江紅梅 師光開

【摘要】生物學概念是生物學科的基礎,也是生物學領域最基本的語言表達單位。在新課程理念下高中生物核心概念教學要充分應用生物科學史,教師采取探究教學的方式,結合概念圖,通過比喻或模型,并借助現(xiàn)代網(wǎng)絡多媒體等信息技術輔助手段,使學生更好的學習生物學,發(fā)展學生智力和邏輯思維能力。

【關鍵詞】生物學;概念教學;新課程

Under shallow Xi new course principle the valid strategy of living creature core concept teaching

Jiang Hong-mei1,Shi Guang-kai2

【Abstract】The biology concept is the foundation of living creature academics, is also the most basic language expression in biology realm unit.At new under the course principle living creature core concept teaching in the senior high school want to be full application living creature science history, the teacher adopt investigation teaching of way, combine concept diagram, pass parable or model, and ask for help of a modern network a multimedia etc. information technique assistance means, make student better study biology, development student's intelligence and logic thinking ability.

【Key words】Biology;Concept teaching;New course

生物學是一門研究生命現(xiàn)象及其活動規(guī)律的自然科學,它以一系列核心概念作為分析、推理、判斷和綜合等邏輯思維過程的依據(jù)來揭示本學科的基本規(guī)律。生物學概念不僅是生物學科的基礎,而且是生物學領域最基本的語言表達單位。在生物科學迅猛發(fā)展的今天,生物學知識呈現(xiàn)出爆炸式的增長,讓我們教師更深刻地體會到教師的任務不僅僅是教會學生課本知識,更重要的是培養(yǎng)學生接觸到新的“原理、規(guī)律和方法”時能借助生物學概念能進行自我闡明的能力。概念是事物的本質(zhì)屬性在人腦中的反映,它是在概括的基礎上形成的。概念的理解需要學生邏輯加工和歸納推理的思維過程,將事物的一般的、本質(zhì)的特征在大腦中作出正確的反映的過程。有效的核心概念教學策略,能提高學生運用科學的方法解決問題、用科學的觀點理解問題、用科學的精神探索問題的能力。

教育部頒布的《普通高中生物課程標準(實驗)》(以下簡稱《標準》)提出“注重學生在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學,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”的要求,可見《標準》對學生學習核心概念是高度重視的。在傳統(tǒng)的生物學概念教學中,往往出現(xiàn)教師對概念的教學重結論輕過程,重灌輸輕引導,造成學生對生物學概念不理解只是死記硬背,很大程度上阻礙了學生對生物學學習的興趣。筆者結合自己的教學實踐,對新課程背景下高中生物教師如何有效地進行核心概念教學的體會總結如下:

1. 充分應用科學史

生物科學史是科學發(fā)生和發(fā)展的歷史、是探究過程的杰出代表、是科學家揭示出生物科學理論的動態(tài)過程,有效利用科學史的教學可以激發(fā)學生興趣、提高學生的探究能力、培養(yǎng)學生的“三維目標”、實現(xiàn)學生科學素養(yǎng)和人文精神和諧的統(tǒng)一。學生在科學史的學習中,教師要利用沿著人類認識生命規(guī)律過程的相關史實,引導學生探索生命規(guī)律,讓學生充分獲得探究體驗,從科學家的奇思妙想中不能充分汲取真正的營養(yǎng)。如“植物激素”此核心概念的教學,可以借助生物科學史,具體設計過程如下:①1880年,達尓文的向光性實驗,發(fā)現(xiàn)單側光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激,當這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時,會造成背光面生長快,因而出現(xiàn)向光性彎曲。②胚芽鞘的向光性與哪個部位有關? 1913年,詹森設計了在胚芽鞘尖端與下部之間放置瓊脂片的實驗,得出:“刺激”可以透過瓊脂塊傳遞給下部的結論。③這種刺激究竟是什么呢? 1914年,拜爾的實驗,發(fā)現(xiàn)胚芽鞘的彎曲生長,是因為胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激在其下部分布不均勻造成的。通過上三位科學家的實驗,猜想到胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的刺激可能是一種化學物質(zhì),這種化學物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。④究竟是不是化學物質(zhì)呢?如果是,是哪種化學物質(zhì)? 1926年,溫特的實驗,發(fā)現(xiàn)胚芽鞘的尖端確實產(chǎn)生了某種物質(zhì),這種物質(zhì)從尖端運輸?shù)较虏?并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分生長。溫特把這種物質(zhì)命名為生長素。⑤1934年,科學家從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質(zhì)——吲哚乙酸(IAA)。⑥1942年,科學家從高等植物中分離出生長素,并確認它就是吲哚乙酸。⑦科學家進一步研究發(fā)現(xiàn),在植物體中還有一些與生長素作用類似的物質(zhì),如苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。這一類稱為植物體中天然生長素類。⑧以后人們又不斷發(fā)現(xiàn)了一些人工合成的、與吲哚乙酸有類似生理效應的物質(zhì),為了區(qū)別植物體內(nèi)的生長素常把這類物質(zhì)叫生長素類似物。水到渠成地得出“植物激素”的概念:像生長素這樣由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運送到作用部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。

2. 利用探究

探究教學是指在教師引導下,學生主動參與到發(fā)現(xiàn)問題,尋找答案的過程中,以培養(yǎng)學生解決問題能力的教學活動。以探究的方式講授核心概念,可以將抽象的知識以實驗的過程讓學生感知,因此被眾多教師用于課堂教學。《標準》提出“倡導探究性學習,力圖促進學生學習方式的變革,引導主動參與探究過程,逐步培養(yǎng)學生獲取新知識、分析和解決問題、交流與合作等能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。““以核心概念”基因”為例,利用探究教學策略的設計如下:①提出探究問題:基因是否等于DNA?②推理與設計分析:一個DNA分子就是一個基因嗎?③取證:通過對資料數(shù)據(jù)分析出全部基因的堿基對數(shù)>DNA分子的堿基對數(shù),得出結論:基因只是DNA的片段。④解釋證據(jù):海蜇的綠色熒光蛋白基因轉到小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)小鼠能發(fā)光,證明海蜇的發(fā)光基因不僅傳給小鼠,而且能表現(xiàn)出來,起到控制小鼠的特定性狀的作用,即具有了特定的“效應”。 因此就順利地從DNA水平上給基因下一個完整的定義:基因是有遺傳效應的DNA片段。

3. 通過比喻或模型

比喻或模型法可以讓抽象問題更易理解和直觀化。如核心概念“染色體組”可以用撲克牌的類比法來講授;核心概念“減數(shù)分裂”可用模型法講授,用橡皮泥反映染色體的形態(tài)變化,用紅綠分別代表來自父方和母方的一對同源染色體,模擬減數(shù)分裂過程中各時期染色體的行為。又如,在講述DNA分子的結構時,教師將DNA分子的平面結構比喻成梯子,磷酸和脫氧核糖交替排列構成了梯子的扶手,堿基間構成的氫鍵就是梯子的踏板,這樣可很好地加深學生對DNA組成的認識。

4. 采用概念圖

概念圖是用來組織和表征知識的工具,它通常將某一主題的有關概念置于圓圈或方框之中,然后用連線將相關的概念和命題連接,連線上標明兩個概念之間的意義關系。一個完整概念圖的完成需要經(jīng)過以下幾個步驟:①選取一個知識領域;②確定關鍵概念和概念等級;③初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支;④建立概念之間的連接,并在連線上用連接詞標明兩者之間的關系;⑤在以后的學習中不斷修改和完善。理想的概念圖的具有以下幾個特征:①概念間具有明確包容關系的層次結構;②概念間的內(nèi)在邏輯關系可以用適當?shù)脑~或詞組標注出來;③)不同層級概念間的縱橫聯(lián)系清楚、明確,并形成一些交叉點:縱向聯(lián)系說明概念間的包容與被包容的關系;橫向聯(lián)系可以說明處于概念圖中同一層級水平的概念間的有意義聯(lián)系;而交叉關系則說明處于不同層級概念間的聯(lián)系。故而,在概念圖中的概念是不能被單獨表征的。如在核心概念“染色體”的教學中和學生一起構建如下的概念圖:

5. 借助現(xiàn)代信息技術輔助手段

現(xiàn)代信息技術在輔助教學上的主要手段有網(wǎng)絡技術、通信技術、虛擬現(xiàn)實技術、多媒體技術等。在教學過程中,教師使用最廣泛的是多媒體技術,它是以計算機為基礎,以交互方式處理、傳輸和管理文本、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等運載信息的媒體技術。此項技術具有聲、圖、文并茂,形成多種感官刺激,有利于對知識的記憶和保持;渲染理想的教學環(huán)境等優(yōu)點。如在講授“細胞增殖”、“減數(shù)分裂”、“神經(jīng)調(diào)節(jié)”等抽象、復雜知識時,教師可以用動畫來演示這些過程性知識。

在新課程理念下以“提高高中學生的生物科學素養(yǎng)”為根本任務的《標準》指導下,借助于生物科學史去建構概念,有效展示了概念的發(fā)展過程,學生在這樣的教學中學習的不僅僅是條條框框的生物學知識,更重要的是得到了科學方法的訓練,落實了“知識、能力、情感態(tài)度價值觀”的三維目標。采用實驗探究進行概念學習,就是通過學生自主設計實驗后在教師指導下實驗,通過學生的親自實踐不僅可利用科學事實建構科學概念,同時能發(fā)揮學生的主動性,要讓學生積極地思考,積極地參與學習活動,提高學生對生物學的學習興趣。通過比喻或模型、信息技術輔助學習核心概念,都是屬于借助一定手段使抽象概念直觀化。概念圖的運用是進一步訓練學生建立概念、理解概念的方法。

生命科學中的“規(guī)律、原理和方法”都是借助于有關生物學概念,才得以表述。而概念是人腦對現(xiàn)實的對象和現(xiàn)象的一般特征和本質(zhì)特征的反映。因此,在生物學教學中學生準確、深刻地理解、掌握概念,不僅是學好生物學的前提,也是發(fā)展學生智力和邏輯思維能力的必要條件。因此,生物教師要重視概念教學,運用有效的策略幫助學生正確理解和運用概念,進而運用生物學原理、規(guī)律解決生產(chǎn)、生活實踐中的有關生物學問題。

收稿日期:2009-10-22