小论文实施概念教学全面提高学生科学素养

1 实施概念教学 全面提高学生科学素养 知识 从其结构来说 是概念与概念间所形成的这样和那样的联系 因此也可以说概念是知识的细 胞 是学生学习的核心 概念的掌握是学生学习文化科学知识的一个重要课题 生物学科也不例外 概 念在中学生物教学中占据重要的地位 是生物学知识的核心 学生只有正确理解概念 才能掌握生命活 动的规律 初中的生物学初次让孩子真正意义上接触到系统的生物学知识 是让系统知识取代模糊印象 的一个桥梁 对于刚升入初中的学生来说 生物学的感性经验很多 如何让学生对生物学产生兴趣 如 何在他们的大脑中绘出一幅比原来更加美丽的图画 如何让他们保持原有的兴趣并在此基础上进行有效 的课堂学习和课后学习 甚至让他们日后成为一个有专业水准的研究人员 我认为应该从生物学基本概 念入手 并且生物学概念作为生物学基础知识的重要组成部分 决定了它也是考试的重点内容 在近三 年的初中生物学结业考试中 重要概念占据了很大的比重 同时 新板本的 生物学课程标准 已经开 始使用 与2001年课程标准相比 作出了几处重点修定 其中之一就是 突出了重要概念 和增加了 关注重要概念的学习 的建议 那么为什么要重视概念以及核心概念的教学 什么是概念与核心概念 怎样进行概念教学 针对这些问题 我将个人的一点看法与各位同仁进行交流与分享 一 什么是概念及核心概念 一 什么是概念 概念是思维的基本形式之一 通过抽象 概括 舍弃了事物的次要的 非本质的特性 把握了事物 的本质特性 并据此把同类事物联合起来 就形成了事物的概念 所以概念是在抽象概括的基础上形成 的 从另一个角度看 概念和表象不同 表象是关于事物的形象的反映 而概念则是关于事物内在的属 性或关系的反映 每一个概念都可以从以下四方面来分析 概念名称 生物学每个概念都有一个名称 如细胞 染色体 基因 组织 器官等 概念定义 指同类事物共同本质属性的概括 如消化是指食物在消化道内被分解为可以吸收的营养 成分的过程 吸收是指营养成分通过消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程 有些事物共同特征明显 易下定义 有些事物共同特征不明显 难下定义 概念内涵 也称属性 是指概念的一切正例的共同的本质属性 例如 细胞是生物体结构和功能的 基本单位 生物结构单位和功能单位就是细胞的本质属性 概念外延 概念的外延就是具有概念所反映的特有的属性的事物的总和 外延是概念的量的规定性 它表明概念所反映的对象 有哪些 是一个集合 一个范围 而集合中的每一个个体 即此范围中的具 体事例就是概念的例证 例如 所有的原核细胞 真核细胞就是细胞的外延 而植物的细胞 动物的细 胞等就是细胞这一概念的例证中的正例 病毒不是细胞 是例证中的反例 上皮组织 结缔组织 神经 组织 肌肉组织是组织的例证 而血液和骨组织又是结缔组织的例证 二 什么是核心概念 学科的核心概念构成学科的最基本的 最主要的 最重要的概念 是处于学科中心位置 并对学生 学习具有重要作用的基础知识 在生物学课程中包括了对原理 理论等的理解和解释 是生物学科知识 的主干部分 生物学核心概念包括重要的生物学概念 重要的生物学原理 重要的生物学理论和重要的 生物学模型 二 进行概念的教学的有效策略 策略一 将抽象的概念具体化 形象化 直观化 生物学概念是高度抽象的 然而它反映的是客观存在的活生生的生物界 生物学概念教学不仅仅应 使学生记住生物学概念的一个个抽象的文字 而且应使学生透过这一个个抽象的文字看到绚丽多彩的 2 生机盎然的生物世界 因此 在向学生讲述概念时必须首先向学生提供必要的感性认识 做到 教什么 有什么 教什么 看什么 学生对生物学概念的学习是建立在学生对生命现象观察的基础上的 那 种没有建立在事实基础上而由老师硬塞给学生的概念将是 无源之水 无本之木 因没有感觉到知识的 产生过程 也就没有真正地理解概念 当遇到时具体的问题时 还是不会应用 所以学生只有从具体的 现象出发才能理解抽象的概念 在组织学习新教材 新概念时 老师必须考虑学生是否具备必要的感性 经验 如果学生没有必要的感性认识 那么他们对教材中的各种概念和规律的知识就不能真正理解 如何帮助学生理解抽象的概念是教学中经常遇到的难题 对症下药的办法是将抽象的概念具体化 形象化 直观化 常用的策略有 1 应用模型 在教学实践中 可利用生物学图形 标本 实物进行概念教学 直观形象的教具 一方面能引起学 生极强的好奇心和兴趣 另一方面可以变抽象为具体 让 死 的概念 活 起来 丰富学生的感性认 识 还可以通过让学生建构模型 来达到对概念的更深入的理解 如细胞的教学设计 可利用模式图 帮助学生区别动物与植物细胞的基本结构 可安排学生用显微 镜观察动植物细胞装片 让学生画出看到的细胞 让学生根据看到的细胞 自己制作细胞模型 通过看 比 做建立起关于细胞的有关概念 2 运用比喻和拟人 生动贴切的比喻和拟人 可以化抽象为形象 化平淡为生动 使陌生的内容变为学生熟悉的知识 让深奥的理论变得浅显易懂 如学习细胞各结构及功能时 可以这样教学 植物要自己造食 叶绿体就是它的 饭碗 以接阳光 中的能量来喂养自己 植物的液体循环不如动物发达 必须有一个暂时性的液体储存库 液泡就是它的 小水库 如学习 光合作用 概念时 我们可以把绿叶比作一个大型的 工厂 叶片的表皮细胞相当于 围 墙 叶片上的气孔相当于 厂门 叶片上的保卫细胞相当于 门卫 叶肉细胞中的叶绿体相当于 车 间 太阳能相当于 动力 二氧化碳和水相当于 原料 有机物和氧气相当于 产品 当然 比喻只借助某事物认识概念 再贴切的比喻 也不能代替概念本身 我们最终必须把对概念 的认识归结到时概念的本质上来 3 联想转换法 概念教学的困难在于对概念的理解 学生是学习的主体 教师应激发学生的学习动机 积极发挥学 生主观能动性 从学生的学习需要和成就感方面加以诱导 充分利用教材资源 挖掘教材内涵 巧妙设 计以引发学生强烈学习兴趣的求知欲的问题 激发学习动机和浓厚的学习兴趣 并利用先进的教育技术 手段 创设最佳的教学情境 引发学生展开联想和想象之翼 例如在进行花的结构教学时 子房 胚珠 受精卵比较小 不容易观察 我们可以让学生想象子房 会发育成果实 胚珠发育成种子 受精卵则发育成胚 于是 子房 胚珠 受精卵就分别成了 小果实 小种子 小胚 这样将不易观察的珠被以 无形 的东西转化为 有形 的东西来观察研究 充分发挥学生的想象力 便于学生理解抽象的概念 这样在学生脑海里便形成了 果实和种子的形成 的 正确理解 教学实际中这样的案例很多 只要教师稍加注意因势利导 巧妙地设计 加以联想 并能适时采取 转换 在教学实践中具体运用 学生会切身体会到概念的理解其实不难 策略二 剖析概念内涵和外延 深化概念的认识 任何一个完整的概念都有其特定的内涵和外延 概念的内涵是概念所反映的事物的本质属性 外延 3 是具有该本质属性的应用范围条件 所以 概念的内涵规定了概念的 质 概念的外延规定了概念的 量 在概念教学中 只有全面理解和掌握概念的内涵和外延 才能避免死记硬背 并在新情境中迁移 应用 对概念而言 其关键性特征越明显 学生对概念也就越容易掌握 所以 教师还应该注意对概念 要反复推敲 使学生不但掌握概念的内涵 还要掌握概念的外延 同时 应注意把握概念的深浅 不超 出课标的要求 具体方法如下 1 剖析概念的内涵和外延 概念的内涵是概念的本质属性 通过剖析概念的内涵 可以帮助学生深入并准确的理解概念 例如 反射 的概念 它是指在中枢神经系统的参与下 人和动物体对体内和外界环境的各种刺 激所发生的规律性的反应 其中 中枢神经系统 人和动物体 体内和外界环境的各种刺激 规 律性反应 是其内涵 体现了反射概念的本质属性 而 中枢神经系统 人和动物 就界定了反射的 范围 只有具有神经系统的动物 包括人 才具有的现象 这是反射概念的外延 在进行这一概念教 学时 教师还可举出一些例子 如含羞草受到触摸 振动时叶柄会下垂 叶片会合拢 草履虫培养液与 清水滴连通时 草履虫会聚集在培养液滴处 当在培养液边放一粒食盐时 草履虫向清水滴处聚集等 让学生判断它们是否是反射 从而提醒学生注意该概念中的各种关键性词语 中枢神经系统 人和 动物 体内和外界环境的各种刺激 规律性的反应 等 进一步使学生认识到 反射是只有神经系统的 动物 包括人 才具有的现象 其它的生物如植物 原生动物等因为没有神经系统 所以没有反射活动 通过这样详细 全面的剖析 学生对概念的理解也就更加全面 深刻 这是一种很常规也很实用的 掌握概念的方式 是对科学概念正确阐述的重要而有效的途径 增强了知识间的融会贯通 2 重视区分概念的本质属性和非本质属性 在学习生物学之前 学生在生活实践中已经形成了一些生物学的 日常概念 但因受知识范围 生 活经经验的限制 这些日常概念有时包含了非本质的东西而忽略了本质的东西 因此 它是有局限性的 不科学的 有甚至是错误的 为了使学生更好的掌握概念的本质属性 教师在进行概念教学时 还一定 要注意排除日常概念对科学概念形成所造成的障碍 运用多种方法对日常概念进行修正 补充 使学生 区分概念的本质属性与非本质属性 从而帮助学生形成科学概念 例如 大多数的鸟会飞 从表面上观察 鸟最明显的属性是 会飞 但鸵鸟是鸟却不会飞 蜜蜂 蝴蝶 苍蝇 蝙蝠等动物会飞却不是鸟 所以 会飞 不是鸟的本质属性 因演戏生活经验的限制 部 分学生很容易把 飞 这一非本质的属性作为鸟的本质属性 认为 会飞的都是鸟 或 鸟都会飞 而干扰 鸟 的科学概念的形成 所以在授课时 不但要介绍会飞的鸟 更要介绍不会飞的鸟 帮助学 生区分鸟这一概念的本质属性和非本质属性 3 通过列举例证支持概念 概念的内涵规定了概念的 质 概念的外延规定了概念的 量 但是 在概念教学中 通过对概 念的 质 和 量 两方面的学习 常常难以形成科学概念 科学概念的掌握 还需要概念的例证的支 持 概念的例证包括正例 特例和反例 1 概念的正例 概念的正例指的是包含概念所反映的本质属性的具体事物 是概念所反映的具体对象 即 包含概 念的本质特征的肯定例证 概念的外延是一个集合 概念的正例是这个集中的元素 概念的外延是整体 概念的例证是个体 概念的外延是一个范围 概念的例证是此范围中的具体事例 所以 概念的外延是 笼统的 抽象的 概念的例证是具体的 明确的 在概念教学中 列举概念的肯定例证 有利于学生分 析 概括 以 生态系统 的概念为例 生物与环境所形成的统一整体 叫做生态系统 生态系 4 统 的正例有 一个池塘 一片草地 一块农田 一片森林 一条河流等 病毒 的正例有 脊髓灰质 炎病毒 区滋病病毒 肝炎病毒 烟草花叶病毒 噬菌体 等 2 概念的特例 概念的特例指的是特殊的例子 属于概念的外延这一集合 但它不具有或不完全具有概念所反映的 本质属性 其特殊性在于 从概念的内涵上来看 它不符合 概念的质的规定性 但从概念的外延上来 看 它是这一概念的对象 在概念教学中 忽略特例 往往会导致概念的内涵混淆 外延扩大或缩小 所以 应列举充分和典 型的特例 例如 微生物 是一大类形体微小 结构比较简单 一般要借助于显微镜或电子显微镜才能 观察到的微小生物的总称 微生物 的特例就有蘑菇 银耳 黑木耳 金针菇等 这些生物 形体并不 微小 也不需要借助于显微镜或电子显微镜才能观察到 但它们都属于微生物 3 概念的反例 反例指的是不具有某种性的具体事物 即不在某一概念的外延中 反例属于与某一正概念相对的负 概念的外延 运用反例可以加深学生对 正 概念的准确把握 提高科学概念的教学效率 概念教学中 反例的列举是非常必要的 这是因为 区别某种事物的本质属性和非本质属性 从而 舍去后者并抽取出前者 是概念形成的主要方法之一 例如 竞争 指的是 利用共同资源的两种生物 之间 由于争夺食物和空间等而发生的斗争 鹊巣鸠占 是其正例 两狗争骨 是其反例 4 利用概念图 传统的知识梳理更着眼于知识的线索整理 虽也在梳理过程中也经常采用流线图 表格等形式和手 段 能给予学生一个清晰的知识框架和结构 但相对概念图而言 对于各概念知识点的内在联系 功能 性的直观理解上有所欠缺 概念图与传统的知识梳理两者不可偏废 它们是相互补充 相辅相成的关系 概念图的制作是建立 在对知识结构体系明晰的基础上 所以可以理解为概念图是传统知识梳理的提升 一个概念常有一个核心概念贯穿其中 通过构建概念图 有助于学生理解和掌握核心概念 教师运 用概念图进行教学 能更好地组织和呈现教学内容 帮助学生感知和理解概念在知识体系中的位置和意 义 概念图直观形象地表达知识结构 将零散的知识系统化 直观的反映出各概念之间的联系和派生关 系 从而帮助学生对整个知识点构建和多元知识产生完整的体系结构 策略三 以旧拓新 实现由前科学概念向科学概念的转化 新概念的形成和同化是建立在学生已有的认知结构基础之上的 因此学生已有的与生物学相关的感 性知识是概念教学的重要资源 只有当新概念和已有概念联系起来并且使学生掌握的新概念体系 才能 对新概念有深入的理解 学生对科学概念的学习并不是从零开始的 而是基于原有的认识逐步建构的 在学习生物学之前 学生在生活实践中已经形成了一些生物学的 日常概念 但因受知识范围 生活经验的限制 这些日常 概念有时包含了非本质的东西而忽略了本质的东西 因些 它是有局限性的 不科学的 有时甚至是错 误的 这就是生物前科学概念 这些前科学概念虽然在一定程度上影响着科学概念的形成 而会增加学 生理解概念的难度 但是 它也是科学概念教学的重要资源 在教学中 要基于学生的前科学概念 有针对性地开展教学活动 同时 学生的前概念是科学教学的重要资源 这是因为 学生的前概念并不都是错误的 其作用并 不都是消极的 而且 很多前概念是学生在现实生活中对周围事物获得的一些感性印象 积累的一些缺 乏概括和科学性的经验 对处理和解释现实世界中的问题是合理和有用的 在教学中 要基于学生的前 概念 有针对性地开展教学活动 帮助学生将原有的概念改变 发展和重建 使学生原有的某种知识经 5 验由于受到与它不一致的新以验的影响而发生的重大改变实验概念的转变 即学习者由前科学概念向科 学概念转变 由误解概念向正确概念转变 漠视前概念的教学是在构建 空中楼阁 是脱离现实的科学空想 那种将前概念定位于科学概念的 绝对对立面的观念和思想 是对学生个体知识经验的忽略 是对错误概念资源价值的否认 2 生物学前科学概念的转变策略 1 及时反馈错误概念并给出科学解释 反馈错误概念时 右以个别讲解 分析 也可将学生的错误概念汇总起来 然后给出科学的解释 集中反馈给大家 被揭示出了错误概念的学生 除了可以看到自己的错误概念之外 还可以看到其他同 学都具有什么样的错误概念 所以用用反馈表集中反馈给全体学生 可以使其他学生能够 有则改之 无则加勉 2 在课堂教学中进行有效纠正 通过实验让学生亲身感知来纠正错误概念 如 在练习显微镜的操作时 提问 当你在观察标本时看到的在视野的左上方 你该怎样移动玻 片才能使物像到视野中央 许多同学很快地回答 向右下方移动 我让全体同学向右下方移支 结 果物像在视野中消失了 和同学们分析原因后 再让同学们向左上方移动把物像找回来 移到时视野中 央 然后再给学生讲清楚之所以这样 是因为在显微镜视野中观察到的物像是倒像的科学道理 通过试 验操作 比老师口头讲解更具有说服力 从而为学生深刻理解科学概念创造了条件 通过分析比较来纠正学生的前科学概念 如 学习完植物的呼吸作用后 许多同学仍坚持认为 植物通过学习叶片上的气孔 只能吸收二氧 化碳 释放氧气 为了纠下这个前科学概念 可让学生做测量绿色植物在白天进行有氧呼吸释放二氧化 碳的实验 当试管内澄清石灰水变混浊后 学生就会马上意识到时植物在白天也能进行呼吸作用 然后 老师再让学生从原料 产物 条件 场所等方面分别比较光合作用与呼吸作用有何不同 通过比较 能 使学生认识到前概念的错误根源所在 从而学生辨析前概念打下基础 通过矛盾冲突来纠正学生的概念 如在学习