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化学生物学的概念范文

发布时间:2024-02-02 15:08:17

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化学生物学的概念

篇1

所谓错误概念指的是学习者在以往生活与学习中形成的与科学理论相违背的概念。例如:如图1所示,轨道光滑,将小球由A点静止释放,在学习该模型的特点之前,大部分学生凭借直觉都认为小球可以到达与A点等高的B点。可见,错误概念并不是简单的由于理解偏差或遗忘而造成的错误,它们常常与学习者的日常生活经验与直觉联系在一起,对学习者的思维与认知过程有较大的影响。

2 错误概念转化的条件

传统的教学仅关注新知识的讲授,但是新知识并不能自动校正学生原有的错误概念,因此教学后学生在分析具体问题时还是信奉原来的概念。针对以上问题,波斯纳(Posner)在研究了错误概念自身的特点后,提出了错误概念转变的四个条件(如图2所示)。

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根据波斯纳的理论,要转化错误概念,首先必须对错误概念产生不满,因为只有当学习者发现自己原有的概念已经不起作用时,他们才会愿意去改变这种概念。其次,学习者必须理解新概念,如果不理解则仍会维持原来的错误概念,因此能否理解新概念的真正含义,形成整体理解与深层表征,是学习者接受新概念的前提条件。同时,新概念必须与学习者原来的知识、经验、直觉印象一致,即学习者认为新概念是合理的,才会真正接受。最后学习者还需要看到新概念的价值即有效性,体会到新概念能解决用原来概念难以解决的问题,这意味着学习者以后能将其取代原来的概念。

3 错误概念转化的教学策略

基于波斯纳的概念转变条件,结合高中物理学科的特点,对于物理教学中错误概念的转化可以采用以下的教学策略(如图3所示)

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(1)创设课堂情境,暴露错误概念

要解决问题,首先要发现问题,因此为了了解学生的真正想法,促进错误概念的转变,教学过程中应当创设开放、互相接纳的课堂气氛,使学生能够大胆表达自己的想法,暴露其错误概念。

教学片断1

师:首先我们来观看一个视频(播放过山车(图4)视频),(拿出实验装置)现有一个实验装置(如图5所示),好比是过山车的轨道,小球相当于过山车,现将小球从A处释放,大家猜测一下小球能否到达与A点等高的B处?

[TP12GW64。TIF,BP#]

生:能。

师:能否说明一下理由?

生:小球在下滑的过程中机械能守恒,当小球达到最高点时动能为零,因此可以达到相同的高度。

点评 过山车是学生感兴趣的内容,课堂结合过山车的视频及实验模型,有利于吸引学生对于问题的注意力,学生对感兴趣的问题自然会踊跃地表达自己的观点,这为问题的展开做了很好的铺垫。

(2)呈现事实结果,引发认知冲突

要让学生产生对错误概念的不满就必需引发其认知冲突,让学生意识到与原有概念相对立的事实或观点,这是转变学生错误概念的最基本的条件。

教学片断2

师:现在我请刚才猜测结果的同学上来演示一下这个实验,检验一下实验结果是否与预测的相同。

学生进行演示实验,结果发现小球没到达最高点就掉下来了,学生们的反应都比较惊讶。

点评 让学生自己来进行实验,更利于引起学生的认知冲突,激发学生深入探索问题的欲望,为错误概念的转变奠定了基础。

(3)分析错误原因,找到错误根源

通过与学生分析其错误原因,找到其错误概念的根源,才能让学生了解其原有概念的不正确之处,学生也就能较为主动的去学习新的概念,为转变错误概念做了准备。

教学片断3

师:刚才实验的结果与大家所猜测的不同,这是什么原因呢?

生:是不是因为有摩擦力的原因。

师:摩擦力的因素肯定有,但由于该装置的摩擦力很小,而实验现象中小球很早就脱离轨道了,说明摩擦力不是主要的原因。

[TP12GW65。TIF,Y#]

师:首先大家的机械能守恒思想肯定正确的,但这里为什么得到的结论不正确?我们先来回忆一下以前遇到过的一个问题(如图6所示):斜面与平面均光滑,忽略能量的损失,从左侧斜面A处静止释放的小球能否到达右侧等高处B?

生:能。

师:正确,但我们同样是利用机械能守恒,为什么这里又是正确的?看来问题不是出在机械能守恒这个定律上,大家来思考一下这两个模型的不同之处。

生:在第一个模型中是小球是圆周运动而第二个模型中小球是直线运动。

师:非常好,我们发现两个模型所描述的运动属性是不同的。

评价 通过有层次问题的铺设与展开,同时结合新旧模型之间的比较,使学生逐步体会到原来概念的错误之处,找到错误的根源。

(4)抓住问题本质,理解新的概念

在找到错误根源之后,对新的概念进行详细的分析,抓住问题的本质,帮助学生对新概念的理解。

教学片断4

师:既然我们找到了两个模型中运动属性的不同之处,那么我们来回忆一下做圆周运动的物体在最高点的受力情况应满足什么条件?

生:合力提供做圆周运动所需的向心力,即F合=m[SX(]v2[]R[SX)]。

师:很好,那么请大家思考在我们刚才的圆轨道模型中,小球在最高点的最小速度可以是零吗?

生:不行,因为在最高点小球合力的最小值为mg,因此最小速度为[KF(]gR[KF)]。

[TP12GW66。TIF,Y#]

师:正确,在圆轨道模型中,小球要通过轨道最高点的速度至少是[KF(]gR[KF)](如图7所示),现在我们能否利用这个结论来解释一下为什么刚才的实验中,小球还没运动到轨道的最高点就下落了呢?

生:在直线运动中,由于小球在最高点的速度为零,因此利用机械能守恒定律,小球能到达最高点,但在圆轨道上,如果小球能到达最高点,那么根据机械能守恒,小球在最高点的速度为应为零,但由于该模型小球到达最高点的速度至少为[KF(]gR[KF)],因此小球到不了最高点。

师:非常好,我们发现小球到不了最高点并不是机械能守恒定律失效了而是由于小球的运动特点造成的。

评价 教师通过问题的引导,帮助学生总结出圆轨道模型中小球在最高点的受力情况及速度的最小值,并以此出发对两个模型进行辨析,达到让学生真正理解新概念的目的。

(5)根据新的概念,实践原有问题

教学片断5

师:现在要使小球可以到达圆轨道的最高点,请同学们计算一下小球的释放点在哪?

生:根据机械能守恒及小球最高点的速度可得

[JZ]mgh=[SX(]1[]2[SX)]mgR,

故释放点在第一次释放点的上方[SX(]1[]2[SX)]R。

师:请你上来做一下实验,从你确定的释放点释放,观察结果。

生:实验结果表明小球能到达最高点。

评价 将学生学习的新概念应用于原来的模型,再结合亲自实验的验证,能使学生对新概念有更好的认识,体会其正确性,从而真正接受新的概念。

(6)运用新的概念,解决新的问题

教学片断6

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师:如果我将刚才的轨道模型改为一根管子(如图8所示),试问小球从A处释放,如忽略摩擦力,小球能否到达与A点等高的B处?

生:可以到达,因为小球在该模型的最高点合力的最小值可以为零,根据合力等于向心力的关系,故最小速度为零。

师:非常正确,大家已经能根据具体模型的特点来分析物体的运动特征了。

篇2

0引言

在检验医学中临床生物化学检验是重要的组成部分之一,在实验室有主要地位。临床生物化学检验主要是通过现代科学技术,对患者体液中的化学成分进行分析,在临床诊断中有助于医师对患者的病情进行分析、预防、治疗,临床生物化学检验是一门新兴技术,随着医疗技术的不断发展,改线技术也逐渐的完善、成熟,逐渐的成为临床诊断中重要的技术之一。对生物化学检验进行深入的研究与分析,能在一定程度上促进临床医学的发展。

1临床生物化学检验概述

在对临床生物化学检验进行了解前,首先应对生物化学进行简单的认识,生物化学是对生物的化学组成、生物结构与生命中的化学变化进行研究的学科,生物化学的内容包含了激素、核酸、维生素、无机离子、蛋白质、遗传、繁殖、结构、功能以及物质代谢等等[1]。进行研究的目的是对疾病发生过程中生物化学的变化情况进行描述,帮助临床医师对患者病症的生物化学成分进行分析、判断,提供相应的治疗依据。临床生物化学检验主要是通过生化检验对主要化学成分进行分析,对患者的机能、病情进行有效的评估,为临床疾病的治疗与预防提供依据。

2临床生物化学检验技术发展趋势

20世纪末期,随着生物化学、临床医学及分析化学的发展与进步,同时计算机技术与自动化技术的迅猛发展,在一定程度上促进了生物化学的进步,提升了临床生物化学检验技术水平。新世纪以后,随着分子生物学的逐渐成熟与核酸分子杂交技术的推广[2],临床生化试验在一定程度上提高了生物学检验技术水平。另一方面,临床生化检验技术在计算机信息技术与自动化分析技术的支持下迅速发展。目前,临床生物化学检验在电介质平衡、酸碱平衡、糖尿病、精神疾病、肾脏疾病、心肌损伤等多种疾病的检验中得到了广泛的应用,且取得了显著的效果,该项技术的发展也开始从横向发展专为纵向深化。

3临床生物化学检验常用技术

临床生物化学检验技术是在自动化生化仪器的广泛应用的基础上对生物化学检验技术进行推动的一种检验技术,现阶段医学技术中生化检验的频率逐渐的增加,现代科学技术与生化技术不断融合,产生了一些新兴的检验技术,例如:生物传感、光谱分析等,取得了显著的应用效果,其中光谱分析技术与电化学分析技术是临床生物化学检验中最常用的两种技术。

3.1光谱分析

发射光谱分析技术发射光谱分析技术主要包含了火焰光谱与荧光分析两种方法,其中火焰光谱主要是在火化与电弧的作用下,让物质在高温状态离解为离子或者原子后,发射出光谱线,然后根据强度在试样品中的含量为标准,得到具体的含量。荧光分析则是利用荧光强弱对物质的含量进行测定,该种方法具有高灵敏度,能够对复杂组分进行微量分析的应用优势,但是对测定条件与仪器的要求较高。原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是待测元素灯的特征谱线穿过供试品,经过试原子化产生原子蒸汽以后,将蒸汽中需要测量的元素基态原子吸收,并对辐射光的强度减弱情况进行测定,得到供试品内元素的含量。进行原子吸收测定会受到背景干扰,因此在进行原子吸收分光广度分析时,必须对背景影响进行考虑,同时原子化条件、波长变化也会影响检测的灵敏性与稳定性[3-11],因此在检测时应尽可能的避免影响因素,提高检测质量。可见分光光度法该方法的应用原理是朗柏-比尔定律,比较法、标准曲线法师进行吸收光谱法的定量测量方法。

3.2电化学分析

在实验技术与电化学基本原理的基础上,根据物质的电化学性质,例如:电导、电量、电位计化学含量的多少进行分析的一种方法。电化学分析技术具有高灵敏度、高精确度、高选择性、操作简单等优点。现阶段所应用的例子电位选择分析法,其原理是根据溶液内活性物质与电极电位之间的关系进行分析,具有操作简单、选择性好、分析效率高的优点。

篇3

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)48-0130-03

当前,我国正处于经济社会发展的关键阶段,工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化的进程不断加快,对高素质劳动者和技能型人才提出了新的要求。五年制高职作为培养新型技能人才的重要渠道,必须坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的目标,创新人才培养模式,注重内涵发展,以为社会培养生产、管理、服务第一线的用得上、留得住的应用型人才为出发点和落脚点,不断适应用人单位对技能人才的要求。探索“工学结合一体化”的技能人才培养模式,建立以职业活动为导向、以校企合作为基础、以综合职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融会贯通的工学结合一体化课程体系,是提高技能人才培养质量,加快技能人才规模化培养,探索中国特色职业教育改革与发展的必由之路。

一、工学结合一体化课程及其内涵

工学结合一体化课程,是指按照经济社会发展需要和技能人才培养规律,根据国家职业标准,以综合职业能力为培养目标,通过典型工作任务分析、构建课程体系,并以具体工作任务为学习载体,按照工作过程和学习者自主学习要求设计和安排教学活动的课程。它明确了技能人才的培养目标,即培养其综合职业能力,即在真实工作情境中整体化地解决综合性专业问题的能力和相应的技术思维方式,包括专业能力、方法能力和社会能力。其课程体系源于从企业真实工作过程的代表性工作任务中提炼出的典型工作任务,教学的内容则是典型工作任务转化过来的学习任务,实施教学以学生为中心。工学结合一体化课程体现理论教学和实践教学的融通合一,专业学习和工作实践学做合一,能力培养和工作岗位对接合一的特征。其直接来源是企业的典型工作任务,这就决定了它必须以校企合作为基础,按照企业实际工作过程实施教学。也就是说,学习就是工作,通过工作实现学习。

二、五年制高职学生学习方式现状分析

学习方式,也称学习风格,是学习者持续一贯的带有个性特征的方式,是学习策略和学习倾向的总和。它指的是学生在完成学习任务过程中的基本的行为和认知的取向,反映了学生倾向于以什么样的行为和认知方式去完成学习任务,它直接影响着学生的学习结果。

1.传统的“三中心”教学模式使学生形成了单一、被动的学习方式。受我国“重学历、轻能力”、“重知识、轻技能”的社会文化价值取向的影响,长期以来,五年制高职教育的人才培养模式往往体现“类基础教育”、“类高等教育”的特征。在体现以“课堂、教师、课本”三中心为主的传统教学模式下,教学是教师对学生的“单向”培养,教师负责教,学生负责学。很少有学生自主学习的空间和时间,学生很少有根据自己的理解发表看法与意见的机会,即便是有师生互动,那也都是由教师精心策划和安排的,学生也只能按部就班,学生的想象力和创造力无形中受到了教师的控制。教学关系成为:我讲你听、我问你答、我写你抄、我给你收。教支配、控制学,学无条件地服从教,这形成了教师对学生的权威性和学生对教师的依赖性,学生的独立性和个性得不到尊重和发展,致使学生形成了单一、被动的学习方式。

2.传统的学科本位观念遏制了学生自主学习能力的培养。受传统学科教育的影响,五年制高职教育过分注重知识体系的完整性,课程体系和教学内容过分强调理论的系统性,缺少与社会实际、生产实际、学生生活相联系的生动活泼的内容。教师习惯于“粉笔+黑板”的授课方式,学生习惯于听理论、背理论、考理论的学习方式。这种学科本位观念导致教学过程重灌输轻引导、重接受轻探索、重理论轻实践,使学生的创造思维和实践能力不能得到有效的锻炼。长此以往,这必然养成学生依赖老师讲解的心理,学生惰性加大,不善于思考,不爱动脑筋。在这种只注重“教”,不考虑“学”的情况下,学生难于自主学习,也无力自主学习。

3.传统的“师道尊严”使学生失去了合作、探究学习的机会。一句“一日为师终身为父”的古训,巧妙地将师生关系血缘化、政治化、等级化。在“师道尊严”的幌子下,教师可以随意对学生(甚至包括家长)发号施令、指手画脚,学生却不能有一点与老师要求不相符的言行,他们的聪明才智得不到展现,个性得不到张扬。课堂教学以教师为中心,学生以老师讲授的内容为示范,不断在课中、课后重复演练、模仿,他们对知识、技能的理解完全按照课本和教师的思路进行,不会也不敢对相关知识产生不同看法,提出不同意见,完全变成了接受知识的容器、唯命是从的学习“仆人”,没有自主、合作、探究学习的机会和权利。工学结合一体化课程开发的核心,是从工作世界中寻找一系列具有职业的典型意义的综合性工作任务,打破传统的学科体系和教学模式,根据职业教育培养目标的要求来重新整合教学资源,体现能力本位的特点,强调学生的自主学习、合作学习、探究学习。使学生的主体意识、能动性和创造性不断得到发展,是当前深入推进教学改革的核心任务。

三、五年制高职学生学习方式转变的策略

转变学习方式,就是要改变不利于学生发展的学习行为,以培养创新精神和实践能力为主要目的,协调教学活动的整体结构,把学习变成人的主体性、能动性、独立性不断生成、张扬、发展、提升的过程,使学生的学习活动能够更有效促进其发展。

1.加强专业入学教育,提高学生学习主动性。五年制高职生源中,很多都是在初中阶段成绩相对较差、考不上高中的学生,多数人入学动机不明确,专业选择比较盲目。有的是服从家长意愿上学的,有的是因为同学在同一所学校上学而报考的,也有一些是因为听说某个专业毕业后能找到好工作而就读的,更有一部分学生是因为年龄太小只好上学混时间。他们对自己专业的学习情况不了解,对专业课程的目标与作用不清楚,因此学习积极性不高,主动性不强。专业入学教育是使学生明确专业与课程学习目标,提高学习积极性和主动性的有效途径。首先,我们要充分发挥专业教师的作用,以专业人才培养方案为蓝本,加强对新生的专业教育。我们要巩固学生的专业思想,帮助他们了解自己的专业背景、专业特色、课程设置、就业方向等,让他们充分认识所学专业的特点和前景,稳定其专业思想,使其树立学习目标,激发学习兴趣。其次,我们要着重介绍高职阶段工学结合一体化课程的学习方式和方法,教育新生明确学习主体的角色转变,学会利用图书馆和网络等各种资源自我解惑,把握学习的主动权,提醒学生合理有效地安排学习时间,养成良好的学习习惯。

2.更新教学理念,促进学生学习方式转变。工学结合一体化课程改革的核心是培养学生的综合职业能力,强调以训练和提高学生的技能为基点,以实现主要能力目标为主线,以市场对人才的需求为导向。这一新的教学理念促使教师必须更新教学观念,转变自身角色,由知识的传授者变为学生学习的组织者、引导者和促进者,树立起新的课程观、教学观和教学目标观。课程不再只是特定知识的载体,而是教师与学生共同完成项目任务的过程;教学也不再是教学生学,而是师生交往、积极互动、共同发展的过程,是教师教与学生学的统一,其中教师只起教学的主导作用,学生才是学习的主体。新的教学目标观也不再是单一的知识与技能,更要使学生在通过咨询、计划、决策、实施、控制、评估等步骤完成学习领域的同时,获得相应的专业能力、方法能力和社会能力,促进其综合职业能力的提升。在这样的教学理念下,学生的学习方式势必发生转变,使学生懂得学习的过程不是被动地接受课本上的现成结论,而是一个学生亲自参与、师生互动、生生互动的实践与创新的过程。

3.创设学习情境,培养学生自主学习能力。工学结合一体化课程,以培养学生综合职业能力为目标,需要学生通过小组学习或自我学习的形式,运用各种设备和材料,在教师帮助下完成实际的具有完整工作过程的学习任务,从而通过显性学习任务的实施实现隐性关键能力的培养。因此,我们为学生创建类似于企业工作环境的学习情境,以典型工作任务为载体,让学生在做中学,掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识,对转变学生学习方式、培养其自主学习能力至关重要。学生在尽量真实的职业情境中学习“如何工作”,在以项目为载体的综合化情境中完成完整的工作过程,势必能提高其应用知识的意识,激发学习的兴趣和创新思维,更有利于其自主学习能力的培养。

4.转变教学方式,强化学生合作、探究学习意识。工学结合一体化课程的实施强调以学生为主体,教师为主导的学习与工作过程,强调学生不断输出学业以验证学习效果。传统的灌输式教学方式显然不能适应新课程实施的要求,也不利于学生学习方式的转变。因此,教师应转变教学方式,推行行动导向教学,应用现代信息技术,多渠道系统优化教学过程,增强教学的实践性、针对性和实效性。教师通过向学生传授行动领域的知识,指导、引领学生按照工作过程系统化原则完成学习任务。教师要把学生置于开放的、动态的、多元化的环境中,从重教师“教”向重学生“学”转变,调动学生学习积极性和主动性。在教学流程设计上,教师由重结果向重过程转变,将关注的重点放在提供给学生更多地获取知识的方法和渠道上,让学生明白怎样学,引导学生进行自我评估,激发学生积极参与讨论,充分发挥学生的主体作用,强调学生之间的合作和交流,使他们在合作学习、自主探究中获得一种新的学习体验,从而进一步强化学生的合作、探究意识。

当今,转变学生的学习方式已成为职业院校教育教学改革的必然要求,也是一种学习理念的根本性转变。工学结合一体化课程,以学生为主体的行动导向教学过程,正是师生解放思想、更新观念、转变学习方式的过程。这种教学模式不仅大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度,更使其从以往的被动学习转变为主动学习;不仅强化了师生间的交流,活跃了课堂气氛,更使学生的创新、创造思维模式得到了提高;不仅重视知识本身的获取,更注重获取知识的方法和学生自身综合职业能力的提升。这一以校企合作为基础、以综合职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融会贯通的课程体系必将对学生学习方式的转变产生积极影响。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学基本问题的思考[J].职业技术教育,2006,(1).

[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.

[3]陈永芳.职业技术教育专业教学论[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.

篇4

1.关于生物学核心概念

生物学核心概念是生物学最核心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,它们相互组合构成了学科基本结构的骨架。对生物科学核心概念的理解是生物科学素养中的重要组成部分,更是中学生物学教学的基础和核心。核心概念的教学实践过程是生物课堂文化建构的基础和重点,同时生物课堂文化的构建会极大的促进学生形成核心概念。如何有效的进行核心概念教学建构生物课堂文化,是非常值得探讨和深入思考的。

2011版新课标中强调重要概念的学习,注重学生重要概念的形成过程,《标准》认为“围绕着生物学重要概念来组织开展教学活动,能有效地提高教学效益,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用”。实验教学在生物教学中占据着非常重要的地位,通过实验教学可以培养学生的科学思维和实验技能,促使学生更深刻地掌握生命活动规律,培养学生的科学探究能力,因此实验教学是学生掌握知识与能力发展的不可缺少的一个重要环节。通过实验教学更能体现学生学习的主体地位,促进学生对概念的形成过程的认识,从而实现教学的有效性构建生物课堂文化。

2.关于课堂文化

生物课堂文化可以通俗理解为生物学科课堂教与学的习惯或特色,是形成学生生物学科素养的学科规范、 价值观念、思维方式与课堂行为等,课堂文化构建就是通过智慧型教师的教育智慧,创建、激发富有生命的、有效的课堂,从而形成一种对生命的理解、关怀与尊重;开放、自由、和谐、智慧的,是通过课堂学习有效性实现的。本文包含以下四个观点:

第一:课堂学习的有效性强调课堂学习的任务驱动,使学生在课堂一开始就把主要任务交给学生,激发学的潜能和责任感;

第二:课堂学习的有效性强调学生自主学习,所以优化课堂学习过程的切入点是交给学生自学的方法,“教”是为了“不教”;

第三:生物课堂文化的构建强调课堂学习一开始不要急于学习具体的知识,而是引导学生寻找某一类知识的规律和解决这一类问题的切入点;

第四:生物课堂文化构建的核心是把课堂学习过程看成一个系统,生物学科概念、常识性知识、规律性原理等系统性差,采用的是整体――部分――整体的课堂思维活动形式,进行课堂结构化加工,整合课堂学习思维过程。

二、课堂文化构成的三要素

课堂文化是课堂活动中师生共同形成的价值取向和行为特征,更多的强调学生的主体作用。学生学习包括“唤醒、内化、应用”三个阶段,富有活力的课堂文化行为特征(见下图):任何一个学科的课堂没有结构化特征,很难形成课堂的功能和课堂文化,课堂文化的构建源于课堂学习活动的有效性,主要体现在:教学过程交往的有效性、学科知识处理的有效性 、课堂学习的唤醒、内化和应用等多个方面。

隐藏在生物课堂文化背后的是生物学本身的学科内容魅力,即生物学文化,它是世界历代生物学家在认识、创建生物学理论过程中,发现、创造生物学研究方法、概念、定律、价值标准、科学精神等的总和。在课堂教学中,教师不仅传授生物学知识、概念与规律及其应用,更应该做生物学科文化的传播者,课堂教学中要创造一种充满“活力”的文化环境,要在课堂上让学生充满好奇心,是对话与交流、自主与合作、表现与质疑的课堂、争鸣与碰撞、生成与思辨、激励与评价的课堂。课堂学习需要在科学性、简约性、逻辑性、创新性中注入情感,才能发展学生学科能力。

三、课堂学习的结构化促进概念的构建

概念通俗理解就是基于本学科系统知识的一个“约定”,是课堂师生交流的工具性语言, 为加强教学活动的有效性和概念的学习,不断尝试四步教学结构模式,即:

环节一:检测导入与整体感知

实施课堂检测是提高课堂教学有效性的策略之一,课堂检测在课堂教学环节中出现的位置主要包括: 导入检测、重难点检测、课尾学习评价性检测, 最为有效的是导入检测,检测让学生一上课就进入高效学习状态,课前时间一般在5分钟之内完成,检测不是孤立于新授课内容之外的,往往是对于前概念知识的梳理与铺垫,通过展示课堂学习知识树框架的形式自然进入新课学习。

环节二:要点精析与合作学习

教师在课堂上的任务应从教知识为重点转化为教方法为重点,从而生成学生的学科能力。

环节三:探寻规律与练习回归

课堂上学生的学习效果可分为四个层级,分解下来就是:听懂―记住―学会―活用。课堂的核心环节就是学会。

环节四: 拓展提升与整体思考

新课程改革理念指导下的课堂从知识本位转向能力本位,知识和方法可以传授,能力是无法传授的,“课堂”是学生完成学习的“学习场”,学生的学科素养、学科能力的养成是学生运用学科知识和学科方法解决生活实际中的问题中产生的。课堂的结构化教学模式上始终以课堂知识体系和回归上位知识体系为指导,所以在课堂结尾三分钟必须留给学生思考本节课所学到了什么,把一节课的结构化知识再现给学生,运用学生小组合作画概念理解图作为小结,可使一节课的知识与学段或学科知识构成体系,帮助学生理顺各个学习单元(一节课)的关系,这种整体思考方法可达到课堂学习的有效性。

总之,生物课堂文化的构建策略不禁同一模式,但以概念学习的有效性为切入点,能逐步帮助学生形成结构化的课堂学习习惯,有助于学生保存生物课堂学习成果,提高学生的生物科学素养。

参考文献:

篇5

中图分类号:p5883 文献标志码:a

文章编号:672-656(202)04-000-11

0引言

大陆地壳的形成一般归结为2个典型的板块构造位置,即活动大陆边缘和板内[]。其中,板内的大陆生长与地幔柱的岩浆板底垫托作用或岩浆底侵作用(magmatic underplating)有关,而板缘的大陆生长则主要通过俯冲增生和弧陆碰撞来实现的。而且,会聚大陆边缘通常被认为是下地壳增生(包括幔源岩浆板底垫托作用和俯冲增生)的主要场所[2]。然而,很少有实例是来自活动大陆边缘的下地壳包体[2-3]。

麻粒岩包体和麻粒岩地体(尤其是高压麻粒岩)通常被认为是透视下地壳的窗口[2]。高压麻粒岩通常被认为代表高级的变基性岩,并以单斜辉石+斜长石+石榴子石+石英等矿物组合为主要特征[4-6], 至于其他次要矿物如角闪石和蓝晶石等是否出现,取决于水活度和全岩成分[7]。高压麻粒岩不同于榴辉岩的是其矿物组合中含有斜长石和(或)贫硬玉分子的单斜辉石,而中压麻粒岩不同于高压麻粒岩的主要特征是其矿物组合中含有斜方辉石,但是高压麻粒岩在峰期之后减压过程中可能会形成以后成合晶冠状体形式存在的斜方辉石[7]。高压麻粒岩出露相当广泛,从古元古代(如华北恒山杂岩[8])到新生代(如喜马拉雅山脉)的诸多大陆碰撞造山带中均有报道。前人研究结果显示,当变质温度超过800 ℃时,变质压力可能超过4 gpa[5],这意味着加厚地壳(或俯冲地壳)的下部经历了高温作用。另外,高压麻粒岩有时也与中温榴辉岩共生,如华力西造山带[9]。在特定地带鉴定出高压麻粒岩有助于对涉及大陆碰撞及相关过程中下地壳演化的认识,而对高压麻粒岩相变质作用的岩石学观察和年代学测定对理解变质作用和下地壳演化之间的关系至关重要。但是,获得精确的高压麻粒岩相变质作用的时代往往比较困难。这种困难主要来自于后期多阶段变质作用叠加以及相关过程导致的矿物间同位素体系(尤其是sm-nd和rb-sr)的重置或不平衡,因此影响了对岩石的形成过程和构造背景的认识。

在过去的20年里,众多研究者对华北克拉通前寒武纪变质基底和下地壳包体岩石开展了大量的岩石学、构造地质学、地球化学和地质年代学研究,并在其形成和演化上获得了若干重要进展,进一步将华北克拉通变质基底划分为东部陆块、西部陆块及分割东部和西部陆块的中部造山带[0-]。目前就东、西部陆块沿中部造山带在大约85 ga完成克拉通拼合已经达成共识[0-7]。拼合完成之后,在6~85 ga期间,克拉通内部和边缘经历了一系列的拉张和裂谷事件,形成了伴随有镁铁质岩浆群侵位的拗拉槽和边缘裂谷盆地,发育有斜长岩辉长岩纹长二长岩环斑花岗岩套和a型花岗岩,以及超钾火山岩的喷发[7-22]。值得注意的是,目前已报道的古元古代高压麻粒岩相变质作用主要来自于中部造山带[8,0-3,23],而东部陆块仅在胶东和信阳地区见有零星报道[24]。此外,对华北克拉通古元古代高压麻粒岩相变质作用的构造背景还存在2种不同的解释:一种观点认为这些高压

麻粒岩形成于东、西部陆块拼合的碰撞造山环境中[8,-4];另一种观点则认为它们是古元古代地幔柱活动的产物[8-20,24]。存在争议的一个重要原因是对高压麻粒岩相变质作用缺少直接的岩石学和年代学观察,尤其是在华北克拉通东南缘或东部陆块的南部。目前,在所研究的区域,仅见高压麻粒岩相变质作用的岩石学证据和模糊的(晚)古元古代年龄的分开报道。最近,xu等在徐州—宿州地区发现了榴辉岩(类)捕虏体,认为它们是华北克拉通镁铁质下地壳在大约220 ma时构造加厚形成的[25-27]。

关于华北克拉通的形成与演化,虽然受到广泛关注并日益引起国内外研究者的兴趣,但是大部分研究都集中于华北克拉通内部、北部和东、西陆块结合带或中部造山带,而东南缘下地壳的形成与演化研究则显得较薄弱。华北克拉通东南缘出露的变质基底(五河变质杂岩)和下地壳包体岩石无疑为这一研究提供了极好的天然实验室。最近的研究结果显示,五河变质杂岩中的变基性岩经历了80~90 ga的高压麻粒岩相变质作用[28-29]。徐州—宿州一带中生代侵入体中包体的岩石学、年代学和岩石地球化学研究也表明,这些包体大部分形成于24~25 ga并经过大约8 ga高压麻粒岩相变质作用[25-29]。但是,有关研究区下地壳岩石的成因、形成与演化仍是亟待解决的重要科学问题。

为了更好地了解华北克拉通东南缘前寒武纪地壳(尤其是下地壳)的形成和演化过程,笔者根据近年来对蚌埠地区出露的前寒武纪变质基底和宿州附近夹沟中生代闪长斑岩中捕虏体的研究成果和进展,结合研究区已发表的相关资料,总结了华北克拉通东南缘前寒武纪幕式地壳生长和多期变质作用与改造的岩石学和年代学证据。

地质背景

华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,保留有大于36 ga的古老地壳物质残留[30]。地理位置上,华北克拉通西接祁连造山带,北邻天山—内蒙—大兴安岭造山带;在南端,秦岭—大别—苏鲁造山带把华北克拉通和扬子克拉通分开(图[26])。基于年代学、岩石组合、构造演化和p-t-t轨迹的不同,将华北克拉通划分为东部陆块、西部陆块及夹于其中的中部造山带[8,0,9,3]。笔者研究的蚌埠和徐州—宿州地区位于华北克拉通东部陆块的东南缘,距苏鲁造山带西端的郯—庐断裂带以西约00 km,距大别造山带北端约300 km (图)。区内变形的新元古代和古生代盖层,以及晚太古代到古元古代的变质基底侵入有大量小的中生代侵入体(如夹沟、班井和利国岩体;图)。这些中生代侵入体主要由闪长质和二长闪长质斑岩组成。研究区的前寒武纪变质基底主要出露在蚌埠地区(常称为“五河变质杂岩”或“五河群”[32]),并且被中生代含石榴子石花岗岩所侵入[图2(a)];而中生代侵入体中含有大量下地壳或幔源包体或捕虏体[25-26,29,33-34] [图2(b)]的徐州—宿州地区则无变质基底出露。近期研究表明,变质基底出露区(荆山、怀远和凤阳等地)发育的含石榴子石花岗岩主要是由华南三叠纪俯冲陆壳岩石在59 ma左右发生部分熔融形成的[35-36]。

研究区变质基底的岩石类型主要有(含石榴)斜长角闪岩、榴闪岩、石榴麻粒岩和片麻岩等;下地壳包体的岩石类型主要有(含石榴)斜长角闪岩、榴闪岩、石榴角闪石岩、石榴麻粒岩、含石榴角闪斜长片麻岩和花岗片麻岩等。此外,包体中还有含尖晶石石榴单斜辉石岩、含金云母单斜辉石岩和含尖晶石二辉石岩等形成于古生代((393symbolqb@ 7)ma)的幔源岩石,指示北秦岭向东延伸到华北克拉通东南缘(至少到安徽宿州地区)以及在华北克拉通与扬子克拉通之间存在一个已消失的新元古代洋壳[33]。

研究区前寒武纪变质基底岩石(五河变质杂岩),主要出露于“蚌埠隆起”区(如荆山、怀远和凤阳等地),岩石类型主要有含石榴斜长角闪岩、榴闪岩、石榴麻粒岩和片麻岩等。石榴斜长角闪岩呈构造岩块或条带状产于不纯的大理岩中[29,34-36],两者之间呈构造接触关系,反映了它们原岩的不同以及可能具有不同的演化历史,它们的原岩分别为岩浆岩和沉积岩。石榴斜长角闪岩(如样品07fy0)主要由石榴子石、斜长石和角闪石以及少量单斜辉石、榍石和微量金红石等矿物组成(图3(a)、(c)[29])。石榴子石在成分上是均一的,为铁铝榴石镁铝榴石钙铝榴石固溶体,锰含量较低。斜长石有3种产出形式:以包裹

体形式产于石榴子石中;以后成合晶形式与绿角闪石共生;以基质形式产出。富钛的棕色角闪石通常以包裹体形式产于斜长石[图3(b)[29]]或基质中,tio2含量(质量分数,后文同)高达

382%;而产于基质中或与斜长石共生产于后成合晶中[图3(c)]的绿色角闪石几乎不含ti。基质中残留的单斜辉石为透辉石。榴闪岩[图3(d)、(e)]主要由石榴子石、角闪石、斜长石和石英等组成,石榴子石在成分上相对均一,类似于样品07fy0的石榴子石组成;角闪石有2期,分别为早期的棕色高钛角闪石和晚期的绿色低钛角闪石,这些特征暗示榴闪岩样品也经历了类似的高压麻粒岩相变质作用及后期变质作用叠加。石榴麻粒岩的主要矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石[图3(f)],这种矿物组合指示其经历了高压麻粒岩相变质作用[4-6]。

研究区下地壳包体的岩石类型很丰富,如(含石榴)斜长角闪岩、榴闪岩、石榴角闪石岩、石榴麻粒岩、含石榴角闪斜长片麻岩和花岗片麻岩等(图4[29,33])。其中,石榴斜长角闪岩(如样品07jg2)主要组成矿物为石榴子石、斜长石、角闪石、金红石、石英以及少量单斜辉石[图4(b)、(d)、(e)]。石榴子石晶体在尺度上为毫米级别,成分相对均一,为铁铝榴石镁铝榴石钙铝榴石固溶体。斜长石有3种产出形式:以包裹体形式产于石榴子石中;以后成合晶形式与单斜辉石和(或)角闪石共生;以基质形式产出。大部分金红石已退变为钛铁矿,单斜辉石被以角闪石+斜长石组成的后成合晶结构所替代[图4(d)、(e)]。有时可见裂隙中钾长石等矿物的分布[图4(b)],可能指示晚期的溶体交代作用结果。

石榴麻粒岩(如样品07jg4、08jg5)主要组成矿物为石榴子石、斜长石、角闪石、单斜辉石、石英、金红石、榍石和少量绿泥石[图4(a)、(f)~(h)]。单斜辉石为透辉石,有2种产出形式:与金红石和石英共生,以包裹体的形式产出于石榴子石和榍石中;以残晶形式与斜长石和角闪石共生产于后成合晶中。透辉石局部被绿泥石所交代[图4(f)]。含有金红石和角闪石针状出溶体的单斜辉石有时含有角闪石退变边[图4(g)]。石榴子石的典型特征是含有定向的针状金红石出溶体[图4(g)],成分上类似于样品07jg2的石榴子石。长石主要以基质或后成合晶形式存在[图4(f)]。基质中的金红石部分被钛铁矿所替代。

含石榴角闪斜长片麻岩(如样品07jg32)[图4(c)]主要矿物组合为石榴子石+斜长石+角闪石+金红石,金红石部分退变为钛铁矿,石榴子石被斜长石+角闪石后成合晶所环绕。此外,石榴角闪石岩的主要组成矿物为石榴子石、角闪石、金红石[图4(i)]:石榴子石有2期,包括具有针状金红石出溶体的早期石榴子石和晚期深色石榴子石;角闪石也有2期,分别为早期的褐色富铁、高钛角闪石和晚期的绿色低钛角闪石。

不同样品中的角闪石是按照leake等的分类方案[37]来命名的。棕褐色、富tio2角闪石为韭闪石和铁质韭闪石,而绿色、低tio2的角闪石为镁质绿钠闪石和浅闪石[图3(b)、(e),图4(i)]。表明这2类角闪石分别形成于不同的变质条件下,如麻粒岩相和角闪岩相条件下,因为前人研究已证明角闪石中ti含量随变质程度的增加而升高[6,38]。这种差别也得到了岩相学证据的支持:绿角闪石产出于后成合晶中,而棕褐色角闪石以包裹体形式产出。有些样品中含有较多的富钛角闪石,可能反映了它们不同的原岩成分。根据电子探针成分分析,不同类型的角闪石可能形成于不同的变质条件下(图5[39]),`这进一步证明本区下地壳岩石经历了多期变质叠加与改造过程。

综上所述,无论是变质基底还是下地壳包体岩石,它们大多数(除下地壳上部的岩石以外)都含有石榴子石、单斜辉石、金红石、斜长石和石英等峰期矿物组合,指示形成于高压(大约 gpa)麻粒岩相条件下[40]。另外,这些样品缺少诸如蓝晶石和硅线石之类的富铝矿物相,表明其原岩为岩浆岩而非沉积岩成因[4]。基于上述显微结构观察和矿物之间的关系,至少可以区分出峰期高压麻粒岩相(石榴子石+斜长石+单斜辉石+石英+金红石±富钛角闪石)变质矿物组合,以及后期角闪岩相(斜长石+绿角闪石+钛铁矿+榍石)和绿片岩相(绿泥石+方解石+磁铁矿)等退变质矿物组合。因此,研究区前寒武纪变质基底岩石以及大多数下地壳包体岩石所

历的最高变质条件为高压麻粒岩相。矿物组合与初步的温压计算结果表明,高压麻粒岩相变质阶段温度和压力分别为800 ℃~860 ℃和0~2 gpa[29]。但是,由于缓慢冷却,尤其是可能经历了缓慢折返作用的岩石(如样品07fy0),而导致矿物的fe-mg交换或重置[42],所计算的温度有可能代表高压麻粒岩相变质阶段的最小估计值[43]。

3幕式地壳生长与多期改造的年代学和f同位素证据

由于受到后期多阶段变质作用叠加的影响,sm-nd和rb-sr同位素体系发生了重置和(或)矿物之间的同位素不平衡,往往难以准确测定不同变质阶段的时代,而锆石无疑是理想的定年矿物。锆石是一种难熔矿物,具有很低的pb扩散速率[44],因而高级变质岩中锆石常常能保留多期次的岩浆作用和变质作用记录[45-49]。因此,锆石的原位u-pb定年是获得经历过复杂演化过程和多期变质作用岩石可靠时代的有效方法。但是,由于物理化学条件变化和每期变质时间长短的不同,导致早期的锆石结构发生改变和(或)新的锆石生长,从而造成高级变质岩中的锆石结构显示较大的变化性和复杂性[50]。锆石中的变质矿物包裹体能把年代学结果和变质作用直接联系起来,而对于那些反映岩石复杂的岩浆和变质作用历史的环带锆石所表现出的诸如不规则边界、不同的核幔边区域之类的复杂结构可以通过阴极发光(cl)图像揭示出来[5-52]。此外,锆石的lu-f同位素体系优于其u-pb体系,通常能抵抗后期蚀变和改造作用的影响[44,53-54],能保存近于初始的f同位素比值,并可以用来示踪岩石成因和源区研究[55-56]。

因此,单颗粒锆石u-pb和lu-f 同位素的联合分析数据已被证明能提供有关岩浆和变质事件以及岩石成因和壳幔演化的可靠详细信息[53-55,57-65]。正如前文所述,华北克拉通是一个古老的克拉通并经历了复杂的演化过程,为此,笔者根据最新研究成果以及已发表的有关华北克拉通东南缘变质基底和下地壳包体的锆石u-pb年代学和lu-f 同位素数据,探讨了研究区前寒武纪下地壳的形成和演化过程。

根据锆石阴极发光图像(图6[29,33-34])可以看出,研究区前寒武纪下地壳包体岩石经历了复杂的岩浆热事件和多期变质作用,大多数锆石显示核幔边结构,包括典型的岩浆锆石核和具有石榴子石+单斜辉石+金红石+斜长石等高压麻粒岩相矿物组合的8~9 ga变质锆石[29,33]以及具有高的ti温度(大于800 ℃)的248~249 ga麻粒岩相变质锆石[34]。锆石u-pb年龄结果统计(图7)显示,研究区经历了25~26、2 ga的岩浆热事件以及25~26、2、8~9 ga以及390、76 ma的变质事件。其中,形成于25~26 ga的下地壳岩石包括2类:一类是经历了2 ga和(或)8~9 ga高压麻粒岩相变质作用以及390、76 ma的变质改造,而且可能是因为这类岩石位于下地壳下部,在2 ga时靠近俯冲带,因而遭受大洋俯冲与变质作用的强烈影响而造成pb同位素均一化,形成了具有与约2 ga岛弧岩石一致的高放射成因pb同位素组成;另一类岩石则形成于255~264 ga,可能因处于下地壳上部而仅遭受了248~249 ga麻粒岩相变质作用,但没有2 ga和(或)8~9 ga变质叠加的岩石学和年代学记录,表现为典型的前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因pb同位素组成[34]。此外,强烈的约8 ga高压麻粒岩相变质作用可能是由于幔源岩浆底侵于下地壳底部而导致大规模地壳加热和增厚引起的,这也与该时期华北克拉通存在广泛的拉张、裂谷作用以及相关的镁铁质岩浆侵位等相吻合[8,20-2,29]。

锆石的f同位素分析(图8[33])指示,研究区前寒武纪下地壳经历了25 ga和2 ga的岩浆热事件。鉴于这2期锆石的ε-f(t)中有一部分样品为明显的正值(如5~2),反映它们的原岩来自于新生地壳,结合其原岩性质和地球化学特点,指示它们的岩石成因与2期俯冲增生事件有关[33]。此外,27~28 ga的继承锆石u-pb年龄(图7)和锆石f模式年龄[33-34]暗示研究区可能还存在更老的地壳物质或更早的地壳生长时期,这尚需进一步的研究。

4结语

()华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的岩石组成复杂,反映一个不同形成时代和不同成因并经过多期不同程度变质作用与改造的形成、演化过程。

(2)华北克拉通东南缘在前寒武纪发生过幕式地壳生长,至少包括25~26 ga和2 ga这2期俯冲增生和约8 ga的垂向增生过程。由f模式年龄和继承

锆石限定的27~28 ga可能代表另一期地壳生长时间。

篇6

一、影响高中生物概念学习的因素

(一)高中生物学概念自身的因素

高中生物概念不同于我们日常生活所接受的概念,它更科学、更严谨、更规范。由于近代生物学不如语文、数学、历史等老牌学科历史悠久广为人知,一些新兴的生物学概念不断涌现,加上我国生物学科发展的不够完善,人们对生物学的相关概念还是比较陌生的,如酶,淋巴循环等。

高中生物学的很多概念比较抽象难懂。例如,染色体的定义为:细胞内具有遗传性质的DNA深度压缩形成的聚合体,易被碱性材料染成深色,其本质是脱氧核糖核酸。此定义涉及大量化学概念,聚合体、碱性材料、脱氧核糖核酸,易让学生产生抵触情绪。

高中生物学的相关概念很难从感性思维上进行理解。例如,人体最大的器官是皮肤而不是心肝脾肺的其中之一,人体内水分占到人体重一半以上,这些都与我们的直观感觉有很大的差异。无形中与高中生以前形成的思维概念进行抗争,阻碍了高中生对生物概念的理解吸收。

(二)高中生自身的因素

高中生在十几年的学习生涯中,接触的知识基本上来源于课堂,遇到由实验观察得出的高中生物概念时,容易因不能推导或无法想象而影响理解。最终产生逃避思想,以致自暴自弃。自身的恐惧与理解的困难,阻碍了学生学习生物学概念。

有些生物学概念与以前学生认知的概念相左,如上文提到的皮肤是人体最大器官,人体内水分占到人体重一半以上,要摒弃以前熟知的概念是一个艰辛的过程,若学生不能以一种开放的心态来接受新的思想,学习高中生物学便达不到理想的效果。

有些生物学概念需要运用理性思维进行理解。例如,DNA是双螺旋结构。其中,双螺旋结构是一种什么样的结构,跟我们直观感觉的螺旋结构有什么区别,DNA为什么会是这种结构,等等,都没有很强的逻辑解释。这些都需要学生具有开放的思维和理性思维能力。

大多数生物学概念都比较枯燥乏味,这就要求高中生潜下心来精心学习。坚持本身就是一项艰巨的任务,作为高中生,面临高考的压力,且生物并不是主要学科,把心思全花在学习生物学上难免力不从心。再者,对生物学的学习看不到立竿见影的效果,也会影响高中生学习生物学。

(三)任课教师的因素

部分生物课任课教师对于生物学的相关概念理解不够透彻,在教学过程中只是照本宣科,没有加入自身对于这一概念的理解,把引导学生理解相关概念的任务交给书本,导致学生对相关概念理解不够透彻。

此外,一些学校将教授生物的任务交给数学教师或化学教师,并没有专业的教师进行生物课指导,由于教师专业不过硬或者教学方法一层不变,调动不了学生的好奇心。例如,对于DNA结构仅仅说它是双螺旋的,而不做过多的讨论与设想。

再者,生物课任课教师没能很好地调动高中生的感性思维。例如,细胞的有氧呼吸,细胞为什么要进行有氧呼吸以及如何进行有氧呼吸都是按照相关学术讲解,这大多运用的是学生的理性思维,而没有与感性思维相结合,没有通过生活中常见的例子进行类比,无法加深学生对这一概念的理解。

最后,在教学过程中忽视实验、感知认识的功效,大多依靠死记硬背。适当的实验环节和野外事物考察能起到很好的教学效果。

二、相应的对策研究

通过对高中生物学概念学习中存在问题的剖析,可以研究出如下的对策:

(一)高中生学习方式的改变

由于高中生物学概念的特殊性,传统死记硬背的学习方式效率不高,因此转变学习方式学习生物学,显得尤为重要。可以采用类比联想的方式来提高学习效率,如“光合作用”在课本中的定义为:植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和碳反应,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气或氢气的生化过程。同时,也有将光能转化为化学能的能量转化过程。植物摄入二氧化碳和光犹如人摄入食物和氧气一样。人吸收氧气,释放二氧化碳。植物吸收二氧化碳,释放氧气。二者在自然界达到平衡。

在学习生物学的过程中需要高中生充分发掘自己的想象力,多思多想,从而提升对生物学学习的兴趣,加深对生物学的理解。以DNA为双螺旋结构为例,对自己或老师同学发问,加深对概念的理解。

与实际生活相结合,学以致用才能发挥最大的学习效果,也才能感受到学习的乐趣。沼气的形成是发酵的过程,伤口愈合是血小板,细胞分裂的结果,等等,要善于发现生活中的生物学。

(二)教师教学方式的改变

教师在教学的过程中要改变传统的教学方式,更多地将理性思维与感性思结合起来。例如,在对相关生物学概念“叶绿体”的教学过程中,通过图画、PPT和相关视频教材加深学生的理解。

重视实验的重要性。“百闻不如一见”,教师在教学过程中可以设置实验环节。

例如,染色体能被碱性染料染成深色,可以在相关仪器设备下进行观察,通过相应的实验环节可以让学生在感官上认同,从而易于接受相应的概念。

挖掘高中生的想象力。教师在教学过程中对于有关概念可以进行开放式的学生自由讨论或者请有绘画功底的学生进行描画以加深印象。必要时可以带学生走出课堂,到工厂、野外进行观察。寓教于乐,达到事半功倍的效果。

三、结语

学习高中生物学概念是一个互动的过程,需要各方面共同努力。教师在教授知识过程中要保证自身素质过硬,不能错教乱教。学校在安排生物教师时要严格把关,对学生负责。高中生在学习生物学概念时,不理解之处要向教师和同学请教,在讨论中相互借鉴、相互学习,取长补短。

篇7

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2011)12-0055-02

生物学概念是生物学科知识的重要组成部分,它是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律精确而本质地阐述。概念是构造理论的砖石,在众多的概念中,核心概念的地位尤为重要,它在学科知识中处于最为本质和核心的地位。《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)中也明确提出要“倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。因此,注重生物学核心概念的教学具有非常重要的意义。

一、什么是核心概念

1 概念和核心概念。

概念是共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括,是一种由相近、相似的事件、想法、物体或人所组成的集合。生物学概念就是通过抽象、概括而形成的对生物学现象、本质特征或共同属性的反映,如“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质”这个概念,反映的就是所有酶在来源、生理功能和化学本质上的共同特征。

核心概念是位于学科中心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论等基本理解和解释。生物学核心概念即那些能够展现当代生物学科图景的概念,是生物学科结构的主干部分,是生物学知识领域的中心,获得了广泛的应用,且能经得起时间的检验。

2 核心概念的表述方式。

大部分人认为核心概念就是学科知识中的某个词或短语,如“光合作用”、“呼吸作用”等,实际上,这样的一个短语仅是一个相应的学科专业术语,并不等同于核心概念,或者可以认为这只是一个标记核心概念的符号。核心概念的表述,常采用“XX是XXXX”、“XXXX称作XX”、“XXXX叫做XX”或“XX是指XXXX”等形式。例如人教版高中生物教材中对有关核心的概念分别表述如下:“DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件”、“由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素”、“由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统”、“细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程”。

二、核心概念在中学生物学教材研发中的地位

依据《标准》编写的、经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的现行高中生物学教材有五个版本,分别由人民教育出版社、浙江科学技术出版社、江苏教育出版社、河北少年儿童出版社和中国地图出版社出版发行。这五个版本的教材都是围绕相关的核心概念来编写的,除了小部分概念的词语存在差异外,大部分核心概念的内涵是完全相同的。如“细胞的生命历程”部分内容各版本教材的章标题虽然有“细胞的生命历程”(人教版)、“细胞的生命周期”(中图版)、“细胞的增殖与分化”(浙科版)等不同的表述,但其内容都是围绕“细胞周期”(为表述简洁,此处及以下用相应专业术语代表核心概念的具体内容)、“有丝分裂”、“无丝分裂”、“细胞分化”、“细胞的全能性”、“细胞的癌变”、“细胞衰老”及“细胞凋亡”等核心概念来组织编写。这说明不同版本教材的编者们都充分意识到了核心概念的重要性,因为从某种程度上来说中学生物学教材就是由一系列的核心概念所构成的知识体系,其设计的框架也要有利于学生掌握核心概念。此外,各版本教材都用不同事例阐述了许多核心概念的发现、证实、发展、更新和变化的过程,让学生沿着先辈科学家们的足迹去体会科学探索的历程,有助于培养其实事求是的科学精神和严谨的科学态度。

三、核心概念在课堂教学中的地位

1 据核心概念确立教学目标。

教材的每一单元、每一节的知识体系都是围绕相关的核心概念而建构的,核心概念指引了学习目标,因此在教学中应根据核心概念来确立教学目标。如《降低化学反应活化能的酶》(人教版)一节,教材首先介绍了本章的核心概念“细胞代谢”,然后引出了“酶在细胞代谢中的作用”,通过科学家们对酶本质的探索历程来揭示“酶的本质”,最后通过设计实验来探究“酶的特性”。根据这些核心概念我们可以确定本节的教学目标为:(1)知识方面:①能说出细胞代谢的概念,②能理解酶在细胞代谢中的作用、本质和特性;(2)情感态度与价值观方面:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,①认同科学是在不断地探索和争论中前进的;②认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,同时要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度;(3)能力方面:①进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验;②在实验设计、资料分析、探究等问题讨论中,运用语言表达的能力以及获取资料、共享信息的能力。在制定教学目标的过程中,教师需要思考核心概念之间的联系,必要时还需对核心概念进行细化处理。

篇8

【中图分类号】G 633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)1-0084-02

作为一门研究生命现象以及其运动规律的学科,生物学用来分析、推理、判断以及解释本学科基本规律的依据就是一系列的核心概念。积极有效的核心概念教学方法,能够很好地指导学生使用科学方法解决问题、用科学的观点考虑问题、用创新的精神探索问题。因此,在教学活动中教师要采取探究的教学方式,结合概念图,通过比喻或模型,并借助现代网络多媒体等信息技术辅助手段,帮助学生更好的学习生物学,培养学生的智力以及逻辑思维能力。

笔者结合自己多年的教学实践,对新课程背景下高中生物教师有效地进行核心概念教学的体会做一些体验和探讨。

1、我国生物课程标准中的核心概念

提高学生生物科学素养是我国高中生物课程标准规定的高中生物课程基本理念之一。而生物科学素养指的是公民们参与经济活动、实践活动以及社会活动和个人决策所需要的生物知识、研究能力以及与之相关的情感态度和价值观。与此同时,课程标准还重视学生在现实背景的环境中对生物科学核心概念进行学习以及深入理解的过程。

2、需要核心概念的原因

2.1 提高学生的学习积极性,促进学生更主动的学习

现行教育制度对生物学科的不重视,使得学生对该学科更加忽视。学生们要么觉得生物不重要,要么就采取被动的死记硬背学习方法,对生物毫无兴趣可言。而课堂教学时,教室们也仍然倾向于向学生教授生物学科的事实、原理等知识。在这种情况下,学生根本没有时间对知识进行组织化、系统化的分析,也就无法对其进行有意义的学习。而科学研究式教育模式旨在解决该问题,这就要求我们选择有限的大概念来对探究活动进行组织和安排。

2.2 利于学生的终身发展,提高学生生物科学素养

国家颁布的课程标准是面向全体学生的,因此在该学科的教学中,就不应该一味向学生教授大量生物学事实或者理论。因为不是每个学生将来都要成为生物学家或者以生物研究为职业。而如果学生在课堂上学到的是生物学科的核心概念,则会对其在学校、在社会上遇到的与生物学现象有关的时间和现象的理解产生很大的帮助,并可能成为他们在相关事件中做出正确决策的依据。

3、围绕核心概念开展生物教育的措施

3.1课程标准及教材的编写

课程标准是进行教材编写、老师教学课程开发以及考试评价的主要依据。因此,在制定课程标准的时候应该着重突出核心概念的地位和作用,从而可以更好地指导教师围绕核心概念展开教学活动。

作为教师教学的重要参考资料,教材的编写同样也应该围绕核心概念进行。传统教材一般根据学科主题进行编写,并以主题下的概念、原理以及案例为主要内容。但是,这种组织方式给学生提供的知识和信息是散碎的,学生很难在学习时对核心概念进行把握。而围绕核心概念进行编写的教材则选择以日程生活、前沿科技等内容为主题,每一主题都可以围绕一个核心概念展开。这样就为学生提供了一个很好的学习情境,使其能够通过该情境对核心概念进行理解,进而理解相关的次级概念。

3.2教师教学的视角

作为教学活动的主要组织者,教师同时也是教学活动的主导者。在教学中,生物教师应围绕核心概念对教学活动进行组织。而且,教学活动也要注意与学生的实际生活、生物学科的发展和前沿进展相结合。而对于核心概念的呈现,既可以结合文字、图片以及实物等内容,又可以引入科学发展史,还可结合科学探究活动进行展开。核心概念教学要求学生把已有的经验和新知识、新概念建立联系,这就可能会使学生在学习中产生相异概念(前概念)现象,因此教师要在教学活动中及时发现并转变这一现象。

3.3 考试评价的视角

无论是终结性评价还是形成性评价,如果只是以封闭的尸体作为评价形式、以事实和理论作为评价内容,那就很难引起学生对核心概念学习的重视。这样的评价也会导致学生很容易在考试后大量遗忘死记硬背住的事实和理论,而教师以为学生已经都学会了。因此,在评价中应该采取更灵活一些的方式,除了书面测验,还可以包括探究活动、实习作业等;除了简单封闭的试题,更应该有开放性试题;而评价的内容也应该更多地考查学生对概念的理解和运用,考查学生运用所学知识对实际问题的解决能力。

在生命科学中,所有的规律、原理以及方法都需要借助于相关生物学概念才能够清楚地表述出来。而概念则是人脑对现实生活中的现象以及对象一般特征及其本质的抽象反映。因此,在生物教学中,学生准确、深入地掌握和了解概念,既是学生学好生物知识的前提,同时也是学生发展智利以及逻辑思维能力的必要条件。这就要求生物教师加大对概念教学的重视,在教学中采取有效的措施引导学生正确理解和使用概念,从而提高他们的生物学素养,是他们能够在以后的生活中运用生物学相关原理和规律解决在生产、生活实践中遇到的有关生物学问题。

参考文献:

[1]王秀红,历晶.运用科学史培养初中生的科学本质观[J].化学教育,2005年12期

[2]吴剑平.新课程中教学与共同发展[J].中国科教创新导刊,2007年01期

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《普通高中生物课程标准(实验)》指出,“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念……”在近十年的高中新课程改革实践中,广大生物教师在教学理念、教学方法和教学模式等方面都有了很大的改进,但由于高考应试教育的影响仍然无法消除,这就使得在生物教学中,教师、学生、家长都难免产生种种急功近利的认识和行为。例如,不愿在概念教学上多花时间,而是以“直接告知定义,提出几项注意”的方式进行;对于生物学核心概念的运用也是以“题海战术”来强化,死记硬背的学习方式导致概念内涵难于理解,概念外延不能正确把握,学生缺乏扎实的生物学根基,后续学习效果难以让人满意。因此,要实现生物课堂的有效、高效、长效教学,就必须从核心概念教学做起。

一、生物学核心概念的内涵及种类

关于生物学核心概念,北师大刘恩山教授认为:“核心概念是基于整个课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,强调概念之间的关联与概念体系的结构。”例如,光合作用就是高中生物中的核心概念之一,这一概念高度精准地对绿色植物所特有的把光能转化为化学能、将无机物转化为有机物的代谢过程进行了概括。通过对生物学核心概念的探究和学习,能有效提高学生对生物学知识的认知能力、理解能力及创新运用能力,切实提高生物教学效率。

生物学核心概念非常丰富,从宏观上可分为构成型、组成型、过程型以及结果型4类。构成型概念用来概括生物体的构成层次特点及构成单位的特征。例如,细胞是生物体结构及功能的基本单位这一概念。组成型概念是构成型概念的具体化描述,即从生物体的位置、结构、功能等多个层面进行细化描述。过程型概念则偏重于对生物体的整体生理过程的表述,包括起始与结果这两个状态。结果型的概念主要强调某一过程或诱因所产生的结果。生物学的4类概念划分是相对的,很多概念常交错结合在一起形成相互关联的概念体系。所以,要提高教学的有效性,就必须加强生物核心概念的教学。

二、高中生物核心概念教学现状的分析

1.传统概念教学的长处

虽然传统教学有种种弊端,但其对基本概念教学的重视值得借鉴。传统教学常常紧扣文本,从三个方面对生物基本概念进行讲解与分析:分析生物概念的内涵,即对生物概念的内容及其实际意义进行分析;强调生物概念的外延,即突出生物概念的适用条件和范围;联系相关概念,区别相近概念。这样的概念教学显得较为严谨扎实,有利于学生在短时间内学量的知识,最终形成自己的知识结构和技能技巧,并对知识进行迁移和运用。

2.现代概念教学的不足

虽然现代教学有种种长处,但其对概念教学的忽视值得反思。很多教师仅强调生物概念的知识本位,而忽视概念形成过程的教学。具体体现在:重结果,轻过程。在引入概念时,没能让学生对其必要性获得足够的感性认识,而是直接给出概念,造成学生对概念的死记硬背,没有对概念的实质进行彻底的理解,没有形成自己的感悟。重解题,轻概念。题海战术成为学习生物概念的捷径,很多教师不愿意在核心概念教学上多化时间,认为学生在做题的过程中就能很自然地对概念进行理解和掌握。重眼前,轻长远。师生、家长都达成共识,高考是最大的眼前利益,所以考什么就学什么,怎么考就怎么练,生物概念的建立和理解上时间只占20%,80%的时间都花在习题训练上。

三、加强核心概念教学,打造生物高效课堂

1.注重概念的情境导入,为高效课堂营造氛围

生物课的导入方式多种多样,其中之一就是注重设计相关概念的导入情境,为后续学习内容做一铺垫。

通过概念导入时,不能只给出定义,让学生自己去背诵、记忆,而是要精心设计导入情景,激发学生的学习兴趣,引导学生对生物概念有一个准确的、深刻的认识。

联系学生生活经验和已有的知识来导入概念教学。高中生不管是生活经验还是知识储备都有了一定的基础,对事物也会有自己独特的认识。美国心理学家奥苏伯尔说过:“影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学。”因此,教师可在现实生活的背景中来设计概念导入情。例如,在学习碳水化合物的概念时,学生基本都知道,但又都难以表述,并将其与糖类划等号。这时教师可先介绍碳水化合物的定义,接着让学生列出他们在化学中所学的各种物质以及相应的俗称,然后进行连线,在此基础上,将碳水化合物与糖类写出,并画上等号,此时学生就会明白碳水化合物仅是一种俗称。在这一过程中调动了化学学科的知识,不仅让学生感觉到生物与化学的联系,还能对碳水化合物的概念有进一步的认识。

利用生物实验来引入概念教学。生物学是以实验为基础的自然科学,所以在概念教学中要善于利用实验教学。例如,在学习酶的概念时,学生对酶的认识有限,但对无机催化剂的作用较熟悉,这就可让学生通过比较酶和无机催化剂的实验结果来认识酶的催化作用及其高效性特点。这样既有助于学生理解酶的概念,落实新课标,倡导探究性学习,重视生物学实验的理念,又提高了学生的实验操作能力。

2.重视概念的自主建构,为高效课堂夯实基础

概念形成过程的教学是概念教学的重点和难点。新课标强调面向全体学生,确立学生的主体地位。可见,要突破这一难点,一定要发挥学生的主观能动性,通过学生自主建构来实现。这就要留下充足的空间和时间来让学生自主探究和合作交流,充分体验概念形成的过程。例如,对于“种群”这个概念,就需要通过正、反两方面的例子引导学生自主建构。正例可以是:一块草地上所有的蚱蜢,一个池塘中所有的鲤鱼等。而反例可以是:太湖中所有的鱼,惠山上所有的松树等。还可让学生自己举出一些例子,让学生在交流讨论中建构正确的“种群”概念:种群是一定时间和空间内同种生物的个体总和。有了这一基础,学生应能与后续学习的“群落”“生态系统”等概念相区分。

注重概念形成过程的教学,旨在让学生对概念的本质特征有个明确的认识。例如,上述“种群”的概念,如果只是举“一个池塘中所有青鱼,一片稻田中所有黑斑蛙”这样的例子,学生容易误认为种群就是一群相同的生物生活在一起。因此,还要再加上“一片森林中两群狼、世界上所有的人、太平洋里所有小黄鱼也是种群”等例子,以帮助学生排除无关特征的干扰。

同时,概念形成过程的教学还要加强比较,通过比较既能加强学生对概念的鉴别,又能打开学生的思路,建立辩证思维的学习态度。正例间的比较能让学生归纳发现共同的本质特征,而正、反例间的比较则能让学生加深对概念本质特征的认识,排除非本质特征的干扰。例如,森林、草原、农田、海洋、湖泊等生态系统,各有各的独特特征,但同为生态系统,它们又有共同的特点:生物群落和无机环境相互作用的自然系统。

3.关注概念的有效迁移,让高效课堂结出硕果

虽然高中生已具备一定的抽象思维能力,但对抽象概念的巩固记忆和迁移运用仍非易事。因此,教师在概念教学中,可以运用拟人、比喻等方法,让抽象的概念形象化,从而提高生物知识的趣味性,调动学生的学习积极性。例如,对于“光合作用”这个概念,我们可以将绿叶比作“工厂”,叶片的表皮细胞相当于“围墙”,其上的气孔比作“大门”,保卫细胞比作“门卫”,叶肉细胞中的叶绿体比作“车间”,其内的酶相当于“工人”,太阳能相当于“动力”,二氧化碳和水相当于“原料”,葡萄糖和氧气相当于“产品”。此类例子很多,只要教师认真构思,因势利导,巧妙设计,引导学生展开联想,迁移运用,学生就能有效建构核心概念。

总之,在高中生物教学中,应高度重视核心概念教学,这对于实现新课程标准提出的“知识、情感态度价值观、能力”三维目标具有重要作用。因此,打造高效生物课堂,必须重视核心概念教学。

参考文献:

[1]樊庆义.核心概念教学是构建生物高效课堂的策略之一[J].山东教育,

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概念是高度抽象的产物,这就容易造成在教学实践中,概念越多教师越难教,学生越难学。所以,引发学生学习概念的兴趣就显得非常重要。例如,在学习“伴性遗传”概念前,教师可先介绍一下道尔顿症发现的故事;在学习“顶端优势”的概念前,教师可把课前准备好的经过整枝处理的桂花枝条和未经处理的桂花枝条同时展示在学生面前,并且设问:为什么会出现这两种不同的情形呢?这样,把本来要讲的内容调换到概念前面,插入或者增加一个引入新概念的精彩导言(或诗句、故事、实验、课外活动、录像、投影等)。这些都会引起学生学习概念的强烈兴趣,虽花时不多,收效却非同寻常。因此,教师在备课时针对不同的概念采取不同的方法引发学生兴趣,是学好概念的前提。

二、追根溯源,加深理解

高中生物学十分重视概念的形成,可以说全套教材很少有单纯描述一些客观事实而不进一步形成概念的部分。在教学过程中,诸如基因、中心法则等概念,教师感到枯燥而难教,学生觉得难学难记,造成这种现象的主要原因往往是教师忽视了对内容做科学、全面的剖析和严密的表达,而仅仅是做了简单化的处理。如对“基因”这个概念就应按遗传学的历史发展情况分不同层次表述:从细胞水平上说,基因主要位于染色体上,有一定的位置,是线性排列;从分子水平上看,基因是有遗传效应的DN段;从遗传信息的贮存和表达来看,基因是有遗传效应的DN段中四种脱氧核苷酸的特定的排列顺序。综合这几个方面,最后总结出基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。这样巧妙地从不同角度加以层层剖析,可以帮助学生直接、规范、透彻地理解所学的概念,同时还有助于学生认知结构的完善,有利于抽象思维和逻辑思维能力的培养。

三、突出重点,抓住本质

通过抽象概括形成概念之后,还要引导学生分析概念所包含的具体的知识要点,如“酶”的概念中就包含来源、生化效应和化学本质三个要点,“等位基因”概念中包含位置上的等位性和功能上的控制相对性状这两方面重要的内涵。当然,对基本概念的准确掌握,还必须抓住概念的本质,这对于近似概念尤为重要。如生长素和生长激素都有促进生物生长的作用,虽只有一字之差,但生长素(IAA)是由植物的分生组织产生的植物激素,化学成分为β―吲哚乙酸;生长激素(GH)是由动物脑垂体分泌的动物激素,化学成分是蛋白质,它们有本质的区别。又如,原核生物和原生生物、体液免疫和细胞免疫、内环境和细胞内液、极核和极体、细胞凋亡和细胞坏死、原代培养和传代培养等。通过比较明确这些概念与其他概念的联系,以及与哪些概念容易混淆,它们之间的主要区别是什么,等等,从而达到深刻理解概念、掌握概念的目的。

四、讲究教法,化难为易

当学生大脑中贮存的概念多了以后,就会发现有些不同的概念具有某些相同的内涵,容易造成概念的混淆,干扰概念的正确掌握。针对这种情况,教师要善于引导学生对它们进行比较,找出不同概念的不同内涵,从而加以分辨而不致混淆。如应激性和适应性的概念,可从定义、产生原因、产生过程、表现方式等方面加以比较,从中找出它们的主要区别:应激性侧重的是过程,是一种动态反应,需要的时间短,而适应性侧重的是结果,大多数是静态的,是通过长期的自然选择而形成的,需要的时间长。两者的联系是:有的适应性是在应激性的基础上形成的,并通过应激性来实现。

对于那些有从属关系、相交关系等较为简单的概念,教师可用图解法帮助学生建立直观形象,便于学生理解记忆。如种群、群落、生态系统的概念可让学生用集合中的韦恩图(也叫文氏图)来直观地表示出相互间的从属关系。种间关系中的寄生、竞争、捕食等概念可分别用坐标图表示出两种生物间的相互关系。遇到那些描述连续变化或微观现象的概念时,可多用实验法帮助学生理解分析,得出概念。如学习有丝分裂的概念前,先做观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验,让学生观察细胞有丝分裂各时期的特点,了解有丝分裂的全过程,为讲述有丝分裂概念做铺垫,这样更有利于有丝分裂概念的掌握;讲原生质的概念前,先让学生观察紫鸭跖草花瓣细胞内原生质的流动情况,便于建立起原生质是细胞内生命物质的概念。

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概念是指以最简洁的语言概括事物的本质属性。生物学概念是反映生命现象和生命活动规律的本质属性,是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律的阐述。生物学概念是生物学的基础,也是初中学生物教学的重点、难点。搞好生物学概念教学是中学生物教学成功的关键。新版《义务教育生物学课程标准》50个重要概念,要求关注重要概念的学习。笔者在认真学习《标准》的基础上,对在初中生物教学中如何重视凸显重要概念传递进行了一定的思考。

一、影响学生形成正确生物学概念的原因

1.前生物学概念影响。前生物学概念是指学生在学习生物学以前已经在生活实践中形成的生物学概念。由于现在的学生接触自然、接触生产、生活实际的机会太少了,生活空间有限,缺乏对复杂生物学现象的观察与思考,又没有正确的指导,使他们对生物学形成片面的、不准确的,甚至是错误的概念。例如八年级上册中的生活在陆地上生活的动物“鸟类”,有很多学生潜意识中已经把它认为是会飞翔的动物,这样的错误概念对我们今后学习会产生很大影响,是学生接受正确概念的障碍。

2.日常概念和生物学概念易混淆:日常概念是我们生活中对一些生物学现象习惯性的概括和称呼,这些概念是不科学的、错误的。例如鲸鱼、娃娃鱼、墨斗鱼等都认为是鱼,这些日常概念对我们生物学概念影响是不容忽视的。

3. 抽象概念本身的影响:有的概念比较抽象,有的概念比较具体,具体的概念容易掌握,抽象的概念不容易掌握。如染色体、基因、细胞、光合作用等概念,抽象不容易掌握。

4. 感性认识欠缺的影响:学生由于生活经验不足,对事物的本质认识会存在一定的难度。如扦插、嫁接、胚、胚乳、种皮和果皮等概念学生理解起来非常困难。

5.旧知识的影响:部分概念间有递进的关系,最基本的概念不清楚,必然会影响其他概念。如种群、群落、生态系统三个概念,如果种群不清楚就会影响群落、生态系统,只有掌握了种群、群落才能更好的理解生态系统这个概念。

二、初中生物学重要概念的教学意义

1.可以强化学生学习基础。当学生把教学内容与自己认知结构联系起来时,意义学习就发生了。所以,学生的认知结构、学习基础对他的后续学习很重要。50个重要概念的提出,要求学生平均每周掌握1―2个,免除了学生对大量孤立事实和知识的学习、记忆和耗时,切实减轻了学生过重的负担,使学生在教师重要概念教学设计下有时间加强对重要概念的深入理解,获得扎实的初中生物学科知识,为将来学习高中的生物核心概念打下良好的基础。

2.有助于学生知识迁移。由于生物学重要概念处于学科中心,对学生学习生物学和相关科学具有重要的支撑作用,学好生物学重要概念,有利于巧妙地运用、知识的迁移,使学生学得更加灵活、主动、有成就感。如学生了解了植物呼吸作用和光合作用这两个重要概念的内涵后,对布拖的土豆为什么特别好吃与光合作用和呼吸作用的比较等问题必然能做出正确的思考。这样既使学生在做题中深化了对相关重要概念的理解,又切实体会到能活学活用、学习知识的乐趣和意义,从而又更加愿意去学习、去探究、去关注生命科学、去完善自身,形成良好的情感态度价值观。

3.衔接学生初高中生物知识。凸显50个重要概念的教学夯实了学生学习基础,学生掌握了较低层次的规则,获得了较强的生物知识迁移能力,有利于重新组合成较高层次的规则,即利于初高中生物知识的衔接,使高中生物教师的教学负担减轻许多。如学生在初中时对呼吸作用的重要概念记忆清晰,在学习高中生物学“细胞呼吸”这一核心概念,可以直接深入到分子水平。

4.提高学生生物科学素养。50个重要概念有助于学生把理论知识运用到现实社会、生产、生活中,去积极发现问题、思考问题、解决问题,能对所学知识灵活运用,与社会生活密切结合,从而提高学生的生物科学素养,提高初中生物教学的质量。如学生掌握了呼吸作用的重要概念后,会知道:萝卜放入盐水中浸泡会变软,如何去让摘下的水果、蔬菜保鲜;如何去让粮食合理贮存;如何降低夜间蔬菜、水果的呼吸作用以增产增效……能正确解释身边发生的生物学现象,表现出学生较高的生物科学素养、具备实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新能力。

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初中生物概念教学需要遵循一定的策略,一方面教师要结合具体教学内容采用实验手段强化学生对基本概念的理解和运用;另一方面,教师还要善于结合具体的应用案例,将生物学科中的概念学习生活化,增强亲切感,激发学生的学习兴趣。

一、增强课程教学中实验环节的教学效果

生物学科和物理、化学学科一样,对学生的动手能力具有一定的测评标准,在教学中均鼓励学生通过实验手段加强对基础概念的再次理解,增强其应用能力。在初中生物教学中,师生之间应成为一个有机的统一体,当学生在实验过程中遇到难以解决的问题时,教师需要及时予以帮助和解答,同时要鼓励学生继续进行探究学习。

1.学生自主学习实验流程

挖掘和发挥学生自主学习能力是初中生物教学的基本目标,在实验环节中,学生也应该充分发挥学习主动性,对实验中的基本问题以及涉及的相关概念进行自主思考,确定实验步骤和预期目标。学生要善于观察和总结实验过程中的细节问题,对每个实验环节涉及的基本概念做到心中有数,并依据实验结果对概念进行验证和深入探究。

2.教师指导学生开展实验

强调学生主体性的回归,意味着教师的辅助作用更加重要,只有在教师的正确指引下,学生才能真正自主地开展相应的实验学习。当学生熟悉了基本的实验流程后,在实验过程中会出现这样那样的问题,但学生毕竟知识有限,对课本中的概念理解不够深刻,此时,教师需要给予适当的指导,引导学生朝着正确的方向继续开展实验活动。

3.在实验环节融入生生合作模式

学生之间的交流是其进行自主学习最常见的表现形式,也是能够快速获得学习反馈信息、提高学习效率的有效手段。围绕概念教学的基本要求,学生之间可以进行专门的讨论学习,彼此取长补短,有利于提升整体学习水平。

二、发挥图示法在概念教学中的作用

初中生物教学中尽管涉及众多概念,但每个概念之间不是相互孤立的,而是彼此联系、相辅相成的关系。图示法的实现形式并不单一化,要求根据概念教学内容的变化进行相应的调整,因而初中生物概念教学图示法的运用具有多样性和针对性。

例如,在学习苏科版初中生物中“生物进化的历程”的内容时,为了使学生对生物进化史有一个全面准确的认识,教师以生物进化过程中每一阶段的主要特征为内容,设计生物进化历程图,按照时间顺序依次展现在学生面前,学生一目了然,迅速建立起了对生物进化历史的整体印象。

三、初中生物概念教学要融入具体的生活场景

生物学科与现实生活的关系十分紧密,现实生活中发生的很多细节均包含丰富的生物学知识,只有读懂了生活这本书,才能真正领会生物学相关概念的深刻内涵。教师在选择具体的生活案例时要注意与学生的兴趣和经历相关,增强学生学习的亲切感。

例如,在学习苏科版初中生物中“疾病与免疫”的内容时,教师完全可以引入人们日常生活中经常发生的感冒、皮肤过敏等案例,以此为突破口,向学生揭示疾病的潜伏性,以及预防疾病的科学方法。通过上述案例进行拓展教学,向学生介绍人们日常生活中经常出现的几类疾病,并重点介绍学生群体中时常出现的威胁健康的疾病隐患。

四、在概念教学中引入探究性思维

生物学中基本概念的产生和发展都不是偶然的,其与一系列实际问题的结合也是有着内在原因的,这就为学生深入探究上述概念的深刻内涵提供了广阔的空间,为学生进行探究学习提供了可能性。因此,初中生物概念教学需要学生在学习过程中具备探究精神,而教师则需要引导和培养学生的探究性学习能力。

例如,在学习苏科版初中生物“植物的光合作用”相关内容时,出现了诸如“光合色素”之类的新概念,还涉及能量之间的转换,为了使学生进一步了解植物光合作用的内在原理,教师引导学生探究光合色素的产生和作用,以及光合作用过程中涉及哪几种能量之间的转换。

总而言之,在初中生物教学中实施概念教学法符合该学科的内在要求,有利于解决阻碍学生学习的细节性问题,为学生建立更加清晰全面的知识印象,从而更好地掌握学科内容。初中生物概念教学法还具有延伸性,需要进一步结合具体案例进行生活化教学,培养学生熟练运用生物知识的能力。当然,初中生物教师还需继续加强概念教学法的研究,切实解决目前教学过程中存在的问题和阻碍。

参考文献:

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中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)15-239-01

数学是自然科学中的一大支柱,其思想渗透到所有自然学科中。在高中学习阶段,数学作为一门工具学科,在物理和化学上具有广泛的应用。而《2011年高考课程标准实验板考试大纲(生物)》明确提出:生物学科的命题要体现生物课程属于“科学课程”的性质,着重考查考生的理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力以及综合运用能力。其中,特别在“理解能力”中增加了“能用数学方式准确描述生物学方面的内容”这一新要求。为适应这种变化,笔者在近3年的教学实践中,尝试着将“用数学”的意识通过课堂渗透给学生,主要的做法有以下几点,愿与广大同行交流,共同探讨。

一、利用数学符号,对学生进行渗透

在学习生物学概念时,让学生应用数学符号(+、-、=、)把相关的生物学概念联系起来,这样既能帮助学生更好地理解其内涵,又能直观地显示各概念之间的区别与联系,简化了语言叙述,加强了学生的记忆。例如,在区分血液与血浆,血浆与血清时,我们可以用等式直观地显示其联系与区别:血液=血浆+血细胞,血清=血浆-纤维蛋白原。还有很多的生物学概念也可以用等式的形式表示出来,如生态系统=生物群落+无机环境,1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链,自养生物=生产者=绿色植物+光能细菌+化能细菌。对于有些生物学概念我们还可以用一些不等式粗略地表示各概念的范围大小,例如,细胞核>染色体>DNA>基因>脱氧核苷酸,细胞的全能性大小:植物>动物,受精卵>生殖细胞>体细胞。通过上式我们可以看出,这些数学符号的妙用使得这些生物学概念之间的关系,直观化、简单化、明了化,便于学生理解与记忆,增强了学习的趣味性。

二、利用数学的概念、观点分析阐释生物学概念,对学生进行渗透

1、集合的观点

“集合”是高中数学的一个基本概念,与之相关的概念还有“元素”、“子集”、“包含关系”等。在人教版《普通高中课程标准实验教科书生物必修3 稳态与环境》第71页对“群落”这一概念的描述为:“同一时间内聚集在一定区域的各种生物种群的集合,叫做群落”。这便是从“集合”观点描述生物学概念的一典型实例。

在接触了这些概念以后,笔者从“集合”的角度,引导学生对其进行如下理解:

(1)种群是由生活在同一区域同种生物的全部个体构成的“集合”,组成它的“元素”是该区域该生物的全部个体。

(2)群落是由生活在同一区域的全部种群构成的“集合”,组成它的“元素”是该区域的全部种群。

(3)由以上观点,可以把种群看做是群落的“子集”,它们之间是“包含关系”

(4)生态系统是由生物群落与它的无机环境构成的“集合”,组成它的“元素”是生物群落与无机环境。

(5)由以上观点,可以把群落看做是生态系统的“子集”,它们之间是“包含关系。”

总之,从“集合”的观点分析理解生物学概念可贯穿整个高中三年的生物学教学,不仅可以让学生对概念的内涵及其相互之间的关系理解更加深刻,也很好地树立起了学生“用数学思维理解生物学”的意识。

2、函数的观点

“函数”是高中数学的一个重要概念,是高中数学的一条主线,学生对其的理解较为深刻。若能在高中生物教学中,将“函数”的观点引入,做到两者的有机结合,便能对学生在高中生物中的“数学思维意识”的培养起到潜移默化的作用。教材第85页描绘了温度和pH对酶活性影响的曲线。在讲解分析这两个坐标曲线的时候,笔者从函数的观点,引导学生对其含义做以下理解:

(1)温度和pH是“自变量”,酶活性是“因变量”。

(2)酶活性可以看做是温度和pH的“函数”。酶活性的大小随着温度和pH的变化而变化。

(3)坐标曲线是酶活性随温度和pH变化的“函数图像”。

通过这样的理解,在学生首次接触坐标曲线时便进行了渗透,引导他们以后有意识地从函数的观点认识生物学中的变化规律。

三、利用数学思想解题,对学生进行渗透

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