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一、利用常見的種子植物(如:松樹)實例和學生已有的生活經驗,引起學生新的概念與探究學習
本課的教學,首先出示松樹球果,學生見到球果自然聯想到裸子植物的概念和特征,然后老師引導學生進入新的概念被子植物,問“種子的植物是被子植物,種子不的植物又叫什么植物呢?”這一問題看似簡單,其實它具有啟思性,從而繼續引導學生,被子植物里又分雙子葉植物和單子葉植物,繼續問學生“哪些植物又是雙子葉植物呢?它又有什么特征呢?”從而激發了學生的學習興趣,進入探究學習。
二、利用市面上容易買到的果實實物(如:菜豆)引導學生對雙子葉植物的外形進行細致觀察,從不同方面進行探究,深化其概念與探究教學
由于生物是一門實驗性非常強的學科,因此在教學過程中,需要學生對很多具體的實物進行細致的觀察和比較。學生在這個階段的學習中,通過教師的引導及同小組成員間的互助合作,把事實現象的共同屬性和本質特征抽提出來,才能形成正確雙子葉植物概念。為此,教材設計了三個“探究竟”。
第一個“探究竟”:讓學生對菜豆植株進行觀察,重點觀察其根部的形態和葉脈的形狀。
教師在這個模塊中,可以展示具體的實物,分小組讓學生進行細微觀察,同時對比單子葉植物(如小麥)的根系,得出雙子葉植物的根具有主根和側根的區別,不同于單子葉植物的不定根,從而讓學生在思維上形成雙子葉植物的根系為直根系的概念。同理經過比較,也能得出雙子葉植物的葉脈為網狀脈的概念。
第二個“探究竟”:讓學生觀察小白菜花、菜豆花(它們是雙子葉植物),找出花的特征和花各個結構的數目的規律。給出常見花的花瓣數、萼片數、雄蕊數,通過表格的形式,讓學生對數據進行分析、從而得出結論。這種方式難度較低,淺顯易懂,學生比較容易接受,能較好地掌握相關知識。
第三個“探究竟”:讓學生對菜豆的果實和種子進行觀察。以小組形式(最好4~5人一組)先進行觀察,教師接著引導學生解剖菜豆果實,觀察其種子是怎樣附著在上面的?進一步觀察種子的種皮和胚的結構。這時候學生的好奇心越來越濃厚了,菜豆種子里面怎么會有兩個豆瓣呢?有什么作用呢?豆瓣上還有一些結構又是什么呢?教師再對這些問題進行逐一解答,最后得出雙子葉植物命名的特殊含義。
概念與探究教學成功的融合,可以讓學生對知識的理解更加容易,還可以增加課堂的趣味性,讓學生對生物學的學習興趣更加濃厚,當然這一教學方法也可以在其他學科教學中同樣得到運用,如此可以使課堂教學越來越精彩。
參考文獻:
關鍵詞:高中物理;概念教學;意義;引入方法
實踐證明,在高中物理教學中,如果學生對物理概念缺乏準確的理解,那么之后的物理學習就無從說起。因而在高中物理教學中,教師應注重物理概念教學,幫助學生準確理解相關物理概念,從而使其正確理解相應的物理公式、物理定律、物理原理等,進而系統地掌握物理知識,最終促進物理教學效率的提高。對此,筆者從物理概念教學的意義、物理概念的引入方法兩方面進行簡單分析。
一、物理概念教學的意義
物理概念作為物理現象和物理過程的本質屬性的反映,實質上是以大量的觀察及實驗作為基礎的,主要是將所獲得的感性認識通過積極分析、認真比較、概括歸納而形成。由此可見,物理概念之間并非毫無關聯,而是有著密切聯系的,并且要多個概念聯系起來,方能形成相應的物理規律及公式。毫無疑問,如果物理概念掌握不清,學生根本不可能真正掌握物理基礎知識,也不可能由此而構建物理模型,具備清晰的物理思維,更說不上學以致用。如此,物理概念教學的重要性不言而喻。而概念教學既是高中物理教學的重點,同時也是一個難點,如何有效提高教學效率,還需廣大物理教師積極探索。
二、物理概念的引入方法
1.實驗引入法
物理原本就是一門以實驗為基礎的學科,而許多物理概念就是通過實驗而來的,因而在物理概念教學中,教師可以充分借助實驗來引入概念,幫助學生在觀察實驗的過程中加強對物理概念的掌握。如,進行彈力的概念教學時,教師就可以通過一些實驗來讓學生深刻理解彈力的概念:拉橡皮筋彈出小紙球;拉弓使箭射出去;演示彈簧裝置等等。引導學生在觀察的過程中注意總結彈力產生的條件,并在此基礎上充分掌握彈力的概念。
2.類比引入法
在高中物理概念的引入方法中,類比引入法是經常用到的一種方法,因為許多物理概念就是通過類比推理的方法而來的。由此,在高中物理概念教學中積極采用類比引入法,能有效引導學生將形象思維轉為抽象思維,從而更好地掌握相關物理概念。如,通過電勢能類比重力勢能引入電勢能的概念;通過電流類比水流引入電流概念;通過電壓類比水壓引入電壓概念等等。通過這樣的方式,能有效幫助學生更好地掌握相關概念。
3.推理引入法
結合多年教學實踐,我們不難發現,物理概念基本都是建立在已有認知基礎上的,其實新的物理概念并非“全新”,而是與舊知識、舊概念有著密切的聯系,可以通過舊概念推理引入新概念。因而在高中物理概念教學中,教師可以充分采用推理引入法,切實引導學生通過舊概念引入新概念,從而更深刻地理解新概念。如,進行動能的概念教學,教師就可以充分引導學生回憶初中學過的功的概念,從而在此基礎上推理出動能的概念。這樣,學生通過新舊知識的鏈接,更能掌握動能的相關概念。
總之,在高中物理教學中,教師一定要注重物理概念教學,力求幫助學生準確掌握相關物理概念,從而引導他們積極、系統地學習物理知識。這樣,學生在掌握相關物理知識的基礎上,有效地促進了教學效率的提高,并最終培養其學以致用的能力。
參考文獻:
[1]肖永強.高中物理概念轉變教學策略的實踐與思考[J].教學月刊:中學版,2011(9).
[2]葉永忠.高中物理概念教學策略研究[J].新課程研究:基礎教育,2012(1).
【關鍵詞】化學概念 糾正 講解 理解 剖析 聯系比較 融會貫通 應用
“概念是人們用于認識和掌握自然現象之網的紐結,是認識過程中的階段。”化學概念是關于物質組成、結構、變化的理性知識,是剝離了具體現象的一種高級的思維形態。它是化學學科知識的基礎,在高中化學教材中,基本概念幾乎每個單元都有。它是教學的重點,因為化學概念是基本理論、定律、公式等內容學習的基礎,也是發展學生智力特別是邏輯思維能力的必要條件,學生對化學概念的學習理解情況直接制約著學生對其它內容的學習,也決定了化學成績的好壞。但它又是教學的難點,不好教,因為化學概念往往抽象、難懂、不易記牢、難理解。所以,教師在教學中如果能夠施展較為理想的化學概念教學策略,無疑會使我們的課堂教學更具有效性。反思自己以往的教學行為,就怎樣正確引導學生學好化學基本概念,總結出以下六點有效的教學策略:
一、準確用詞,及時糾正
為了讓學生深刻領會概念的含義,教師要注意對概念論述時用詞的嚴密性和準確性,例如一些教師常把“化學方程式”講成“反應方程式”,學生當然會跟著這樣念,不僅犯了科學性錯誤,而且在學習到“離子方程式”這一概念時,會更加容易混淆,因為“離子方程式”也是表示一種特定反應的方程式。另外,教師還要及時糾正某些用詞不當及概念認識上的錯誤,這樣做有利于培養學生嚴密的邏輯思維習慣。例如,在講“物質的量”這個概念時要強調一個字也不能少,而且不能記成 “物質量”、“物質的質量”或“物質的數量”,更不能說成“摩爾質量”。
二、多種手段,講解概念
有的化學概念很抽象、不具體,而通過演示教材中的實驗,用多媒體展示化學世界,用模型、掛圖等方式輔助講解,則能給學生豐富、直觀的感性認識,是我們教授化學概念的重要方式。如講解“原電池”、“電解池”,做好演示實驗,既能激發學生興趣,又能使他們通過觀察實驗在頭腦中形成這兩個概念。
三、抓住關鍵,理解概念
理科的概念不比文科少,而且不是通過背得就能在考試中拿分,關鍵是靠理解,才能有較好的運用。而化學概念是用簡練的語言高度概括出來的,常包括定義、原理、反應規律等。其中每一個字、詞、每一句話、每一個注釋都是經過認真推敲并且有其特定的意義,以保證概念的完整性和科學性。
四、掘地三尺,剖析概念
有時,教師在教學過程中僅抓好關鍵詞是不夠的,對有些概念還要“掘地三尺”,進行逐字逐詞地剖析、講解,以幫助學生加深對概念的理解和掌握,其實,也就是更好地理解和掌握概念的內涵與外延。如講解“化學平衡”概念時,教師要引導學生理解好更深層次的含義:1.討論對象為可逆反應;2.這個平衡狀態不是靜止的,而是動態平衡;3.正反應速率和逆反應速率相等但不等于零,如不相等,則其中一個方向的反應更為來勢洶洶,就不是化學平衡;4.反應物和生成物的濃度不再隨時間而改變;5.條件改變則平衡狀態改變;6.條條大路通羅馬,不同途徑可以達到相同的化學平衡。并且最終濃縮成六個字――逆、動、等、定、變、同,方便學生記憶。
五、聯系比較,講清概念
有些概念,或對立統一的,或與其他概念有密切的聯系,教師講解的時候就應該聯系對比講解,就會事半功倍。如“氧化還原反應”這一節里概念很多,但不是雜亂無章的,教師可以把這些概念串成兩條主線和指出概念描述的對象:
簡化為:升失氧,降得還,若說劑,反一反。并強調記準其中一條線就相當于記完全部,因為這些概念正好兩兩相對相反。
六、融會貫通、應用概念
學以致用,學生理解了概念還要學會運用概念。化學概念的教學,也要注意激發學生思維的靈活性,引導學生在學習生活和勞動中應用學過的概念,以便不斷提高學生運用化學知識解決實際問題的能力,真正執行有效教學。例如:學完了“離子反應”和“離子反應方程式”的概念,教師可以教會學生脫離化學方程式而直接寫出離子方程式。
〔中圖分類號〕 G633.91 〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2013)19—0082—01
生物學概念是組成生物學知識的基本單元。生物科學實際上是由眾多生物學概念及其相互關系而建立起來的知識結構體系。例如,要弄清“自由組合定律”、“連鎖互換定律”,首先要弄懂什么是“基因的分離定律”。要理解“分離”就必須先要弄清一系列的概念,如基因、性狀、相對性狀、等位基因、非等位基因、基因型、表現型、同源染色體、非同源染色體等概念,這樣對“分離定律”的理解和掌握方可迎刃而解。因此概念的掌握是學生學習生物學過程中的基本功。那么,教師在教學過程中如何幫助學生掌握生物學的概念呢?
1.對于相對具有獨立性的概念,教師盡量采用直觀性的手段,刺激學生的多種感官,并從語義上加以解釋,幫助學生掌握概念。如對“細胞周期”這一概念的教學,教師應先呈現細胞分裂周期圖(植物細胞有絲分裂模式圖),然后在黑板上畫出四個封閉的圓,
并標出裂期和分裂間期,讓學生用粉筆分別標出:A.一次細胞分裂開始到下一次細胞分裂開始。B.一次細胞分裂開始到下一次細胞分裂結束。C.一次細胞分裂結束到下一次細胞分裂開始。D.一次細胞分裂結束到下一次細胞分裂結束。如下圖,由于板圖直觀、簡潔,學生對該概念的掌握就變得簡單。
2.教師在教學中要將學生的“前概念”轉化為科學概念。學生在學習生物學之前,頭腦中已經初步形成了一些有關生物學的直觀認識,這些認識被稱為“前概念”。這些“前概念”有些是正確的,如關于植物根、莖、葉、花等的概念,關于生物體存在生長和繁殖后代的概念等,這些認識對于學生建立科學的生物學概念是非常有用的。但也有些“前概念”是錯誤的,如學生關于果實的概念。在生活中學生往往認為桃、梨、蘋果等、多肉、可食的才是果實,而小麥、水稻、玉米則不是果實等。這些錯誤的前概念對學生形成科學的生物學概念會產生干擾。教師要努力修正學生錯誤的前概念,并將其轉化為科學概念。
3.對于要學習的新概念與學生原有認知結構中的概念有一定關聯的,教師應根據概念之間的關系,采取相應的教學策略。
(1)上位概念
上位概念是指學生原有的生物學概念在概括的程度和包容的范圍上,要低于將學習的新概念,如下圖(無性生殖)。對于上位概念,學生較易掌握,教師應調整概念的教學順序,使概念的邏輯順序與學生的認知過程相一致,并概括總結出新概念。再如,將“新陳代謝 ”這一較抽象的概念放在水分代謝、礦質、光合作用、呼吸作用及物質代謝、能量代謝等之后,概括出“新陳代謝”的概念。
(2)下位概念
①派生性下位概念
派生性下位概念是指原有概念是一個總概念,新概念只是它的一個特征或例證。如下圖(轉氨酶)。
②相關性下位概念
相關性下位概念是指原有概念是一個總概念,新概念是對原有概念的加深、修飾或限定,如下圖(催化作用的有機物)。
根據認知規律,從已知的整體中分化細節比從已知的細節中概括整體要容易些。因此,下位概念的教學應從上位概念入手,通過層層剖析的方法從整體到部分再到細節,逐步解析。
(3)并列性概念
摘要:數學概念是反映某類數學對象的本質屬性和特征思維形式,是數學基礎知識的基礎,概念教學是整個數學教學的重要部分,其根本任務是準確、有效地揭示概念的內涵,讓學生全面、牢固地掌握概念的外延。
關鍵詞:高中數學 概念教學
策略數學概念是學生開始學習一個新知識的起步,概念教學是中學數學教學中至關重要的一環,所以,加強概念教學是提高數學教學質量的有效手段。
一、數學概念的引入
概念的形成是一個積累漸進的過程,因此,在概念教學中要遵循從具體到抽象,從感性認識到理性認識的原則。學生的思維特點是從具體形象思維逐步向抽象思維過渡的,所以數學概念是靠學生自己去感悟、體驗的。
1.用實際事例或實物模型引入概念。在進行概念教學時,應注意創設情境,讓數學與學生的現實生活結合,使學生感受到數學是富有生命力的。在現實問題的解決中發現數學概念、形成數學思想方法,更能促進學生在以后遇到相關問題時自覺地運用數學經驗去解決問題。教師應該在教學中利用學生在日常生活中熟悉的具體事例,通過學生的觀察、分析、歸納形成新概念。如“集合概念”的引人:a.所授課班級的所有學生;b.學校中的所有班級等,從而歸納出集合的概念。如果不從客觀需要人手,學生對集合的概念就是一個抽象的文字表述。
2.在學生原有基礎上引入新概念。任何數學概念都有與之相關的概念,在教學中以學生已掌握的知識為基礎,引導學生探求新舊概念之間的區別和聯系。例如,在引入偶函數這個概念時,教師可以讓學生觀察熟悉的函數f(x)=x2,g(x)=|x|的圖像,學生很容易看出圖像關于Y對稱。教師提出問題:你能從數的角度說明它為什么關于Y對稱嗎?學生根據初中對對稱的認識,利用自變量x的值對稱取值,觀察他們的函數值。于是,學生計算了f(1)、f(-1)、f(2)、f(-2)、f(3)、f(-3),學生猜想,x取互為相反數的兩個值,它們的函數值相等。教師追問:是對所有的x都成立嗎?于是,學生計算f(-x)與f(x),發現相等。然后教師給出這類函數的名字為偶函數。概念的鞏固正確的概念形成之后,往往記憶不牢,理解不透,這就要求采取措施,有計劃、有目的地復習鞏固,在應用中加深理解和提高認識。在平時的教學實踐中,我嘗試了以下兩種方法鞏固概念。一方面,利用變式鞏固概念在引導學生著重正面理解概念的同時,也可以通過反例以及容易引起對概念發生誤解的問題,通過設問和變式來正確地把握概念。另一方面,利用舊概念鞏固新概念數學概念形成之后,通過具體例子,說明概念的內涵,認識概念的“原型”,引導學生利用概念解決數學問題和發現概念在解決問題中的作用,是數學概念教學的一個重要環節,此環節操作的成功與否,將直接影響學生對數學概念的鞏固,以及解題能力的形成。學生通過對問題的思考,盡快地投入到新概念的探索中去,從而激發了學生的好奇心以及探索和創造的欲望,使學生在參與的過程中產生內心的體驗和創造。
二、數學概念掌握和理解
許多數學概念間都有著密切的聯系,如平面向量與空間向量,平面角與空間角,函數、方程與不等式,映射與函數等,在教學中要嘗試引導學生去尋找、分析其聯系與區別 ,使學生掌握概念的本質。如函數概念有兩種定義:初中給出的定義是從運動、變化的觀點出發;高中給出的定義是從集合、對應的觀點出發。從歷史上看,初中定義來源于物理公式,而函數是描述變量之間依賴關系的重要數學模型,它可用圖像、表格、解析式表示 ,所以高中用集合與對應的語言來刻畫函數,抓住了函數的本質屬性 ,更具有一般性。
數學概念之間,既相互聯系又相互區別。在教學中,我們可以把相近的或學生易于混淆的數學概念搜集整理 ,并引導學生進行對比,找出其聯系和差異 ,在比較的過程中使學生深刻理解和記憶概念。
三、概念的鞏固
正確的概念形成之后,往往記憶不牢,理解不透,這就要求采取措施,有計劃、有目的地復習鞏固,在應用中加深理解和提高認識。在平時的教學實踐中,我嘗試了以下兩種方法鞏固概念。
其一,利用變式鞏固概念。在引導學生著重正面理解概念的同時,也可以通過反例以及容易引起對概念發生誤解的問題,通過設問和變式來正確地把握概念。
其二,利用舊概念鞏固新概念數學概念形成之后,通過具體例子,說明概念的內涵,認識概念的“原型”,引導學生利用概念解決數學問題和發現概念在解決問題中的作用,是數學概念教學的一個重要環節,此環節操作的成功與否,將直接影響學生對數學概念的鞏固,以及解題能力的形成。學生通過對問題的思考,盡快地投入到新概念的探索中去,從而激發了學生的好奇心以及探索和創造的欲望,使學生在參與的過程中產生內心的體驗和創造。
四、新概念的應用
在掌握概念的過程中,為了理解概念,需要有一個應用概念的過程,即通過運用概念去引導學生利用概念解決數學問題和發現概念在解決問題中的作用,是數學概念教學的一個重要環節,此環節操作的成功與否,將直接影響學生對數學概念的鞏固,以及解題能力的形成,在學習任何一個概念之后,我們都會完成教材中的例題練習,來鞏固概念,而這一環節實質上就是學生課前自學質疑、課堂交流展示、互動探究等過程,也就是解題教學過程。學習了一個新概念后,一定要把它與相關的概念建立聯系,明確概念之間的關系,從而把新概念納入概念體系中,即在概念體系中進行概念教學,對于容易混淆或難以理解的概念,因此,前面應用概念的目的就不僅僅是鞏固概念這一條,還應該科學地整理來自于例題習題訓練中所生成的感性的理解,借助典型示例,運用分析比較的方法,挖掘概念間的聯系和區別,以及分析應用概念過程中出現失誤的原因。如指數函數與冪函數,大于和不小于,異面直線的夾角和向量的夾角,等差數列和等比數列,充分條件和必要條件,奇函數與偶函數,函數的值域和最值,“都不”與“不都”這些概念,可以從內涵和外延的綜合上進行比較。
高中數學概念教學應受到每位老師的重視,因為數學概念高度凝結著數學家的思維,是數學家智慧的結晶,蘊含了最豐富的創新教育素材。數學是用概念思維的,在概念學習中體驗數學家概括數學概念的心路歷程,領悟數學家用數學的觀點看待和認識世界的思想真諦,學會用概念思維,進而發展智力和培養能力。
參考文獻:
[1]于萍.新課標下高中數學概念教學的探究.數學大世界:教師適用.2011(12)
【關鍵詞】概念;概念建構;教學策略;思維沖突
【基金項目】本文系江蘇省教育科學“十二五”規劃立項課題“突出科學本質的生物學教學策略研究”(立項單位:江蘇省教育科學規劃辦公室,批準號為:D/2015/02/349/ )的階段性成果。
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2017)04-0084-03
一、問題的提出
概念是思維的基礎,是自主學習的基石。但在教學實踐中,執教者往往對前概念缺乏足夠的尊重、了解、分析和利用,往往將大量的時間用于各種練習訓練,忽視學生概念的建構過程,概念建構效率較低。隨著新課改的不斷深入,如何避免對概念性知識的機械傳授已經成為一個很有必要探討的問題。
在課堂教學中,當執教者有效獲取了學生對各種事物或現象的前概念以后,應基于前概念盡快幫助學生建構科學概念,此時采取適當的教學策略是非常必要的。因此,在教學實踐中,根據教學目標、教學對象、教學行為的不同,可采用不同的策略幫助學生建構概念。
二、豐富策略
蕭伯納說過,你有一個蘋果,我有一個蘋果,彼此交換,我們每個人仍然只有一個蘋果;如果你有一種思想,我有一種思想,彼此交換,我們每個人就有了兩種思想,甚至多于兩種思想。執教者在概念教學中可以通過師生之間、生生之間分享前概念的方式,達成促進概念建構的目的,這就是“豐富策略”。
例如,執教者在教學“北京人”一課時就采取了該方法。在了解學生關于史前社會的前概念,設計了這樣的問題:在文字出現之前如何將歷史傳承下來?此處教學設計的本意是讓學生說出:①考古學家通過發掘來重建歷史場景。②通過圖畫、歌謠等形式代代相傳下來。在課上,兩個班級的學生發言中均提到巖畫,此外甲班有學生提到考古,傳說與歌謠基本是執教者引導出的。為加深印象,執教者在甲班補充了史料的三個來源:文獻史料,實物史料和口述史料。我們發現,學生成長的背景不同,接觸的事物不同,興趣愛好不同,因此同一個概念在不同學生大腦中存在的形式也是不同的。執教者通過提問、引導和講解,讓學生通過分享,使各自的概念得到豐富,從而形成一個完整的關于在文字出現前歷史傳承途徑的概念。
對現有概念的增加、修改或刪除即“豐富策略”,學生在課堂學習中獲得的大量新概念經歷不斷的區分、合并以及刪改而成為科學概念。所以當學生的前概念只是對事物的認知不夠完善時,執教者可通過演示具體的事例、現象和實驗來豐富、重整前概念,以達到建構科學概念的目的。
三、辯論策略
理論和實踐表明:將問題拋出來讓學生進行開放式討論時,由于不同學生的前概念各不相同,會產生觀點的矛盾、碰撞從而引發認知沖突。如能有意識地創設這樣的情境,讓學生在主動交流中生成自己難以合理解釋的問題,會促使他們尋找更多的依據和邏輯性更強的觀點,為概念的轉變打下堅實的基礎。這就是“辯論策略”。
例如,動物細胞的全能性、發育的全能性這兩個概念的辨析。兩者出現在不同的知識塊面。人教版必修1“分子和細胞第6章細胞的生命歷程第2節細胞的分化”中出現“細胞的全能性”,即“具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞都具有發育成一個完整生物體的潛能。也就是說,每個生物細胞都具有全能性的特點;“發育的全能性”則呈現于人教版選修3“現代生物技術專題3胚胎工程”,哺乳動物的胚胎干細胞在功能上具有發育的全能性,即可以分化為成年動物體內任何一種組織細胞。
一般來說,由于學生是在不同的章節學習這兩個不同的概念,又不注意辨析兩者的區別,時間稍長,往往會將兩者混為一談。“細胞的全能性”和“干細胞發育的全能性”對多數學生來講往往只能抓住“全能性”這三個字,至于其本質有何不同,既沒有思辨的意識,也沒有辨析的能力。那么執教者采用何種策略幫助學生完成上述概念辨析呢?請見下文。
教學片斷1:
師:胚胎干細胞的功能特性是什么?
生1:全能性。
師:什么是細胞的全能性?
生1:……
生2:已經分化的細胞,仍然具有發育成一個完整個體的潛能。
師:不錯,強調了體現細胞全能性的細胞是已分化的細胞以及最終體現全能性必須是形成了新的個體。根據目前科技水平,動物細胞能體現全能性嗎?
生2:不能。
師:那么,我已有動物細胞核移植實驗可以說明什么?
生2:動物細胞核具有全能性。
師:生1,你能舉出證明植物細胞具有全能性的實例嗎?
生1:胡蘿卜經植物組織培養產生完整植株。
師:那么,胚胎干細胞的功能特性,你還堅持你剛才的答案“全能性”嗎?也就是指每個胚胎干細胞在體外培養的條件下發育成一個完整的個體了嗎?
生1:不能答“全能性”。胚胎干細胞是未分化的細胞,在體外培養的條件下不能形成一個完整的個體。最終胚胎干細胞可以分化為成年動物的任何一種組織。
師:好,胚胎干細胞的功能特性,是指這些干細胞在該動物體內能發揮的功能上的特性。如何用簡單的概念概括?
生1:我們把它叫作“發育的全能性”。
學生思辨后形成的結論見表1。
如上文所述,當學生對某個概念的理解與他人不一致時,師生之間、生生之間的辯論就可能發生;當學生達成共識的主觀訴求,執教者又創設了相應的情境時,辯論自然就會發生。用科學證據來證明自己的觀點,通過辯論修正自己的概念,這不是一線教師一直努力追求的嗎?在教學中,執教者要放低身段,耐心傾聽,從而促使師生雙方相互開放,最終形成真正意義上的互動。
四、建模策略
在學生的學習活動中,從前概念到概念的轉變很難一蹴而就,往往要經歷一個螺旋式演進的過程。因此,教學中執教者應充分了解學情,通過實驗演示或數學推演,來突出教學重點,豐富感性認識,建立科學模型,提高學生思維的創造性,從而使學生逐漸獲得獨立形成科學概念的能力。這就是“建模策略”。
例如,在高三物理一輪運動學復習課中,執教者首先給出問題:做勻變速直線運動的物體,在t 秒內通過位移x,則中間時刻的速度Vt/2和位移中點的速度Vx/2誰大?然后根據事先掌握的情況選擇了三類有代表性的解答讓學生板演。
學生表示能熟練掌握①②這些基本公式,也明確知道Vt/2和Vx/2誰大誰小,但不知道為什么,知其然而不知其所以然。
類型二:學生作速度――時間圖像,畫出相應的曲線,分析曲線得出結論(原始圖像如圖1所示)。其推理過程簡潔明了,能將數學知識有機地應用到研究物理問題中,這種思維方式值得肯定,但所作圖像有明顯的物理意義上的錯誤,推證的嚴密性也不夠。
類型三:假設V0=0,再推理得出結論(過程略)。推理過程看似極簡潔,但這種處理方法人為地改變了題設的條件,只討論了特殊條件下的狀態,是嚴重的錯誤。
為了幫助學生修正已出現構建偏差的概念,執教者從最本源的概念認知開始,針對不同類型的“個性化”認識偏差,逐步深入。師生互動情景如下:
根據題設條件,物體做勻變速運動,顯然不會是情況③,那就只能是情況④。
第二步:對于v-t圖像,先引導學生討論,明確橫軸、縱軸的物理意義,讓學生自我發現物理量所對應的實際意義。在討論過程中,學生自主發現并修正了之前概念構建中的問題。
為了實現學生從感性到理性的飛躍,教師再回歸題設條件,引導學生思考推證的嚴密性,學生經反復審視及深入思考,終于意識到類型二的圖示及類型三的假設都只是特例,而用特例是不能證明問題的。題設條件強調的是“勻變速”,學生在構建概念時不經意間給自己加了兩個特殊的條件――V0=0,勻加速。第二步完成后,執教者已無須多言,對類型三的糾錯已水到渠成,一切都是那么自然。
學生的原始解題過程是他對概念認識程度的樸素反映,執教者可以通過各種前期手段如作業批改來發現學生就某個概念出現的不同認識,進而進行合理的歸納。教師抓住問題的核心,以遞進的方式引導學生,就可以自然且富有邏輯性地幫助學生自我分析并完善概念。
除上述幾種教學策略外,教師在課堂中所使用的常用策略還有反例策略、實驗策略、類比策略等。由于篇幅所限,筆者在此不一一贅述。各種教學策略,按照其針對前概念存在問題的區別,可分為兩大類:豐富和重建。簡而言之,如前概念不錯但有所欠缺,“豐富”就是教師擴充、完善原有概念的教學方式;如前概念錯誤,“重建”即教師讓學生調整原有認知,形成科學概念的教學方式。
幫助學生構建最本源的概念是教的天然責任,創新的果實只能生長在最基本、最本質的概念上。脫離了最本源的概念,給出的結論再完美也只能是空中樓閣,其最終結果必然是坍塌。扎實的概念建構才是硬道理!
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【關鍵詞】 初中物理 概念教學 教學策略
學生在學習初中物理概念時,對于一些本質不同,但表面相似的概念很容易混淆,造成這種認識不精確的原因是多種多樣的,有客觀因素,也有主觀因素;有教師教學的原因,也有學生學習的原因。研究學生在學習過程中易混概念形成的原因,尋找解決問題的有效策略,對于提高物理課堂教學效率,將會產生積極的作用。
一、概念形成過程的比較
物理學概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物本質特征,概念形成過程的比較涉及到建立概念的目的、有關的典型物理事物或物理現象、思維過程等。這些方面的區分度一般較大,容易起到鑒別概念的作用。例如:壓力和重力。壓力的形成是由于互相接觸的物體發生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;重力是地表附近的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。在有些情況下,壓力是由物體的重力引起的,如放在水平地面上的物體對地面的壓力,此時也僅僅是壓力的大小與物體的重力大小相等。但在許多情況下,壓力并不是由于重力引起的,如用手握住物體時,手對物體的壓力;用力往墻壁上按圖釘,圖釘對墻壁的壓力等。從壓力和重力的產生過程看,它們是性質完全不同的兩種力。
二、概念內涵的比較
物理概念內涵的比較是易混概念之間最實質、最重要的比較。一般說來,易混概念往往描述的是同一類物理事物或物理過程的不同屬性。因此,區分這樣的易混概念,要特別指明它們分別描述了同一對象的哪些不同屬性,明確理解它們的不同的物理內涵。例如,平均速度和速度都是用來描述物體運動的快慢,但要分清前者是描述一段時間內的平均快慢,而后者表示物體的運動快慢不變。一個物理概念的表達式中,包含了它的物理意義、定義方式、單位等內涵,對表達式中的這些內涵進行橫向比較,能促使學生記憶概念、活化概念和深化概念。
三、通過解題訓練強化物理概念
例如,在講“動能和勢能”這一節概念性知識的教學中,我采用的教學手段是:通過一些簡單的實驗和日常生活中學生最熟悉的一些現象的分析,給出了動能和重力勢能、彈性勢能的概念,并通過的大量提問然后讓學生判斷物體在那種情況下有動能或勢能,那種情況下沒有動能或勢能。如:停放在教學樓前的老師們的汽車,它有動能嗎?有重力勢能嗎?有彈性勢能嗎?對于這種簡單問題,學生會馬上做出回答,沒有,在設問,為什么沒有?引導學生思考后回答,教師利用概念,進行解釋說明,因為車停放在樓前,有一個“停”字,我們就知道它沒有運動或它是靜止的,而動能是由于物體運動時而產生的,所以停著的車不具有動能,另外,它就靜止在地面上,相對地面沒有被舉高,所以不具有重力勢能。至于彈性勢能,其實,他的車輪跟地面相互擠壓,發生了微小的形變,所以有彈性勢能存在。空中飛行的飛機具有什么能?學生思考回答,教師分析講述:空中飛行的飛機具有動能和重力勢能。拉伸的橡皮筋具有什么能?具有彈性勢能。通過反復舉例練習后進行總結:凡是運動的物體都具有動能,靜止的物體不具有動能。凡是相對于參考點是被舉高了或在高處的物體都具有重力勢能,反之,不具有重力勢能。凡是發生彈性形變的物體,都具有彈性勢能,反之沒有。實驗見證,通過采用這種及時舉例反復訓練的方式教學,可以加強學生對概念的理解,并能取得很大的實效。
四、發散思維,深化概念
1、概念求同。在物理學中,同一個物理量有不同的定義,同一定義有不同的名稱。通過“求同”的方法去深化概念,能讓學生真正掌握一個物理量。例如,在講“重力”時,建立起概念(地面附近物體由于地球吸引而受到的力,叫做重力)之后。為了讓學生進一步認識重力,引導學生去思考“如果物體在月球表面是否受到重力,那么概念又是如何定義呢?”經過交流與討論,可以初步認識到:月球表面附近物體由于月球吸引而受到的力,也叫重力。所以,學生可以自己判斷:重力并不是只指地球的吸引力,其概念得到了深刻認識。
2、概念求異。初中生由于知識水平的限制,對概念中的一些關鍵詞的意思把握不準。例如,在學習導體和絕緣體時,其概念(容易導電的物體是導體,不容易導電的物體是絕緣體)展現在學生面前,很容易理解成:能導電的物體是導體,不能導電的物體是絕緣體。此時,教師要解釋清楚“容易”與“能”,“不容易”與“不能”的區別,學生從而認識到導體與絕緣體之間沒有絕對的界限。
五、適當引入物理學史,讓學生感知物理學的文化內涵
關鍵詞 高中生物復習 核心概念 教學策略
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
現行《普通高中生物課程標準(實驗)》中明確指出:“注重學生在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決問題的過程中深入理解生物學的核心概念。”生物學核心概念是位于生物學科中心的概念性知識,包括對重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。這些內容能夠展現當代生物學科圖景,是生物學科結構的主干部分,并能展現生物學科的邏輯結構;同時,它還具有高度的統領性、包攝性以及引領性,能夠反映核心問題。教師圍繞高中生物復習中的核心概念進行教學,能使學生少走彎路,少繞圈子,直達問題的主干及核心;圍繞核心概念進行教學,還可把孤立、零亂的知識以點連線,以線帶面地進行整合,把相關的知識進行有效的構建,從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。
1 核心概念的界定
在高中生物復習中,教師經常會對一些概念的理解存在偏差,比如對一般概念、重要概念以及核心概念的把握不準確,定位不精準,這些都會影響一輪復習的有效備考。因此,如何對教材核心概念進行界定,而不是簡單通過感性印象對其甄別,顯得尤為重要。美國課程專家埃里克森認為:“核心概念是指居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間,源于學科中各種概念、原理、理論和解釋體系,為領域的發展提供了深入的角度,還為學科之間提供了聯系。”國內課程專家劉恩山教授也指出:“核心概念是基于整個課程標準某個主題的知識框架中概括總結出來的,強調概念之間的關聯和概念體系的結構。”基于學者們的觀點,生物學教材中的核心概念是能夠反映該教材核心問題,統領包攝教材章節中的基本概念、事實、原理及規律,是構建整個生物學教材的基本骨架,并且能經得起時間和實踐的檢驗。
例如,在復習《選修3?現代生物科技》中“細胞工程”這一專題時,筆者通過羅列比較一般概念、重要概念,從而界定出該專題中具有統領和包攝作用的“核心概念”。在“細胞工程”專題中,一般概念有16個,分別是細胞工程、脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、細胞貼壁生長、接觸抑制、原代培養、傳代培養、原生質體、合成培養基、愈傷組織、生物反應器、細胞株、細胞系、克隆。而重要概念有7個,分別是細胞全能性、植物細胞組織培養、植物體細胞雜交、動物細胞培養、核移植、動物細胞融合、單克隆抗體。而通過比對、分析和界定后,發現該專題中的核心概念其實只有3個,是細胞全能性、植物組織培養技術、單克隆抗體。正是這三個核心概念,很好地詮釋了整個細胞工程的核心內容和知識所在。比如一般概念中的脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、原代培養、傳代培養、愈傷組織、細胞株、細胞系都是圍繞細胞全能性這一核心概念進行闡述。這樣,通過比較對比,學生就能夠對這一專題進行深刻的理解和感悟了。
2 核心概念教學
2.1 運用概念圖,整合新的核心概念
概念圖是由概念節點和連線組成的一系列概念的結構化特征,概念節點是表示某一命題或知識領域的各概念,連線表示各概念間的邏輯關系。在高中生物復習當中,教師通過運用概念圖進行教學,能清晰有效地呈現教材內容,有利于學生對已有知識進行遷移和聯系,進行有效的復習備考;同時,也有利于理清相近概念的層級關系和邏輯關系,便于學生對核心概念和相關概念進行梳理和整合,培養學生對知識遷移、歸納的能力和興趣。例如,在復習“植物組織培養”時,教師以必修部分的概念和原理為前提,利用概念圖呈現核心概念和相關概念的聯系,在學生喚醒原有知識的基礎,促進理解和掌握新知識(圖1)。
2.2 設計“問題串”,引導學生對核心概念的學習
所謂“問題串”,就是指教師為實現一定的教學目標,根據學生已有的知識或經驗,針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑,將教材知識轉換為層次分明、具有系統性的一連串問題。在高考生物復習時,教師可以圍繞核心概念精心設計一組具有針對性、探究性的問題,激發學生去發現、探索的欲望,從而培養學生熱情和動力。如,在講授“單克隆抗體”這一概念時,教師運用一組“問題串”(圖2)進行巧妙設問,使得學生對這一概念的理解更加深刻,不易忘記。
2.3 演示認知過程,學概念
在高考生物復習中,有許多概念是純理論性的,內容很抽象,學生理解起來相對比較困難,久而久之就會有挫敗感,產生厭學的情緒。因此,教師在教學過程中可以適當地轉換教學方式,把抽象的問題通過演示知識過程來幫助學生理解抽象的生物學核心概念。
以“通過神經系統的調節”一節內容中為例,“動作電位”這一核心概念并不是很好理解。教師倘若通過傳統的教學方式讓學生看教材,讀概念“由相對靜止變為顯著活躍的電位變化過程”,則顯得抽象不易理解。那么,如何通過形象生動的具體指標來展示“動作電位”,從而讓學生掌握一些列的靜息電位、電位差、電荷移動、局部電流等相關概念呢?教師可以利用圖解(圖3)逐一演示,并加以說明,使學生有逐步認知的過程。
首先,神經纖維處于靜息狀態,即相對靜止時,膜上有一個“內負外正”的電勢差,這電勢差的形成是由靠能量來維持,而維系這一電勢差的能量主要依靠膜上的3個結構。
第一個結構是“Na-K離子泵”,它是由蛋白質構成,在消耗一個ATP分子的情況下,能夠向膜外泵出3個Na+,向膜內泵入2個K+。這樣一個過程已經使得膜外的陽離子偏多。第二個結構稱為“K+通道”,通過前面第一個過程,膜內K+濃度明顯高于膜外,于是膜內外之間形成一個濃度差,使得膜內有一個向外擴散K+的趨勢。在靜息狀態下,膜上僅有K+這個通道會打開,不斷向外運輸K+。通過上述兩個結構,膜外的陽離子越聚越多,導致的結果就形成了一個“內負外正”的狀態,這就是“靜息電位”。第三個要介紹的是“Na+通道”。前面由于“Na-K離子泵”的作用,膜外的Na+濃度很高,當受到某一刺激時,Na+通道會迅速打開,在短時間內膜外的Na+會迅速向膜內回流,而回流的結果就使得膜內外的電勢差瞬間發生改變,在一個非常短的時間內形成了一個“內正外負”的狀態,這就是“動作電位”。利用以上圖解,學生對于電位的形成機制及概念的相應內涵與要點都有了一個比較清晰的認識,從而也就達到了對“動作電位”這一核心概念深入理解的目的。
可見,演示認知是學概念的一個重要策略,也是學習教材內容,掌握學科知識的必要能力。通過演示知識呈現過程,使得許多抽象的概念知識形象易懂,從而提高高考生物復習的有效性。
2.4 利用生物科學史,構建核心概念
全國新課標卷Ⅰ相對廣東卷而言,更注重生物科學史的考查。利用科學史促進高中生物核心概念建構,也是高中生物復習當中的一個重要策略。以科學發展史為材料,讓學生重走科學家的研究歷程,培養學生的科學探究能力,使學生體會概念的建構過程,加深對核心概念的理解。
例如,“DNA是遺傳物質”的探索歷程就是一個很好的素材。此前,孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由遺傳因子控制;摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上;科學家接下來又發現:染色的成分是蛋白質和DNA,而染色體在遺傳上具有連續性和穩定性。因此,探究遺傳物質的本質無疑就落在蛋白質和DNA上了。對遺傳物質的早期推測,一開始就有人認為是蛋白質,他們的理由是:蛋白質的基本組成單位――氨基酸,氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息,因而認為蛋白質是生物體主要的遺傳物質。但又有不少人對這一觀點提出質疑,挑戰這一觀點的有以下幾個經典實驗:1928年,格里菲思利用小鼠作為實驗對象,進行了肺炎雙球菌的體內轉化實驗,得出了“已經被加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成這一轉化的活性物質――轉化因子”的結論,但是轉化因子究竟是什么,格里菲斯卻未能搞清楚。緊接著,1940年艾弗里為了搞清楚什么是“轉化因子”,以肺炎雙球菌作為實驗材料,進行了體外轉化實驗。他設法把S型細菌的各種成分相互分離,分別單獨和R型細菌進行培養,結果發現,只有添加了S型細菌DNA成分的培養基上,部分R型會轉化為S型細菌,并且這種轉化后的S型細菌可以進行增殖,于是艾弗里得出了“轉化因子是DNA,DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質”這一結論。遺憾的是,艾弗里實驗中提取出的DNA,純度最高時也還有0.02%的蛋白質,因此,仍有人對實驗結論表示懷疑。于是1952年,赫爾希和蔡斯以“T2噬菌體”為實驗材料,利用“放射性同位素標記”技術,完成了另一個更具有說服力的實驗:“首先分別利用35S、32P標記的細菌培養噬菌體進行同位素標記,然后將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養,觀察同位素的去向。”如此,巧妙地把蛋白質和DNA區分開,直接、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用,從而進一步證明了“DNA是遺傳物質”。
教師通過講解“遺傳物質的探索過程”這一生物科學史,讓學生清楚地認識到科學探究是要經歷了“發現問題―作出假設―實驗驗證―得出結論”的過程,從而形成質疑與嚴謹的科學態度以及良好的生物科學素養。同時,通過對發現史進行梳理,“DNA是遺傳物質”這一核心概念也得到了構建。
3 小結
總之,高中生物復習教學關鍵在于核心概念的構建,針對不同的概念類型和教學內容,有選擇地運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等策略進行核心概念的重構,是提高高中生物復習的重要策略。同時,教師還要加強學生梳理、歸納知識的能力,幫助他們正確理解和內化相關概念,從而提高概念教學的有效性。
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關鍵詞:九年級化學;概念教學;教學策略
一、九年級化學概念的特征分析
1.抽象性
化學概念是指對同類屬性的化學事物本質的抽象概括。因而其具有一定的抽象性。化學的學科特征就在于研究物質的微觀結構,這樣的研究對象是生活中看不見、摸不到的。因而對于九年級的學生來說,化學概念是具有抽象性的,例如,“原子”的概念。在化學概念中,原子是指“不能在化學反應中再分的最小微粒。”這樣的定義具有抽象性。
2.基礎性
從不同的角度與深度來理解化學領域的概念,所得出的結論必然是不同的。在高中領域對化學的學習要比初中的學習更加系統、深入。這樣也就產生了化學概念的第二個特征――階段性。九年級的化學概念是化學的初級概念,具有基礎性特征,而這一階段的學習也主要以基礎學習為目標。
3.關聯性
化學概念之間存在關聯性,對于某一概念的學習是掌握其他概念的前提性要求。而九年級的化學概念多為基礎性概念,因而這些概念之前的關聯性就更加緊密了。例如,原子、質子與中子的概念。
二、九年級化學概念教學策略分析
加強九年級化學概念的教學,應當在充分考慮九年級化學概念的基礎上,總結出相應的對策。具體分析如下:
1.創設情境,充分利用化學實驗
化學概念具有抽象性,因為要通過直觀具體的情境向學生講解化學概念。化學實驗是化學課程中最具有直觀性的授課手段,因而要充分利用化學實驗為學生講解化學概念。
例如,在分子概念的講解中,可以應用化學實驗的方法。要進行分子概念的實驗需要教師在課前準備若干燒杯、多個試管、三個量筒以及各種化學試劑。在正式開始講解概念前,教師可以先通過實驗引入問題,將兩個燒杯中各注入50毫升的蒸餾水,然后在一個燒杯中加入一匙鹽,在另一個燒杯中放入10毫升的氯水。然后讓學生觀察變化,進而引出分子的概念。然后,在學生初步了解到分子的概念之后,再進行第二個實驗,可以在兩個量筒中分別注入50毫升的水與50毫升的酒精,然后將兩個量筒的水儀器注入另一個大量筒中,然后讓學生觀察變化,進而總結出分子的特點。最后,可以讓學生參與到此實驗中,可以在兩個燒杯中注入50毫升的水,在一個燒杯中滴入氨水,在另一個燒杯中滴入酒精。然后讓學生通過聞的方式分辨不同的水。最后再對分子的概念進行總結。而通過上述實驗,學生可以對抽象概念產生直觀的感受,對于學生來說,分子這種在生活中看不見的化學符號,從此就有了現實的意義。
2.注重課程與日常生活結合
化學概念是一種抽象的概念,生活中難以找到與概念一一對應的實體物件。因而,造成了化學概念難以理解的問題。而這就要求我們教授在化學概念時要注意概念與生活之間的聯系。
例如,在過濾概念的講解中,可以將其與生活聯系在一起。要將過濾的概念融入生活中進行講解需要學生的廣泛參與。因此,這堂課程可以在教室外進行。可以分為兩步:第一步,在教室內進行,教師首先要給學生講解過濾的知識。可以通過過濾實驗進行講解。在講解的過程中不僅要向學生講解過濾的定義,還要向學生講解過濾實驗的具體操作方法,如下圖所示。在學生掌握了基本的過濾方法之后,就可以進行第二步了。
第二步,可以在室外進行操作。將學生分成不同的小組。在學校的池塘邊進行污水過濾實驗。這樣就能讓學生充分感受到過濾這個化學概念與生活之間的聯系,從而使這個概念不再顯得抽象而難以學習。
3.對化學概念進行歸納對比
化學概念具有關聯性,這樣的特性會使學生在學習化學概念時產生混淆。而有些化學概念是十分復雜,不易區分,有些化學概念的特征并不明顯。而這些都對學生學習化學概念造成了困難。因而,要對化學概念進行歸納總結,使概念與概念之間的區別能夠被直觀地呈現出來。例如,原子與元素的概念區分,具體如下表所示。
最后需要說明的是對化學概念的學習,學生是最重要的因素,任何好的方法都需要使用到學生中才能起到作用。因而,學生也要端正學習態度,共同努力,這樣才能有效提高關于化學概念的教學質量。
參考文獻: