高中生物概念教学论文
摘 要:通过系统分析在概念教学中的应用可以让学生在学习过程中对概念的掌握超越简单的识记知识性内容,深化到充分理解概念挖掘概念内部关系,最终达到知识与能力的同步提升。同时也使我们的教学回到我国以发展学生科学素养为宗旨的课程理念和改革方向上。我国的课程改革是在过程中不断完善,同样将系统分析与概念教学相结合的更多应用还有待在教学过程中的进一步研究与发展。
关键词: 系统分析法;系统;概念教学;概念
系统分析法是指把要解决的问题作为一个系统,对系统要素进行综合分析,找出解决问题的可行方案的咨询方法,此法可将系统的组分、结构及功能进行较为科学全面的分析。而我们所谓的概念是共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括,是一种由近似、相似的物件、想法、物体或人所组成的集合。而这正好可以作为一个系统来对其进行分析,不仅掌握概念中所表述的知识性内容,还能更深的挖掘各组分之间的联系,使学生对概念的掌握不只在知道层面,且能真正深入落实到理解的层次。因此系统分析主要落实在对概念范围、概念的组分及其相互关系以及概念的延伸方面,下面结合实例介绍系统分析法在核心概念的教学中的应用。 1、界定概念的范围准确理解概念 作为系统的一般特征有个边界,如:生命系统(life system),这是在我们在进入高中遇到的第一个核心概念。然而在课本中,却没有明确给出这个概念的解释,这导致
许多学生甚至进入高三,还是不能够阐明什么叫生命系统。生命系统作为系统来分析,每一个系统都有一个边界。那么结合这一点我们来对生命系统进行分析,就会不难得出,生命系统的边界就是他们的共性,那就是有生命,凡是有生命的就都可以归入这个系统。这个系统就可以小到一个细胞,大至整个生物圈。许多学生在学习过程中对概念的理解常常只侧重于概念的某些共同点,却容易因为忽视概念的范围而出现理解性错误。如生物膜系统(biomembrane system)新人教版教材在P49粗体字明确给出这个概念:这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。如果但看这个粗体字部分,那么对这个概念的界限是相当的不明确的。但是如果大家再仔细一点前后连贯着来看就发现教材上其实对这个概念的介绍,不仅仅是粗体字,整句话还应该包括前面内容,这句话开头是:“在细胞中„„”所以生物膜系统的边界是应该在细胞中的膜。在教学过程中帮助学生界定了概念的范围,就可以避免学生在概念上面的混淆。又如学生常常会将生物膜错误理解为生物体的膜,因而错误的将小肠粘膜、视网膜等结构归入生物膜。同时也可以借着概念图来理解各容易混淆的概念之间的范围界定,如图1表示多细胞动物体内的水概念图。可以简单清楚的表述细胞内液与细胞外液之间的界限与区别。使长期备受争议的血液中的水川流不息是因为主要是自由水的错误说法,不攻自破。图1 多细胞动物体内的水 2、掌握概念的组分及其相互作用,加深概念理解 概念教学,不仅仅是对概念本身进行专业名词解释或属于定义。如果仅单
一的理解概念教学就是进行名词的解释,剥离概念中的相互关系与情境应用。就容易让学生陷入仅死记硬背概念的知识性表述,将概念教条化,使学习变成一种无意义的学习。而且这样的简单记忆不但容易遗忘,也无法让学生理清概念内部关系,更是让学生在知识框架的构建和知识的迁移的能力培养上受到很大的亏损。系统不是其组分的简单堆砌,而是通过组分间节后和功能的密切联系,形成的统一整体。利用系统分析方法来处理概念,也就可以将学习重心从记忆事实转移到理解可迁移的核心概念,从而对知识结构进行深层理解,形成体系达到培养和发展思维能力的教学目标。如:生态系统(ecosystem):生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。如果学生就只是单单从概念中知识性的内容去看,那么常常就导致学生只从概念学到了生物群落和无机环境就构成了生态系统,而不能深层次的挖掘“相互作用”。在本节的思考与讨论必修3 P89思考与讨论正好给我们一个一般系统结构模式图如图2,借助这个图让我们来分析为什么说生态系统是一个统一的整体。图2 一般系统结构模式图 我们如果将生态系统概念中的成分代入这个模式图就可以得出:生物群落与无机环境之间是有相互关系的,他们之间的联系再具体就表现在物质的循环:组成生物体的元素在生物群落与无机环境之间循环的过程、能量的流动:以无机环境中的太阳能输入第一营养级(生物群落)开始,到生物群落最终以热能形式散失又回到无机环境;以及信息的传递,这种关系也正是生态系统的功能的体现。这样从生态系统的概念不仅了解了它的组
成,将生态系统的功能也整合到了这样一个系统之中。像这样的系统结构模式图,用在概念的分析上,高中生物必修教材的应用还可以推广到更多。例如,内环境的成分解释组织液、血浆、淋巴之间的关系;群落的结构分析各种群之间的种间关系等。 3、延伸核心概念,构建系统体系 概念是共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括。但是概念与概念之间也并不是彼此隔离的,因此在教学过程中可以通过比较对类似的概念进行延生形成一个更大的体系,组建一个新的系统来解决新问题。如:必修3 激素调节中举例有:血糖平衡的调节、水平衡的调节、体温平衡的调节。在血糖平衡调节书本给了我们一个血糖平衡的概念模式,就是血糖的来源与去向达到一个相对稳定(如图3)。在此基础上,我们将这个模型进行归纳改造,不难得出一个相对稳定系统模型图(如图4),而此系统的输入与输出只要达到平衡,那么中间的这个系统就处于相对稳定。那么这个模式无论是用于血糖平衡、水平衡、体温平衡、PH稳定都成立,那么这就等于构建出我们整个内环境稳态的一个平衡模式。图3 血糖的来源与去向(正常情况下) 图4 相对稳定系统模式图 当然,这个相对稳定系统模式图也可以应用在种群数量的动态平衡以及生态系统稳定上,来解释生态系统的相对稳定。这样无论我们把系统的概念进行放大还是缩小,这个模型都可以适用,使所学知识成为一个体系。
结语 通过系统分析在概念教学中的应用可以让学生在学习过程中对概念的掌握超越简单的识记知识性内容,深化到充分理解概念
挖掘概念内部关系,最终达到知识与能力的同步提升。同时也使我们的教学回到我国以发展学生科学素养为宗旨的课程理念和改革方向上。我国的课程改革是在过程中不断完善,同样将系统分析与概念教学相结合的更多应用还有待在教学过程中的进一步研究与发展。
参考文献 [1] 刘恩山.课堂教学中生物学概念及其表达方式[J].生物学通报.2010,45(7):40-42.[2] 罗锡明 徐作英生物学概念教学模式的建构探析[M].新课程研究(基础教育版)2011,第3期[3] 张颖之、刘恩山 核心概念在理科教学中的地位和作用[J].教育学报.2010第6卷1期57-61
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