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多角度解释概念


多角度解释概念 多角度解释 概念 浅析高中物理概念的教与学 高中物理的学习过程在很大程度上,也就是概念的理解和把握的过程,只有正确掌握了物理概念, 才能真正掌握和运用物理相关规律,在物理概念清晰明了的基础上,物理知识才能得到进一步深化 和提高,是正确理解和掌握物理规律的基础。不可否认,物理概念有一定的抽象性,对于大部分学 生而言,在理解和把握上有一定的难度,作为教师,如何使学生能够正确理解,作为学生,应该怎 样理解呢?下面就笔者在教学工作中的经验谈一下自己粗浅的认识。 一、揭示概念的本质特征 概念是对客观事物本质属性的抽象和概括,要正确地理解概念,就必须引导学生找出概念的本质属 性,让学生真正理解概念的内涵和外延,从而正确地掌握概念,切不可只进行文字说明,让学生死 记硬背。 例如,“质点”这一概念的教学,我们一般强调的是只有质量,没有大小的概念,学生在学习中, 往往拿生活中具体的物质来和“质点”做对比, 单纯认为质点就是体积非常小, 密度非常大的物体, 这当然是极具片面性的。教师在此基础上还要对学生讲清楚,“质点”只是一种理想化的模型,是 为了研究问题的方便而假定的一种思考方法,而不存在“大”和“小”之分。太阳和地球之间的距 离相比较,地球和太阳的体积是非常大的,但是和它们之间的距离相比较,就显得微不足道了,此 时的太阳和地球就可以作为“质点”来考虑了。当然,地球和太阳绝对不是质量非常小,密度非常 大的物体,从而使学生对于质点的认识有一个清晰的印象。 二、多角度阐述物理概念,可以深化学生对概念的理解。 物理概念是可以从不同角度定义的,但教科书往往只从正面以单一方式叙述,教师倘若只是机械地 照本宣科,会使学生对概念的理解有片面性,缺乏立体感。如果教师在讲概念时,能够从正面、反 面、侧面等方面多角度地去剖析、阐述,定可深化学生对概念的理解。 例如, 在讲解“加速度”这一概念时, 学生对于加速度的理解各式各样, 但能够全面理解的并不多, 除按教科书的叙述外,针对不同学生的不同状况,还可从这几方面进行阐述:加速度是描述速度变 化快慢地物理量,解决了一部分学生对速度和加速度的思路的混淆;是单位时间内速度的变化量; 是速度对时间的变化率,进一步从量上给出了加速度的确切表达;其大小等于合外力与物体质量的 比值,指出了力与加速度的紧密联系;是物体运动状态发生变化的标志等等。 三、通过对比进行概念辨析 有些物理概念,既有表面上相似的一面,又有本质不同的一面。如果在教学中能够引导学生对概念 进行对比分析,就可以深化学生对概念的理解,起到防止混淆的作用。 例如,对“分子间的作用力”的辨析,分子间的斥力和引力是同时增大和减小的,并非在大于平衡 位置时只有引力而无斥力,也不是在小于平衡位置时只有斥力而无引力。在教材中提到分子间的作 用力和弹簧的相似之处。这有助于学生对于力的总体表现的把握,但是对于引力和斥力的变化,弹 簧就不能全面的反映。只有通过既抓住它们之间的相同点,又能够清晰指出它们之间的不同点,才 能使学生对于分子间作用力的概念有一个准确的把握, 而不是说到分子力, 就立刻联想到弹簧一样。 四、引导学生正确区分定义式和导出式 物理概念的定量描述是通过数学公式来实现的,我们常称之为定义式。 例如,电场强度用 B=F/IL,电容用 C=Q/U,电势用 U=ε/q 等等。但从这些定义式往往导出另一 些公式来,例如,E=KQ/r,C=εs/d 等,在教学中,若能引导学生,对这些定义式和导出式进行 辨析,弄清它们的适用条件,对概念的理解和掌握是大有好处的。 五、通过解题训练强化物理概念 在实际教学中,我们常常设计一组选择题或判断题,通过解题训练,加深强化学生对物理概念的理 解和掌握。 例如,“布朗运动”这一概念的教学,我们可以设计下列一组判断题供学生分析判断:①布朗运动

就是分子的无规则运动;②布朗运动是由于外界温度、气压、地震等因素造成的;③布朗运动反映 了分子的无规则运动;④固体颗粒越大,布朗运动就越显著。通过这道题,对于布朗运动概念的把 握就能够产生出乎意料的效果。 总之,针对不同的物理概念,作为教师,通过不同的讲解方法,多层面地加以引导和深化,能够使 抽象的物理概念,在学生头脑中得到一个比较清晰、全面的认识,从而给他们物理的学习起到夯实 基础的效果。

例谈生物学概念教学有效性方法
[摘要 :通过生物学概念教学案例分析,形成了模型方法、概念图方法、修辞方法、语法分析方法四种生物概念 摘要]: 摘要 教学方法,以期提高有效性。 [关键词 :例谈生物学概念、教学有效性方法 关键词]: 关键词 概念反映的是事物的本质属性,是人们对事物本质属性的反映。生物学概念是生物学现象,生理过程和生命规律 的高度概括,正确理解概念是掌握生物基本知识和基本技能的基石。能否充分理解和正确运用生物学概念,直接关系 到教材中重点知识的掌握和难点知识的突破,直接影响学生对生物学现象的判断和推理。通过教学实践,笔者对生物 学概念教学案例进行了整理,有一些心得,形成以下文字和同行分享。 1、模型方法 、 “模型”是人们按照科学研究的特定目的,在一定的假设条件下,用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质 特征,如客体的某种结构(整体的或部分的)、功能、属性、关系、过程等等。有的借助具体的实物或其他形象化的 手段,有的则通过抽象的形式来表达。在实践教学中主要有物理模型、数学模型、概念模型,通过构建模型和直接认 知模型来把握生物学概念,是当前课改实践中的常用科学方法。 1.1 物理模型 “以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征”就是物理模型。用鲜明和深刻的物质形式再现概念的某种本质特 征,一方面能丰富了学生感性认识,激起学生极大的好奇心和兴趣,另一方面让抽象变得具体,让概念能“活起来”。 如在复习“细胞器”时会遇到了很多的概念,我牢牢抓住细胞结构的物理模型实施教学。先让学生完成“任务一: 画出一个动物细胞结构图”,然后补充为低等植物细胞图,再补充为高等植物细胞图。在这个过程中,让学生明确了 各细胞器的形态及其在动植上的分布。“任务二:观察结构图,从不同角度对细胞器分类”,“任务三:在图上标出分 泌蛋白的形成过程”,这两个任务也是建立在细胞结构图的基础上完成的。借助“细胞结构”这个物理模型,任务衔接 自然流畅,学生自主性高、兴趣浓,概念逐一突破,把握有效。又如在探讨“生物膜的流动镶嵌模型”时,利用生物膜 结构的科学发展史,引导学生分别画出“水--空气”“水---水(类似细胞膜的环境)”界面双层磷脂的排列方式,结合罗 伯特森电镜下细胞膜暗--亮--暗的三层结构和人鼠细胞融合的实验推出磷脂和蛋白质的排列方式,最后得出生物膜的 流动镶嵌模型。在建模过程中,学生思维活跃,参与度高,过程化、直观性的掌握了“生物膜的流动镶嵌模型”。 除了引导学生采用图画的形式以外,还可以借助实物构建模型。如在学习“DNA 重组技术的基本工具”时,利用 不同色的两纸条分别表示质粒和目的基因,中间的小孔表示氢键(见下图),用剪刀表示限制酶,双面胶表示 DNA 的连接酶模拟“重组 DNA 分子”的过程。让学生在动手中模拟过程,体验各工具的作用,让他们不易混淆和遗忘各工 具酶的作用(见图一)。又如学习“有丝分裂的过程”和“减数分裂的过程”时难度很大,怎样把抽象的染色体和 DNA 变得直观形象呢?开始笔者采用火柴棒表示染色体,火柴棒棒头表示着丝点,要求学生用铅笔勾画出细胞的轮廓,设

2N=4,用火柴棒表示出染色体在分裂期各时期的位置、数目的变化(见图二)。通过学生自己思考,自己动手参与 有丝分裂过程模型的构建,使有丝分裂过程变得生动形象,同时也极大的丰富了学生的形象思维和创新思维。后来在 “减数分裂的过程”模型中,有学生采用毛线表示染色体,而着丝点更是精彩纷呈,有双面胶、小贴纸、颜料等(见图 三)。

学生做出来的模型是令人鼓舞的,他们的作品常常带给我很多的快乐,让我看到了他们活跃的思维,丰富的联想 能力和潜在的创造力。但在课堂上构建物理模型也有所限制,往往会出现各种意想不到问题,还可能导致在课堂时间 内不能完成模型。一旦延迟到课后,建模的效果、学生的成就感、模型评价的效果就大打折扣。面对这些问题,笔者 有一些反思:在教学设计上,模型欲设及材料准备上应该以简单化、可操作为原则,同时要对时间做出欲设;课前, 应对材料进行欲处理,建模材料应准备到位,切忌临时取材,慌手慌脚;上课时,少涉及无关细节、无效的问题,应 激情饱满,积极发挥应变和组织能力,快速的应对出现的问题,注意理顺课堂的主要目标和次要目标,以保证课堂的 完整性。而课余布置的物理模型,尽可能的让学生发挥,注重模型的创新(如材料)和模型的艺术性,对学生模型中 的亮点应激励评价,并对优秀作品进行展示。如学校的实验展示柜、教室都是展示的好的地方。此外,还可以利用照 片保存作品在以后的教学中留用。 除了构建模型以外,我们还可以利用生物技术装备公司提供的实物模具,及网络媒体提供的平面的、立体的、动 画的模拟图片和视频等直观性物理模型,达到明确生物学概念的目的。因为这些模型往往不是生物专业人士制作,所 以在选用时一定要注意模型的科学性。如“转录”和“翻译”等过程性概念,在 FLASH 动画中常有科学性问题。遇到这 种情况时,笔者就让学生来修改或指出模型的错误,实现对模型的优化处理。 1.2 数学模型

“数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式”。通过“数学化构造数学模型”的过程来认识生物学概念的 方法,称为数学模型方法,其主要表现形式有等式或不等式(用字母、数字和其他数学符号构成)、数理逻辑的图表 (曲线图、集合图示等)等。 如学习“蛋白质的形成”时,对于肽链的肽键数、分子量、所需密码子的个数,脱氧核苷酸数等的计算,实质就是 引入了数学等式进行的分析。类似的学习还有“DNA 分子的结构”和“DNA 分子的复制”中碱基数、链数等的计算,种 群基因频率和基因型频率的预测,食物链中个各营养级的能量传递预测和分析等等,这些概念都可以采用数学模型来 研究和分析。这种数学模型对生物概念描述严谨精确,往往要借助物理模型进行逻辑推导,对学生的计算能力也有一 定的要求。在教学中,要渗透数形结合的意识,适当引入数学中拆分、合并、合分比等概念。 直观的数理逻辑图表也是生物概念教学的好方法。 如学习“种群数量变化”时, 笔者展示一个刚吸空牛奶瓶, 问“几 节课后,瓶中的某种细菌的数量会怎么样变化?请以时间作横坐标,细菌数量作纵坐标画出曲线。”这样“J”型曲线就 出来了,认识到细胞以指数级函数增长,其繁殖率大于死亡率。“伴随残余牛奶减少,接下来的一段时间里,细菌的 数量又会怎样变化?”这时就有了“S”型曲线,明确该曲线的特点是出现“K”值。紧接着趁热打铁进行思维发散,问“较 长时间后,曲线又会怎么样?”,到这时一幅微生物的“生长曲线图”就赫然纸上了。借助情景进行类似分析的概念还 有“血糖平衡的调节”(可就正常、进食 2 小时、空腹、注入胰岛素等情况进行曲线分析)、选修三中“卵裂期的特点” (可对卵裂球和单个卵裂细胞的体积变化、DNA 数量变化、有机物的变化进行分析)等等。数学曲线图直观形象, 培养了学生思维的广阔性、灵活性。在实际教学中,需要我们多方向,多角度发挥这种方法的积极作用。 对存在交集和包含或所属关系的生物学概念,可以借助数学集合图加以区分和辨析。集合图又称韦恩图,概念越 多,表现形式越复杂,基本形式有三种:包含型、交集型、复合型(分别以图四、五、六表示)。如“组成细胞中的 元素(最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素)”,“生命的结构层次(细胞、组织、种群等)”等概念构成多 层包含关系;如“激素、酶、蛋白质”“脱氧核糖核酸与核糖核酸的组成”等概念构成交集关系;生物分类学中的概念常 常既有包含关系又有独立并列关系,构成复合型概念图,如原核生物、蓝藻、细菌和乳酸菌等概念。通过数学集合的 思想,借用图形,使各个概念好记忆易理解。在使用时可以对形式进行改变(如圆(椭圆)形、方形、棱形等图形的 交叉使用),推陈出新使学生对集合方法更为注意。

1.3 概念模型 概念模型是指“以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型”。 概念模型较为抽象,在实施过程中, 趣味性和直观 性不高,使用频率上不如物理模型和数学模型。 构建概念模型有两种基本方法:一是从大量具体例子出发,从学生的实际经验的肯定例证中,以归纳的方法概括 出一类事物的本质属性,即归纳式概念学习方法。如必修一中“生命活动离不开细胞”这一概念的形成就是这种形式。 另一种是利用学生认知结构中已有的生物概念,以文字定义的方式直接揭示新概念的本质属性,从而获得新概念的过 程,即同化式概念学习方法。笔者在教学中主要研究的是同化式概念学习方法,下面以案例加以说明。 如在“ATP 的主要来源---细胞呼吸”一节中概念很多,我采用“方式转换,文字提炼,重复模拟,概念同化”的模式, 在认知有氧呼吸和无氧呼吸的基础上,直接揭示了细胞呼吸的本质。具体做法是:让学生把教材 P93“图 5-9 有氧呼吸

过成的图解”转化为三个阶段化学公式模型,合并为一个化学总式后,引导学生把反应物、条件、产物、产物的作用 进行文字化“串联”,即把总式转化成文字形成抽象的概念,并提取概念核心词,明确有氧呼吸的实质;对无氧呼吸两 种类型的学习也采用把公式转化成文字形成概念, 再提取概念核心词的方法, 明确无氧呼吸的原理和实质; 最后把“有 氧呼吸”“无氧呼吸”两概念综合对比,进行文字模拟建模,得到“细胞呼吸”的概念,在明确“有氧呼吸”“无氧呼吸”差异 性的同时,抓住了“有氧呼吸”“无氧呼吸”的共性即“细胞呼吸”的本质,获得了新的概念,顺利实现了概念的同化。笔 者认为很多概念组都适用这种方法,如“同化作用”“异化作用”“新陈代谢”,“光合作用”“化能合成作用”“自养生物”等。 通过让学生主动获取概念,极大的提升了学生的模拟能力、语言表达的能力,同时引导着学生以科学方法对知识进行 理性的概括。 此外文献资料的合理利用,也可以很好构建概念模型。如光合作用的发现史就可以构建光合作用概念模型:海尔 蒙特的柳树实验说明其原料有水,谱利斯特利实验和英格豪斯实验得到原料有二氧化碳产物和产物有氧气,萨克斯实 验证明在有光的条件下产生淀粉,恩格尔曼实验场所在叶绿体,通过文献资料的串联分析后,就可以让学生以文字表 述来概括光合作用的概念,而这一方式也很好的进行了概念模型的构建。如“酶的本质”、“现代生物进化理论的内容”、 “向光性”等知识也可以借助这种方法进行概念建模。当然这也要求我们在平时的教学中,要注重对生物发展简史的积 累和有机结合,要有甄别科学的、针对性强的发展史的能力。 2、概念图方法 、 有基本理论说“知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的”, 在这个理论下, 产生了概念图的方法。 概念图是一种用节点代表概念,连线表示概念间关系的图示法。通过建立概念网络,不断地向网络增添新内容,有助 于学生创意发想,激发学习动机,创造新知识,形成有意义的学习过程,学习更有意义。 根据常见概念图的呈现形式,笔者认为概念图包括以下几部分:命题(概念词和连接词)---在概念之间建立起有 意义的联系,可以形成陈述性的结论语句,如例子中的“种群密度直接影响种群数量”就是命题;层次(分支)---最高 层的概念分解成若干有效的概念,如实例中的“物质进出细胞(最一般概念)”分解为“被动运输”和“主动运输”(具体 概念),最后“举例”(最具体的概念);交叉连接(复杂概念图具备)----同层次概念之间有效的联结整合,关键词连 接的同层次的概念,形成陈述性语句。 概念图的建构可大可小,如“蛋白质”和“核酸”可以从生命物质的角度构建小概念图,也可以以“遗传信息”为核心 构建一个包括蛋白质和核酸在内的大概念图。其形式也多样化,下面是几种常见的概念图形式:发散式、树式、分布 式(可分解为几个小概念图)等,有学者(刘恩山)认为“韦恩图、流程图、循环图也属于概念图的范围”。目前的教 学中,有两种建概念图的方式。一是开放式,可分两种,一种为不完全开放,如在 2005 年湖南省生物奥赛初赛中“要 求:一幅图中要包含下列所有概念,并穿插适当的关联词。体液调节、激素调节、神经调节、性行为、照顾幼子的行 为、先天性行为、后天性行为、趋性、印随、本能、模仿、非条件反射、条件反射”,给出相关概念,找到它们的逻 辑关系构建概念图;另一种为完全开放式,如 2009 年湖南省普通高中学业水平考试样卷最后一题“请你从下列三个概 念中选定一个。找出与之相关的概念,画一个合理的概念图。”,“供选概念:A.免疫 B.种群 C 遗传信息”。开放式概 念图要求学生自主构建概念图,对学生的能力要求较高,这种方式引入课堂,应考虑学生的实际基础和能力,主要适 用于复习课。也正是因为对学生的要求高,在教学实施过程中,要求我们给予学生更大耐心和鼓励,更要舍得给时间, 决不能搞包办,及时评价和展示,注意加强变式训练。只有持续实施该方法,能极大提高概念学习的效果和学生学习 的思维发散度。二是完善式,也可分两种,一种为被动完善,如 2009 年湖南省生物学业水平考试最后一题,把要填 的答案以 A、B、C 选项的形式给出,学生被动的选出概念;另一种为主动完善,如《分子与细胞》教材中 P38“蛋白 质分子的概念图”等。完善式概念图有很多提示,对学生的要求较低,是新课小结的好方式,也适用于基础较弱的学 生群体的复习课,如艺术生的一轮复习课。

3、修辞方法 、 在文学里有比喻、类比、谐音等修辞方法,在生物概念教学中这些修辞方法也是概念教学的一种方法。 3.1 比喻方法 “比喻”是指“用某些有类似点的事物来比拟想要说的某一事物,以便表达更加生动鲜明”。在教改实践中,笔者借 助实物、肢体、事例、诗词等媒介比喻生物学概念,使我深深感受到恰当的比喻在生物教学中的神奇作用。如“氨基 酸的通式”是高一第一学期《分子与细胞》第二章的内容,这个阶段的学生还没有接触有机化学,这个知识点对学生 来说是很陌生的,理解起来很费力。我把氨基酸的通式概括为“一个中心,三个代表,一个小鬼”,即一个中心比喻中 心 C,三个代表分别是氨基、羧基、氢,一个小鬼比喻 R。后来,有学生马上想到了另一个比喻:“一个政权(R), 一个诸葛亮(C),三个臭皮匠(氨基、羧基、氢)”。也正是借助了事物来比喻,使氨基酸这个原本陌生难懂的概念 鲜明化、生动化,学习的效果也就不言而寓了。 又如在讲授“突触的结构”时,将手臂比作轴突,将手指比作神经末梢,将指腹比作突触小体,将学生头发比作另 一神经元的树突,将他的头比作细胞体,然后将手按在他的头上,有些指腹(突触前膜)与头发(树突)接触,有些 指腹(突触前膜)与头皮(细胞体)接触。正是借助了肢体作比喻,增加了学生对“突触”的感性认识,让学生容易接 受,记忆深刻。 实物比喻是概念教学中常见的方法。如把细胞比作“夹心糖“,DNA 的结构比作”梯子“,限制酶比作“手术刀”, DNA 连接酶比作“分子针线”,核桃仁比喻大脑皮层。 此外,很多诗词蕴涵着生物学概念,适当的运用,能加深对概念的理解,增加课堂的艺术韵味,使学生受到美育 的熏陶。如诗句“落红不是无情物,化作春泥更护花”加深对分解者作用的理解,诗词“螳螂捕蝉,黄雀在后”比喻隐含 的食物链等。 通过比喻,使陌生的、难懂的、抽象的概念形象化、具体化、简洁化、创新化,使平淡知识变得生动,激发了学 生的兴趣,同时发展了学生形象思维,渗透形象化的学习方法,极大的提高了教与学的效率。当然,该方法最关键的 是要找到恰当得体的比喻,如果运用不得体,反而会成为教学的绊脚石。 3.2 类比方法 “类比”在辞典中解释为“根据两种事物在某些特征上的相似,作出它们在其它特征上也可能相似的结论”,实质上 是一种推理的方法,具有两层意思:一是比较,二是类比推理。在概念类比教学中,笔者将“类比”分为三类:雷同式类 比,对立式类比,宏观式类比。前两者属于比较,后者更接近类比推理。

“比较式”的类比是生物教学中的基本方法之一。如染色质和染色体、同源染色体与四分体、细胞液与细胞内液、 染色体与染色单体、原生质层与原生质体、极核与极体、无子西瓜与无子番茄、单倍体与多倍体、染色体易位和交叉 互换等等,以上的概念要么神是形非,要么形是神非,都有一定的雷同性,就可以采用“雷同式类比”。通常以表格捆 绑、图解分析、结构示意图对照等方式对这些概念比较,能有效的突出它们的异同,在辨析中让学生留下深刻的印象, 不容易混淆。又如有氧呼吸和无氧呼吸、光合作用和呼吸作用、分离定律和自由组合定律、显性性状(基因)和隐性 性状(基因)、抵抗力稳定性和恢复力稳定性、被动运输和主动运输、真核细胞和原核细胞等概念,在形神上差异很 大,特别是在含义上彼此对立,则可以采用“对立式类比”。其类比方式与“雷同式”基本相同。如光合作用和呼吸作用 就可以从逻辑上采用表格形式找出对比项,如作用场所、作用条件、反应物、生成物、能量转化等等,然后分析出相 同点和不同点,得出二者的相互依赖、相互制约的关系;此外还可以任务形式布置学生写出“光合作用”和“呼吸作用” 的过程图解,再提炼对比之项目。不论是雷同式类比还是对立式类比,通过成双成对、成体系对概念进行比较鉴别, 找出它们之间的相同之处和不同之处,强化了各概念的本质特征,提高了学生抓概念本质特征的意识,就可减少学生 的张冠李戴,使学生清楚地掌握概念的实质,从而抓住生命的本质。 对于过程性生物学概念,可以借助实物或图解等手段进行类比推理,即宏观式类比。如:DNA 的双螺旋结构模 型,化学中的玻璃纸比作渗透作用的半透膜,不同纸卡比拟血糖的相关激素,黑白弹珠比拟等位基因(不同的配子) 模拟分离定律,遗传图解表示遗传定律等等,通过实物或图解把看不到,摸不着的微观生物概念转化为宏观的事物, 概念形象直观,趣味性强,学生就容易易于消化、理解。 要注意的是,在运用类比方法一定要有针对性,切忌漫无目的胡乱搬凑。这就要求我们备课时应该有意识地发掘 类比因素,把平时积累的类比资料选入教案,有的放矢;在研究两个概念的共性和个性时,类比项目要适量,尽量抓 最本质的内容类比,可以适当进行变式进行启发,引导学生思考,能举一反三。 3.3 谐音方法 “谐音”是指“字词的音相同或相近”。在文学修辞上可以用于排比、回文等,在生物概念教学中,运用该方法的主 要目的是调动学生学习积极性, 运用语言的艺术引领学生抓住概念的本质。 如对基因的分离定律概念进行习题检测时, 题干信息为巨胚稻与正常胚稻是一对相对性状,由一对等位基因 Ge、ge 控制。教学时我突然想到谐音“哥”,于是我 说可知正常胚为显性,由大哥哥(Ge)控制;巨胚为隐性,由小哥哥(ge)控制……在晦涩枯燥的学习中,同学们个 个来了精神,露出了会心的笑,颇有兴趣加入了学习……“谐音”更多的时候用在记忆生物知识上,笔者认为也不失为 一种调动学生学习兴趣,改善学习氛围,更好的进行概念学习的好方法。 4、语法分析法 、 语法是指“语言的结构方式,包括词的构成和变化、词组和句子的组织”,是学习语言的方法。我们主要借助的是 “句子的组织”,即句子中主谓宾定状补成分的划分。如“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶 是蛋白质”的概念,提炼主谓宾则为“酶是有机物”,提炼补语得到酶的化学本质主要是“蛋白质”,提炼定语得到酶的来 源和功能,即“活细胞”和“催化作用”。诸如“相对性状”“等位基因”“同源染色体”“四分体”等名词性概念都适合采用语 法分析法。对概念的语法分析能重点强化概念构成的条件和适用范围,多次分析后,学生的断句能力和语言的理解能 力会极大提高,能引导学生有效的阅读和解题,能更好的理解概念。 “教学有法,但无定法”。任何方法都有利弊,只有灵活应变,有效取舍,才能体现方法的科学性和教学的有效性。 也只有根据具体教学情景,具体的教学问题采用适宜的方法,才能真正提高生物概念教学的效率。 以上是笔者对提高概念教学有效性方法的些许愚见,有不妥的地方恳请同行批评指正。

概念图引入初中生物教学的实践研究

概念图是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征,节点表示某一命题或领域内的各概念,连线则表示节点概念 间的内在逻辑。它直观形象地表达知识结构,有效呈现思考过程以及知识的关联,引导学生进行有意义学习。 心理学和脑科学的研究都有力地支持了概念图教学的意义。教师运用概念图进行教学,能更好地组织和呈现教学内容, 能更有效地监控自己的教学过程和自身概念的发展,在教学中更为强调概念和原理的重要作用,从而提高教学效果;学习者 运用概念图进行学习,能促使学习者进行有意义学习,能更好地组织自己所学的概念,能较好地感知和理解概念在知识体系 中的位置和意义,有效地降低自己的焦虑水平,从而提高学习效果。[1] 概念图引入学科教学的意义如上表述之外,对知识的习得关键在于有利于学生对知识的领悟内化。它经历了个体对程 序性知识转化为陈述性知识,然后再将陈述性知识在大脑空间释放,重新构建出程序性知识的框架体系的过程,使学生对知 识的掌握达到永久性巩固的目的。其次,概念图由于用线和连接词语将一些具体概念、一般性概念和关键概念等知识予以网 络联系,有利于学生整体知识的构建和知识迁移。 儿童发展心理学的研究也表明,初中生的抽象逻辑思维日益占主要地位,思维的独立性和批判性有了显著的发展,而 学习任务也向他们提出了更高的任务: 要求形成各种科学概念, 并自觉地运用这些概念来进行合乎逻辑的判断、 推理和证明, 从而掌握事物的内在的规律性。 生物知识是一门以程序性知识为主的知识构建体系,具有较强的综合学科特点。程序性知识的获得需要教师提供范例、 学生领悟、模仿和增强变式练习来习得知识。那么,如何让农村初中的学生更好地掌握生物知识,并在此基础上培养学生多 方面的能力?笔者多年来从事农村初中的生物教学,把概念图引入了教学实践中,以改变学生的学习方式为突破口,从而更 好地体现上海市二期课改提出的“以学生发展为本”的理念,坚持全体学生的全面发展,关注学生个性的健康发展和可持续 发展。

1.运用概念图引导学生探究性学习的教学策略 . 1.1 借助概念图,帮助学生建立知识的结构 借助概念图,
概念图课堂教学策略要充分体现教师在课堂上的主导性。教师在研究教材和学情的基础上确定教学思路和教法。教学 设计思路我倾向于情景导入,以问题为线索展开;教法上采用讨论式的合作教学方法,将传统的对知识平铺直叙为师生互动 合作,强调体现教师的主导作用。 概念图绘制步骤大致可以概括为:①选取一个熟悉的知识领域。②确定概念等级关系。③确定概念图纵向分层和横向 分支,即概念图草图构思。④建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系,即形成概念图。⑤在以后的 学习中不断修改和完善。概念图绘制规范为:①概念图中每个概念只出现一次。②连接两个概念间的联系词应尽可能选用意 义表达具体明确的词。③连接概念的直线可以交错,但向上或向两侧联系时需加箭头(没有箭头时默认时由上往下)。④概 念名词要用方框和圆圈圈起来,而联系词则不用。所以,绘制概念图首先要明确概念图的要点和关键,注重科学性和知识的 系统性。 在“生物体的结构”内容复习中,我的设计思路是“创设情景→提出问题→引出概念→构建体系→绘制概念图”,即 以情景导入,问题为线索;由“生物体”这一宏观概念切入进“细胞”微观概念,再到“生物体的长大”宏观现象,最后形 成章节知识概念图。根据上述的设计思路,教学流程围绕六大问题而铺开。

①从生物的多样性现象,探索生命的奥秘,生物体的结构和功能的基本单位是什么?(引出生物体和细胞 的概念) ②细胞的发现过程及细胞的构造。(引出细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体的概念) ③细小的细胞是怎样构成生物体的?(引出个体的结构层次、细胞、组织、器官、系统、个体的概念) ④生物体都能由小长大的原因。(引出细胞的分裂和细胞的生长的概念) ⑤分析各概念之间的相互联系。 ⑥绘制“生物体的结构”概念图、内涵知识延伸。

在完成“生物体的结构”教学内容后,将相关的概念和内容整理绘制出概念图。学生看了之后,有学生提议,把细胞 的形态结构功能和动植细胞的区别也在概念图上体现,最后,汇总出如下的概念图。通过用概念图教学,对促进学生有意义 学习的起到了积极的作用。

从上面的概念图中能直观的反映出各概念之间的联系和派生关系,使学生联想到每个概念所蕴涵的意义和 内在知识,从而对整个知识点构建和多元知识产生完整的体系结构。 1.2 借助概念图,培养学生实践能力 借助概念图,
概念图的制作是一个费时的过程,虽然它有助于学生的能力培养,但会增加学生的课业负担,所以,对概念图的制作 练习在内容上需有选择性。新课程将知识目标分解为“知道、掌握、理解、应用”,概念图学习要达到巩固重点、突破难点, 关键落实在“掌握、理解”两个层次。 学生动手制作概念图是一种学习方式的改变,是一种对知识的习得方式的通道。学生制作概念图强调体现教师的主导 性和学生的主体地位。

在植物的“光合作用”和“呼吸作用”教学完成后,一道“植物白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用” 的判断题,全班有 1/3 左右的同学错误判断为正确,且正反两方面争论激烈,引起了我的思索。由于光合 作用是植物的一种营养方式,与植物的呼吸作用在教材编排上属不同的模块,学生在理解这两种生命特征 时产生了独立的分隔。同时,纵观学生对光合作用和呼吸作用概念的理解时,很多是用两条独立的线索在 表达。透过问题的表象,反映出学生对知识信息碎片的归类、综合整理、知识信息的链接等存在的严重不 足。为了使学生对“光合作用”和“呼吸作用”的概念定义、实质和相互之间的联系有充分的理解,对知 识的分与合、生命是有机的统一整体的理解,就尝试了在教师主导下,以小组为单位的同伴互助制作概念 图学法指导。
教学思路的设计以问题为核心,创设情景→引出概念→提出问题→分析讨论→构建体系→学生绘制概念图。教学流程 围绕三个问题而展开。

①“万物生长靠太阳”,这句话包含的生物学原理。(引出光合作用等相关概念) ②生命不息,呼吸不止“,这句话包含的生物学原理。(引出呼吸作用的概念) ③这里有一组在玉米田里测得的空气中 CO2 数据。半夜十二时(即 24:00)为 0.045%,而一天的平均含量 为 0.035%。请用生物学原理分析这种现象。(引出光合作用和呼吸作用的联系和区别)
经师生共同分析讨论,最后各小组分别绘制出了这两个知识点的概念图。经投影分析比较,形成该知识的班级概念图, 大家认为下面的概念图能较为完整的反映出知识点的内容和体系。

所以, 在学生概念图的制作上一要内容有选择性, 二要个体与群体相结合, 三要符合学生现有的认知水平。 1.3 借助概念图变式练习,培养学生创新精神 借助概念图变式练习,
概念图是一种教学工具、一种教学策略,也是一种对教学评价的工具,现在已逐渐被大家所认可,在近来上海市生物、 生命科学的统一学业测试中均有所体现。 概念图教学符合二期课改“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三维目标理念,概念图变式练习能反映 学习者对知识内化习得的程度。概念图变式练习方式可以演绎为填充题、填图题和连线题等多种渠道,用“填一填、涂一涂、 连一连”等方法。

2.实验对照、实效分析 .实验对照、
我曾对任教的两个班在期末复习中对概念性知识进行比对测试。实验班采用了概念图制作复习,对照班采用常规的知 识梳理,然后选用选用上海市生物学业统一考试中相关的概念变式 15 题进行测试,采集相关数据如下。 n 实验班 对照班 40 40 12.4 11.6 S 1.67 1.92 1.65 1.9

Z=1.99 1.96=Z0.05




验班与对照班 的平均数具有 显著性差异

从实验效果来看,实验班与对照班的平均数具有显著性差异。虽然选用了上海市统一学业考试中的概念变式题,但题 目的容量还太小,题目的效度和信度有待进一步检测。另外,两个班级中学生自主参与度和智商上差异等问题都是不确定的 变量,控制上还存在难度。如果用交叉实验的办法,学生固有知识量参数也无法确切预知。所以,对上述结果的表象还需要 认真的多角度的实验,方能完全论证。

3.实践后的思考 . 3.1 概念图教学的基础
首先,概念图教学不是一种全能的教学手段,而是一种对已有教学手段的补充。在教学内容的选取上要有典型性,对 于本源性和派生性概念教多的学习内容较为适宜, 并且在新授课还是在课后复习、 阶段教学总结上使用这种教学策略有待商 榷。对新的概念理解上较为困难、费时和概念纷杂的教学内容,用概念图教学不失为一种有效的教学策略。其次,学生画概 念图必须建立在学习者自主学习的基础上,在明确的任务驱动和学生强烈的求知欲下,才会收到预期的效果,才能正向地影 响学生的学习方法。否则,良好的教学效果是无法实现的。

3.2 概念图与传统的知识梳理
概念图体现了各概念之间的联系和内在的逻辑关系。由于学习者在编制概念图时首先需要将知识内化为己有知识,形 成和构建出知识的网络体系,所以,是一种对知识的深度开发。特别是对节点的关键概念和纵向、横向之间的联系上能形成 一个整体的系统, 使知识稳固在自己的认知结构中, 在提取概念知识的同时就能形成对知识的联想, 产生对知识内涵信息 “触 类旁通”的感觉。 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,可以理解为概念图是传统知识梳理的提升。

3.3 概念图教学的知识呈现方式 概念图教学的知识呈现方式实现了由静态的呈现向动态呈现的转变。
随着教学手段与现代信息技术的不断整合,概念图教学的知识呈现方式也赋予了新的展示手法,多媒体教学手段给概 念图教学提供了空间。对中心概念、关键概念、派生概念等知识信息的呈现,配合动画、切入方式、图片等,不但能增加教 学的可观赏性、趣味性,更能对各概念之间的内在联系、隶属关系等,实现分步教学,由局部到整体展示,增强了知识的直 观性,使学习者对表征性知识的强化和内容延伸能起到积极的推动作用。 其次,除概念图多媒体呈现方式外,还能进一步激活师生互动、实践、讨论。将概念图范例和学生作品进行比较,观 察概念图的完整性、全面性和科学性,使学习者在知识选取上、概念构架上、活动设计上、教学实践上体现了二期课改“有 利于选择、有利于认知、有利于创新、有利于实践”的教学理念。


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