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实验动物学的概念实用13篇

实验动物学的概念
实验动物学的概念篇1

为了让学生主动进行比较、建构,直到揭示概念的本质属性,设计一个好的实验是基础。通过实践,本人认为以下三种类型的实验最有效:

1.直觉――实验型。

高中学生在遇到问题时,往往是凭直觉经验,想当然地进行推理判断。根据学生的这一特点,让学生先作出判断,然后再用实验验证,当实验的现象出乎学生的意料时,直觉的判断与实验事实之间的强烈对比,必然引发学生去积极思考。

2.已知――实验型。

随着学生的学习,知识的丰富,认识水平的提高,要求掌握的物理概念的抽象性、精确性也在不断提高。当面对新问题,学生往往习惯于用已知的旧概念进行分析。为了完善学生原有的概念结构,设计实验时必须设法突出与原来知识的不同之处,用明显的实验现象引发认知冲突。

3.实验――实验型。

这是前后两个现象互相矛盾的一组实验。教师首先做一个学生用以前的知识可以分析的实验,第二个实验与第一个实验类似,但实验现象与第一个实验截然不同。利用这样一组矛盾的实验打破学生原来的思维平衡态,激起学生反思自己的概念结构,引发认知冲突。

实践中发现,教学中实验不在于多,而在于实验能否真的牵动学生的思维,即实验能否让学生直面错误概念,引发认知冲突。

二、搭建平台,主动探究

1.创设问题,营造探究。

人的思维活动永远是从问题开始的。教师创设特定的学习情景,如观察、实验等,引导学生提出科学的问题。这些问题是学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。教师的任务是:把教材中的物理知识转化为问题,借助具有内在逻辑联系的问题设计,促使学生思考,营造探究氛围。

2.针对问题,自主探究。

实践中发现,学生的探究往往受阻,而学生受阻的原因也是五花八门的,有些也是教师从未遇到过的新问题。为了解决这些问题,本人在组织学生实施科学探究之前,事先进行探究,体会学生探究时的感觉。这样既便于指导,也有利于发现新问题。组织学生进行探究活动时,由于有一定的经验,指导有针对性,学生的科学探究就可以进行得更有效了。

3.交流合作,评价结果。

物理课的特点决定了大多数的探究活动都需要合作完成。例如,在探究物体运动速度变化的活动中,要由小组内成员合作完成安装、测量、记录、数据处理等工作,小组里任何不和谐行为的都会影响到探究活动的完成。由于探究的结果是大家的,每个同学都会在尽量做好自己的任务的同时关心其他同事的任务。

在评价结果时,学生不仅要条理清晰地表达自己的观点,还要对自己或他人的观点作出简单的评述。由于大家是平等的关系,都愿意听取他人的意见,相互取长补短,最终实现思维碰撞,发现物理概念的本质。

4.揭示本质,形成概念。

要使学生形成概念,就必须使学生理解概念的本质。直观材料是形成概念的基础,但概念不能从直观材料中直接得出。必须通过学生的思维才能把感性认识升华到理性认识。为实现认识的飞跃,就必须启动学生的思维。在揭示概念本质时,可以引导学生通过比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等思维活动,使学生形成概念。

三、解决问题,巩固概念

为了使学生对概念的理解进一步得到加深、巩固和发展。可以从以下几方面设置问题:

1.根据概念的内涵与外延设问。

概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一类现象或事物。根据概念的内涵与外延设问有利于学生对概念本质的理解。

2.根据概念的特征设问。

实验动物学的概念篇2

念物理现象与学生的实际生活紧密相关,物理现象基本来源于学生的生活.在学习物理过程中,学生感到难度较大,主要是因为教材中将常见的物理现象用理论化语言进行总结,增加了学生的理解难度.在传统的初中物理概念教学中,教师基本直接导出概念,没有引导学生对物理概念进行深层次剖析,使物理概念独立于教学内容,对巩固学生的物理知识形成不利影响.在初中物理概念教学中,教师应该借用学生生活实际中的现象和情境,引出物理概念,让学生对物理概念形成更加深刻的认识.例如,在讲“人耳听不到的声音”时,物理概念为人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,这一范围的声音频率称为音频,低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音称为超声波,正常的人听不见超声波和次声波.为了让学生对教学内容形成更加直观的认识,教师可以分别列举“蝙蝠确定目标的方向和距离”和“动物预测地震”两种现象,其中蝙蝠确定目标的方向和距离是根据声音的频率,准确来讲是次声波,而动物预测地震,地震发出的声音为超声波.这样,利用与学生实际生活相关的案例,引出物理概念,能够促使学生对物理概念形成更加深刻的认识.

二、开展物理实验,验证物理概念

物理实验是物理学科的重要组成部分,也是影响学生物理水平的关键因素.利用物理实验对物理概念进行验证,使学生参与物理实验检验物理概念,能够加深学生对物理概念的理解和掌握.在高中物理概念教学中实施探究教学模式,教师应该根据物理概念的特点,开展相关物理实验,利用物理实验的趣味性,活跃课堂教学氛围,为课堂教学注入活力,增强物理课堂对学生的吸引力,促使学生主动地进行物理实验,从而提高学生的探究能力.例如,在讲“人耳听不到的声音”时,教师可以提前准备好橡皮筋,让学生弹松弛的橡皮筋.在实验结束之后,教师提问:弹橡皮筋的过程中你听到什么声音吗?学生一致表示没有.在实验的基础上,教师引入声波的概念,并通过对声波的初步学习,再次针对物理实验进行提问:橡皮筋发出的是什么声波?为什么你听不见?学生利用所学知识,对问题做出回答:橡皮筋发出的声音是次声波,人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,而橡皮筋发出的声音频率低于20Hz,所以人耳听不到橡皮筋发出的声音.通过物理实验,验证物理概念,能够提高学生的探究能力.

三、灵活运用物理概念,加深学生对物理知识的理解

物理教学的最终目的是学生灵活运用所学知识解决实际问题.在初中物理概念教学中实施探究教学模式,教师应该设置适当的问题,让学生基本了解物理概念,解决物理问题,使学生在探究解决物理问题的过程中加深对物理概念知识的理解,从而提高学生的物理水平.例如,在讲“人耳听不到的声音”时,学生对物理概念形成初步认识,为了检查学生对物理概念的理解和掌握情况,教师可以设置问题:关于一些振动物体,a.手臂以每秒2次上下挥动;b.蝙蝠发出的声音频率为105Hz;c.被小锤敲打的音叉声音频率为265HZ.

以上说法正确的是().

A.a、b、c都是声源,人耳能听到它们发出的声音

B.a、b不是声源,人耳听不到它发出的声音

C.a、b、c都是声源,人耳能听到c发出的声音

D.a、b、c都不是声源,人耳听不到它们发出的声音

这个题主要考查学生对物理概念声波的理解.学生根据所学知识回答出正确答案,加深了对物理概念知识的理解和掌握程度.

实验动物学的概念篇3

前言:现阶段初中生物课堂教学的教学目标逐渐从教授生物理论转向为提高学生的生物素养。自2009年起生物课程标准修订部门就围绕着“凸显重要概念”这一主题开展了修订工作,并与2012年正式出版。在课标修订的背景下,对如何在初中生物上围绕重要概念展开教学进行研究,具有一定的现实意义。

一、生物学重要概念的科学内涵

生物学的重要概念包括对生命基本现象与客观规律的解释,可以在更高程度上凝练出生物学科的核心知识,在生物学科中占据着主导地位。生物学科的重要概念存在着丰富性与联系性,概念与概念间并不是孤立存在的,而是通过彼此联系与组合构件出生物学科体系。从生物学科的学习结构体系来看,生物学事实是知识结构的最底层,是生物学重要概念的基础,但生物学重要概念与生物学事实相比具有更强的概括性,因此学生掌握生物学理论的过程实质上讲就是掌握生物学重要概念的过程。

二、初中生物课堂上围绕重要概念展开教学的策略

1、联系学生日常生活,加深对概念的理解

初中生物课堂围绕重要概念展开教学需要遵循直观性的原则,联系学生日常生活,加深学生对于重要概念的理解程度。生物学作为一门科学学科,其理论与概念都是从日常生活中总结得出的,并可以在学生的日常生活中找到相关对照。因此初中生物教师在教学过程中可以通过教师课外收集,学生日常生活中发现的直观性事实进行教学。例如笔者在教学“生态系统与食物链”的知识点时,在课堂教学开始前便向学生布置了“观察身边的食物链”的预习任务,并在第二天课堂教学开始前向学生提问观察心得,有的学生说“虫子吃树叶,小鸟吃虫子”,有的学生则说“农民伯伯种大米给我们吃”,通过联系学生的日常生活,初中生物课堂教学的效率得到了大幅提高。

在进行生物学科重要概念教学前,初中生物教师需要通过整合直观性的教学资源、或是联系学生的日常生活对生物学科重要概念加以支撑[1]。在初中生物课堂教学过程中,生物教师不仅应当建立直观性事实同生物概念间的联系,而且应当通过对这些直观性事实进行抽象概括,辅助学生掌握生物学重要概念,为学生构建起科学的生物知识理论框架、提高学生的生物学科认知。与此同时,初中生物教师应该通过设置不同的情景进行教学,立体地对生物概念进行讲解,培养学生的发散性思维。

2、合理设计教学活动,培养学生的概念认知

对于生物学重要概念的认知应当立足于学生在实际教学活动中观察、整合、分析的能力。中学生思维方式已经逐渐摆脱了小学教学阶段的形象思维模式,可以对一定抽象理论进行理解,初中教学阶段则是学生认知能力发展的关键教育阶段。初中生在学习生物重要概念时,教师单纯对于事物现象的讲解与描绘难以满足学生的学习需求,学生需要深入了解生物现象的理论内涵与客观原因[2]。面对学生从形象思维向抽象思维过渡的特性,初中生物教师可以在课堂教学过程中合理设计教学活动,培养学生对于概念的认知。

例如笔者在教学“条件反射与神经元”的相关知识点时就引入了“击鼓传课本”这一课堂游戏活动,由“课本”代替传统的“花”,在鼓声停止后,传到课本的学生则需要回答教师随机提出的生物问题。不过进行游戏并不是笔者的根本目的,笔者在游戏结束后提问学生“在刚刚的游戏过程中有没有什么特殊的感觉?”,大多数学生表示并没有什么感觉,笔者便引导式地询问学生有没有“紧张、出汗、心跳加速、口舌发干”等感觉,学生一致反应有这种现象,笔者便向学生们解释这种感觉便是条件反射的一种,并随之开展了课堂教学。在初中生物课堂上设计教学活动需要从学生的实际认知能力出发,根据教学内容选取恰当的活动方式,保证学生在活动中实现对生物学重要概念的认知,从而提升初中生物课堂的教学效率。

3、利用实验探究重要概念的本质

生物实验作为生物教学的重要手段,可以以实验为手段训练学生的生物思维方法,培养学生的自主思考能力,从而帮助学生理解生物重要概念的本质信息[3]。生物实验作为学生理解生物重要概念内涵与外延的重要途径,在实验过程中应当根除为实验而实验的观点,应该将实验过程看成学生自主学习、自主思考的环节,将生物实验与重要概念的学习结合起来,在实验过程中应当围绕着重要概念的教学,设计实验活动。

例如在进行“观察洋葱表皮细胞以及动物口腔上皮细胞”实验时,笔者在实验开始前便对细胞进行适当的介绍,但却没有对植物细胞与动物细胞的基本概念进行讲解,而是在实验中鼓励学生自行总结二者的差别与联系,从而加强对细胞结构的重要概念进行深入理解。在实验结束后笔者根据实验结果对细胞的分裂概念也进行了适当的讲解,在学生已有实验结果的基础上适当地激发起学生的学习热情。通过生物实验的教学方法可以充分调动起学生的学习热情,培养学生自主学习能力,有利于学生通过实验现象探索实验的本质,从而构建起生物学科理论体系。

结论:总而言之,从初中生物学习的教学内容分析,其知识体系具有相当的整体性与联系性,较为重视实验现象与书本理论相结合,对学生的自主思考能力以及动手实验能力都有着较强的要求。因此为了辅助学生构建系统的生物学科理论体系,应当围绕生物学重要概念开展教学活动,从而加深学生对于重要概念内涵与外延的理解。

参考文献:

实验动物学的概念篇4

1.1直觉——实验型。高中学生在遇到问题时,往往是凭直觉经验,想当然地进行推理判断。根据学生的这一特点,让学生先作出判断,然后再用实验验证,当实验的现象出乎学生的意料时,直觉的判断与实验事实之间的强烈对比,必然引发学生去积极思考。

1.2已知——实验型。随着学生的学习,知识的丰富,认识水平的提高,要求掌握的物理概念的抽象性,精确性也在不断提高。当面对新问题,学生往往习惯于用已知的旧概念进行分析。为了完善学生原有的概念结构,设计实验时必须设法突出与原来知识的不同之处,用明显的实验现象引发认知冲突。

1.3实验——实验型。这是前后两个现象互相矛盾的一组实验。教师首先做一个学生用以前的知识可以分析的实验,第二个实验与第一个实验类似,但实验现象与第一个实验截然不同。利用这样一组矛盾的实验打破学生原来的思维平衡态,激起学生反思自己的概念结构,引发认知冲突。

实践中发现,教学中实验不在于多,而在于实验能否真的牵动学生的思维,即实验能否让学生直面错误概念,引发认知冲突。

2.搭建平台,主动探究。人的思维活动永远是从问题开始的。教师创设特定的学习情景,如观察、实验等,引导学生提出科学的问题。这些问题是学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。教师的任务是:把教材中的物理知识转化为问题,借助具有内在逻辑联系的问题设计,促使学生思考,营造探究氛围。

原先备课时,总有意无意地把自己怎样讲得明白,讲得清楚放在首位。但是,教是为了促进学生的学,就必须把学生探索、思考等活动放在首位。在备探究式的课时要思考:哪些是老师不讲不行的内容。如,促进学生新旧知识连接的内容,激发学生思维或进一步唤起学生求知欲望的内容,学生苦思而未解的疑问等等;可以由学生尝试完成的,就放手让学生去做。

但是,实践中发现,学生的探究往往受阻,而学生受阻的原因也是五花八门的,有些也是教师从未遇到过的新问题。为了解决这些问题,本人在组织学生实施科学探究之前,事先进行探究,体会学生探究时的感觉。这样既便于指导,也有利于发现新问题。组织学生进行探究活动时,由于有一定的经验,指导有针对性,学生的科学探究就可以进行得更有效了。

物理课的特点决定了大多数的探究活动都需要合作完成。例如,在探究物体运动速度变化的活动中,要由小组内成员合作完成安装、测量、记录,数据处理等工作,小组里任何不和谐的行为都会影响到探究活动的完成。由于探究的结果是大家的,每个同学都会在尽量做好自己任务的同时关心其他同学的任务。

在评价结果时,学生不仅要条理清晰地表达自己的观点,还要对自己或他人的观点作出简单的评述。由于大家是平等的关系,都愿意听取他人的意见,相互取长补短,最终实现思维碰撞,发现物理概念的本质。

3.解决问题,巩固概念。学生往往以为自己能复述定义就算理解物理概念了,因此,在建立概念后应及时进行有针对性的练习,通过在新的问题情境中使用概念,让学生在运用概念中发现对概念理解的偏差。

为了使学生对概念的理解进一步得到加深,巩固和发展。可以从以下几方面设置问题:

3.1根据概念的内涵与外延设问。概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一类现象或事物。根据概念的内涵与外延设问有利于学生对概念本质的理解。

3.2在开放的情景中设问。在开放的情景中设问,就是在一个物理情景中,没有明确指出用什么物理概念进行分析,或没有“完备的条件”和“固定的答案”的问题,这就要求学生在全面理解物理概念的基础上,进行正确选择和分析。

4.作概念图,建构网络。根据人的记忆规律,如果把所学的概念纳入一个网络,就不容易遗忘,而且在解决问题时也更容易快速检索出所需的概念。在概念网络中激活任意一个网点,都将引出相关的联想。

概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。概念图包括概念,分支和层次,概念间的连接线和连接语,例子等几部分。概念图的制作可以用纸和笔,还可用专门的绘图软件(如inspiration)。

虽然概念图的制作没有严格的程序规范,但要制作一个较完整的概念图,一般有以下几个步骤:⑴选取一个熟悉的知识领域,罗列出尽可能多的概念;⑵确定关键概念和概念等级;⑶初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;⑷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。

实验动物学的概念篇5

物理现象与学生的实际生活紧密相关,物理现象基本来源于学生的生活.在学习物理过程中,学生感到难度较大,主要是因为教材中将常见的物理现象用理论化语言进行总结,增加了学生的理解难度.在传统的初中物理概念教学中,教师基本直接导出概念,没有引导学生对物理概念进行深层次剖析,使物理概念独立于教学内容,对巩固学生的物理知识形成不利影响.在初中物理概念教学中,教师应该借用学生生活实际中的现象和情境,引出物理概念,让学生对物理概念形成更加深刻的认识.

例如,在讲“人耳听不到的声音”时,物理概念为人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,这一范围的声音频率称为音频,低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音称为超声波,正常的人听不见超声波和次声波.为了让学生对教学内容形成更加直观的认识,教师可以分别列举“蝙蝠确定目标的方向和距离”和“动物预测地震”两种现象,其中蝙蝠确定目标的方向和距离是根据声音的频率,准确来讲是次声波,而动物预测地震,地震发出的声音为超声波.这样,利用与学生实际生活相关的案例,引出物理概念,能够促使学生对物理概念形成更加深刻的认识.

二、开展物理实验,验证物理概念

物理实验是物理学科的重要组成部分,也是影响学生物理水平的关键因素.利用物理实验对物理概念进行验证,使学生参与物理实验检验物理概念,能够加深学生对物理概念的理解和掌握.在高中物理概念教学中实施探究教学模式,教师应该根据物理概念的特点,开展相关物理实验,利用物理实验的趣味性,活跃课堂教学氛围,为课堂教学注入活力,增强物理课堂对学生的吸引力,促使学生主动地进行物理实验,从而提高学生的探究能力.

例如,在讲“人耳听不到的声音”时,教师可以提前准备好橡皮筋,让学生弹松弛的橡皮筋.在实验结束之后,教师提问:弹橡皮筋的过程中你听到什么声音吗?学生一致表示没有.在实验的基础上,教师引入声波的概念,并通过对声波的初步学习,再次针对物理实验进行提问:橡皮筋发出的是什么声波?为什么你听不见?学生利用所学知识,对问题做出回答:橡皮筋发出的声音是次声波,人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,而橡皮筋发出的声音频率低于20Hz,所以人耳听不到橡皮筋发出的声音.通过物理实验,验证物理概念,能够提高学生的探究能力.

三、灵活运用物理概念,加深学生对物理知识

的理解

物理教学的最终目的是学生灵活运用所学知识解决实际问题.在初中物理概念教学中实施探究教学模式,教师应该设置适当的问题,让学生基本了解物理概念,解决物理问题,使学生在探究解决物理问题的过程中加深对物理概念知识的理解,从而提高学生的物理水平.

例如,在讲“人耳听不到的声音”时,学生对物理概念形成初步认识,为了检查学生对物理概念的理解和掌握情况,教师可以设置问题:关于一些振动物体,a.手臂以每秒2次上下挥动;b.蝙蝠发出的声音频率为105Hz;c.被小锤敲打的音叉声音频率为265HZ.以上说法正确的是().

A.a、b、c都是声源,人耳能听到它们发出的声音

B.a、b不是声源,人耳听不到它发出的声音

C.a、b、c都是声源,人耳能听到c发出的声音

实验动物学的概念篇6

质特性的化学概念

在讲解物质特性的概念时,教师要合理利用课本中反映物质特性概念的实验,同时要精心设计、安排,使实验生动、形象、具体、真实,从而利于启迪学生形成化学概念.

例如,在教学中,教师选择关于盐酸同石蕊溶液、氢氧化铜溶液、硝酸银溶液、锌、铁、铁锈反应的实验.做这些实验,让学生仔细观察,使他们了解盐酸可以与指示剂、活泼金属、金属氧化物等发生化学反应及酸碱可以中和的化学性质,从而帮助学生形成酸的本质特性的概念.

在教学中,让学生观察物质的本质特性,需要借助于真实的化学实验.感性认识形成的媒介是学生的眼、耳、口、鼻.学生要想深入、细致地理解物质本质属性的化学概念,必须借助于直接、生动、形象、具体、真实的化学实验,这样有助于学生思维的形成.如物质的溶解、沉淀的生成、气味的散发等,有助于学生直接感知物质变化的发生,使学生确信物质概念的形成.

例如,教师做盐酸和氢氧化钠溶液反应实验,是为向学生详细讲解酸碱中和反应的特性.实践表明,该实验与盐酸和氢氧化铜溶液反应的实验明显不同,前者起反应时观看不到任何显著现象,而后者可以明显看到蓝色的氢氧化铜沉淀.因此,在设计实验时,第一要考虑的是实验的鲜明性.这样,可以让学生直接观察到化学反应的现象,使物质属性更加明确、完整、生动,进而促进学生形成化学概念.

二、设计具有代表性、系列化的实验,引导学生形成不同

类别反应的化学概念

为帮助学生掌握各种化学反应的概念,教学中教师要选择典型、系列化的化学实验,因为化学反应也是有规律可循的,这样有利于培养学生总结、归纳化学反应规律的能力.因为分解、置换、复分解等化学反应的概念都是通过一些系列化的化学实验概括、归纳得出的.

例如,在实验教学中,教师可选择诸如硫粉、木炭、红磷、铁丝等有代表性的非金属与金属物质,借助于这一系列的化学实验,引导学生逐步形成非具体化的抽象的化合反应概念.

感性认识只有上升为理性认识,才能对事物有深入、透彻的理解.在教学中,教师选择可以正确反映概念涵义的感性化实验,让学生在观察的基础上去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里地将片面、零碎的感性认识进行科学归纳、概括,从而使学生形成化学反应的概念.

例如,在实验教学中,教师可以安排学生亲自动手做两个富有代表性的实验:蜡烛燃烧生成水和二氧化碳的实验及木炭燃烧生成二氧化碳的实验.这样,使学生亲自经历前者燃烧生成两类物质,后者仅有一类,从而有利于学生理解这两个实验的根本区别,帮助学生形成化合反应的概念.

三、教学设计要多安排说服力强的实验,引导学生形成

化学基本理论的概念

九年级学生对于抽象的化学基本理论的概念难以理解.在教学设计时,教师提供些说服力强的实验,可以帮助学生形成许多有说服力的感性认识,进而帮助学生理解这些抽象化的化学基本理论的概念.

实验动物学的概念篇7

前概念广泛地存在于每个人的思维中,美国著名心理学家奥苏泊尔说:“影响学生最重要的因素是学生已经知道什么,我们应当根据学生前概念的状况进行教学。”[1]做学生前概念的调查揭示及转变策略的探索研究是很有必要的。本文选取中学力学中两个具有代表性的前概念,尝试将前概念理论运用于中学物理教学,提出调查诊断及教学的策略,探索物理前概念转变的有效途径。

1 前概念概述

1.1 前概念的界定、分类及特点

1)界定

前概念是前科学概念的简称,是指个体在没有接受正式的科学概念之前,通过长期的经验积累与辨别式学习而形成的对事物的非本质认识[2]。前概念的“前”,不仅指此观念是在学生学习系统物理知识之前形成的,也指学习后仍存在于学生头脑中的不正式、不准确、不合理的思维方式。前概念的“概念”,也不仅指常说的对某一事物现象的定义,还可以是在物理学领域的某种规律、某一原理,或者思维方式、逻辑习惯等。

2)分类

要想以前概念为出发点,提高教学有效性,就必须分清教学工作中哪些是拦路虎,哪些是推动器。前概念中与科学概念相矛盾的、对学生科学概念和严谨思维的建立造成不利影响的部分,称之为“相异前概念”,它们是教学的拦路虎;前概念中,有科学概念的雏形,对教师教学产生有利影响的部分,称之为“朴素前概念”,他们是教学的推进器。故此,对于前概念的教学处理不能一概而论,要做一分为二的辨证处理,因势利导,趋利避害。恰当的教学策略应该是对“相异前概念”采取暴露、转化,进而重构,而对“朴素前概念”,则进行顺化、补充、完善。

3)特点

物理前概念的5个特点:①普遍性,即每个中学生在学习物理前都积累了丰富的生活常识和日常经验,其中包括广泛的物理前概念;②直观性,即中学生对于摸得着、看得见、宏观的、日常生活中经常接触到的事物形成了较多的物理前概念;③顽固性,即物理前概念是中学生长期经验积累的结果,在他们脑海中印象深刻;④层次性,即每个中学生的知识背景和日常经验不同,对同一物理概念有不同层次的前概念。⑤反复性,即如果学生没真正理解和接受科学概念,一段时间后仍会用原有思维模式解决问题,反复出错、无法根除。

1.2 前概念的成因及转变

1)主要成因

知己知彼,方能百战不殆。要获知前概念转变的教学策略,就必须了解学生的原有认知结构、思维方式和经验系统从何而来。前概念的主要来源是,学生在学习科学概念前从日常生活经验中获得的对物理现象的理解和认知。另一种来源是,学生接触到此科学概念之前,学习过其他领域的类似概念,在此基础上进行一定的类比推理、主观联想,形成了自己的认知观念。

2)概念转变

概念转变是指个体原有的某种认知经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生重大转变[3]。一直以来,许多中学物理教育工作者以认知心理学的理论为基础,提出了一系列前概念的诊断方法和概念转变的教学策略。

①诊断方法

要完成新旧认知和经验的转变,对原有经验进行提升或重构,教学中首先进行的应该是“诊断”,通过诊断揭露出学生头脑中已有的认知结构、思维方式、经验来源,其次才是“治疗”[4]。中学常用的前概念诊断方式有问卷调查、访谈研究、二段式诊断测试、制作概念图等。

②转变策略

概念转变过程是认知冲突发生并得以解决的过程。在诊断后,教学程序可以是:首先,针对不同类型的前概念采用不同的教学策略,尝试创设物理情景,使学生对自身已有认知结构中的不足部分产生怀疑和不满。其次,配合教师的实验演示、探究和分析,学生进行小组合作讨论、交流与分享,以及教师进行引导、总结。最后,师生共同进行对比、分析,得出科学概念。如此,可以使学生的原有认知和经验有所增长或发生改变,实现概念转变。许多已有研究成果中的策略方法是值得借鉴和参考的。如:Savander-Ranne和Kolari提出的基于概念转变的PDEODE教学策略(Predict-Discuss-Explain-Observe-Discuss-Explain策略)[5],周中森提出的前概念对话式反思教学策略[6]。

2 两个前概念转变的教学尝试

下面,选择中学力学中两个具有代表性的前概念作为研究对象:一为“重的物体比轻的物体下落得快”,属“相异前概念”;一为“重的物体保持匀速运动更困难”,属“朴素前概念”,以前概念理论为依据,进行前概念的调查诊断及概念转变教学策略的教学尝试。

2.1 “相异前概念”的教学尝试

1)“重的物体比轻的物体下落得快”的前概念诊断

教学过程中,笔者发现部分学生虽已学过自由落体运动,但在日常生活的理解、交流中仍有“重的物体比轻的物体下落得快”的想法。调查分析揭示,许多教师在概念教学中,是以口头阐述或强压、硬塞给学生新概念,而不是以在根除其头脑中根深蒂固的错误观念的基础上构建新概念的方式进行教学,这是导致学生出现这种“看似理解,一用就错”的情况的重要原因。

针对“重的物体比轻的物体下落得快”这一前概念,由于在做初步诊断时发现许多学生都存在此类错误观念,且学生反映出的问题较多。所以,笔者选取昆明某中学高一年级12个班,并在每班随机抽取10人共计120人,在学生未学习《自由落体运动》一节内容之前,进行问卷调查(见附录“关于‘重的物体比轻的物体下落得快’的问卷”),以完成对这一前概念的诊断调查。调查数据统计如表1。

“关于‘重的物体比轻的物体下落得快’的问卷”,通过贴近生活的一些问题的设置,把学生隐藏在大脑深处未根除的“相异前概念”暴露了出来。由表1可见,在学生头脑中,“重的物体比轻的物体下落得快”的前概念根深蒂固,而且对“同质量的物体在不同空气阻力下”和“不同质量的物体在无空气阻力下”的下落情况的认识也模糊不清。学生关于自由落体运动的“相异前概念”来自哪里?针对这一问题,笔者选择前面被调查学生中的部分学生,采用谈话的方式,就自由落体运动的“相异前概念”的形成原因和依据作了进一步调查,并观察各组员表达观点的方式,分析各组员表达的观点。调查表明,学生头脑中“相异前概念”的形成,更多是受日常生活经验的影响。

2)“重的物体比轻的物体下落得快”的概念转变策略

经过诊断环节,教师对学生的“相异前概念”已有一定了解,接下来的环节中教师可以采用创设物理情境,通过演示探究实验的方法,来突显出已有认知与物理事实的冲突,以激起学生对已有知识经验的怀疑与不满,主动意识到引入新概念的必要性。

为纠正学生这一错误的前概念,笔者采用PDEODE策略来设计相关教学,具体做法如下:

【预测环节】描述如下实验情景并要求学生记录预测结果。

①一张纸片和一个与纸片同质量的纸团同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

②一个纸团和一个质量更大的纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

③一枚硬币和几枚粘合在一起的硬币同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

④在真空状态下的牛顿管中,金属块和羽毛哪个下落得更快?

学生的预测:

①纸片和纸团同时着地。

②质量更大的纸片先着地。

③粘合在一起的硬币先着地。

④金属块下落得更快。

【讨论环节】让学生在各自的小组中(3~4人)讨论和分享彼此做出预测的理由,然后通过讨论和协商来对实验情景形成组内统一的预测,为之后的解释环节作准备。

【解释环节】让各小组内部在针对实验情景达成共识之后。通过全班讨论的形式向其他小组公布自己的预测结果,并在讨论中参考他人的见解和反思自己的观点。

【观察环节】经过以上环节学生很渴望知道自己的预测是否正确,教师要充分把握学生的积极性,对预测环节中的实验情景“④”涉及的真空管实验进行演示。引导同学进行与目标概念相关的观察:不仅要观察实验现象,也要注意观察老师的操作步骤和顺序,准确判断金属块和羽毛的下落情况,并做好记录。

实验:教师完成真空管实验后,实验结果与学生预测出现极大反差。此时,认知冲突将激励同学们迫切地找出原因,接着让学生分组进行实验情景“①”“②”“③”的实验,教师给予适当的提示。实验结果如下:

①纸团先着地。

②纸团先着地。

③硬币和粘合在一起的硬币几乎同时着地。

④金属块和羽毛下落得一样快。

【讨论环节】教师抓住时机引导学生通过组内讨论的方式,对比分析实验结果与预测不一致的原因,试图寻找新概念。

【解释环节】最终,教师只需给予学生关于“空气阻力”问题的适当提示,学生即会豁然开朗,此时讲述科学概念,即可实现“相异前概念”向科学概念的转变,同时保障理解效果和长时记忆。

2.2 “朴素前概念”的教学尝试

1)“重的物体保持匀速运动更困难”前概念诊断

摩擦力部分教学过程中,了解到学生对“滑动摩擦力的大小与接触面所受正压力成正比”结论较容易接受,未出现明显疑惑。是什么样的原有认知和经验使学生对与此相联系的科学概念的理解和接受更顺利呢?本次诊断因为所需研究的问题较单一、不复杂,笔者采用访谈方式,在昆明某中学高一年级学生未学习《摩擦力》一节的内容之前,与其中的10名同学进行对话式交流。

下面是笔者与其中一名同学的谈话。

教师:物体在水平面上运动,要保持其匀速运动,是否需要一个水平拉力F?

学生:当然需要。

教师:那如果是两个质量不同的物体,哪个需要的拉力更大?

学生:重的物体需要的拉力大。

教师:物体越重保持其匀速运动需要的拉力越大吗?

学生:是的,应该与物体的质量有关。

教师:具体是什么样的关系,你能用数学表达式说明吗?

学生:我想,是质量越大的需要的拉力越大。

教师:那是什么支持你的想法?

学生:应该是平常的生活经验吧。

对话式访谈诊断揭示:学生头脑中关于“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力关系”的前概念虽也源于日常生活经验,但并没有完全与科学概念相冲突,只是不够抽象严谨,与抽象的科学概念比较而言,相对表面、感性。仅有“所需推力F与物体重力G有关”的定性认识,并没严谨到“F=μFN”的定量表达。

2)“重的物体保持匀速运动更困难”的概念转化策略

经过诊断环节,教师对学生的“朴素前概念”已有一定了解,教学时可以采用以原有认知经验为起点,进行适当同化和顺应的策略。通过适当的实验演示,创设物理模型,即可抽象提升出科学概念。

为了同化、顺应学生脑海中的“朴素前概念”,笔者作了如下的教学设计。

【观察环节】 教师进行实验演示,引导同学进行与目标概念相关的观察。

实验:取质量约200 g的带挂钩木块,置于长木板上,用弹簧测力计拉动,然后保持匀速运动,读取测力计读数,即为拉力大小,视为木块受到的摩擦力的大小。然后,逐步往木块上加50 g的砝码,分别读取读数,完成表2第三行的内容。实验过程提示学生检查并调整弹簧测力计,注意量程和分度值。(g=9.8 m/s2)

由此,同学发现拉力F与重力G间有数据上的具体联系,刺激学生找出原有认知与科学概念的差距。

【讨论环节】此环节教师利用学生熟悉的控制变量法,引导其对比分析,通过分组讨论,分享想法,找出数据比值的共同点,发现拉力F与重力G的线性关系。

【解释环节】利用二力平衡,作用力和反作用力的受力分析,明确正压力FN=G=mg。引导学生得出“滑动摩擦力的大小与接触面所受正压力的线性关系”,从而顺利地完成朴素观念“重的物体保持匀速运动更困难”向“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力成正比”的科学概念转变,将感性认知抽象成 “F=μFN”的定量表达。

通过教学,学生基本理解“自由落体运动规律”和“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力的关系”。但是,概念转变的教学环节不是封闭的,而是不断循环的,每次循环中对概念的理解都在不断深入[7]。在随后的教学中还将留意进一步的反馈信息,分析评价采用的策略,针对未达效果的情况再次调查诊断和修改,以求得出更完善的教学模式,让学生体会严谨地建立科学概念的过程。

参考文献:

[1]郑挺谊.前概念――科学教学中的一道坎[J].物理教学探讨,2014,32(3):22―27.

[2]黄树玲.消除物理前概念的不利影响[J].福建教育:中学版,2012(10):60―61.

[3]沈兰.高中物理教学中前概念转变的策略与实践[J].中学物理,2013(1):19―21.

[4]吴志标.初中科学教学中学生前错误概念揭示和矫治[J].中学物理:初中版,2012(9):80.

[5]蒋军用,张军朋.基于概念转变的PDEODE策略在物理教学中的应用[J].物理教学探讨,2013,31(1):30―33.

[6]周中森.浅谈针对物理前概念的“对话式反思教学策略”[J].物理通报,2012(5):106―109.

[7]姜明.浅谈高中物理的概念转变教学――以重力和引力概念教学为例[J].教育实践与研究,2013(9):31―34.

附录:

关于“重的物体比轻的物体下落得快”的问卷

1.日常生活中,0.1 kg的石头和1 kg的石头同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.0.1 kg的石头 B.1 kg的石头 C.一起着地

2.日常生活中,0.1 kg的石头和一张纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.0.1 kg的石头 B.纸片 C.一起着地

3.日常生活中,一张纸片和一个与纸片同质量的纸团同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.纸片 B.纸团 C.一起着地

4.日常生活中,一个纸团和一个质量更大的纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.纸团 B.纸片 C.一起着地

5.日常生活中,一枚硬币和几枚粘合在一起的硬币同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.一枚硬币 B.粘合在一起的硬币

实验动物学的概念篇8

一、高中生物学核心概念是学科中心的概念

高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型,人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为,核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为,高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识,包括概念、原理、模型、规律及理论,是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例,人教版《高中生物?必修3?稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看,“群落”是种群概念研究的延续,是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成(物种丰富度);有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念,有利于培养学生的科学思维能力,形成正确的知识体系,促进生物科学素养的养成。

二、核心概念教学的三个基本环节

1.发挥整体备课优势,凸显核心概念

整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的,其是依据系统论的系统教学设计的一种模式,即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中,要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容,对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节,事关该模块教学,起到高屋建瓴的作用。

整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置,在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上,尝试围绕核心概念开展教学活动,帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。

如在人教版《高中生物?必修1?分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中,我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上,要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课,还要备光合作用有关内容,以及《高中生物?必修3?稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时,注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系,为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础,促进学生形成有关概念体系。

在人教版《高中生物?必修3?内环境与稳态》模块教学前,用系统论思想指导整体备课,人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统,都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此,针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高,看得更远,从而全盘把握。

2.创设生物实验情境,提升核心概念的建构能力

结合生物学是一门实验学科的特点,教师精心创设实验情境,指导学生动手进行实验探究,并进行实验反思与总结,促进核心概念的构建。

在核心概念“细胞呼吸”教学中,创设以下实验情境,引导学生进行实验,探究酵母菌的呼吸方式。

(1)实验小组通过预习,尝试配制酵母菌培养液。由此,学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物,常见的是葡萄糖”的认识。

(2)通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验,学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。

(3)通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测,学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式,产物有二氧化碳、酒精等”。

(4)引导学生分析:本实验中单一的自变量是什么呢?因变量、无关变量又是什么?

(5)思考、讨论:反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么?本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现?本实验检测实验产物的如何归类?

(6)如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少,本实验还可以进行哪些拓展?

通过逐步深入的实验探究,使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识:细胞呼吸是指细胞通过分解有机物,常见的是葡萄糖,以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解,产生二氧化碳、酒精等,同时放出能量的过程。

3.结合生活实践情境,提高概念迁移应用能力

实验动物学的概念篇9

下面,仅就以实验教学为主要途径,培养学生构建物质特性、化学变化规律、基本理论三类概念,谈谈个人浅见,请同行们指教。

一、提供真实、鲜明、主动的化学实验,培养学生构建物质特性概念

反映物质本质特性概念的实验,教材中作了统筹安排。为了深刻说明物质特性的概念,教师精心设计的实验,应该是真实的、鲜明的、生动的,直观性强,现象明显,易于激发学生构建化学概念的。例如:培养学生构建酸本质特性的概念时,教师安排了盐酸与石蕊试液、锌、铁、铁锈、氢氧化铜溶液、硝酸银溶液反应一组实验,通过引导学生观察上述实验,培养学生认识盐酸能与指示剂、多种活泼金属、金属氧化物、某些盐反应,与碱起中和反应等化学特性,便于,引导学生推论酸本质特性的概念。

真实的化学实验,就是让学生观察物质的本质属性。化学实验就是通过学生

视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的,只有提供直接作用于感官的真实实验,才能有助于学生形成思维,加深对反映物质特性的化学概念的理解,例如,反应生成的沉淀、物质的溶解、颜色的变化、有气味或有颜色气体的逸出,都是帮助学生直接观察物质发生变化的直接感知,使学生信服地构建物质特性的概念。

教师在演示盐酸与碱一氢氧化钠溶液反应的实验,是说明酸与碱反应的特性,可是,事实说明,盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应的实验,就不同于盐酸与氢氧化铜溶液反应的实验。因为前者反应时看不到任何明显现象,而后者则看到了有蓝色的氢氧化铜,现象鲜明。所以,我们设计、安排化学实验时,首先要考虑实验的鲜明性,才能使学生注意化学反应,使物质特性更明朗、更完整,更生动真实,从而有助于学生形成清晰的化学概念。

同样反映物质特性的化学概念,由于提供实验不同,会得到不同效果。例如,氨气易溶于水的特性实验,用一支大试管盛满氨气后倒置水中,水会在试管内上升,反应出氨易溶于水的强溶解性。可是换成“喷泉”实验,就更加形象、生动,效果明显。由此观之,只有生动、鲜明、真实的化学实验去刺激学生大脑兴奋中心,才能有助于学生形成深刻的化学概念,使具有物质特性的化学概念在学生大脑中深深打上烙印。

二、提供典型、系列的实验,培养学生构建各类反应的化学概念

化学反应中有许多类似反应遵循着一定的反应规律。为了帮助学生掌握各类反应的概念,我们要安排、设计好一系列化学反应的实验,培养学生归纳、概括这些反应的规律。例如,在化学基本反应类型的教学中,我们借助木炭、硫粉、铁丝、红磷等物质在氧气中燃烧的实验,其中有非金属与金属的典型代表物质,通过这些典型、系列的化学反应,指导、培养学生基本上构建抽象的化合反应概念。此外,分解反应、置换反应和复分解反应的化学反应概念,也都是通过典型、系列的化学实验后,归纳、总结而形成的。

指导、培养学生构建各类反应的化学概念时,还必须安排、设计正确反映概念内涵的感性实验,让学生在观察的基础上,通过分析、推理、综合、归纳、总结,直至思维加工,把获得的感性知识进行深化,即把零碎的、片面的感性知识,进行科学的概括总结。例如,当学生做了木炭燃烧的生成二氧化碳和蜡烛燃烧生成水和二氧化碳的实验,教师必须引导学生分析前者燃烧生成一种物质,而后者燃烧生成两种物质的本质区别,从而培养学生正确形成化合反应的概念,否则学生容易产生凡是与氧气燃烧的反应就是化合反应的错误概念。为此,教师安排了证明蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的实验,使学生清晰看到蜡烛燃烧生成二氧化碳和水这两种物质的反应。这样的实验对学生正确构建化合反应概念内涵提供了典型的、必要的认识。

三、提供具有说服力的实验,培养学生构建化学基本理论的有关概念

实验动物学的概念篇10

教师要善于恰当地利用学生已有的生活经验,创设良好的物理环境。该方法使学生感到亲切,容易接受。同时,也有助于培养学生观察、勤于思考、善于分析问题的能力。这正符合从生活走向物理,从物理走向世界的新课程理念。

需要注意的是,教师在选择具体事例时,既要选择与概念有着明显本质联系的事例,又要注意防止经验中不正确观念的干扰。

如:“压强”概念的引入,先列举学生在生活中的熟悉事例,用手往墙上按图钉,图钉就被钉进墙里,用锋利的刀切肉省力,而用钝刀切肉十分费力;当人们走在海滨沙滩上时,沙滩便留下一窜脚印;骆驼靠又阔又扁并且富有弹性的掌蹄,行走时不会被陷进砂里,故称为“沙漠之舟”,而牛马行走在沙漠中时,蹄子就会深陷在砂中。可见压力的作用效果既跟压力的大小有关,也跟受力面积的大小有关。为了比较压力的作用效果,从而引入“压强”的概念。

二、通过物理实验创设学习情境引入概念

有些概念所涉及的现象不是学生在日常生活中常见的,这类概念的可以借助实验来引入。运用实验展示物理现象和过程,不但可使学生对物理现象及过程产生必要的感性认识,还容易集中学生的注意力,激发学生学习兴趣,引起学生积极主动思考。特别是在教师指导下学生进行实验,通过自己的亲自操作,把实验感知与思维活动紧密地结合,物理现象和过程获得生动、深刻的印象,这对形成和理解物理概念有着积极的意义。

值得注意的是,运用实验来创设学习概念的环境,既要有利于激发学生的求知欲望,更要引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来,注意观察它的变化及其产生条件。

例如引入摩擦力的概念(筷子提米)

如:“浮力”概念的引入,先做演示实验,在弹簧秤下挂重物,用手向上托重物,弹簧秤的示数变小。分析由于重物受到向上的托力,才使弹簧秤的示数变小;在把重物放入水中,可观察到弹簧秤的示数也变小。分析由于重物受到水向上的托力,才使弹簧秤的示数变小,从而引入“浮力”概念。

三、利用物理经验事实创设学习情境引入概念

物理学和生产实践中的一些经验事实,对物理概念形成具有突出现象、本质的特点,但是学生又不很熟悉,课堂上无法进行实验观察。在教学中可以充分利用教材,教育软件和教师的讲授,阐述经验事实,使学生获得感性材料。在平时的教学中,运用物理史料中的典型事例或故事引入物理概念,也是创设物理情境的一种十分重要的方法。(例如马德堡半球实验)

如:“力”概念的引入,学生对力已经有了自己的亲身体验,从而抽象出力的物体性,进而引入力的概念。这样,学生对力的概念体会深刻,便于理解。

如:“惯性”概念的引入,引导学生观察乘坐汽车的过程中,汽车突然起动,刹车、加速和拐弯时所发生的物理现象,通过分析引入“惯性”概念。

四、由复习旧知识创设学习情境引入概念

往往新概念与学习过的概念之间存在着有机的联系,教师可以引导学生从已有的知识出发,通过逻辑展开,把新概念自然地引入。这样可使学生认识到引入新概念的客观性和必要性,使知识系统连贯,便于学生理解和掌握。

五、用类比方法引入概念

如:“电压”概念的引入,先将请水流与水压的关系,再通过类比引入电流与电压的关系,从而引入“电压”的概念。

实验动物学的概念篇11

《标准》中指出:生物学重要概念是处于学科中心位置,包括了对生命现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。

对“重要概念”的理解首先需要理清概念与事实的关系。事实性知识是客观的,可以通过感官或一定仪器观察测量获得,比如“昆虫具有两对翅膀、三对足”,这就是一个可以观察到的事实。而概念往往是主观的,是人的思维活动的结果,即是由众多的事实归纳推理得出的,概念是对事物的抽象或概括,比如“遗传性状是由基因控制的,基因的遗传信息是可以改变的”,这是人类思维活动对事实性知识进行逻辑加工得出的结论。由此可知,生物学事实是帮助学生形成正确的生物学概念的前提,但是教师的教学活动不能仅仅是让学生记住一些生物学事实,更重要的是让学生通过事实提取生物学本质的东西,建立正确的生物学概念,进而在学生的头脑中建构出合理的概念体系,并能利用这个体系解决他们的实际问题。

对“重要概念”的理解还应对重要概念、一般概念、上位概念、下位概念进行区分。比如,“生态系统能够维持相对稳定是由于生态系统具有自我调节能力”与“生态系统的自我调节能力是有限的”,前者是重要概念、上位概念,后者是一般概念、下位概念。生物学重要概念即是那些能够展现当代生物学科图景的概念,是生物学科结构的主干部分,是生物学知识领域的中心。

二、重视“重要概念”教学的意义

传统初中生物教学中常有这样一些偏差:追求对事实的记忆,忽视对概念的理解;注意记忆概念术语定义,忽视对概念的深层理解;教学注意力没有集中在重要概念上,而是放在次要概念上;关注孤立概念的学习,淡化了以重要概念为中心的概念体系的建构。这些偏差都降低了生物课堂教学的有效性,甚至增加了学生的学习负担。

(一)提高学生的生物科学素养

《标准》指出:“生物科学素养是指参加社会活动、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”。三维目标第一个维度就是知识目标,而概念构成了知识的主体。只有较好地进行重要概念的教学,学生的科学素养才能得到全面发展。科学思维能力的发展也是科学素养的重要内容,尤其是抽象逻辑思维能力,而概念学习是发展学生抽象逻辑思维能力的重要途径之一。

(二)促进学生对知识的深入理解和迁移应用

传统教育往往强调对事实信息的记忆和背诵,然而要达到深层理解的程度仅凭大量的事实记忆是远远不够的。重要概念教学有助于学生在事实性知识上建立深度的、高层次的学习。例如“认识洋葱表皮细胞”、“认识人的口腔上皮细胞”是事实性的学习,在此基础上建立起来的“理解细胞是生物体结构与功能的基本单位”概念性学习有助于学生理解细胞的结构及功能、动植物细胞结构区别及生物体的结构层次。学生不需要记忆所有细枝末节的信息或孤立的事实,而是需要深入理解从大量事实中概括出的抽象规律和原理,掌握这些基本概念和原理并能迁移应用于新情境中。

(三)帮助教师明确教学目标和重难点

初中新课程仍然重视知识教育,但不意味着把纷繁复杂的生物学事实都让学生记忆掌握。明白了这一点,教师就会很清楚课堂教学目标中,概念性知识目标应该占有很大比重,理应成为课堂教学的重点。在新授课上,教学主线基本上是沿着生物学事实、概念、规律或原理进行的,多节课甚至整学期的课都为重要概念的构建服务;而复习课则可以在重要概念的指导下,自上而下地梳理重要概念的支撑点。比如在《标准》中内容标准第五部分“生物圈中的人”提出了8个重要概念,其中一个重要概念表述为“消化系统包括口腔、食道、胃、小肠、肝、胰、大肠和,其功能是从食物中获取营养物质,以备运输到身体的所有细胞中”。围绕此重要概念展开的教学分解为“人体需要的主要营养物质”、“人体消化系统的组成”、“食物的消化过程”、“营养物质的吸收过程”、“合理膳食”等支撑内容,合理安排每个内容的教学目标有助于学生建立起消化系统的整体概念。

三、如何围绕“重要概念”组织教学

《标准》指出,“教师在设计和组织每个单元的教学活动时,应该注意围绕重要概念展开,精选恰当的教学活动内容,其教学策略可以是讲授、演示、实验、资料分析、讨论等,以促进学生对重要概念的建立、理解和应用”。在具体的教学实践中,可以采取以下策略:

(一)给学生提供丰富的直观材料或紧密联系学生生活经历,帮助学生理解抽象概念

抽象概念的形成需要以事实或者感性的、直观的材料作为基础,所以在生物教学中教师要给学生提供丰富的直观材料,引用学生生活的相关经历,以帮助学生理解抽象概念。比如,对《标准》内容标准第四部分“生物圈中的绿色植物”中的重要概念“绿色植物能利用太阳能(光能)将二氧化碳和水合成贮存着能量的有机物,同时释放出氧气”概念的理解,教师可让学生先从海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯等人的实验中感知光合作用发现的过程,通过分析各实验之间的联系,理解光合作用的原理和意义,从而在各实验研究的支撑下建构起光合作用这一重要概念。再如,对“遗传”相关概念的理解,教师可以引导学生从观察人的眼睛、头发、耳垂等,让他们注意到白种人与黄种人的眼睛颜色是不一样的,而黄种人之间也有卷发与直发的区别。在这些事实的基础上,让学生逐渐了解概念背后的规律。

(二)重视前科学概念与错误概念对概念掌握的影响,促成学生的概念转变

一般认为,学生在接受正规的科学教育之前所形成的概念可称之为前科学概念或前概念。学生形成的前科学概念中有些是对客观世界的朴素观念,有的则完全与科学概念相悖,后者也叫错误概念。教学过程中就要注意引导学生由前科学概念向科学概念,由错误概念向正确概念转变。这个由原有概念改变、发展和重建的过程称为概念转变。例如,有些学生误认为“动脉血”就是在动脉里流动的血,经过学习发生概念转变,懂得动脉血是经过肺部气体交换以后含氧量比较高的血液。

(三)重视探究和实验在概念学习中的作用

初中学生思维发展正在从形象思维向抽象逻辑思维转变,抽象的逻辑思维有了发展,逐步占据主导地位,但很大程度上还属于经验型的,在认识事物和考虑问题时还经常需要具体的感性经验来支持,所以在初中生物学习中思维常需要表象作为基础。教师要加强探究、实验、观察和直观教学,给学生的思维活动提供素材。例如,在《标准》中内容标准第一部分“科学探究”中明确教师需要帮助学生形成以下重要概念:“设置对照实验,控制单一变量,增加重复次数,获得准确结果的可能性就越大”。学生直接理解这个重要概念的内涵和外延都有困难,需要教师引导学生从具体的实验探究中去感受各种实验表象,进而从大量事实性的知识中真正理解此重要概念的内涵,提高实验探究能力。比如,教师在进行“实验法的一般步骤”教学时以响尾蛇怎样追踪到被自己袭击过的老鼠为例提出“只用一只被响尾蛇咬过的老鼠来做实验行不行”,“另外一只用没被咬过的兔子来做实验行不行”,“实验只做一次行不行”,“被响尾蛇咬过的老鼠和没被咬过的老鼠拖行不同的路线行不行”等一系列问题让学生从讨论和教师引导中逐渐对此重要概念形成正确的认识。

(四)善用图表帮助学生理解概念的实质和联系

概念图是用来组织和表征知识的工具,它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。一个完整概念图的完成需要经过以下几个步骤:①选取一个知识领域;②确定重要概念和概念等级;③初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;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;⑤在以后的学习中不断修改和完善。例如《标准》中重要概念“按照是否有传染性,可将疾病分为传染性疾病和非传染性疾病”可以由下表表示重要概念与一般概念及事实性知识之间的联系(如图1)。

列表比较教学也是生物教学中建构重要概念的基本方法之一。在生物学概念中,有很多名称相似或相近的概念,如染色质和染色体等,可以采取图解分析、结构示意图对照等方式进行比较,就能有效地突出它们的异同,在辨析中学生留下深刻的印象。如《标准》中重要概念光合作用和呼吸作用就可以用表格形式进行比较(如表1)。

实验动物学的概念篇12

一、用实验帮助学生认识概念

实验是人们认识世界的基础,是物理概念建立的前提.引入物理概念时,要利用反映客观现象的共同属性建立概念,就得首先用实验将与概念相关的现象摆出来加以比较,然后对现象进行分析和概括形成概念.通过实验帮助学生认识概念,让学生体验物理概念形成的过程,不仅学习了概念,更重要的是可了解概念背后所涉及的事物的本质及规律,体验科学家获得物理概念的过程.当然,有些现象是大家熟知的.

例如,在引入“机械运动”前,我们描述物体相对位置发生变化的例子,应以描述大量宏观现象为主,辅之以演示实验.有些现象在头脑中虽然也有印象,但还不够熟悉,需要经过演示实验把现象再现出来,才能使学生看清楚,总结抽象出概念.有些现象在学生的实践中很少见,就更需做出演示实验,如电磁感应,只要做出实验就能获得感性认识,便知这是千真万确的事实,进而上升为理性认识.

心理学研究表明,感性材料是思维活动的源泉和依据,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的.借助物理实验,可为概念学习提供丰富的感性材料,物理知识的形成和发展过程具体且形象,丰富了学生头脑中的感性材料,概念的习得和记忆完全符合学生的认知规律.

二、物理概念问题化

“问题化教学”最早是由马赫穆托夫提出来的,“问题化教学”以问题情境的创设、问题的提出和问题的解决为基础,通过情境的设置,将获知过程分解在多个问题中,通过“概念问题化”教学模式的实施,学生不仅能掌握科学概念,还能掌握获得这些结论的过程和方法.

“问题化教学”以激“疑”为起点达到成“趣”的目标,使学生在解决冲突中完善其认知结构.“概念问题化”教学模式的关键在于创设新异情境,引发认知冲突,将学生置身于问题情境中,使其深入寻找答案.

“概念问题化”教学是以问题探究为主线,营造师生互动的和谐氛围,突出了学生的主体地位.问题的设计与引出体现了“低起点、密台阶”的原则,充分利用学生的认知冲突激活学生思维,设计有一定挑战性的问题,引发学生质疑,生成新的问题.为促进学习迁移,调动学生参与,特向学生提出各种各样的“新任务”,在不同的情境中呈现“变式”,以丰富学习情境、拓展学习主题,优化学生对概念的正确认识结构.

三、注重概念间的对比迁移学习

整个初中阶段的物理概念很多,有些概念学生容易混淆,在教学中要注意灵活运用对比法,比较它们之间的区别和联系,能帮助学生加深对概念内涵的认识.

例如,在“蒸发”和“沸腾”这两个概念学习后,和学生一起总结.首先,这两个概念之间有相同之处,它们都是需要吸热的汽化现象;然后和学生区别不同点:(1)蒸发只发生在液体表面,而沸腾在液体内部和表面同时发生;(2)蒸发过程很缓慢,是缓慢的汽化,而沸腾则是剧烈的汽化现象;(3)蒸发在任何温度下都可进行,而沸腾必须达到沸点才能发生.

在概念教学中,通过对比,让学生对多个物理概念进行比较和区分,帮助学生形成清晰、正确的物理概念群,有助于物理概念体系的整体构建.

四、联系生活实践提供应用概念

的环境

学生形成概念的过程是从生活到物理的认识过程.初中生刚刚接触物理,抽象概括的能力不是很强,因此,在教学过程中要讲清概念、形成内涵,就要从物理事实生活或自然出发,引导学生观察现实生活提供的基础材料,围绕学生生活中的物理现象来展开教学,并对现象进行分析,理解其特征,综合各种现象的共同特点,进行抽象概括,从现象到本质,形成概念的内涵.

实验动物学的概念篇13

一、提供真实、鲜明、主动的化学实验,培养学生形成物质特性概念

反映物质本质特性概念的实验,教材中作了统筹安排。为了深刻说明物质特性的概念,教师精心设计的实验,应该是真实的、鲜明的、生动的,直观性强,现象明显,易于激发学生形成化学概念。例如:培养学生形成酸本质特性的概念时,教材安排了盐酸与石蕊试液、锌、铁、铁锈、氢氧化铜溶液、硝酸银溶液反应一组实验,通过引导学生观察上述实验,培养学生认识盐酸能与指示剂、多种活泼金属、金属氧化物、某些盐反应,与碱起中和反应等化学特性,于是,引导学生推论酸本质特性的概念。真实的化学实验,就是让学生观察物质的本质属性。化学实验就是通过学生视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的,‘只有提供直接作用于感官的真实实验,才能有助于学生形成思维,加深对反映物质特性的化学概念的理解,例如,反应生成的沉淀、物质的溶解、颜色的变化、有气味或有颜色气体的逸出,都是帮助学生直接观察物质发生变化的直接感知,使学生信服地形成物质特性的概念。

教师在演示盐酸与碱――氢氧化钠溶液反应的实验,是说明酸与碱反应的特性,可是,事实说明,盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应的实验,就不同于盐酸与氢氧化铜溶液反应的实验。因为前者反应时看不到任何明显现象,而后者则看到了有蓝色的氢氧化铜,现象鲜明。所以,设计、安排化学实验时,首先要考虑实验的鲜明性,才能使学生注意化学反应,使物质特性更明朗、更完整,更生动真实,从而有助于学生形成清晰的化学概念。同样反映物质特性的化学概念,由于提供实验不同,会得到不同效果。由此观之,只有生动、鲜明、真实的化学实验去刺激学生大脑兴奋中心,才能有助于学生形成深刻的化学概念,使具有物质特性的化学概念在学生大脑中深深打上烙印。

二、提供典型、系列的实验,培养学生形成各类反应的化学概念

化学反应中有许多类似反应遵循着一定的反应规律。为了帮助学生掌握各类反应的概念,要安排、设计好一系列化学反应的实验,培养学生归纳、概括这些反应的规律。例如,在化学基本反应类型的教学中,借助木炭、硫粉、铁丝、红磷等物质在氧气中燃烧的实验,其中有非金属与金属的典型代表物质,通过这些典型、系列的化学反应,指导、培养学生基本上形成抽象的化合反应概念。此外,分解反应、置换反应和复分解反应的化学反应概念,也都是通过典型、系列的化学实验后,归纳、总结而形成的。指导、培养学生形成各类反应的化学概念时,还必须安排、设计正确反映概念内涵的感性实验,让学生在观察的基础上,通过分析、推理、综合、归纳、总结,直至思维加工,把获得的感性知识进行深化,即把零碎的、片面的感性知识,进行科学的概括总结。例如,当学生做了木炭燃烧的生成二氧化碳和蜡烛燃烧生成水和二氧化碳的实验,教师必须引导学生分析前者燃烧生成一种物质,而后者燃烧生成两种物质的本质区别,从而培养学生正确形成化合反应的概念,否则学生容易产生凡是与氧气燃烧的反应就是化合反应的错误概念。为此,教材安排了证明蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的实验,使学生清晰看到蜡烛燃烧生成二氧化碳和水这两种物质的反应。这样的实验对学生正确形成化合反应概念内涵提供了典型的、必要的认识。

三、提供具有说服力的实验,培养学生形成化学基本理论的有关概念

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