谈如何进行生物学概念教学,本文主要内容关键词为:生物学论文,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。
生物学科作为一门自然学科,在其知识体系中存在着大量专业性概念,仅高中生物学必修教材中比较重要的概念约有450个,有具体定义的概念有近200个,平均每节课中都要涉及4~5个重要概念。在讲解减数分裂、分离定律、染色体变异等复杂性内容时一节课甚至要讲解10~15个重要概念。准确地理解这些概念是学生学习生物学的基础,很多情况下学生由于对某些基本概念理解模糊,而给后续学习造成很大的障碍。可见概念教学作为课堂教学的一个重要的组成部分,教学中应对其给以足够的重视。笔者根据自己的教学实践,就如何提高概念教学效果的体会总结如下:
1 充分利用概念的字面含义
所有的概念都需要以一定的字词来加以表达,而这些字词作为代表生物学事物的语言符号一般都不是随意使用的,它们往往都有着较丰富的含义,这些字词要么是专家深思熟虑的结晶,要么是大众约定俗成的结果,它们常常是相应概念内在含义的最生动、最直接的表露。如对有些概念能作通俗易懂的总结:核酸——首先在核内发现的一种酸;秋水仙素——从植物秋水仙中提取的一种化学物质(素);青霉素——由青霉菌产生的一种抗菌素;光合作用——利用光能合成有机物的作用;减数分裂——使染色体数目减半的细胞分裂;联会——同源染色体相会并联结的过程;自养——自己合成有机物来养活自己;子房——种子生长的房间;原肠胚——已具有原始肠腔的胚胎;反射弧——体内进行反射活动的弧状结构(不是闭合的圆);神经——能传递信息的神奇经络;等位基因——同源染色体上位置对等的基因等等。通过这样的字面分析,能使学生一下子就明白某个概念的大致含义。介绍新概念时教师应不失时机对其加以利用,但事实上有很多教师竟然从未用过,甚至对概念的字面含义连自己也没想过,这实在是太可惜了。
2 逐步引出概念的内在含义
很多概念的定义浓缩了丰富的内涵,如:呼吸作用、遗传密码、化能合成作用、生物地球化学循环等等,如果一开始就将其完整的定义和盘托出,学生往往不能一下子理解过来。这时较好的处理方法是:一点一点地引出概念的内涵,很多时候最好是先逐步讲清概念的内涵再引出概念本身。例如:对于呼吸作用这一概念,有的老师只讲半分钟。他们往往投影出呼吸作用的定义,然后再读一遍就完了。这种讲解方法实在可以堪称“不恰当之最”了,因为他们把此概念如此丰富的内涵一下子抛给了学生,这样即使面对一批天才也很难让其真正地弄懂。正确的教法是应将呼吸作用的内涵慢慢引出来,让学生有一个逐步深入理解的过程。不妨这样来逐步引出“能量”“释放”“分解”等内涵:汽车开动需要能量,其能量从何而来呢?来自汽油的氧化分解。我们人体生命活动需要能量,其能量又从何而来呢?它来自我们体内有机物的氧化分解。我们人体不断地吸入氧气,排出二氧化碳就是这一过程所造成的。这一过程所释放的能量推动了我们体内的各项生命活动,如心脏跳动、四肢活动、细胞分裂、化学反应等等。这一过程就是今天我们要学习的呼吸作用,它是分解有机物还是合成有机物呢?它是吸收能量还是释放能量呢?这样我们就可给呼吸作用来下一个定义……经过如此一步一步地缓缓引出,学生对呼吸含义的理解肯定就显得非常容易了。
3 从实例中归纳出精确定义
对学生来说,很多概念的定义是非常抽象的,如基因、单倍体等等。教学中学生需要教师来对定义中的抽象信息进行解读——也就是化抽象为具体,用一些具体的实例来说明这些抽象的定义。而且教材中对概念的介绍往往是先下定义、后举实例。事实上,这种信息呈现顺序往往并不妥当。为有利于学生对抽象概念的理解,根据学生从由具体到抽象的认知规律,概念讲解中信息呈现的顺序最好是:先举实例、后下定义。也就是先讲一个或几个具体的实例,再逐步地从这些实例中来归纳出概念的精确定义。这种方法也非常符合美国教育学家戴尔的“经验之塔”理论。该理论告诉我们,抽象化的语言是人类经验之塔的最顶层,在这里它已经把事物的原型抽象化了,它是学生最难以直接理解的信息,教学过程绝不能从这种抽象化了的语言开始,教学应从具体经验入手,逐步由具体经验上升到抽象的理念。有效的学习之路,必须充满具体经验。教育最大的失败,便是直接去让学生记上许多抽象的概念,而没有具体经验作它们的支柱。
对于“什么是基因?”这一问题,教师不必老是围绕着基因的定义说来道去,否则学生会越听越糊涂。此时我们完全可以先讲几个具体的基因,再来归纳基因的定义:为什么有人是双眼皮有人是单眼皮呢?这是由遗传物质DNA决定的,在双眼皮者细胞的DNA分子中有一个特殊的片段,决定了其长出双眼皮,科学家就把DNA分子的这一片段称为双眼皮基因。为什么有人有耳垂有人无耳垂呢?这是由遗传物质DNA决定的,在有耳垂者细胞的DNA分子中有一个特殊的片段,决定了其长出耳垂,科学家就把DNA分子的这一片段称为有耳垂基因……那么什么是基因呢?它是一个完整的DNA分子还是DNA分子的一个片段呢?是任意一些片段呢?还是有遗传效应的一些片段……再如对于单倍体的定义,我们可在例举了几种单倍体植物之后再归纳,否则学生就很难理解其艰涩难懂的定义;对自养、异养的定义,我们可从兔子、青草的比较谈起;对细胞凋亡的定义,我们可从人体手指的形成这一具体的现象谈起等等。总之,课堂教学中教师要善于将抽象的概念具体化,从具体的事例讲起,逐步过渡到抽象的定义。一旦加入这些具体信息,再抽象的概念都变得容易理解了。
4 用通俗的类比介绍陌生的概念
很多概念所代表的事物对学生来说是非常陌生的,如:自身免疫、细胞凋亡、基因突变等等。学生很难发现其与自身熟知事物之间的联系,以致很难对其加以内化。其时教师可通过生动形象的类比,帮助学生在陌生的概念与熟知的事物间建立起适当的联系,从而可较好地促进新概念的顺利内化。从系统论的角度来看,无论是细胞、器官、生物体,还是机器、城市、人类社会,它们都是一些由反馈机制维持着的复杂系统。各系统在结构和功能上都具有一定的可比性。这就为类比法在概念讲解中的应用开辟了极其广阔的运用前景。恰当地用好类比这种方法,不仅能帮助学生加深对陌生概念的理解,而且能使学生感到所学概念非常有趣、奥妙无穷,从而能调动起学生对概念学习的巨大热情。例如:可将自身免疫比作素质不佳的警察在打击罪犯时误伤了好人;将细胞凋亡比作失业或衰老的细胞自杀身亡;将基因突变比作学生抄写课文时出现错别字;将蛋白质合成中的翻译过程比作由“碱基英文”转变成“氨基酸汉字”;将保护色比作便于隐蔽的迷彩服;将警戒色比作令人敬畏的警服;将拟态比作隐瞒身份的伪装等等。经过如此这般地巧妙类比,再陌生的概念也显得浅显易懂了。一位哲人曾说过,人类对新概念的理解的本质是通过类比实现的,这话说得难免有点过分,但由此也应该引起我们在概念教学中对类比策略的高度重视。
5 用直观的图像显示抽象的概念
教材中的概念一般都是以一段较抽象的文字来定义的,而信息传递理论告诉我们:大脑接受图像信息的速度大约要比接受文字信息的速度要快上一千倍。可以说在抽象概念的讲解中往往是“一图胜过千言万语”。因此教师要善于用图像来传递概念的含义。它是教师让学生快速理解抽象概念的一个非常重要的教学技巧。例如:直系血亲和旁系血亲的概念,单用语言来讲解,往往会使学生感到抽象难懂,而一旦有了一张与其相配合的世代关系图,一切就变得一目了然:在世代关系图中,以自己为中心在中主轴上的纵向的一列亲属——祖辈、父辈、子辈、孙辈等等为直系血亲,而除主轴亲属以外的旁支亲属(包括同胞兄弟之间,甚至同卵双胞胎之间)都是旁系血亲。同样可用图像来配合讲解的概念还有基因、基因工程、原生质层、质壁分离、主动运输、化能合成作用等等。
6 以并列的方式讲解成对的概念
生物学科的概念中,有相当一部分是为了对生物学事物进行分类而创设的,这些分类性的概念往往是以并列的方式成对出现的,如:自养与异养、显性与隐性、半透性和全透性、自由水和结合水、光反应和暗反应、无性生殖和有性生殖、真核细胞和原核细胞、主动运输和被动运输等等。对于这种成对概念,若按照教材顺序对其逐一地进行单个讲解,就不容易使学生抓住其本质,因为这些概念是相互对立、相互依存的,只有通过将它们进行比较才能突出其间所存在的差异。因此,对于众多的此类成对概念,教师最好应以并列的方式对它们进行同时讲解,这既能节省讲解时间,又能加深学生对概念的理解。例如在讲生殖的种类时,最好把无性生殖和有性生殖两个概念同时介绍给学生,学生可通过比较,立即悟出有性生殖和无性生殖的根本区别就在于有无生殖细胞的结合,而如果分开来对它们进行单独介绍,学生就很难发现其关键性的差异究竟在哪里。
7 在适当的时机讲解次要的概念
概念介绍固然重要,但有时相对于一些较为次要的概念而言,课堂中有更重要的内容需要优先讲解,这时就要选择好这些概念介绍的时机,减少概念介绍对核心内容的冲击,最大限度地来优化课堂结构。其具体做法主要应注意如下两个方面。
7.1 先讲连续性过程,后讲阶段性概念生命是自然界中物质最复杂的一种运动形式,生物学教学一个重要的任务就是要让学生弄清其间所包含的各种复杂的演变过程,因而在课堂教学中经常要讲解一些复杂性过程,如“减数分裂过程”、“光合作用过程”、“基因控制蛋白质合成过程”等等。教材在对这些复杂过程的介绍中往往夹杂着许多阶段性的概念,如何处理好过程讲解和概念介绍的关系呢?较理想的处理方法是先讲连续性过程,后讲阶段性概念。例如在讲减数第一次分裂时,可先连贯地讲完染色体的连续性变化——配对、出现染色单体、集中于赤道板、相互分开、数目减半等等。然后再讲清同源染色体、联会和四分体等概念;同样的道理,对光合作用过程的讲解中,可先讲过程,最后总结出光反应、暗反应的概念;在讲授基因控制蛋白质合成时,可先讲清DNA如何控制RNA的合成,以及RNA如何决定氨基酸的数目和种类,然后再逐步引出转录、翻译和遗传密码等概念。这种讲授顺序可避免阶段性概念对学生思维过程的冲击,保持学生思维活动的连贯通畅,从而能使学生对连续性过程的学习变得相对容易一些。相反,如果边讲变化过程,边引入新概念,往往会使本来自成一体的连续性变化过程被讲授得支离破碎,使学生的思维活动被突如其来的新概念多次打断,难以保持连贯。如在讲授减数第一次分裂时,教师若在中间加入对同源染色体、四分体的大段阐述,就会打断学生对染色体变化这一连续过程的思考;在讲基因控制蛋白质合成时,如果教师过早讲出转录、翻译等抽象深奥的专业词汇,无疑会扰乱学生对整个过程的理解。
7.2 先讲主干性内容,后讲细节性概念教材中有些章节,其主干性内容中夹杂着众多的细节性概念。此时为减少概念介绍对主干性内容的冲击,较妥善的处理方法是:先讲主干性内容,后讲细节性概念。例如“基因分离定律”这一章节,内容繁杂,概念又多。如果按照课本原有的顺序在讲解中逐条介绍每一概念,则往往会造成学生课堂思维活动思路不畅,其思维活动经常会被一些突然插入的新概念所打断,造成教学重点被严重淡化,以致使学生茫然不知所听内容何处是中心、是重点。为此这节课一开始,可通过巧妙的引入尽量避开相对性状、显性性状、隐性性状、自花传粉、异花传粉、性状分离等概念的介绍,直接奔向这节课的主题:一对相对性状的实验结果和对它的理论解释。“基因的分离规律”这节内容最核心的部分就是对性状分离现象的解释,它是本节内容的纲,纲举则目张,这个主要矛盾抓住了、解决了,很多细节性的概念讲起来就显得水到渠成了。