在主动探究中建构生物概念--以“神经调节的基本途径”为例_反射弧论文

在主动探究中构建生物学概念——以“神经调节的基本方式”一节为例，本文主要内容关键词为：为例论文,生物学论文,主动论文,神经论文,概念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      《义务教育生物学课程标准（2011年版）》明确了生物学课程应有的理科属性，凸显重要概念教学，倡导探究性学习。在“实施建议”部分明确提出：“概念是对事物的抽象或概括。生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。”“教师在设计和组织教学活动时，应注意围绕重要概念展开，精选恰当的教学活动内容，其教学方式可以是讲授、演示、实验、资料分析、讨论等，以促成学生对重要概念的建立、理解和应用。”

      这就要求生物学教学应该围绕重要概念展开，所有的学习活动都要立足于促进学生对概念的建立、理解和应用，真正实现概念的传递和探究性学习的双对接。但在实际教学中，很多教师依然还存在着过分注重探究活动的多样性，忽视科学概念的有效形成，学生未能真正掌握概念的内涵与外延，以及各级概念之间的相互关系，影响学习的有效性；或缺少活动体验，一味追求简单记忆和机械训练，忽视概念的深刻理解，学生的积极性降低。基于此，如何设计适切的探究活动，帮助学生在探究中领悟概念？如何设计与探究活动相符的有思维含量的驱动性问题，引领学生经历概念的建构过程？这些问题就成为亟待教师深入思考和探索的课题。笔者以济南版“神经调节的基本方式”一节为例，阐述如何通过探究活动构建科学概念。

      一、静心审视“教什么？”——准确定位概念及学习目标

      （一）把握概念的内涵和外延

      概念的内涵是事物的特有属性，是概念的质的规定性，它表明概念所反映的对象“是什么”；概念的外延是概念所反映的特有属性的事物，是概念的量的规定性，它表明概念所反映的对象“有哪些”。构建科学概念，教师在进行教学设计时，首先应该依据新课程标准和学生实际，用描述性语言准确地阐述概念的内涵和外延，解决学生对事实和概念的认识和理解混淆不清、简单地以术语代替概念等问题。

      通过认真分析课标、学情和教材，我们做出了这样的梳理：

      反射这一概念的科学表述是：人体（或动物体）通过神经系统对内外刺激所发生的有规律的反应。

      本概念的内涵包括了3个方面：①反射必须要通过神经系统来完成，它的结构基础为反射弧；②反射需要有各种刺激；③发生的反应是有规律的。

      本概念的外延包括：①没有神经结构参与的反应不是反射，如：葵花朵朵向太阳、草履虫游向食物等；②根据完成反射的神经中枢不同可以分为非条件反射和条件反射，对语言文字的反应是人类特有的；③引起反射的刺激有内刺激和外刺激，生活中有各种各样的反射现象，如：缩手反射、眨眼反射、排尿反射、排便反射、膝跳反射、听到铃声走进教室、望梅止渴、谈虎色变等等。

      学生们在长期的生活经验中还自发形成了反射的前概念——“生物对刺激做出的反应即为反射”，而这正是需要进一步修正和完善的。

      通过以上对概念的分析解剖，学生可以丰富已有的认知结构，从而更深刻的把握概念。

      （二）提炼学习目标

      基于以上的分析，设计学习目标如下：

      ①通过膝跳反射分组实验，能概述人体神经调节的基本方式——反射；

      ②通过观察反射过程的模拟动画和拼图释义活动，能说明反射弧的结构；

      ③通过重温巴甫洛夫经典条件反射实验和实例分析，能阐明条件反射和非条件反射的区别与联系，养成实事求是的科学态度，领会反射在生活中的意义。

      二、用心筹划“怎么教？”——围绕概念设计层层深入的教学流程

      在具体的教学过程中，教师应注重充分设计适切的探究活动，帮助学生在探究中领悟概念；努力创造实践条件，顺应学生的认知规律，让学生在“做中学”，解决教师忽视学生的感性认识，对概念只进行简单讲述的问题。另外还应注重设计与探究活动相符的有思维含量的驱动性问题，引领学生经历概念的建构过程，实现对概念的准确认识、深层理解和灵活运用。

      （一）活动体验，设疑激趣

      上课伊始教师首先让学生猜测与山楂有关的谜语，再让学生看山楂、吃山楂，体验比较3种不同活动的生理反应，分别谈感受，然后提问：山楂和唾液之间有什么关系？同样是分泌唾液，猜文字、看图片、品尝实物三者的反应机理有什么不同？在体验思考中，激发了学生探究的欲望，并为反射概念的学习奠定了良好的基础。

      （二）分组实验，感知概念

      通过学生阅读教材，明确膝跳反射的目的要求和方法步骤。教师强调实验的3个注意事项：①叩击部位——韧带处，②叩击方式——快准稳，③叩击时机——放松时，然后让学生2人一组进行实验并做好记录，学生代表上台演示，以加强学生对反射的理解。实验完毕，思考回答：①叩击韧带时，小腿有何反应？②有的学生实验不成功，原因何在？③通过上述的感知体验，你可否尝试归纳反射的概念？学生们在汇报交流中，初步建构出了反射的概念。教师再引领学生分析反射的3个构成要素，从而准确认识反射的内涵。

      

      （三）实例辨析，初构概念

      科学概念的掌握，还需要概念的例证的支持。概念的例证包括了正例、特例和反例。就反射而言，内部刺激的正例包含了排尿反射、排便反射；没有通过神经系统的反例有含羞草受到碰触后叶片闭合、草履虫受到刺激发生反应；第一信号系统的特例，如小狗算数等。

      为帮助学生辨析反射概念，教师可充分联系生活实际，引导学生分析图片资料或生活场景，例如：①含羞草受刺激后叶片合拢；②红灯停绿灯行；③草履虫游向食物；④运动员听到发令枪声迅速起跑；⑤婴儿有尿意就排尿等，在对正、反例的分析过程中，学生实现了对反射概念外延的进一步理解。

      （四）拼图释义，完善概念

      反射弧的组成是本节的难点，教师可借助“当代保尔——张海迪”、“宇宙之王——霍金”坐在轮椅上的实例图片引出，同时启发学生思考2个问题：①结合教材尝试说出膝跳反射反射弧5个部分的结构与功能；②请用名称与箭头表示出神经冲动传导的途径。学生边思考边交流，小组合作完成反射弧的结构拼图，小组代表上台展示拼图、陈述解说、回答问题，其他小组补充完善。

      对于较抽象的第3个问题：③假如叩击张海迪、霍金的膝盖下位的韧带，他们能否发生膝跳反射？有无痛觉产生？教师借助Flash动画，让学生轻松地理解张海迪的反射弧完整，可完成反射，但因脊髓的传导束中断，导致能大脑无法接收到相关信息，从而无法产生痛觉；而霍金的脊髓传导束完好却因肌肉萎缩效应器受损，虽能产生痛觉却无法完成反射。由此学生认识到反射弧的5部分缺一不可，并感悟生命的顽强和信念的可贵，以及在日常生活中注意运动安全的重要。

      （五）分类迁移，拓展概念

      动画重现巴甫洛夫历经35年的经典实验——条件反射的建立，引导学生分析讨论：①狗进食时分泌唾液，这是与生俱来的吗？②经过反复训练，只给铃声刺激，狗也分泌唾液，这是为什么？③假如长时间只给铃声不给食物，狗不再分泌唾液，这说明什么问题？学生在分析中很容易得出结论，接着再让学生尝试讲述相关的典故“望梅止渴”——更正为“谈梅止渴”，而小狗却不能“谈梅止渴”——引出人类特有的对语言文字的反射。

      老师再进一步点拨，学生深度领悟反射的类型：

      ①生来就有的反射被称为非条件反射；

      ②后天获得的反射被称为条件反射；

      ③条件反射建立在非条件反射的基础上，需要巩固强化，否则会逐渐消退；

      ④吃梅生津属于非条件反射，望梅止渴属于条件反射……

      （六）联系实际，应用概念

      展示艾宾浩斯遗忘曲线，引导学生分析日常的“学习”就是与遗忘作斗争，属于人类特有的（对语言文字的）条件反射。启发学生认识到及时、经常地复习，可以避免遗忘，提高学习的效果，从而在应用概念中指导学生的生活，使他们认识到养成良好的学习习惯的重要意义。

      （七）归纳梳理，总结提升

      让学生畅所欲言回顾反思，再通过完善概念图进行知识梳理。

      

      一节课的事实性知识可能是零散的、缺乏条理的，通过细致地梳理事实性知识的概念图或思维导图等，能使零散的知识结构化，便于查找事实性知识是否缺失，区分一般概念和个别的事实性知识，找到统摄性最强的内容，有助于发现知识间上、下位关系，有助于突破重点和难点。

      三、精心评价“教得怎样？”——选择与科学概念相适应的评价内容

      传统的检测往往是从所学的知识中随意抽取几个有关的检测点编制试题，难以检测学生对概念的理解。围绕概念进行教学设计，在检测环节设置合适的检测点，特别是对重要概念形成基本理解的关键点，预设学生知识内化后应该发生的外显行为，这样可以通过观察学生的外显行为检测学生对科学概念理解达成的程度，是评价课堂教学效果的合理依据。

      本节课我围绕重要概念编制了以下4个题目：

      ①请家里中养宠物的同学，向大家介绍一下训练宠物的方法，帮助大家感性强化条件反射和非条件反射的区别与联系。

      ②智慧一线牵——通过联系反射弧与计算机工作机理图，说出反射弧的结构，帮助学生形象理解反射弧各结构之间的传导关系。

      ③列表比较：

      

      ④辨析图片：老马识途、谈虎色变、鹦鹉学舌、惊弓之鸟，说出哪一项是人类特有的，并分析原因。

      四、悉心反思——为什么教比教什么更重要

      （一）让学生主动参与学习，顺应概念认知规律，真正实现“做中学”

      建构主义理论认为，学习的实质是学习者积极主动的进行有意义建构的过程。研究表明，体验是学习信息的关键来源，积极的体验给予人们一个更容易处于激活状态的大脑，学生在积极的学习体验中能更有效地建构重要概念。由此在生物学概念教学中，教师应努力创造实践条件，增强学生的感性认识，顺应学生的认知规律，让学生在“做中学”。本节课通过实施活动体验、分组实验、观察思考、资料分析、实例辨析、举例分类等适切的探究活动，让学生经历初步感知、初构概念、理解概念、完善概念、拓展概念、应用概念等过程，真正实现概念的自主构建和深度理解。这样的学习，是深刻的。

      （二）让概念构建过程明晰，基于事实基础上实现深刻理解

      生物学概念是对生物学事实共同属性的归纳概括，是对生命现象本质特征的反映。初中学生的形象思维强于抽象思维，对概念的接受和理解需要以一定的事实或感性认识为基础，所以在实际教学中，教师可通过不同的方式给学生提供足够的事实和活动机会，以促成学生对重要概念的建立、理解和应用。本节课中为帮助学生把握反射概念，我们进行了精心设计：先是通过体验活动，初步感知生物体对刺激做出反应；再通过分组实验，理解反射的形成需要一定的结构基础，并尝试初构概念；而后通过正反实例辨析，澄清了前概念，深刻理解反射的内涵，完善概念；最后通过分析张海迪、霍金的实例，实现概念的迁移应用。如此层层推进，使学生头脑中反射的概念愈来愈清晰、愈来愈丰满。这样的理解，是透彻的。

      （三）让思维过程外显，通过问题驱动实现对概念的准确认识

      概念是思维的产物，也是思维的工具，构建概念的过程就是思维的过程。思维就其本质而言是内隐的活动，思维的内容和思维的方式是看不见的。但语言是思维的工具，可以借助语言来认识和指导思维。在探究过程中，教师要尝试设计有思维含量的驱动性问题，激发学生的求知欲、好奇心，用语言引领他们的思维不断深入，让他们体验科学概念的构建过程，实现对概念的准确认识、深层理解和灵活运用。比如本节课在列举了一些反射的例子后，请学生尝试分类，在学生说出根据反射形成的时间这一标准后，再进一步启发“还有其他的分类标准吗？可以根据人和动物是否共有来区分吗？”很自然地让学生领悟到“对抽象的语言、文字产生反应是人类特有的”。这样的学习，是高效的。

      （四）让学习与生活对接，借由拓展和应用概念，指导学生的生活

      杜威曾说：最好的一种教学，是牢牢记住学校教材和现实生活二者相互联系的必要性，使学生养成一种态度，习惯于寻找这两方面的接触点和相互的关系。理想的课堂在追求和实现“三维目标”中帮助学生学习生存的本领和生活的智慧，尽可能地为学生的人生提供帮助，使学生的未来更加敞亮。本节与学生的学习活动密切相关，我们在课堂上巧妙地引入了经典条件反射实验和艾宾浩斯的遗忘曲线，通过观察分析，学生认识到习惯乃是条件反射长期积累、强化的结果，学习过程就是建立条件反射的过程；而及时、经常的反复复习，可以有效避免遗忘，提高学习的效果。这种认识对学生一生都是受益的。这样的课堂，是温暖的。

      编辑手记：科学常常是以概念的形式来表达的，而概念是在事实与证据基础上，经抽象概括提炼而形成的。新课标倡导探究性学习，强调“做”科学与深度理解。摒弃死记硬背、机械灌输，重视科学过程的教学，显得尤为重要。本文基于典型案例的实践与研究，循着“教什么、怎么教、教得怎样，为什么教”的逻辑线索，从概念定位、概念教学设计、概念评价到概念教学的反思，提供了概念教学的翔实操作思路，探索了概念教学的适宜路径，为实现探究性学习与概念教学有效对接提供了范例，值得借鉴与推广。

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