概念教学讲稿（成都）.pptx

概念教学初探,成都市教科院郑达钊2014.09.02,背景（高中新课标即将修订）,初中课标的修订：P3,生物科学素养一个人参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需要的生物学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。,高中课标的叙述：P2,生物科学素养公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。,背景（初中新课标中的叙述）,概念是对事物的抽象或概括。生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。,概念示例（初中新课标的知识内容）,理解科学探究教师要帮助学生形成以下重要概念,科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设。科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。,思考：什么是概念？,我们一般认为：概念就是名词术语，如细胞、生态系统、光合作用、酶,生活中的说法：20000元/m2的房价是什么概念？高考理综考试中错一个选择题是什么概念？,一、基本理论,主要参考文献：1.邵瑞珍.教育心理学.上海教育出版社.1983.2.刘恩山.中学生物学教学论.高等教育出版社.2003.3.李高峰.初中生物学前科学概念研究.北京师范大学出版社.2011.,（一）有意义学习,学生在课堂里接受的书本知识是用语言文字符号或其他符号表示的。,在不良的教学条件下，学生可能并未理解由符号所代表的的知识，仅仅记住了某些符号的组合或词句。机械学习,在良好的教学条件下，学生能理解由符号所代表的的知识，并能融会贯通，从而发展智力、提高能力。有意义学习,1.有意义学习过程的实质,符号所代表的的新知识与学习者认知结构中已有的适当知识建立非人为的（非任意的）和实质性的（非字面的）联系。这里所谓实质性的、非人为的的联系，指新知识与学习者认知结构中已有的表象，已有意义的符号、概念或命题的联系。例如：学龄前儿童会背“四五二十”，但你问“五个四之和是多少？四个五之和又是多少？”他会目瞪口呆。但你问学过加法和乘法法则的小学生，他就能回答，这就是有意义学习。,2.有意义学习的条件,客观条件具有逻辑意义的学习材料。逻辑意义指的是材料本身与人类学习能力范围内的有关概念可以建立非人为的和实质性的联系。,主观条件认知结构中具备适当的知识；有将新知识与原有知识加以联系的倾向；主动改造旧知识、获得新知识的实际意义。,3.有意义学习的类型,代表学习（词汇学习）指学习单个符号或一组符号的意义，或者说学习它们代表什么。代表学习的心理机制是符号和它们所代表的事物或观念在学习者的认知结构中建立了相应的等值联系。例如：“狗”、“细胞”。,3.有意义学习的类型,概念学习也需要代表学习。概念学习，实质上是掌握同类事物的共同的关键特征。例如：三角形有“三个角”和“三条相连接的边”两个共同的关键特征，与它的大小、形状、颜色等特征无关。如果“三角形”这个符号对某个学习者已经具有这种一般意义，那么它就成了一个概念，成了代表概念的名词。,3.有意义学习的类型,命题学习也包含代表学习，因为命题是由单词联合组成的句子所代表的。而组成句子的单词一般不是代表一些个别的具体事物，而是代表概念。命题学习，实际上是学习几个概念联合所构成的复合意义。所以命题学习必须以概念学习为前提。,高考题示例（2012四川卷）：,1.蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞中不能发生的是A.基因的选择性表达B.DNA的半保留复制C.同源染色体的分离D.姐妹染色单体的分开命题（应用）=符号（识记）+概念（理解）,高考题示例（2013四川卷）：,1.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是A细胞的增殖和分化B光能的吸收与转化CATP的合成与分解D基因的突变与重组重点考查相关概念的内涵、外延和重要例证。,小结：,学生学习的科学文化知识是以各种各样命题的形式出现的，命题又是概念构成的，所以可以说，概念是知识的细胞，概念学习是有意义学习的核心。,（二）什么是概念？,在心理学上，一般把概念定义为具有共同的关键属性的一类对象、事件、情境或性质。同类事物的共同的关键属性，又称标准属性，在哲学上称本质属性。人类历史上形成的概念是用符号（主要是语词）来代表的，只有用符号代表的概念，才能在人与人之间进行传递。因此，教育心理学上把概念定义为由符号所代表的具有共同的关键属性的一类事物或性质。,概念获得的两种方式,概念的形成从大量的具体例子出发，从他们的实际经验的概念和肯定例证中，以归纳的方式抽取出一类事物的共同属性，从而获得某些初级概念，这种获得概念的形式叫概念形成。概念的形成典型地属于发现学习。年幼儿童获得概念的典型方式是概念形成。儿童自发形成概念的心理过程，包括辨别、抽象、分化、提出假设与检验假设和概括。,概念的同化用定义的方式直接向学习者呈现，学习者利用认知结构中原有的有关概念理解新概念，这种获得概念的方式叫概念同化。概念同化典型地属于接受学习。儿童入学以后，概念同化逐渐成为他们获得概念的主要形式。学生需将新概念与自己认知结构中原有的适当观念进行联系、分化和融会贯通。,概念获得的两种方式,提高概念教学的效率，要关注科学概念相关的五个基本要素（1）科学概念的语词（2）科学概念的内涵（3）科学概念的外延（4）科学概念的例证（5）相关前科学概念,（三）科学概念教学的五要素,（1）科学概念的语词,概念是语词的思想内容，语词是概念的语言形式。语词的学习即学习单个符号或一组符号的意义，是概念学习的基础和前提。同一概念可以用不同的语词来表达：如“脱氧核糖核酸”和“DNA”。同一语词也可以表达不同的概念：如“杜鹃”、“翻译”。,（2）科学概念的内涵,概念的内涵，就是概念所反映的事物的特有属性，又称概念的含义。内涵是概念的质的规定性，它表明概念所反映的对象“是什么”。科学概念常常是通过对“事物的本质特征”或其内涵的“确切而简要的说明”来界定的，也就是概念的定义。定义是“揭示事物的特有属性（固有属性或本质属性）”的逻辑方法。,（3）科学概念的外延,概念的外延，就是具有概念所反映的特有属性的事物，即具有概念所反映的本质属性的全部对象。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”。概念的外延，是用划分的方法确定的，即根据属性的不同，分成许多小类。并不是所有概念都有外延。真实的概念有外延，虚假的概念是没有外延的。,（4）科学概念的例证,概念的内涵规定了概念的“质”，概念的外延规定了概念的“量”。科学概念的的掌握，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。,概念的正例,概念的正例是指包含概念本质特征的的肯定例证。概念的外延是集合，概念的正例就是这个集合中的元素；概念的外延是整体，概念的正例就是个体；概念的外延是笼统的、抽象的，概念的正例是具体的、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。,概念的特例,概念的特例指的是特殊例子，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。,概念的反例,概念的反例指的是不具有某种属性的具体事务，即不在某一概念的外延中。运用反例可以加深学生对概念的准确把握，提高科学概念的教学效率。在概念教学中，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。,（5）前科学概念,生物学前科学概念指的是个体所拥有的概念内涵、外延及其例证与科学概念不尽一致的生物学概念。生物学前科学概念指的是学习者对生物学概念的内涵的不准确理解、外延的扩大或缩小，或者对概念拥有不恰当的例证。学生在日常生活中会形成大量的前科学概念；不可否认的事实是，在正规的科学课堂上，学生也会形成大量的前科学概念。,前科学概念的形成,所有生物都是有细胞构成的。蘑菇是植物，当然是生产者。光学显微镜是指以自然光为光源的显微镜。糖类物质都是甜的。细胞分化的结果是形成两个细胞。噬菌体是一类细菌。会飞的都是鸟。绿色植物白天进行光合作用，晚上进行呼吸作用。,前科学概念示例,空壳概念：PCR、腺嘌呤、限制性内切酶；不完整概念：入侵生物呈J型增长、基因突变会改变生物性状；无例证概念：直系血亲、旁系血亲；条件缺失概念：动脉内流的是动脉血；同化策略（通过已有认知结构扩充知识）使学生把外在信息纳入到已有的认知结构中，以丰富学生的个体概念。,前科学概念的类型,异质性概念：含碳化合物是有机物、自养生物是指能进行光合作用的生物；绝对化概念：生物都是由细胞构成的、细胞都有细胞核、酶都是蛋白质。顺应策略：（改变认知结构修正认知冲突）发现学生认知结构中那些与科学概念有冲突的内容，使学生调整这些个体概念的内涵，使之与科学概念一致。,前科学概念的类型,前科学概念的发展和转变,教师增强“前科学概念”的意识，学习“前科学概念”的理论。揭示和转变教师自己的生物学前科学概念。定期揭示学生的前科学概念，鉴别学生所拥有的前科学概念的类型，采用不同的教学策略区别对待。降低学生判断和推理的主观性，增强客观性；还要增强学生的证据意识。在概念教学中，要充分地运用概念的例证，养成以例子支持概念的良好习惯。,二、概念教学策略,兼谈高中生物必修1第1章走近细胞的备课策略,（一）概念教学基本策略,依据课程标准确定核心概念。围绕核心概念的语词、内涵、外延、例证等方面确定教学重难点，选择合适教法。根据学生认知结构中新旧知识的关系，利用建构学习策略建构概念的意义。利用概念图策略理清各重要概念之间的逻辑关系，构建核心概念体系。利用练习策略检验学生对重要概念掌握的水平，反馈信息，及时丰富和修正。,1.确定核心概念（重要语词）,生命系统生命活动细胞病毒细胞的统一性、细胞的多样性原核细胞、真核细胞高倍显微镜细胞学说,生命系统,细胞,2.确定重点难点（重要概念）,生命系统是指各组分间因生命活动而相互作用的复杂的系统。（内涵）生命系统存在着从细胞到生物圈的不同层次。（外延）细胞是最基本的生命系统。（正例）分子、原子、病毒不是生命系统。（反例）,生命系统,2.确定重点难点（重要概念）,细胞是生物体结构和功能的基本单位，生命活动都离不开细胞。不同细胞间既具有统一性，又存在差异性。（内涵）细胞分为原核细胞和真核细胞。（外延）真核细胞如植物细胞、动物细胞、真菌细胞，原核细胞如细菌、蓝藻。（正例）病毒是生物体，但没有细胞结构。（反例）,细胞,2.确定重点难点（重要概念）,生命系统是指各组分间因生命活动而相互作用的复杂的系统。生命系统存在着从细胞到生物圈的不同层次，其中细胞是最基本的生命系统。细胞是生物体（病毒除外）结构和功能的基本单位，生命活动都离不开细胞。细胞存在着相似的基本结构，反映了细胞的统一性；不同的细胞结构上存在着差别，反映了细胞的多样性。,2.确定重点难点（重要概念）,原核细胞与真核细胞的主要区别是有无核膜包被的细胞核。观察细胞需要使用高倍显微镜，高倍显微镜使用时应遵循相应的原则和方法。细胞学说通过对动植物细胞的研究揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说的建立过程是一个在科学研究中开拓、继承、修正和发展的过程。,3.选择教学策略（明确学生的前科学概念）,蛋白质、核酸等大分子能完成生命活动。细胞不能完成生命活动，器官才可以。所有生物都是由细胞构成的。病毒是由细菌构成的，具有细胞结构。原生动物具有组织、器官、系统。植物具有组织、器官、系统。细胞构成器官，器官构成个体。生物圈是由生物构成的。,3.选择教学策略（概念的形成和同化）,描述生命系统的含义，并与生活中的其他系统进行比较。（给出定义、同化内涵）列举生命系统的不同层次，比较它们的共性与个性。（列举正例、明确外延）通过各种事例，分析归纳出“生命活动离不开细胞、细胞是最基本的生命系统”。（列举正例和反例、形成概念）,生命系统,3.选择教学策略（概念的形成和同化）,阐述“细胞是生物体结构和功能的基本单位”的含义。（给出定义、同化内涵）了解病毒的结构及生命活动的特殊性。（列举反例、形成概念）观察各种细胞的结构，并比较它们的异同。（列举正例、形成概念）比较原核细胞与真核细胞的区别，体会细胞的多样性与统一性。（列举正例、形成概念）,细胞,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,发现学习特别强调学生像科学家那样去主动思考、探索求知，最终达到对所学知识的理解和掌握。教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识。学习的主要目的不是要记住教师和教科书上所讲的内容，而是要学生参与建立该学科的知识体系的过程。人类记忆的首要问题不是贮存，而是提取。提取信息的关键在于如何组织信息，如何知道信息贮存在哪里和怎样提取信息。学生亲自参与发现事物的活动，必然会用某种方式对它们加以组织，从而发现对记忆具有最好的效果。,布鲁纳的发现学习论：,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,学习不是教师向学生传递知识，而是学生建构自己的知识的过程，学习者不是被动的信息吸收者，他要主动的建构意义，这种建构不可能由他人替代。学习并不简单是信息的量的积累，它同时包含由于新旧知识经验的冲突而引发的观念转变和结构重组，学习过程并不简单是信息的输入、存储和提取，而是新旧知识经验之间的双向的相互作用过程。教师在教学中不是一个知识的提供者，而是一个协助者，适时创设机会由学生自己去组合、批判和澄清新旧知识的差异，进而建构自己新的认知。,建构主义的学习观：,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实，而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括，建立生物学重要概念，并以此来建构合理的知识框架，进而为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。科学既是过程，又是概念体系，两者都重要。过程和方法，建立概念的“船”和“桥”。充分利用教材中“资料分析”、“实验探究”、“技能训练”、“思考与讨论”等栏目，给学生充足的话语权和活动空间，通过学生“参与发现”和“主动建构”，真实建构概念的意义。,例：生命活动离不开细胞,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,例：细胞的多样性和统一性,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,（二）建构学习策略（建构概念的意义）,（三）练习的策略（检测概念的形成）,练习是学习者对学习任务的重复接触或重复反应，是学生外因转化为内因的重要途径。了解学生掌握概念的程度，常常通过练习或测验来进行。教师在设计练习或测验来检验学生是否真正获得概念时，必须区分知识的理解与知识的机械记忆；区分学生是根据关键特征掌握概念，还是根据无关特征回答有关概念的问题。,练习题应该做到,尽量避免用书本上使用的语句，以免学生只记住概念的语词符号。尽量用教材上未用过的例子。新的例子应体现概念的关键特征，使学生根据关键特征回答问题。使新例子的无关特征不断变化，防止学生根据无关特征回答问题。练习题可以有多种水平，以便了解学生的掌握程度，并兼顾学生的个别差异。,练习题示例,1.下列表示生命系统的结构层次中，范围由小到大的顺序正确的是A.个体细胞种群生态系统B.细胞种群个体群落C.个体群落种群生态系统D.细胞个体种群群落,目标1：生命系统及其结构层次,练习题示例,2.下列对生命系统的叙述中，正确的是A.生命系统的每个层次都是“系统”，能完整表现生命活动的最基本“生命系统”是“细胞”B.蛋白质和核酸等生命大分子本身也可算作“系统”，也属于生命系统的层次C.“生态系统”是生命系统的一个层次，它代表一定自然区域相互间与联系的各种生物D.生命系统中的“系统”层次，是每种生物个体都必须要具备的,目标1：生命系统及其结构层次,练习题示例,1.下列哪种细胞或个体具有全部的生命特征A.艾滋病毒B.人的神经细胞C.肺炎球菌D.洋葱根尖细胞2.生命活动离不开细胞，对此理解不正确的是A.没有细胞结构的病毒要寄生在活细胞内才能繁殖B.单细胞生物体具有生命的基本特征，如新陈代谢C.多细胞生物体的生命活动由每个细胞独立完成D.细胞是除病毒外的一切生物体结构和功能的基本单位,目标2：细胞是最基本的生命系统,练习题示例,1.病毒、蓝藻和酵母菌都具有的物质或结构A.细胞壁B.细胞质C.细胞膜D.遗传物质2.炭疽杆菌和酵母菌在结构上的主要区别是A.前者有细胞壁，后者无细胞壁B.前者有染色体，后者无染色体C.前者无细胞核，后者有细胞核D.前者无核糖体，后者有核糖体,目标3：细胞的多样性与统一性,练习题示例,1.下列关于高倍显微镜的使用，正确的是A.因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜B.在低倍镜下找到叶片细胞，即可换高倍物镜C.换高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调到物象清晰D.为了使高倍物镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜,目标4：高倍镜的使用方法,练习题示例,1.下列哪一项说法不符合细胞学说的主要内容A.生物都是由细胞构成的B.细胞是一个相对独立的单位C.老细胞通过细胞分裂产生新细胞D.