生物质概念范文
生物质概念篇1
一、准确理解概念的内涵与外延,区别命题的真假性
生物学概念是反映生物本质属性的思维形式。教师首先要准确理解生物学概念的内涵(反映事物“质的问题”)与外延(反映事物“量”的问题)。一般来说,概念的内涵越丰富,外延越小,反之外延越大。比如“血细胞”与“红细胞”,其内涵(不具体说明)差别较大,“红细胞”的内涵比“血细胞”丰富,但外延比血细胞要小。“血细胞”外延可以指各种动物的红细胞、白细胞和血小板。有的概念内涵非常丰富,往往具有特指性。比如制备纯净细胞膜材料,“哺乳动物成熟的红细胞”区别于“成熟哺乳动物的红细胞”。虽然概念前有两个修饰词,都是指哺乳动物和成熟,但排列顺序不同。
高中生物学中存在较多的“集合概念”与“非集合概念”。如“植物细胞”(包括植物体内根细胞、叶肉细胞、花瓣细胞等各种植物细胞)和“植物根尖分生区细胞”。准确区别概念之间的关系有:“种属关系”、“交叉关系”和“同一关系”。比如:核酸分别与DNA或RNA之间的“种属关系”;蛋白质与激素之间的“交叉关系”;蓝藻与蓝细菌的“同一关系”。这些也可以指导学生用“韦恩图”来表示。概念之间的联系,可以形成“概念图”。绘制概念图时,可以依据概念之间的关系,也可以用一个或几个“关键词”或用“真命题”来联系它们。比如:细胞与真核细胞、原核细胞,依据概念之间的关系绘制概念图。染色体与DNA之间的概念关系,用“染色体的主要成分之一是DNA”真命题来联系,绘制概念图,两个概念之间的关键词:“主要成分”和“之一”。
生物学命题是人们对事物情况(生物学知识)有所判断的一种思维形式。命题不同于概念,高中生物教学中,教师要注意各种命题的真假性判断。命题形式较多,需要学生具备一定的逻辑能力,来判断是“真命题”还是“假命题”。比如:①真核生物的遗传物质是DNA(真);②具有细胞结构的生物遗传物质是DNA(真);③所有生物遗传物质是DNA(假)。所以,教师在平时的生物教学中,要有意识地培养学生这方面的能力。
二、生物学科的逻辑推理过程
生物学科涉及的推理类型常见的有:归纳推理、演绎推理、类比推理等。教师在课堂教学中,注重对学生的逻辑能力培养,有利于科学思维的形成,进而提高学生的生物学素养。下面,以归纳推理与演绎推理为例说明推理的方法。
1.关于归纳推理过程
生物学科知识点繁多,专业术语复杂,学生无法准确理解,很难做到像物理学科那样的逻辑推理。教师在生物教学过程中,要教会学生进行逻辑推理,其中归纳推理分为“完全归纳推理”和“不完全归纳推理”。比如:①真核生物的遗传物质是DNA;②原核生物的遗传物质是DNA;③大多数病毒的遗传物质是DNA;④少数RNA病毒的遗传物质是RNA。上述几个真命题的归纳推理结论为:DNA是生物的主要遗传物质(真命题)。推理过程表述为:由①②推出具有细胞结构的生物遗传物质是DNA。由①②③推出绝大多数生物的遗传物质是DNA。由①②③④推出DNA是生物(生物界)的主要遗传物质。这种属于“完全归纳推理”。另外,还有“不完全归纳推理”。比如:①纯合子AA自交后代全是纯合子AA;②纯合子aa自交后代全是纯合子aa;③纯合子AAbb自交后代全是纯合子AAbb;④纯合子aabbCC自交后代全是纯合子aabbCC。由上述这些真命题可以归纳出:纯合子自交后代全是纯合子(真命题)。
2.关于演绎推理过程
高中生物学科教学指导意见把“假说演绎法”作为生物学科的基本逻辑能力,这就要求教师的教学过程也要具备逻辑性。比如教师在进行“遗传信息的传递――DNA复制”内容教学时,可以这样设计演绎推理过程。先从日常生活的复制(计算机的文件复制与资料的复印),引出“全保留复制”。如果DNA是这种复制机制的话,亲代DNA双链标记32P在以31P作为原料的条件下DNA复制一代,形成两个子代DNA,通过密度梯度离心得到结果为:一个为“重带”,另一个为“轻带”。而科学家实验结果是只出现“中带”。这说明了全保留复制是错误的。然后,教师再让学生设计复制机制,得到结果是“半保留复制”。这个教学过程本身是一个演绎推理过程。
还有,在命题判断上,学生经常犯逻辑上的错误。比如认为“DNA是人的主要遗传物质”(假命题)是正确的。他们往往这样演绎:①人是生物;②生物的主要遗传物质是DNA;③所以人的主要遗传物质是DNA。这个命题中的生物是指生物界。虽然,“人是属于生物,但生物不全是人”。他们没有正确理解概念的内涵与外延。教师可以运用“三段论”来演绎推理:①人体具有细胞结构;②具有细胞结构的生物遗传物质是DNA;③所以人的遗传物质是DNA(真命题)。相关推理示例:①人体细胞属于动物细胞;②动物细胞具有中心体结构;③所以人体细胞具有中心体结构。
三、教学中注意分析与综合问题
高考生物试题的综合性很强,部分选择题的选项,知识点跨度很大,这就要求学生具备很强的分析能力。那么,什么是分析?所谓的分析是指把整体分解成部分,把复杂的问题分解成简单的要素,或把历史的过程分解成片段来研究的思维方法。对生物学来讲,定性与定量分析显得非常重要。
例:已知果蝇中灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示,隐性基因用b表示),直毛与分叉毛为另一对相对性状(显性基因用F表示,隐性基因用f表示)。两只亲代果蝇杂交得到的子代,其表现型和比例如表1。
生物质概念篇2
(一)学好生物学概念是学生学好生物学的最为关键的一步
生物学是一门自然科学,其科学性、严密性较强,并且有一定的实用性。但由于多种原因,生物学没有像其他学科一样受到重视,所以学生对生物学存在肤浅的认识,认为生物就是一门记忆和背诵的学科,并且传统教育也强调对事实信息的记忆和背诵,要达到深层次的理解程度仅仅依靠大量的事实记忆是远远不够的,必然要涉及对概念原理的抽象和概括。重要概念对学生学习的影响主要包括以下三个方面:重要概念会对学生以后的学习起到一个支撑作用; 学生在理解这个世界和解决问题的过程中,更多地需要用到对重要科学概念和原理的理解,在理解的基础上运用,而不是靠记住的一两件孤立的和零散的事实; 如果学生依靠自己头脑中的重要概念构建起一个知识框架的话,那么这样一个知识框架可以比较长时间地留在学生的头脑之中。有了这个框架,学生更好地把一些事实性知识有条理地储存在这个知识框架中,知识就不是零散和孤立的,而更有逻辑性和条理性。
(二)加强重要概念的内涵教学,它对教学的深度和广度起到重要作用
在新《课程标准》中明确提出用描述概念内涵的方式来传递概念可以更好地针对学生的年龄特点和认知能力来确定概念教学的深度和广度,以期切实达到预期的教学效果,并为后续学习打下基础,实现重要概念的螺旋式发展。在初中生物学概念教学中,既要揭示其实质,又要符合学生的接受能力。例如,DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DNA片段,它们位于细胞中的染色体上,是《标准》的第七个一级主题:生物的生殖、发育和遗传中的重要概念。投影的二级主题为生物的遗传和变异。具体内容说明DNA是主要的遗传物质、描述染色体、DNA和基因的关系。
生物的生殖、发育和遗传是生命的基本特征。植物、动物和人通过生殖和遗传维持种族的延续。人的生殖、发育和遗传的基本知识对于学生认识自我、健康地生活和认同优生优育等具有重要作用。学习动植物的生殖、发育和遗传的基本知识以及遗传育种在生产实践中应用的知识,有助于学生认识生物科学在生活、生产和社会发展中的作用。
遗传和变异是生物界中普遍存在的现象,遗传信息的传递、表达和改变是遗传和变异的实质。“DNA是主要的遗传物质和基因是包含遗传信息的DNA片段,它们位于细胞中的染色体上”。学生学习“遗传性状是由基因控制的,基因携带的遗传信息是可以改变的”具体内容有染色体存在于细胞核中,由DNA和蛋白质组成、有遗传作用的是DNA。DNA是主要的遗传物质,基因是DNA分子上有遗传效应的片段,每个基因携带某种特定的遗传信息、基因通过指导蛋白质的合成来表达遗传信息等。教学的主要任务是使学生形成有关遗传物质的概念,从而构建以生物体、细胞、染色体、DNA、基因、蛋白质和性状等为主的概念体系。
染色体存在于细胞核中,是一种容易被碱性染料染成深色的物质。染色体由DNA和蛋白质组成,其中有遗传作用的是DNA。每一种生物细胞内的染色体的形态和数目都是一定的。DNA(脱氧核糖核苷酸)是主要的遗传物质,大多数生物的遗传物质是DNA,少部分生物的遗传物质是RNA,所以DAN是主要的遗传物质。基因是有遗传效应的DNA片段,位于染色体上。
(三)关注重要概念可以纠正教学误区
学生知道了某个名词术语绝不意味着就理解了这个概念,在生物学教学中教师将注意力过分集中在概念的替身―名词或术语上而不是对概念的理解上,学生同样把注意力集中在概念的记忆上,认为众多科学概念是“死的知识”,而不是把注意力集中于去提出和解答有关真实世界中与生物学有关问题上,从而陷入了误区。《标准》认为:“在教学过程中,教师还必须注意到学生头脑中已有的概念,特别是那些与科学概念相抵触的错误概念,课堂教学活动要帮助学生消除错误概念,建立科学概念。”
这就要求在教学中选择恰当的方法如:概念的再现、复述、问答、练习等加深理解,合理构建知识框架。如在学习“多细胞生物体的组成”中,使学生复述相关概念,通过归纳、比较,以此构建知识框架。
细胞――分裂――分化――组织――器官――植物体
细胞――分裂――分化――组织――器官――系统――人体
在此过程中学生难免会出现对概念的混淆,思维混乱,由此可以通过一些问答和练习,及时纠错,排除学生的错误认识,建立科学概念。
生物质概念篇3
一、立足生物学概念的动态属性,构建生物学概念的知识框架
生命的组成、生命的运动都是一个较为复杂的过程,也是一个相对复杂的系统,中间涉及的概念非常之多。其中,描述生命体系的组成物质结构属性的物质性概念,比如生物膜、细胞器种群、内环境、生态系统等这些物质性的概念。生物学当中还有一些能够很好地描述生命系统运转过程的程序性概念,比如基因突变、细胞呼吸、物质循环、光合作用,等等。物质性概念和程序新概念共同作用构成了生命运动,运动也就成了生命结构系统的最为基本的属性,生物学概念的运动动态性教会我们在教学过程中更好地以变的方式来激活各种生物学概念,再现概念所表现的各种生命运动的动态属性,从而更好地接近生命系统的实际情境。这就要求在高三生物复习概念教学过程中一定要立足于生物学概念的动态属性,构建一个相对完整而又符合生命运动规律的概念教学体系,从而帮助学生更好地了解有关概念,在学习概念的过程中感知生命运动。
比如,在对光合作用概念的复习教学过程中,就可以为学生设置这样的问题情境:光合作用离不开光照,没有了光照就不可能会发生光合作用。如果把光照进行无限制的增强,光合作用发生的速率是否也会呈现正比例的增长,为什么?光反应与暗反应、ATP与C5循环、化学能与光能、酶、有机物、色素、氧气、二氧化碳、水等各种有机和无机元素相互作用此消彼长。学生就能够在探讨光合作用的动态变化过程中对生物学的概念进行有效的梳理和总结,能够对光合作用有一个更加深刻而又全面的理解,提高学生的综合理解和判断应用能力。
二、将生物学概念呈现于不同生命系统的结构层次背景中
在高三生物复习课教学过程中,对于生物概念的教学应该以灵活多样的方式来呈现各种生物学的概念,尤其是一些相互联系的生物学概念,呈现于不同的生命系统的结构层次背景中,实现生物概念的立体化、系统化、综合化。一个生物学的概念所描述的一些对象的属性在不同的生命系统当中就会展现出不同的生物学意义,它的发生时期和地位也会有所不同,就需要引导学生从不同的角度去感知这些概念的多重属性。
三、在生命结构系统中根据有序作用、共变共存,呈现生物学概念之间的相互关系
在生命结构系统中,各个生物学概念之间具有明显的时序性,并体现出突出的共变共存的特点。一个生命系统的构成是由各种各样的生命要素来组成的,这些要素之间具有一定的因果关系,他们表现出明显的时序性、共变性和共存性的特点,而且各种生物之间还存在着比较明显的复杂性关系,总是呈现出生物多样性的特点。而构成生命系统中的各种概念也如同自然生物群落一样具有明显的有序作用,存在着共存共变的特点。比如,染色体和基因存在着时序性,存在着典型的共变共存特点。绿色高等植物光合作用时,暗反应和光反应、细胞呼吸、氧气二氧化碳和矿物质元素的跨膜运输、各种高等植物的叶片的气孔的开闭以及各种蒸腾作用等这些生命活动都表现出明显的有序协调等特点。
四、引导学生在生活生产、科技发展等方面感知和探究各种概念
生物质概念篇4
1 概念的引入
自然、巧妙的概念引入将为概念的形成铺平道路。方法有多种,以下略举几例:
1.1 以旧带新引入法:学生对于自己熟悉的词语会特别敏感,从已有的知识引入,过渡到新知识,很容易找到新旧知识的内在联系与区别。
1.2 以实例引入:生活中到处都有生物现象,如果以某些学生有所耳闻的实例作为引入,抛砖引玉,就能激起学生积极的响应,容易接受相关知识。
1.3 以实验引入:有的生物学概念在生活中比较少见,对学生来讲比较陌生,可以采用比较有趣的形式引入,如实验。在学习“质壁分离”的时候,就可以用实验的方法,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片,滴入蔗糖溶液,通过观察会发现,原生质层和细胞壁之间渐渐出现了空隙,以至分离开来,这时候引入质壁分离的概念就水到渠成了。
1.4 以动画引入:生命现象常处于动态的变化过程中,采用动画播放的方式更有效、直接,比如学习“有丝分裂”的时候,就可以先播放有丝分裂全过程的动画。
2 概念的形成
概念的最基本特征是它的抽象性和概括性,在引入一个概念后,要注意对相关现象进行总结概括,由感性到理性,由抽象到具体。而概念的关键性特征,即概念的内涵和外延,概念的内涵即概念的本质属性,概念的外延就是概念反映的具有这种本质属性的事物的适用范围。准确理解概念的内涵和外延是掌握概念的前提,因此,在引入概念后要注意概括和总结以及反复推敲,使学生克服主观臆想,掌握概念的内涵和外延。
2.1 对现象进行概括。例如:基因位于性染色体上,遗传上总是和性别相关联,这种现象就叫做伴性遗传。
2.2 从具体到抽象。例如:生态系统的物质循环,这里的物质指的是组成生物体的元素,但学生常误以为是具体的化合物,引导学生分析究竟是二氧化碳这种具体的物质在无机环境中循环利用还是组成该物质的各种元素在循环利用,就能让学生从元素这一比较抽象的角度来把握物质循环这一概念了。
2.3 克服主观臆想,由感性到理性。有的生物名词在生活中和生物学中的意义可能不尽相同,对于这种情况,就要引导学生深入分析其生物学含义,克服先入为主的主观想法,不要与日常概念混淆。比如,生物学上的呼吸作用不一定要有氧气的参与,也不一定会产生二氧化碳这种产物。
3 强调关键词,抓住概念的本质
生物概念往往都是用精简的语言概括起来的,其中都会有一些关键的字词能揭示出概念的本质特征。如:基因的本质是有遗传效应的DNA片段,其中“遗传效应”、“片段”就是理解此概念的关键。
4 注意概念的外延
概念的外延是指所有包括在这个概念中的事物,学生可能会以偏概全,比如:学生往往会以为激素调节就是体液调节,这就是没注意概念的范围,撇开了二氧化碳、组织胺等的调节也属于体液调节。
5 概念的巩固
一系列概念形成后,这些概念的真理性又要返回到练习实践中接受检验,根据它们的逻辑关系,用集合法或概念图的形式形成一定的概念体系。
5.1 练习巩固。①举反例法,如:对于究竟什么是糖类,糖类是否一定都是甜的,甜的物质是否一定是糖类,就可以通过举反例轻松解决问题,巩固概念。②对比分析法:形成一定的概念后,可以通过对比分析来区别理解。
5.2 形成概念体系。①集合法,例如:生态系统、群落与物种之间的联系紧密,可以绘制集合图来表示其关系,一目了然。②概念图法:画概念图能帮助学生对相关概念进行梳理和归纳,是巩固概念的有效方法之一。
生物质概念篇5
关键词 高中生物复习 核心概念 教学策略
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
现行《普通高中生物课程标准(实验)》中明确指出:“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决问题的过程中深入理解生物学的核心概念。”生物学核心概念是位于生物学科中心的概念性知识,包括对重要概念、原理、理论等的基本理解和解释。这些内容能够展现当代生物学科图景,是生物学科结构的主干部分,并能展现生物学科的逻辑结构;同时,它还具有高度的统领性、包摄性以及引领性,能够反映核心问题。教师围绕高中生物复习中的核心概念进行教学,能使学生少走弯路,少绕圈子,直达问题的主干及核心;围绕核心概念进行教学,还可把孤立、零乱的知识以点连线,以线带面地进行整合,把相关的知识进行有效的构建,从而达到高三一轮复习有效、高效的课堂教学。
1 核心概念的界定
在高中生物复习中,教师经常会对一些概念的理解存在偏差,比如对一般概念、重要概念以及核心概念的把握不准确,定位不精准,这些都会影响一轮复习的有效备考。因此,如何对教材核心概念进行界定,而不是简单通过感性印象对其甄别,显得尤为重要。美国课程专家埃里克森认为:“核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中各种概念、原理、理论和解释体系,为领域的发展提供了深入的角度,还为学科之间提供了联系。”国内课程专家刘恩山教授也指出:“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和概念体系的结构。”基于学者们的观点,生物学教材中的核心概念是能够反映该教材核心问题,统领包摄教材章节中的基本概念、事实、原理及规律,是构建整个生物学教材的基本骨架,并且能经得起时间和实践的检验。
例如,在复习《选修3・现代生物科技》中“细胞工程”这一专题时,笔者通过罗列比较一般概念、重要概念,从而界定出该专题中具有统领和包摄作用的“核心概念”。在“细胞工程”专题中,一般概念有16个,分别是细胞工程、脱分化、微型繁殖、胚状体、外植体、细胞贴壁生长、接触抑制、原代培养、传代培养、原生质体、合成培养基、愈伤组织、生物反应器、细胞株、细胞系、克隆。而重要概念有7个,分别是细胞全能性、植物细胞组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、核移植、动物细胞融合、单克隆抗体。而通过比对、分析和界定后,发现该专题中的核心概念其实只有3个,是细胞全能性、植物组织培养技术、单克隆抗体。正是这三个核心概念,很好地诠释了整个细胞工程的核心内容和知识所在。比如一般概念中的脱分化、微型繁殖、胚状体、外植体、原代培养、传代培养、愈伤组织、细胞株、细胞系都是围绕细胞全能性这一核心概念进行阐述。这样,通过比较对比,学生就能够对这一专题进行深刻的理解和感悟了。
2 核心概念教学
2.1 运用概念图,整合新的核心概念
概念图是由概念节点和连线组成的一系列概念的结构化特征,概念节点是表示某一命题或知识领域的各概念,连线表示各概念间的逻辑关系。在高中生物复习当中,教师通过运用概念图进行教学,能清晰有效地呈现教材内容,有利于学生对已有知识进行迁移和联系,进行有效的复习备考;同时,也有利于理清相近概念的层级关系和逻辑关系,便于学生对核心概念和相关概念进行梳理和整合,培养学生对知识迁移、归纳的能力和兴趣。例如,在复习“植物组织培养”时,教师以必修部分的概念和原理为前提,利用概念图呈现核心概念和相关概念的联系,在学生唤醒原有知识的基础,促进理解和掌握新知识(图1)。
2.2 设计“问题串”,引导学生对核心概念的学习
所谓“问题串”,就是指教师为实现一定的教学目标,根据学生已有的知识或经验,针对学生学习过程中将要产生或可能产生的困惑,将教材知识转换为层次分明、具有系统性的一连串问题。在高考生物复习时,教师可以围绕核心概念精心设计一组具有针对性、探究性的问题,激发学生去发现、探索的欲望,从而培养学生热情和动力。如,在讲授“单克隆抗体”这一概念时,教师运用一组“问题串”(图2)进行巧妙设问,使得学生对这一概念的理解更加深刻,不易忘记。
2.3 演示认知过程,学习核心概念
在高考生物复习中,有许多概念是纯理论性的,内容很抽象,学生理解起来相对比较困难,久而久之就会有挫败感,产生厌学的情绪。因此,教师在教学过程中可以适当地转换教学方式,把抽象的问题通过演示知识过程来帮助学生理解抽象的生物学核心概念。
以“通过神经系统的调节”一节内容中为例,“动作电位”这一核心概念并不是很好理解。教师倘若通过传统的教学方式让学生看教材,读概念“由相对静止变为显著活跃的电位变化过程”,则显得抽象不易理解。那么,如何通过形象生动的具体指标来展示“动作电位”,从而让学生掌握一些列的静息电位、电位差、电荷移动、局部电流等相关概念呢?教师可以利用图解(图3)逐一演示,并加以说明,使学生有逐步认知的过程。
首先,神经纤维处于静息状态,即相对静止时,膜上有一个“内负外正”的电势差,这电势差的形成是由靠能量来维持,而维系这一电势差的能量主要依靠膜上的3个结构。
第一个结构是“Na-K离子泵”,它是由蛋白质构成,在消耗一个ATP分子的情况下,能够向膜外泵出3个Na+,向膜内泵入2个K+。这样一个过程已经使得膜外的阳离子偏多。第二个结构称为“K+通道”,通过前面第一个过程,膜内K+浓度明显高于膜外,于是膜内外之间形成一个浓度差,使得膜内有一个向外扩散K+的趋势。在静息状态下,膜上仅有K+这个通道会打开,不断向外运输K+。通过上述两个结构,膜外的阳离子越聚越多,导致的结果就形成了一个“内负外正”的状态,这就是“静息电位”。第三个要介绍的是“Na+通道”。前面由于“Na-K离子泵”的作用,膜外的Na+浓度很高,当受到某一刺激时,Na+通道会迅速打开,在短时间内膜外的Na+会迅速向膜内回流,而回流的结果就使得膜内外的电势差瞬间发生改变,在一个非常短的时间内形成了一个“内正外负”的状态,这就是“动作电位”。利用以上图解,学生对于电位的形成机制及概念的相应内涵与要点都有了一个比较清晰的认识,从而也就达到了对“动作电位”这一核心概念深入理解的目的。
可见,演示认知是学习核心概念的一个重要策略,也是学习教材内容,掌握学科知识的必要能力。通过演示知识呈现过程,使得许多抽象的概念知识形象易懂,从而提高高考生物复习的有效性。
2.4 利用生物科学史,构建核心概念
全国新课标卷Ⅰ相对广东卷而言,更注重生物科学史的考查。利用科学史促进高中生物核心概念建构,也是高中生物复习当中的一个重要策略。以科学发展史为材料,让学生重走科学家的研究历程,培养学生的科学探究能力,使学生体会概念的建构过程,加深对核心概念的理解。
例如,“DNA是遗传物质”的探索历程就是一个很好的素材。此前,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由遗传因子控制;摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上;科学家接下来又发现:染色的成分是蛋白质和DNA,而染色体在遗传上具有连续性和稳定性。因此,探究遗传物质的本质无疑就落在蛋白质和DNA上了。对遗传物质的早期推测,一开始就有人认为是蛋白质,他们的理由是:蛋白质的基本组成单位――氨基酸,氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息,因而认为蛋白质是生物体主要的遗传物质。但又有不少人对这一观点提出质疑,挑战这一观点的有以下几个经典实验:1928年,格里菲思利用小鼠作为实验对象,进行了肺炎双球菌的体内转化实验,得出了“已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质――转化因子”的结论,但是转化因子究竟是什么,格里菲斯却未能搞清楚。紧接着,1940年艾弗里为了搞清楚什么是“转化因子”,以肺炎双球菌作为实验材料,进行了体外转化实验。他设法把S型细菌的各种成分相互分离,分别单独和R型细菌进行培养,结果发现,只有添加了S型细菌DNA成分的培养基上,部分R型会转化为S型细菌,并且这种转化后的S型细菌可以进行增殖,于是艾弗里得出了“转化因子是DNA,DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质”这一结论。遗憾的是,艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质,因此,仍有人对实验结论表示怀疑。于是1952年,赫尔希和蔡斯以“T2噬菌体”为实验材料,利用“放射性同位素标记”技术,完成了另一个更具有说服力的实验:“首先分别利用35S、32P标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记,然后将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养,观察同位素的去向。”如此,巧妙地把蛋白质和DNA区分开,直接、单独地观察DNA和蛋白质的作用,从而进一步证明了“DNA是遗传物质”。
教师通过讲解“遗传物质的探索过程”这一生物科学史,让学生清楚地认识到科学探究是要经历了“发现问题―作出假设―实验验证―得出结论”的过程,从而形成质疑与严谨的科学态度以及良好的生物科学素养。同时,通过对发现史进行梳理,“DNA是遗传物质”这一核心概念也得到了构建。
3 小结
总之,高中生物复习教学关键在于核心概念的构建,针对不同的概念类型和教学内容,有选择地运用概念图、设计问题串、演示认知过程和利用生物科学史等策略进行核心概念的重构,是提高高中生物复习的重要策略。同时,教师还要加强学生梳理、归纳知识的能力,帮助他们正确理解和内化相关概念,从而提高概念教学的有效性。
参考文献:
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生物质概念篇6
关键词: 高中生物 核心概念教学 体系构建
生物学科核心概念教学涉及生物一般学概念、生物学重要概念和生物学核心概念的理解,高中生物教师必须掌握这些概念,并帮助学生构建生物学核心概念体系。
一、概念界定
对于概念的定义,《现代汉语词典》解释为“思维的基本形式之一,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”[1]。由此可见,概念是人脑对客观存在归纳推理分析得出的,共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括。生物学概念是人脑对客观生物学对象归纳推理分析得出的,共同具有某些特性或属性的生物学事件、物体或现象的抽象概括。生物学重要概念是处于学科的中心位置的,它包括对学科的基本现象、基本规律、基本理论的理解和解释,对学科及相关科学具有重要的支撑作用的概念。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,这样的概念可以统摄学科的一般概念和重要概念,揭示学科概念之间的联系,具有统整学科知识的功能。
二、概念、重要概念、核心概念三者之间的关系
新课程标准要求通过学生核心概念体系的建立使学生形成生物学科观念。在具体的教学中我们可以运用生物学一般概念建构重要概念,通过重要概念建构核心概念。由于核心概念包含重要概念,原理、理论的基本理解和解释,重要概念居于处于学科的中心位置的一批概念,它包括对学科的基本现象、基本规律、基本理论的理解和解释,对学科及相关科学具有重要的支撑作用,可见生物学核心概念是生物学重要概念的上位概念,重要概念是生物学一般概念的上位概念。
三、高中生物核心概念教学
教师在备课时,先通读教材,熟练地掌握教科书的全部内容,了解全书的结构体系。《普通高中课程标准实验教科书》采用模块结构体系,如必修部分包括“分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态和环境”三个模块。模块是一个相对独立的综合化的学习单元,模块设计突出了单元“章”之上更集中和更上位的生物学主题。教学时可以把每个模块又具体地分为若干学科主题,在针对具体模块建立一般概念、重要概念和核心概念体系。例如把必修一“分子与细胞”的教学内容分为“确立细胞是最基本的生命系统”(第一章)、“分析细胞物质组成”(第二章)、“论证细胞是系统”(第三章)、“论证细胞是生命系统”(第四五章)和“系统的发生发展和消亡”五个学科主题。每一个学科主题可以确立一个核心概念,这样必修一就可以确立五个核心概念,如下:
(1)细胞是最基本的生命系统,生命系统既有统一性,又有多样性;
(2)细胞是由物质分子组成的,不同的物质具有不同的作用;
(3)细胞是物质分子的有机结合体,细胞的各种结构既分工又合作;
(4)细胞的生命活动需要物质和能量的推动;
(5)细胞有一个发生、发展、变化的过程,甚至还能够发育成一个新的个体(即细胞具有全能性)。
其次,教师要对每一个核心概念进行细化,将上位的核心概念拆分为若干重要概念,例如把“必修一”第一章的核心概念“细胞是最基本的生命系统,生命系统既有统一性,又有多样性”拆分如下:
(1)细胞是最基本的生命系统,生命系统既有统一性,又有多样性。
(2)细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
(3)能够独立完成生命活动的系统叫做生命系统。
(4)原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核,同时也没有核膜和核仁,只有拟核,进化地位较低。
(5)真核细胞指含有真核(被核膜包围的核)的细胞。其染色体数在一个以上,能进行有丝分裂。
再次,教师以梳理出的重要概念为教学目标进行教学设计,在进行教学设计时要思考这些重要概念是以哪些生物学概念或生物学事实来支撑的,学生是否已经掌握这些概念。例如在进行必修一第一张第一节“走进细胞”的教学设计时教师就要回想学生在初中教材中学过的相关的重要概念,如下:
(1)细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(2)动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构,以进行生命活动。
(3)相比于动物细胞,植物细胞具有特殊的细胞结构,例如叶绿体和细胞壁。
(4)细胞能进行分裂、分化,以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。
(5)一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞构成。
(6)多细胞生物具有一定的结构层次,包括细胞、组织、器官和生物个体。
教师要思考学生在初中学过并掌握了的这些重要概念与高中要形成的重要概念之间的联系,利用这些概念帮助学生进行概念同化和掌握新概念。
四、结语
目前,研究者们通过一般概念和核心概念构建生物学核心概念体系,生物学核心概念相对于一般概念在数量上是远远小于一般概念的,朱晓琳在研究中筛选出生物必修部分的核心概念为15个[2],可见在高中生物学教学过程中生物学核心概念往往需要较长时间才能形成,而不是一节课或是几节课就能构建的。所以在教学过程中有必要提出通过一般概念概念、重要概念和核心概念构建生物学核心概念体系。
参考文献:
[1]中国社会科学院语言研究所词典编辑室编.现代汉语词典[M].北京:商务印书馆,2001:404.
生物质概念篇7
【关键词】 生物教学 相近概念 辨析举例
【中图分类号】 G622 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)05(b)-0119-01
在高中生物教学中,我们的学生往往会对一些在字面上相近的概念模棱两可,似是而非,区分不开,无论如何是学不好生物的。在这种情况下,教师应该首先从问题的根本着手,抓住各概念的本质,帮助学生对容易相互混淆的概念作出清晰的判别,从而有助于对相关知识的理解和记忆,最终达成学生对相关知识点的理解与掌握。那么如何辨析高中生物相近概念呢?笔者结合教学实际举例谈谈。
1 物质与结构类辨析举例
1.1 磷脂双分子层和双层膜
生物膜结构模型主要是由磷脂双分子层构成基本支架,蛋白质分子或镶嵌或贯穿或覆盖于磷脂双分子层表面,而双层膜是两层独立的生物膜结构,如叶绿体膜和线粒体膜就是双层生物膜,双层膜包含有四层磷脂分子。
1.2 半透膜与选择透过性膜
半透膜是物理性质的膜,一般无生物活性,只允许小分子物质通过,不允许大分子物质通过。选择透过性膜具有生物活性,允许细胞需要的小分子通过,细胞不需要的离子、小分子、大分子物质都不能通过。对于水分子而言选择透过性膜可以看作半透膜。
1.3 囊胚和胚囊
胚囊是被子植物胚珠的重要部分,位于胚珠中心,呈膨大的囊状结构,内含七个细胞八个核(2个极核、1个卵细胞、2个助细胞、3个反足细胞),是由大孢子母细胞经过减数分裂形成大孢子后,大孢子再进行连续三次有丝分裂形成胚囊。囊胚是动物个体发育中,受精卵经过卵裂形成的一个发育阶段,内含囊胚腔。
2 生理类辨析举例
2.1 消化与氧化分解
消化是动物或人的消化器官把食物变成可以被机体吸收养料的过程;食物中的淀粉、蛋白质、脂肪等大分子物质,在消化酶作用下转变成能溶于水的小分子物质的过程。氧化分解是在细胞内将有机物脱氢氧化或者加氧分解产生能量的过程,生物氧化就是指细胞呼吸产生能量供生命活动的需要的过程。
2.2 渗透与扩散
渗透作用是水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散,扩散是一种物质由高浓度区域向低浓度区域的物理运动。渗透一定是扩散,但扩散不一定是渗透,渗透是一种特殊的扩散,渗透有两个要点:①要跨膜(扩散可以不跨膜)②是有溶剂分子(扩散还可以是气体分子)
2.3 无土栽培与植物组织培养
无土栽培是一种溶液培养法,代替土壤介质培养,能及时补充植株所需的矿质营养,培养液配制含有植株生长所需的矿质元素。植物组织培养是将离体的器官、组织或细胞经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成根、芽,培养成植株的过程,利用的是植物细胞的全能性,培养基配制除了所有的必须矿质元素外,还应该有蔗糖提供能量,生长素和细胞分裂素等植物激素作用才能完成组织培养。
3 遗传与进化类辨析举例
3.1 有丝分裂与减数分裂
有丝分裂是细胞分裂中最普遍的一种方式。分裂时,染色体同时复制,所产生的2个子细胞都有与亲代形态与数目相同的染色体。由于在两颗中心粒之间出现丝样纺锤体,故称有丝分裂。有丝分裂是一个连续而复杂的过程,通常人为地把它分为分裂间期、前期、中期、后期和末期等几个时期。减数分裂是进行有性生殖的生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同且也是物种适应环境变化不断进化的机制。
3.2 基因频率与基因型频率
基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。基因型频率是指群体中某一个体的任何一个基因型所占的百分率。
3.3 物种、种群与群落
物种是能够完成自由的基因交流产生可育后代的同种生物个体群,由分布在不同区域的同种生物组成,它是生物分类的基本单位。种群是在一定区域内同种生物个体的总和。群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。我们把在一定生活环境中的所有生物种群的总和叫做生物群落,简称群落。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而具有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。
生物质概念篇8
【关键词】重要概念 科学素养 教学效益
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)08-0173-01
《义务教育生物学课程标准》(2011年版)提出了关注重要概念的学习,这成为修订中最为重要的变化。面对这一变化,我对概念教学进行了学习和实践,对重要概念的教学形成了一些浅显的认识和理解。《标准》在课程理念关于提高生物科学素养的描述中说:“生物科学素养是指一个人参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见,生物科学素养的形成离不开生物学概念,即离不开对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释。在生物学教学中如果忽视生物学概念的学习来谈科学素养,这样的科学素养就好比空中楼阁,无本之木。下面结合教学实例对如何传递生物学重要概念的教学进行简要解析。
教学实例:《营养物质的吸收》(人教版.七下)
教学设计(选取部分内容)
1.教学目标
使学生能够说出小肠是消化道最长的一段,认同小肠壁内表面的皱襞和小肠绒毛,大大增加了吸收营养物质面积。
【解析】对重要概念的表述明确。教师在教学目标中并没有说:“说出小肠的结构与吸收功能相适应的特点”,而是说“使学生能够说出小肠是消化道最长的一段,肠壁内表面的皱襞和小肠绒毛大大增加了吸收营养物质面积”。相比之下,显然后者更加明确具体地表达出希望学生理解的内容。前者可以解释为学生只要知道了小肠的具体结构(长度、皱襞、绒毛)就可以了,容易偏向于对知识的单纯记忆;而后者需要根据小肠的特点联想到小肠内壁表面积的增加,从而利于吸收营养物质,能够使学生更好地理解结构与功能是相适应的。“教学目标是教师所期望的教学活动之后学生达到的目标,是一种主观愿望,也就是教师在结束教学活动之后所期望学生能达到的一种状态和水平”,[1]合理恰当的教学目标能够使教学过程有的放失,从而提高教学效果和教学效率。
2.教学活动
活动一:观察人体消化系统的图片,用软绳分别测量出图中大肠的长度和小肠的长度,记录数据,进行比较,粗略感受小肠在消化道中是最长的一段 。
活动二:用放大镜观察纵剖开的一段猪小肠和一段猪大肠,进行对比,分别描述其肠壁的结构特点,找出主要区别。
活动三:准备粗细、长短相同的两根塑料管,一根是可伸缩的(例如洗衣机排水管),另一根是不能伸缩的,纵剖开,对比观察,然后将可伸缩的塑料管向两端拉开,体会有“环形皱襞”的塑料管表面积更大。
活动四:教师准备一块豆腐、一个芒果和两本一样的书,提出问题:①用什么办法增加豆腐的表面积?(引导学生切割)②比较一本合着的书和翻开的书,其表面积的大小;如果将书的每一页都打开,那么面积将大大增加。③演示吃芒果的方法,将一半芒果切成许多菱形块。由此,让学生体会大量小肠绒毛的作用。
【解析】教学内容和活动方式以重要概念为中心。上述活动都是针对重要概念――小肠是吸收营养物质的主要器官选择和展开的,目的都是为了学生对重要概念有更深层理解。例如,在“活动一”中,学生通过动手测量,更好地感受到小肠确实比较长;“活动三”是围绕小肠皱襞这一特点展开的;其他内容和活动都为后面理解小肠的面积与吸收功能奠定基础。
活动五:分组讨论
问题① 大肠和小肠哪个是吸收营养物质的主要器官?判断的依据是什么?请加以说明。
(知识拓展:小肠绒毛的存在增加了小肠的表面积,如果所有的小肠绒毛都展开摊平,那么小肠的总面积有一个网球场那么大。巨大的表面积使小肠吸收食物更快,如果小肠的表面是平坦的,那么它就不可能快速吸收食物。[2])
问题② 既然吸收营养物质最多的是小肠,不是大肠,那“小肠”为什么会有这样一个名字呢?
(资料介绍――小肠有5-6米长,占了消化道总长的2/3,称为“小”肠,主要原因是小肠直径大约2-3厘米,大约是大肠直径的1/2。[3])
【解析】问题的设计趋向于对概念性知识的理解,而非对事实名词的记忆;纠正学生的固有认知,强化对重要概念的理解。评价检测对学生具有导向性的作用,如果教师在考查中仍然侧重对生物学事实的记忆,显然对学生的发展不利,也是不负责任。教师在提问时,要求学生说明小肠是吸收的主要器官,注重考查学生对概念的理解。丰富的事实性知识是作为学生获得重要概念的基础。以事实为基础抽象概括出生物学概念是必要的。例如,观察到小肠和大肠内壁有皱襞是事实,小肠壁上有大量的绒毛是事实,翻开的书面积增大也是事实。教师选择运用了多种方式让学生感受并认识了这些事实,再引导学生通过联想和思维加工,概括出小肠的结构使其表面积大大增加,比大肠吸收要快得多。学生在思考的过程中,对概念的理解加深了,更加容易体验到结构与功能的辩证关系。
总之,《营养物质的吸收》涉及的重要概念是“小肠是吸收营养物质的主要器官”。教师在确定教学目标时,对这一概念进行了具体的表述,在教学过程中又围绕此概念运用了观察、测量、探究、讨论、讲授等多种教学策略,从事实到概念,如众星捧月般烘托出小肠的重要性。教师重视从事实到概念的思维过程,学生获得的不只是记忆性的知识。例如学生会记住小肠是吸收营养物质的主要器官,小肠的结构与功能相适应等,而对于内在的原理无法说清楚,这样的记忆随着时间的推移一点点地淡化,直到忘记。因此,学生说出小肠壁的结构特点并不重要,重要的是让学生明白小肠适于吸收的道理。课程标准中确定的重要概念需要学生认同,而教师教学的重心就是想方设法让学生认同这些概念。正如《标准》所指出的“围绕着生物学重要概念来组织并开展教学活动,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”。
参考文献:
[1][M],曹慧玲.教学问题诊断与技能提高.初中生物.吉林大学出版社
生物质概念范文
本文2023-12-02 15:06:37发表“文库百科”栏目。
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