的真實體驗,使其內化重要概念
(一)通過歸納總結讓學生明確重要概念的實質
教師可利用多層次的方式進行歸納和比較,引領學生對重要概念的本質特性與非本質特性進行區分,明確重要概念的實質。對“呼吸作用”重要概念的明確,可以先請學生區分呼吸與呼吸作用,然后利用圖像資料或是實物,探究相較于內地的水果為什么新疆的水果更甜。從而引領學生對比及總結歸納植物光合作用與植物呼吸作用之間的區別和聯系。主要就三方面進行比較:第一,是氣體改變;第二,是物質改變;第三,是能量改變。由此,利用生活情境問題對比感知,構建了重要概念之間的連接,明確了重要概念的實質內涵。
(二)帶領學生通過多重體驗來感受重要概念的運用
只有真實體驗重要概念的運用,學生對其理解上的缺點和不足才會顯現出來,從而才能有針對性地進行糾正和改進,正確理解重要概念。把乏味的重要概念和學生的實際生活聯系起來,會使得學生對重要概念的認識和理解更加深刻和透徹,還可以讓學生明白學習重要概念的作用和意義,掌握運用重要概念的能力。對“呼吸作用”重要概念的實際運用,教師可以帶領學生聯系生活中的實際生產問題,進行多重體驗。教師可以在課后準備好變軟的水果、空心蘿卜以及盆底有洞的花盆等,讓學生進行觀察和思考。除此之外,教師還可以運用真實事件來帶領學生進行重要概念的感知運用,掌握科學生產的道理和技能,如各類瓜果蔬菜的日常保鮮方式等。在北方的冬天,一些人會將自己種植的盆栽安置在房間內,還緊閉窗戶,這樣的做法正確嗎?一些有地窖的家庭,想要到地窖中拿存放的蔬菜,是否可以打開地窖就立刻下去?莊稼遭遇水澇后,要立刻進行排澇又是為何?這些都是生活中真實的事情。
四、結語
生物教師要為學生提供大量豐富的真實事件材料,以及多種多樣的感知事實的方式方法,才可以更好地構建生物學的重要概念。
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