江紅梅 師光開

【摘要】生物學(xué)概念是生物學(xué)科的基礎(chǔ),也是生物學(xué)領(lǐng)域最基本的語(yǔ)言表達(dá)單位。在新課程理念下高中生物核心概念教學(xué)要充分應(yīng)用生物科學(xué)史,教師采取探究教學(xué)的方式,結(jié)合概念圖,通過(guò)比喻或模型,并借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)多媒體等信息技術(shù)輔助手段,使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)生物學(xué),發(fā)展學(xué)生智力和邏輯思維能力。

【關(guān)鍵詞】生物學(xué);概念教學(xué);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(xué)是一門研究生命現(xiàn)象及其活動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué),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(guò)程的依據(jù)來(lái)揭示本學(xué)科的基本規(guī)律。生物學(xué)概念不僅是生物學(xué)科的基礎(chǔ),而且是生物學(xué)領(lǐng)域最基本的語(yǔ)言表達(dá)單位。在生物科學(xué)迅猛發(fā)展的今天,生物學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)出爆炸式的增長(zhǎng),讓我們教師更深刻地體會(huì)到教師的任務(wù)不僅僅是教會(huì)學(xué)生課本知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生接觸到新的“原理、規(guī)律和方法”時(shí)能借助生物學(xué)概念能進(jìn)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(chǔ)上形成的。概念的理解需要學(xué)生邏輯加工和歸納推理的思維過(guò)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(guò)程。有效的核心概念教學(xué)策略,能提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法解決問(wèn)題、用科學(xué)的觀點(diǎn)理解問(wèn)題、用科學(xué)的精神探索問(wèn)題的能力。

教育部頒布的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)提出“注重學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué),倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深入理解生物學(xué)的核心概念”的要求,可見(jiàn)《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)核心概念是高度重視的。在傳統(tǒng)的生物學(xué)概念教學(xué)中,往往出現(xiàn)教師對(duì)概念的教學(xué)重結(jié)論輕過(guò)程,重灌輸輕引導(dǎo),造成學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念不理解只是死記硬背,很大程度上阻礙了學(xué)生對(duì)生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)新課程背景下高中生物教師如何有效地進(jìn)行核心概念教學(xué)的體會(huì)總結(jié)如下:

1. 充分應(yīng)用科學(xué)史

生物科學(xué)史是科學(xué)發(fā)生和發(fā)展的歷史、是探究過(guò)程的杰出代表、是科學(xué)家揭示出生物科學(xué)理論的動(dòng)態(tài)過(guò)程,有效利用科學(xué)史的教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生興趣、提高學(xué)生的探究能力、培養(yǎng)學(xué)生的“三維目標(biāo)”、實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和人文精神和諧的統(tǒng)一。學(xué)生在科學(xué)史的學(xué)習(xí)中,教師要利用沿著人類認(rèn)識(shí)生命規(guī)律過(guò)程的相關(guān)史實(shí),引導(dǎo)學(xué)生探索生命規(guī)律,讓學(xué)生充分獲得探究體驗(yàn),從科學(xué)家的奇思妙想中不能充分汲取真正的營(yíng)養(yǎng)。如“植物激素”此核心概念的教學(xué),可以借助生物科學(xué)史,具體設(shè)計(jì)過(guò)程如下:①1880年,達(dá)尓文的向光性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激,當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長(zhǎng)區(qū)時(shí),會(huì)造成背光面生長(zhǎng)快,因而出現(xiàn)向光性彎曲。②胚芽鞘的向光性與哪個(gè)部位有關(guān)? 1913年,詹森設(shè)計(jì)了在胚芽鞘尖端與下部之間放置瓊脂片的實(shí)驗(yàn),得出:“刺激”可以透過(guò)瓊脂塊傳遞給下部的結(jié)論。③這種刺激究竟是什么呢? 1914年,拜爾的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng),是因?yàn)榕哐壳始舛水a(chǎn)生的刺激在其下部分布不均勻造成的。通過(guò)上三位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),猜想到胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的刺激可能是一種化學(xué)物質(zhì),這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。④究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢?如果是,是哪種化學(xué)物質(zhì)? 1926年,溫特的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)胚芽鞘的尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種物質(zhì),這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏?并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分生長(zhǎng)。溫特把這種物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素。⑤1934年,科學(xué)家從人尿中分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸(IAA)。⑥1942年,科學(xué)家從高等植物中分離出生長(zhǎng)素,并確認(rèn)它就是吲哚乙酸。⑦科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在植物體中還有一些與生長(zhǎng)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(zhǎng)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(yīng)的物質(zhì),為了區(qū)別植物體內(nèi)的生長(zhǎng)素常把這類物質(zhì)叫生長(zhǎng)素類似物。水到渠成地得出“植物激素”的概念:像生長(zhǎng)素這樣由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。

2. 利用探究

探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下,學(xué)生主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋找答案的過(guò)程中,以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的教學(xué)活動(dòng)。以探究的方式講授核心概念,可以將抽象的知識(shí)以實(shí)驗(yàn)的過(guò)程讓學(xué)生感知,因此被眾多教師用于課堂教學(xué)?！稑?biāo)準(zhǔn)》提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,引導(dǎo)主動(dòng)參與探究過(guò)程,逐步培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識(shí)、分析和解決問(wèn)題、交流與合作等能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?！啊耙院诵母拍睢被颉睘槔?利用探究教學(xué)策略的設(shè)計(jì)如下:①提出探究問(wèn)題:基因是否等于DNA?②推理與設(shè)計(jì)分析:一個(gè)DNA分子就是一個(gè)基因嗎?③取證:通過(guò)對(duì)資料數(shù)據(jù)分析出全部基因的堿基對(duì)數(shù)>DNA分子的堿基對(duì)數(shù),得出結(jié)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(zhuǎn)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(lái),起到控制小鼠的特定性狀的作用,即具有了特定的“效應(yīng)”。 因此就順利地從DNA水平上給基因下一個(gè)完整的定義:基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。

3. 通過(guò)比喻或模型

比喻或模型法可以讓抽象問(wèn)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(lái)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(lái)自父方和母方的一對(duì)同源染色體,模擬減數(shù)分裂過(guò)程中各時(shí)期染色體的行為。又如,在講述DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí),教師將DNA分子的平面結(jié)構(gòu)比喻成梯子,磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成了梯子的扶手,堿基間構(gòu)成的氫鍵就是梯子的踏板,這樣可很好地加深學(xué)生對(duì)DNA組成的認(rèn)識(shí)。

4. 采用概念圖

概念圖是用來(lái)組織和表征知識(shí)的工具,它通常將某一主題的有關(guān)概念置于圓圈或方框之中,然后用連線將相關(guān)的概念和命題連接,連線上標(biāo)明兩個(gè)概念之間的意義關(guān)系。一個(gè)完整概念圖的完成需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:①選取一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域;②確定關(guān)鍵概念和概念等級(jí);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(biāo)明兩者之間的關(guān)系;⑤在以后的學(xué)習(xí)中不斷修改和完善。理想的概念圖的具有以下幾個(gè)特征:①概念間具有明確包容關(guān)系的層次結(jié)構(gòu);②概念間的內(nèi)在邏輯關(guān)系可以用適當(dāng)?shù)脑~或詞組標(biāo)注出來(lái);③)不同層級(jí)概念間的縱橫聯(lián)系清楚、明確,并形成一些交叉點(diǎn):縱向聯(lián)系說(shuō)明概念間的包容與被包容的關(guān)系;橫向聯(lián)系可以說(shuō)明處于概念圖中同一層級(jí)水平的概念間的有意義聯(lián)系;而交叉關(guān)系則說(shuō)明處于不同層級(jí)概念間的聯(lián)系。故而,在概念圖中的概念是不能被單獨(dú)表征的。如在核心概念“染色體”的教學(xué)中和學(xué)生一起構(gòu)建如下的概念圖:

5. 借助現(xiàn)代信息技術(shù)輔助手段

現(xiàn)代信息技術(shù)在輔助教學(xué)上的主要手段有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等。在教學(xué)過(guò)程中,教師使用最廣泛的是多媒體技術(shù),它是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),以交互方式處理、傳輸和管理文本、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫和聲音等運(yùn)載信息的媒體技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)具有聲、圖、文并茂,形成多種感官刺激,有利于對(duì)知識(shí)的記憶和保持;渲染理想的教學(xué)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。如在講授“細(xì)胞增殖”、“減數(shù)分裂”、“神經(jīng)調(diào)節(jié)”等抽象、復(fù)雜知識(shí)時(shí),教師可以用動(dòng)畫來(lái)演示這些過(guò)程性知識(shí)。

在新課程理念下以“提高高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)”為根本任務(wù)的《標(biāo)準(zhǔn)》指導(dǎo)下,借助于生物科學(xué)史去建構(gòu)概念,有效展示了概念的發(fā)展過(guò)程,學(xué)生在這樣的教學(xué)中學(xué)習(xí)的不僅僅是條條框框的生物學(xué)知識(shí),更重要的是得到了科學(xué)方法的訓(xùn)練,落實(shí)了“知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀”的三維目標(biāo)。采用實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行概念學(xué)習(xí),就是通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后在教師指導(dǎo)下實(shí)驗(yàn),通過(guò)學(xué)生的親自實(shí)踐不僅可利用科學(xué)事實(shí)建構(gòu)科學(xué)概念,同時(shí)能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,要讓學(xué)生積極地思考,積極地參與學(xué)習(xí)活動(dòng),提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)比喻或模型、信息技術(shù)輔助學(xué)習(xí)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(yùn)用是進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生建立概念、理解概念的方法。

生命科學(xué)中的“規(guī)律、原理和方法”都是借助于有關(guān)生物學(xué)概念,才得以表述。而概念是人腦對(duì)現(xiàn)實(shí)的對(duì)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(xué)教學(xué)中學(xué)生準(zhǔn)確、深刻地理解、掌握概念,不僅是學(xué)好生物學(xué)的前提,也是發(fā)展學(xué)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(xué),運(yùn)用有效的策略幫助學(xué)生正確理解和運(yùn)用概念,進(jìn)而運(yùn)用生物學(xué)原理、規(guī)律解決生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的有關(guān)生物學(xué)問(wèn)題。

收稿日期:2009-10-22