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高中生物学概念教学之管见_5151doc

高中生物学概念教学之管见
作者:王荐 文章来源:教育资源库 点击数: 更新时间:2011-11-8

江苏无锡市第一女子中学 王 荐

 

    摘要  概念是思维的基本形式之一,概念的学习有概念的形成和概念的同化两种方式,高中生物学的概念大体分为从属、同一、并列、对立四种关系,从概念学习的原理设计教学过程,比较容易收到实效。

    关键词  概念概念形成 概念同化 上位学习 下位学习

 

    生物学概念是构成学生生物学知识体系的基石,只有牢固掌握了概念,学生才能进行正确判断和推理,所以概念教学在高中生物学教学中占有不可替代的地位,师生双方都应予以高度重视。

    1.概念的分析

    什么是概念?概念是思维的基本形式之一,它反映客观事物的一般的、本质的特征。人类在认识过程中,把所感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念。每一个概念都可以作以下四方面的分析。

    1.1 概念名称:高中生物学每个概念都有一个名称,如染色体,基因,同源器官等。 

    1.2 概念例证:概念例证又称外延,由于概念是用名称来代表同类的事物,所以同类的事或物便是概念的例证。例如“同源器官”这个概念的例证是:人的上肢、鸟的翼、蝙蝠的翼手、马的前肢、鲸的鳍等,它们都属于同源器官这一类,故称之为正例。不属于这一类的事物叫反例。比如昆虫的翅、鱼的鳍等就不属于上述例证。原核细胞、真核细胞就是细胞的例证,病毒不是细胞,是反例。

    1.3  概念属性:概念属性也称内涵,是指概念的一切正例的共同本质属性。例如酶是活细胞产生的具有生物催化作用的一类有机物,所以“具有生物催化作用”、“有机物”就是酶的属性。细胞是生物体结构和功能基本单位,生物结构单位和功能单位就是细胞的本质属性。

    1.4  概念定义:指同类事物共同本质属性的概括。如消化是指食物在消化道内分解为可以吸收的营养成分的过程。吸收是指营养成分通过消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程。有些事物共同特征明显,易下定义,有些事物共同特征不明显,难下定义,例如染色体组,课文就通过图解,画出了果蝇精子中的4条染色体说明:一般地说,生殖细胞中的形态大小各不相同的一组染色体称为染色体组。

    2.概念的学习

    概念的学习意味着学生掌握一类事物的共同本质属性。由于概念的正例除了共同本质属性以外,还有许多非本质属性,甚至歧义。例如:同源染色体是指一个来自父方,一个来自母方,形态大小一般相同的一对染色体。学生往往望文生义,认为同源染色体来源相同,教师需特别指出。心理学认为,概念学习有以下二种形式:概念的形成和概念的同化。 

    2.1 概念的形成

    在学习“种群”概念时,教师往往例举一些正例:一块草地上所有的蚱蜢,一个池塘中所有的鲤鱼等,同时例举一些反例:太湖中所有的鱼,惠山上所有的松树等,然后请学生举例,并对学生的例证做出肯定或否定的判断。学生所接触的例子越多,越有助于他们形成“种群”这个概念,在此基础上,他们能得出种群概念的关键属性:种群是一定时间和空间内同种生物的个体总和。

    在概念形成过程中,“变式”与“比较”对学生掌握概念的本质特征有重要影响。从概念形成的观点看,所谓变式,就是概念正例的变化。正例变化有助于排除无关特征,突出本质特征。如教“种群”概念时,如果只例举一个池塘中所有青鱼,一片稻田中所有青蛙,学生往往以为种群就是一群相同的生物生活在一起。如果教师能举例说明一片森林中两群狼,世界上所有的人,太平洋里所有小黄鱼也是种群,学生便能有效排除无关特征的干扰。“单倍体”是一个难以理解的概念,在教学中,我引导学生分析了二倍体和四倍体生物产生的单倍体中的染色体组数,排除了学生的思维定势,因为二倍体生物产生的单倍体只有一个染色体组,许多学生就认为单倍体只有一个染色体组,通过变式训练,学生能抓住单倍体本质特点:含本物种配子染色体数目的个体。

    所谓比较,既包括正例之间的比较,也包括正例和反例之间的比较,前者有助于发现其共同本质特征,后者有助于加深对概念本质特征与非本质特征的理解,如比较森林、草原、农田、海洋、湖泊等生态系统,尽管它们各有特点,但作为生态系统,它们共同特点是:生物群落和无机环境相互作用的自然系统。如教“竞争”,举出“两狗争骨”这个反例和“鹊巢鸠占”这个正例,学生便能理解竞争必须是两种不同种生物之间的关系这个本质特征。

    概念形成可用下式表示:   概 

                          ↑  ↑ 

 

                        例证 例证 例证

    这种学习模式中例征是下位,概念是基于下位具体例证得出的概括结论,所以这种学习模式称为上位学习。

    2.2  概念同化

    概念同化是下位学习,可用下式表示:    概   

                                       ↑  ↑  ↑  

                                   例证 例证 例证 新的概念

    这个模式表示,学生原先通过例证(下位例子)得出了一个概念,新的概念被原有认知结构中概念所同化,新的定义很快被理解。比如学生要学习新的下位概念是“生物圈”,生态系统对生物圈是上位概念,学生已通过学习森林等生态系统的下位例证获得了生态系统的概念。生物圈这个新概念被学生原有认知结构中生态系统概念同化,使原有概念例证扩大,原有概念内涵更丰富、具体,新的概念使学生原有认知结构发生了某种变化。

    在概念同化中,原有的上位认知结构越巩固、越清晰,则新的下位概念同化越容易。这种能力还能迁移到规则的学习中,比如学生通过分析减数分裂中等位基因随同源染色体分离而分离的现象,得出了基因分离规律这个上位规则后,在学习伴性遗传时,只要指出控制伴性遗传的基因也位于性染色体这对特殊的同源染色体上,学生就能迅速理解,性染色体上的一对等位基因也遵循基因分离规律。这个思维过程可表述为:一对同源染色体上的一对等位基因遵循分离规律,性染色体也是同源染色体,所以性染色体上的一对等位基因也遵循分离规律。

    概念同化还有另一种形式,原有认知结构中有关概念与新学习的概念只有相关关系,不能从原有概念派生出来,新概念纳入原有概念以后,原有概念的内涵会深化。例如学生先学习了染色体这个概念,在进一步学习常染色体,性染色体概念时,后者无法从前者派生出来,但新的概念被纳入原有“染色体”概念之后,学生对染色体的认识加深了,原有认知结构得以扩展,随着同源染色体,非同源染色体,染色体组,染色单体,染色体变异等下位概念的学习,染色体概念便不断深入。由于学习的新概念都处于染色体的下位,所以这种学习也叫相关的下位学习。

    在高中生物教学中,概念的同化学习较为普遍,如性状  相对性状,显性性状,隐性性状,性状分离等。基因,等位基因,非等位基因,显性基因,隐性基因,基因突变,基因重组等。

    3.概念的分类

    从教学的实际出发,高中生物学的概念,大体可分为以下四种关系:

    3.1 从属关系

    如原生质、细胞质和原生质层,中心体、中心粒,细胞质、细胞液,小肠绒毛,微绒毛,性状、相对性状,食物网、食物链,生态系统、群落、种群、个体。

    3.2 同一关系

    如染色质与染色体,细胞膜与生物膜,淀粉与糖元,同源染色体与四分体,精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子,次级卵母细胞和第一极体。

    3.3 并列关系

    如吸胀吸水、渗透吸水,噬菌体、原核生物,分裂间期与分裂期,生长素、生长激素,植物激素、动物激素,昆虫内激素与外激素,杂交、自交、测交,竞争、捕食、共生、寄生,保护色、警戒色、拟态。

    3.4 对立关系

    如真核细胞与原核细胞,有性生殖与无性生殖,质壁分离与复原,同源染色体与非同源染色体,显性性状与隐性性状,自然突变与诱发突变,单倍体与多倍体。

    4.概念的教学

    4.1剖析定义,变式训练,形成概念

    生物学中许多概念定义非常严密,在教学中教师要注意剖析,完整准确地传授。如同源染色体是指“一个来自父方,一个来自母方,形态大小一般相同的两条染色体”。“一般”两字不可去除,否则异型的XY染色体会使学生感到困惑。教师对概念中出现的关键词要解释,如“主要、一切、一般、大多”等。变式训练是概念教学的较常用方法,如介绍减数分裂时,教师除提供各种正例外,还应不断变换正例的无关特征,如染色体的形态、大小、数目、位置等,这有助于学生掌握关键特征,形成精确、稳定的概念。

    4.2、提供材料,化难为易,讲清概念

    生物学概念的获得与学生的感性认识有极大关系。教师应尽量提供直观感性的材料,化静为动,化难为易,让学生在脑海中有丰富的表象,从而形成正确概念。如介绍“变态发育”时,可以例举学生熟悉的青蛙和家蚕的变态发育例子。鲜艳的图片,精彩的录像能轻松地让学生理解诸如保护色,警戒色,拟态等具体概念。

    4.3、加强比较,突出本质,深化概念

    比较是概念教学中最常用的方法,它能使学生在理解和运用概念时避免混淆和张冠李戴。比如异化作用,呼吸作用,需氧型和厌氧型这四个概念,它们的共同特征都是新陈代谢的一个方面,但它们又有区别。异化作用是共性的,呼吸作用是异化作用的具体表现,需氧型和厌氧型是异化作用的个性表现。

    4.4、随时总结,以旧促新,同化概念

    旧概念(上位概念)是学生同化新概念的基础,只有从旧概念出发,去认识和理解新概念,才能真正掌握新概念。学生如果不懂复制、转录和翻译,中心法则概念的建立便无从谈起,另外,要注意随时总结,使新概念纳入学生原有认知结构,理解新旧概念联系,比如学习光合作用,呼吸作用后,要及时总结动植物ATP来源有哪些,产生场所有哪些。这样做,学生的知识就会条理化,不仅有利于记忆和检索,还有助于思维能力的发展。 

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