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中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
2018年9月,部分省市高一新生將使用全新修訂的新課程標準和新教材。新課程標準的宗旨是培養(yǎng)學生生物學核心素養(yǎng),包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任。生物學課程設計和實施追求少而精,聚焦核心概念,教學過程重實踐,通過探究學習加深學生對生物學概念的理解和應用,從而發(fā)展其核心素養(yǎng)。概念教學的重要性逐漸被眾多教師所熟知,準確掌握概念教學的基本策略對落實學科核心素養(yǎng)至關重要。
教師進行概念教學時,往往采用同化式概念教學策略,學生被動接受陌生術語,無法真正理解。下面以人教版高中生物教材《必修1?分子與細胞》中“光合作用的過程”一節(jié)為例,通過教學設計、教學實踐、教學反思等過程,探討如何通過形成式概念教學策略落實學科核心素養(yǎng)。
1 教學設計背景分析
1.1 教材分析
該課是人教版必修1第五章第二課時的內容,是高中生物非常重要的核心概念之一。教材中通過文字敘述和圖解進行闡述,并對光反應和暗反應分別進行了定義概括。教材中對光反應和暗反應過程的描述簡單明了,對兩者之間的關系只有一句話的總結概括,沒有實例分析,學生對其關系的重要性和相關性很難真正理解。
1.2 學情分析
學生在初中已經(jīng)初步接觸過光合作用,例如光合作用的定義、場所、原料、產物、光合作用的反應式等。高中學生的認知水平、邏輯推理能力等都已有明顯的進步。通過前面章節(jié)的學習,學生對葉綠體中色素種類、功能、光合作用的探究歷程等都有了基本的掌握。本節(jié)內容中光反應、暗反應以及兩者之間的關系對于學生來說是全新的概念,也是本節(jié)要重點解決的核心概念。雖然教材中對過程的描述比較清晰,但學生理解這些抽象的概念還是有一定難度的。只有充分理解光合作用的過程,學生才能很好地理解和分析光合作用原理的應用及光合作用的影響因素。學生在學習過程中,往往能看懂教材,上課能聽懂,但是在解決光合作用相關問題時就會遇到困難。究其根本原因,學生并沒有充分理解光合作用的過程,從而在應用其原理分析具體問題時出現(xiàn)困難。
2 教學目標
2.1 知識目標
比較光合作用光反應和暗反應的具體物質變化和能量轉換的過程;闡明光合作用的總反應式與實質。
2.2 能力目標
對相關實驗資料分析、思考、討論、探究等活動中,培養(yǎng)自主學習、自主探究的能力、語言表達及分享信息的能力;通過知識遷移在新的情境中解決問題的能力,學會用比較法進行學習。
2.3 情感、態(tài)度與價值觀目標
培養(yǎng)生命觀念,掌握研究生命現(xiàn)象的基本思想方法。
3 教學重點
光反應和暗反應的過程;光反應和暗反應之間的關系。
4 教學難點
理解并學會應用光合作用的光反應和暗反應機理及相互關系。
5 教學策略
以科學家發(fā)現(xiàn)光合作用過程的真實實驗為探究素材,將核心概念分解成若干小問題,設置一系列問題串,通過形成概念逐一趨向概念內涵。學生通過分析討論,進行概念建構。教師要強調科學史中的學科思維和探究精神;利用睿易云教學平臺和Pad移動終端等現(xiàn)代教育技術,實現(xiàn)師生的及時互動,提高課堂教學效能;引導學生通過對新的情境進行小組探究,加深理解概念內涵和外延,在內涵與外延間建立聯(lián)系;設置新情境,引導學生利用本節(jié)概念解決新的問題,達到學以致用的目標。
6 教學過程設計
6.1 復習導入
師:請同學們在練習本上寫一下綠色植物光合作用反應式。教師通過Pad終端展示學生書寫正確的反應式,糾正學生的書寫錯誤,強調對基礎知識的準確掌握。
學生回顧,書寫。
設計意圖:溫故知新,引出光合作用場所――葉綠體的結構。
6.2 教學實施
概念1:葉綠體具有基粒等結構,是綠色植物光合作用的場所。
教師展示葉綠體結構模型,講解結構,著重分析類囊體和基粒的關系。教師強調:光合色素和有關酶分布在類囊體的薄膜上,有些酶分布在葉綠體基質中。
學生看圖析圖,聽教師講解。
設計意圖:為學習光合作用的過程奠定基礎,使學生樹立結構與功能相適應的觀點。
概念2:葉綠素在光合作用中發(fā)揮重要作用。
教師提出問題:葉綠體中的色素與光合作用有什么關系?
教師展示實驗,并引導學生得出結論。
學生閱讀資料:1913年,德國的威爾斯泰特對葉綠素分子進行了研究。在闡明了它的化學性質之后,研究了葉綠素與光合作用的關系。他發(fā)現(xiàn)在光下,葉綠素的含量較高時,CO2轉化為糖類的反應速率較快。
教師引導學生分析實驗,得出結論:葉綠素在光合作用中有重要作用。
設計意圖:學生通過實驗過程和結果的分析,自然而然得出結論,印象深刻,也了解科學探究的方法。
概念3:葉綠體中的色素能捕獲光能、傳遞和轉化光能。
教師利用投影展示葉綠體色素的吸收光譜圖,并提出問題:光合色素是如何起作用的呢?
學生得出結論:葉綠體中的色素可以吸收光能。葉綠素主要吸收藍紫光和紅光;類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。
設計意圖:讓學生明確色素吸收光能的特性,培養(yǎng)學生讀圖析圖的能力,為建構光反應概念做鋪墊。
概念4:光反應過程在類囊體膜上,色素吸收光能,將水分解成[H]和氧氣,并將光能轉化為ATP中的化學能。
(1) 希爾實驗:水光解放氧。
教師展示閱讀資料二:1937年,英國劍橋大學的希爾用離體的葉綠體做實驗。他將離體的葉綠體加到具有NADP+(可與H+結合生成NADPH)的水溶液中,在無CO2的條件下給予光照,發(fā)現(xiàn)葉綠體中有O2放出。
教師展示圖1,并提出問題:色素吸收的光能有什么作用呢?
學生分析實驗,得出結論:色素吸收光能后可以將水分解釋放出氧氣。
(2) 阿爾農實驗:光反應生成ATP和[H]。
教師提供閱讀資料三:1954年,美國的阿爾農等用離體的葉綠體(獲得類囊體懸浮液)做實驗。在給葉綠體照光時發(fā)現(xiàn),當向反應體系中供給ADP、Pi和NADP+時,體系中就會有ATP和[H]產生。
教師展示圖2。
學生分析實驗,得出結論:在光下,類囊體上生成了ATP和[H]。
這兩個實驗的設計意圖:還原科學史,讓學生感悟科學發(fā)現(xiàn)的探究過程,像科學家那樣探究和思考,培養(yǎng)學生科學探究和理性思維素養(yǎng)。
(3) 光反應過程概念建構。
教??提出問題:陽光下,在類囊體膜上能發(fā)生哪些反應?能量如何轉變?請完成表格填寫(表1)。
學生活動:根據(jù)資料二和資料三的實驗結論,小組討論,總結歸納,填寫表格。通過Pad終端提交給老師,并分享討論結果。教師評價總結。
設計意圖:培養(yǎng)學生歸納總結能力、小組合作能力、語言表達能力、使用現(xiàn)代信息技術能力,完成光反應過程這一概念的完整建構。
概念5:暗反應過程在葉綠體基質中進行,固定CO2,利用光反應生成的[H]和ATP,生成(CH2O),將ATP中的化學能轉化為(CH2O)中的化學能。
(1) 阿爾農實驗:
教師提供閱讀資料四:1954年,美國阿爾農等用離體的葉綠體繼續(xù)做實驗。在黑暗條件下,只要供給了ATP和[H],葉綠體就能將CO2轉變?yōu)樘恰?/p>
教師展示圖3,并提出問題:在光下葉綠體通過光反應產生的ATP和[H]有什么用呢?
學生得出結論:在黑暗條件下,ATP和[H]是CO2轉化為糖的必要條件。
設計意圖:通過再現(xiàn)科學家實驗,培養(yǎng)學生分析實驗的能力。通過分析此實驗,學生能夠形成光反應為暗反應提供ATP和[H]這一重要概念。
(2) 卡爾文實驗:
教師提供閱讀材料五:從1946年開始,美國的卡爾文等研究了小球藻等植物進行光合作用時CO2轉化為糖類的路線。他們向反應體系中充入一定量的14CO2,光照30 s后檢測產物,檢測到了多種帶14C標記的化合物。將光照時間逐漸縮短至幾分之一秒時發(fā)現(xiàn),90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中。在5 s的光照后,卡爾文等同時檢測到了含有放射性的五碳化合物(C5)和其夫子糖類化合物(CH2O)。
教師提出問題:CO2是如何轉變成糖類等有機物的呢?
學生分析,得出推論:碳的轉移途徑如圖4所示。
設計意圖:通過科學家的實驗設計方法,培養(yǎng)學生理性思維和科學探究素養(yǎng),加深對暗反應階段碳元素去向的理解。
(3) 實驗探究1:
教師提出問題:卡爾文實驗中,CO2供應正常,當停止光照時,短時間內C3和C5的濃度如何變化?原因是什么?
學生分小組進行探究,將探究結果寫在學案上,通過Pad終端將答案提交給教師。小組代表進行討論結果分享,小組間相互評價,教師進行總結評價。
設計意圖:通過實驗探究和推理,讓學生明確光反應提供的ATP和[H]參與碳循環(huán)的具體階段,并培養(yǎng)學生的理性思維、深度探究和語言表達交流素養(yǎng)。
(4) 實驗探究2:
用溫和方法分離得到的葉綠體結構完整,這樣的葉綠體能夠完成光合作用全過程,包括CO2的固定和糖類的生成。用劇烈方法分離得到的葉綠體含有很少或者根本沒有葉綠體基質。這樣的葉綠體能在光下產生O2、ATP、[H],但是不能固定CO2。
教師提出問題:這些反應進行的場所是哪里呢?請同學們閱讀實驗探究2。
學生閱讀實驗探究2,小組討論實驗方案,分享交流。
學生得出結論:CO2的固定和糖類的生成場所在葉綠體基質。
設計意圖:讓學生掌握科學的實驗方法,明確暗反應的場所,從而培養(yǎng)學生理性思維和科學探究素養(yǎng)。
概念6:光合作用過程包括光反應和暗反應兩個過程。
教師請各位學生完成學案中光合作用全過程圖解(圖4),觀察各組的完成情況,利用Pad對某小組的答案進行評價,利用談話法對光合作用全過程進行總結。
學生分小組討論,歸納總結,填寫光合作用全過程圖解,通過Pad終端將答案推送給老師,小組分享并相互評價。
設計意圖:通過填圖,學生明確光反應和暗反應是不可獨立進行的密切相關的生理過程,學會了建構知識框架,培養(yǎng)了歸納總結能力。
6.3 課后作業(yè)
列表比較光反應和暗反應的區(qū)別和聯(lián)系;
從物質和能量角度闡述綠色植物光合作用的意義。
設計意圖:教會學生學會用比較法進行概念學習,培養(yǎng)學生的生命觀念學科素養(yǎng)。
7 教學評價
7.1 課中過程性評價
通過Pad終端,教師能及時看到各小組討論結果,并由小組代表闡述結果,小組互相評價和教師總結相結合,及時發(fā)現(xiàn)并解決課堂中的既設問題和生成問題。
7.2 課后終結性評價
通過課后作業(yè),教師可以了解學生是否真正理解光合作用的機理。尤其是通過第二道作業(yè)的解答,能夠看出學生是否從宏觀生態(tài)學的角度理解光合作用的意義,為下節(jié)課的教學做好鋪墊。
8 教學反思
本節(jié)課的教學重點是光合作用的光反應和暗反應的過程。在以往的教學中,大多數(shù)教師采用的策略是直接向學生分步展示每個過程的物質變化和能量變化,然后進行詳細的講解,學生學習的過程是在教師講解之后,在理解過程的基礎上將光合作用流程圖背下來。這樣學生更多的是通過死記硬背把過程記下來,對學生理性思維和科學探究素養(yǎng)的提升是很有限的。教師在進行教學設計時,應大膽創(chuàng)新,改變以往同化式概念教學模式,采用形成式概念教學策略和智慧課堂教學策略,通過把科學家對光合作用過程的探究歷程真實再現(xiàn),讓學生通過分析實驗過程,小組研討,得出結論,逐步形成概念。運用現(xiàn)代教育技術,學生研討結果通過Pad終端及時反饋給教師,教師及時對典型問題做出點評。通過對若干原始科學實驗的探究形成若干概念后,在教學設計的最后,讓學生在學案中獨立完成光合作用全過程的流程圖,然后分享交流,教師評價。這是一個總結提升的過程,既能培養(yǎng)學生的專業(yè)語言表達能力,又能考查這節(jié)課的教學效果。課后作業(yè)的設計是想培養(yǎng)學生利用比較法來進行知識鞏固,同時能從宏觀生態(tài)學和物質能量的角度去理解光合作用的重要意義,培養(yǎng)學生的生命觀念素養(yǎng)和社會責任素養(yǎng)。
在教學過程中,學生基本能跟上實驗探究思維,小組討論環(huán)節(jié)的氣氛也非常好,每個小組都能準確地得出每個實驗的結論,能在教師指定時間內在學案上寫完答案,并通過Pad提交給教師。在分享環(huán)節(jié),8個學習小組有6個小組都積極發(fā)言。雖然需要小組討論的問題較多,但是整節(jié)課節(jié)奏控制得很好,基本按照教學設計的各個環(huán)節(jié)逐步推進,在45 min內,恰好完成了整節(jié)課的教學任務。課堂氣氛也比較活躍,且這種活躍是學生思維的活躍,不是表面的氣氛活躍。
一、探究式學習的內涵
1.探究式學習的定義。探究式學習或稱探究性學習、研究性學習,是指從學科領域或現(xiàn)實生活中選擇和確立主題,在教學中創(chuàng)設類似于學術研究的情境,學生通過獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、操作、調查、收集與處理信息、表達與交流等探索活動,獲得知識,培養(yǎng)能力,發(fā)展情感與態(tài)度,特別是發(fā)展探索精神與創(chuàng)新能力。
2、探究式學習和接受式學習的異同。傳統(tǒng)的接受性學習,學習者把以現(xiàn)成的定論的形式呈現(xiàn)給自己的學習材料與其已形成的認知結構聯(lián)系起來,以實現(xiàn)對這種學習材料的掌握,這種方式不依靠學習者的獨立發(fā)現(xiàn)。探究性學習恰好相反,而是創(chuàng)設一個特定的學習環(huán)境,讓學生從問題中提出問題,做出假設,制定探究計劃,實施計劃,最后得出結論并且表達和交流。
兩種學習的方法不是對立的關系。學生探究能力的發(fā)展是后天實踐當中不斷地學習和探索,是一個漸進式的過程。有的陳述性、實施性知識可以采用接受性的學習,并不是全面都用探究式的學習方法,要根據(jù)學習的內容來定,有時候兩種方法同時使用。
3.探究式學習的學習模式。雖然學習方法多種多樣,探究學習模式可以用總分總的學習結構,用問題情境引出探究主題建構知識和生成知識,最后通過證據(jù)歸納綜合,生成概念。通過探究式的學習也可以訓練學生的發(fā)散思維和綜合思維,使學生的能力進一步提高。
二、探究式學習的教學案例
案例一:觀察種子的結構
1.菜豆種子:(1)請同學們觀察菜豆種子的外形, 你發(fā)現(xiàn)了什么?(2)怎樣解剖菜豆種子?(3)親自動手進行解剖,說說你觀察到了什么,并填好菜豆種子的結構圖。(4)菜豆種子的胚有幾片子葉?它是什么植物?
2.玉米種子:(1)請同學們觀察菜豆種子的外形, 你發(fā)現(xiàn)了什么?(2)怎樣解剖玉米種子?(3)在剖面上滴一滴碘液,用吸水紙吸干多余的碘液,有什么現(xiàn)象發(fā)生?填好玉米種子的結構圖。(4)玉米種子的胚有幾片子葉?它是什么植物?
在實驗“觀察種子的結構”之前,老師要使學生了解觀察生物體的基本步驟(由表及里、先形態(tài)后結構、先宏觀后微觀等),然后學生參照問題,4人小組合作實驗,結合老師出示的菜豆種子結構掛圖,親自動手解剖菜豆和玉米種子,通過觀察和討論、比較,能夠說出菜豆種子、玉米種子的結構,并且能夠描述這兩種種子結構的相同點和不同點,繪制一個與課本上的胚同等大小的胚的結構圖,并指明各部分名稱。
通過解剖實驗,我們弄清楚了菜豆種子和玉米種子的結構,想一想,它們有什么相同點和不同點?
以問題確定探究的主線,通過探究完成知識的生成,小組的探究、匯報交流和師生的共同歸納,形成了知識的認識和構建。利用情境問題,圍繞探究主線,激發(fā)了學生的思維,通過問題、探究、分析、評價,最后形成概念,提高了學習的時效性。
案例二:綠色植物的光合作用
問題:1.光合作用有哪些物質參加?2.光合作用的產物是什么?3.光合作用需要什么條件?4.光合作用發(fā)生的場所?5.能量是如何變化的?6.光合作用的意義是什么?在農業(yè)上如何提高農業(yè)產量?
通過三個演示實驗的探究,貫穿探究的主線,最后得出光合作用這一主題。利用實驗導向,光合作用的概念逐漸形成了。
總之,探究式學習已經(jīng)在學生當中得到了很大的應用,是學生主動探究的過程,勤于動手動腦,培養(yǎng)了批判的思維能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新精神和實踐能力。這種有效的學習模式不僅使學生掌握了科學文化知識,而且提高了科學素養(yǎng)。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部 義務教育生物學課程標準.北京:北京師范大學出版社,2011。
他是世界上最優(yōu)秀的材料科學家,在路透社“最優(yōu)秀100名材料科學家”榜單里排名第一位;只花了四年時間,就成為了伯克利大學化學系的終身教授;因為在納米材料領域里的突出貢獻以及精彩的創(chuàng)造力,2015年他獲得“麥克阿瑟天才獎”。2016年5月3日,他當選美國科學院院士?,F(xiàn)在他還同時兼任上??萍即髮W物質科學與技術學院院長。
他是楊培東,他說:“當你在研究一個全新的領域,才會有新的發(fā)現(xiàn)。”
楊培東在中國科技大學求學的時候,導師是錢逸泰院士,專業(yè)方向是高溫超導體:“做高溫超導體也好、做納米材料也好,這些都是材料學科的分支,所以實驗方式和實驗手段是很接近的。我本科畢業(yè)去哈佛,就開始慢慢進入到納米材料這個領域?!?/p>
讀研究生的時候,楊培東決定挑選一個根本沒有人涉獵的方向――半導體納米導線。1994年,在哈佛求學的楊培東和導師開創(chuàng)了半導體納米導線的全新的領域。這也是半導體納米導線這個概念第一次在科學界被定義下來。博士畢業(yè)的楊培東希望在博士后學點新的東西,于是離開了半導體納米這個領域大概18個月,選擇了納米材料的自組裝。他在研究生階段和博士后階段做了兩個完全不同的東西。
去伯克利大學組建自己的研究組的時候,楊培東決定把研究方向回到半導體納米導線。納米激光器延續(xù)了納米導線有趣的光學性能,2001年楊培東的研究團隊做的納米激光器獲得了里程碑式的成功,2015年獲得了湯森路透的“引文桂冠”獎。
楊培東研究的是一類有著獨特性質的“半導體納米線”,納米線大約只有人類頭發(fā)寬度的萬分之一,這些納米線有些可以轉換熱能、光能為電能,有些則可以作為納米激光器,應用廣泛,潛力十分巨大。楊培東一直是這個領域的領軍人物,“廢熱發(fā)電”“最小納米激光器”“人工光合作用”,都是他納米導線研究之路上結出的累累碩果。
其中“人工光合作用”是納米技術的一個劃時代的突破。該項研究成果在線發(fā)表在2015年4月7日的《納米快報》(Nano Letters.)上,論文題為《NanowireCBacteria Hybrids for Unassisted Solar Carbon Dioxide Fixation to Value-Added Chemicals》。斯坦福大學材料學副教授崔屹認為“這是一項先鋒性的工作,開辟了新的研究方向,抓住了人類面對的最至關重要的難題之一(This pioneering work opens up an important new research direction, addressing one of the most critical problems human beings face. )”。
人們熟知,在大自然界,植物每天都在發(fā)生著光合作用,將陽光、水和二氧化碳變?yōu)樘妓衔锖脱鯕?,通過這一神奇的過程,植物將外界的能量轉化并儲存起來。楊培東和其團隊研發(fā)的“人工光合作用”就是要通過人工的手段,實現(xiàn)這一過程。
楊培東團隊構建了一套由納米線和細菌組成的獨特系統(tǒng)。該系統(tǒng)可捕捉到到尚未進入空氣中的二氧化碳。這一過程模仿自然界的光合作用。在自然界中,植物利用太陽能將二氧化碳和水轉化成碳水化合物。不過,人工光合作用作用的想法則將二氧化碳和水轉換為醋酸酯(acetate),后者是今天很多生物合成反應的基礎。
更令人驚奇的是,科學家們正使用太陽能將二氧化碳轉換為值錢的化工產品,例如生物可降解塑料、藥品甚至是液體燃料。
該技術的關鍵之一S. ovate細菌,這是一種很好的二氧化碳催化劑,能生成醋酸。而醋酸能用于生產各種化工品,包括可與汽油相媲美的燃料――丁醇。在近似自然陽光照射200小時的環(huán)境下,楊培東團隊實現(xiàn)的太陽能轉化率為0.38%,這與自然界(光合作用)葉子的轉化率相同。引起業(yè)界轟動,隨后哈佛大學的相關研究團隊也迅速跟進。
“我們相信,這是人工光合作用的革命性飛躍!”楊培東說?!拔覀兊南到y(tǒng)有潛力從根本上改變石油和化學工業(yè),因為我們的體系中,將以完全可再生的方式生產化學品和能源,而非以前那樣去地底下開采?!?/p>
美國等很多國家都試圖捕集利用煤電廠排放的二氧化碳。在可預見的常來,化石能源仍將會是人類所廣泛使用的能源之一。因此找到減少二氧化碳排放、降低溫室效應影響至關重要??茖W家們已提出各種辦法捕集二氧化碳。例如:將二氧化碳轉化成無害的有機化合物,甚至是利用小蘇打來吸收二氧化碳,以防排放到大氣中。人工光合作用的精妙之處在于另辟蹊徑:如何捕捉、儲存二氧化碳的難題,被消解為直接將二氧化碳(變廢為寶)派上好用場。
“火星上大氣環(huán)境95%是二氧化碳,陽光也充足,唯一的問題是水?!睏钆鄸|說,“目前研究發(fā)現(xiàn)火星在極地處有水,其他地方有沒有水,有多少水還不清楚。”楊培東說,“人工光合作用”未來可以使用太陽能將二氧化碳轉換為化工產品,例如燃料、藥品、肥料、商用化學品等。有了這些,讓人們在火星上生活真正成為可能。
他表示,目前這一套系統(tǒng)的成本、轉化效率都已經(jīng)取得突破,唯一的制約因素是穩(wěn)定性問題,該團隊目前在“生物催化劑”和“固態(tài)催化劑”兩個方面同時進行進一步研究,以解決穩(wěn)定性的問題。除了人工光和作用外,楊培東還利用納米線進行廢熱回收利用的研究,目前已經(jīng)成功實現(xiàn)商業(yè)化,在美國和加拿大的很多油田利用他的這一技術,將廢熱轉化為電能。
楊培東的幾個研究項目都成功氖笛槭易呦蛄聳導視τ茫但當談到一項技術從發(fā)明到全面應用所需要時間時,楊培東認為這個時間是不可預期的:“我們做的廢熱發(fā)電,就花了十年來進行基礎研究。然后我們發(fā)現(xiàn)了一種材料,無論是從能量轉化效率、穩(wěn)定性和成本上,產業(yè)化已經(jīng)可以接受了。所以幾年內我們就把實驗室的東西進行了應用。但我們之前也沒有想到,五年內我們就可以把廢熱發(fā)電的基礎研究轉變成應用。人工光合作用從研究到應用,也許是五年,也有可能二十年。科學上的問題,我們已經(jīng)證明是可行的了,還需要進一步優(yōu)化才能把這項技術的穩(wěn)定性、成本、效率提高些。”
【關鍵詞】初中生物 概念教學 方法 教學質量
概念是指以最簡潔的語言概括事物的本質屬性。生物學概念是反映生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的本質屬性,是對生物的結構、生理乃至一切生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律的闡述。生物學概念是生物學的基礎,也是中學生物教學的重點、難點。搞好生物學概念教學是中學生物教學成功的關鍵。下面就如何提高概念教學的有效性談我的做法和體會。
一、明確概念的內涵和外延,全面分析概念
概念是由內涵和外延組成的,它們是概念所具有的基本特征。也是教師所要講的內容。什么是內涵呢?生物概念的內涵是指反映生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的本質特征。什么是外延呢?外延是指內涵所適用的范圍和條件,是生物概念反映的總和。例如,“胚”的概念是:種子中的胚芽、胚軸、胚根、子葉構成的整體,叫做胚。胚是新植物體的幼體。是種子中的主要部分。(人教社版,初中生物第一冊(上))其中“胚芽、胚軸、胚根、子葉”是概念的內涵,它們反映了胚的結構的本質特征。“種子”,“新植物體的幼體”是從位置和功能上反映了胚的屬性,因此,是概念的外延。由于概念的內涵和外延是從不同的方面反映了同一事物特有的本質。教師只有明確了概念的內涵和外延,并對概念做全面的分析,才能在教學中準確地揭示概念的內涵,明確外延。做到概念講解確切,重點突出,條理清楚,使學生能順利地形成概念。概念做為思維的基本單位,只有當學生掌握它后,才能對生物學知識進行判斷和推理,才能正確地進行思維,并清晰、正確地表達生物學思想。
二、針對不同的概念,精心選擇教學方法
生物學的概念繁多,由于生物學概念的特征,內容不同,彼此之間的聯(lián)系和關系縱橫交錯,因此,教師只有根據(jù)不同的生物學概念,選擇合理的教學方法才能講好生物學的概念。針對不同的生物學概念常選用的教學方法有以下幾種:
(一)講述法,課本概念,逐詞逐句挖掘,得到條理化、生成性的信息
概念是由詞語表達的,通常也是經(jīng)過詞語傳遞,使他人接受并理解。講述法就是運用準確、形象的詞語,進行概念的講析。運用講述法講好概念最重要的是要做到:確切、透徹、重點突出。怎樣才能做到呢?在概念的內涵和外延中有些詞語是反映了事物最本質的特征,抓住了這些重點語詞就能做到上述的幾點。例如:在講解“酶”的概念時,抓住“活”,“催化”,“蛋白質”,“高效性”,“專一性”,“多樣性”這些重點詞語,并再通過一些實例進行講析,就能使講析確切,透徹,重點突出,使學生容易掌握并理解酶的概念。一般地講,講述法適用于各種概念的講解。
(二)直觀圖像介紹抽象概念:
有心理學家證明,人的學習83%通過視覺,11%通過聽覺,3.5%通過嗅覺,1.5%通過觸覺,1%通過味覺,由此可見直觀的重要性。在進行生物學概念的講解中,常適當?shù)剡\用演示實驗、掛圖、板畫、模型、幻燈、投影、錄像、電影及計算機等教學手段,能夠較好地調動學生的視、聽器官的活動,使抽象的概念形象化,以增強學生對所學的生物概念識記的鞏固性和持久性,同時,還能激發(fā)學生的學習積極性及培養(yǎng)他們的觀察力,思維力、想象力。例如在講解直系血親和旁系血親的概念時,可以畫一張世代關系示意圖,在這張圖中,以自己為中心在中主軸上的縱向的一列親屬為直系血親,而中主軸親屬以外的旁支親屬都是旁系血親。同樣的例子還有如;主動運輸、原生質層、反饋調節(jié)、頂端優(yōu)勢、反射弧、興奮傳導和傳遞、基因、基因工程、內環(huán)境、體液免疫等等。
(三)通俗類比介紹陌生概念
將陌生概念與學生自身熟知的事物和生活體驗通過類比,建立適當?shù)穆?lián)系,如果運用到教學中,這種聯(lián)系可以促進學生對新概念認知的內化。因為無論是細胞、器官、生物體,還是機器、樓房、人類社會,各系統(tǒng)都具有一定程度的可比性,所以類比法在概念講解中有著廣泛運用。例如;將密碼子比作電影院的座位號,大人(tRNA)憑著電影票(反密碼子)找到正確的座位(堿基互補配對),然后將帶來的小孩(氨基酸)放到座位上,最后小孩手拉手(脫水縮合)形成肽鏈,這樣的講解不僅讓學生深刻理解了密碼子和反密碼子的作用,還加深了對蛋白質合成中的翻譯過程的認識。還有在免疫教學中,將骨髓比作士兵的搖籃,胸腺比作訓練的場地,脾臟比作血液過濾器,淋巴結比作殺敵的戰(zhàn)場等等。
三、找出關鍵詞,剖析概念
一個完整的概念,往往是由幾個要素構成,引導學生把它的幾個要素找出來,解剖要素并把各要素關鍵詞串聯(lián)起來,就會形成一個簡化的概念。如,光合作用概念中關鍵詞為“綠色植物”、“葉綠體”、“光能”、“二氧化碳和水”、“有機物、氧氣”在此基礎上進一步分析關鍵詞分別代表的內容?!熬G色植物”是光合作用的適用范圍;“葉綠體”是光合作用的場所;“光能”是光合作用的條件;“二氧化碳和水” 是光合作用的原料;“有機物、氧氣”是光合作用的產物。
四、充分利用感性材料,使抽象的概念具體化
概念是抽象的,是用語言文字敘述的,學生理解起來比較困難,概念的獲得有賴于感性材料和經(jīng)驗,如果學習缺乏一定的感性材料或經(jīng)驗的支持,容易使學生死背定義而未能理解和掌握其真正涵義。前蘇聯(lián)心理學家魯賓斯坦說:“任何思維,不論它是多么抽象多么理論的,都是從分析經(jīng)驗材料開始,而不可能是從任何其他東西開始的?!边@里所說的經(jīng)驗材料,主要是感性材料??傊行圆牧显截S富、越全面,概念掌握越準確。例如“應激性”的教學,先演示盆栽植物含羞草,讓同學親自觸摸,觀察含羞草葉的反應狀況;讓學生自己觀察草履蟲在顯微鏡下,滴加NaCl溶液后它的運動方向;通過學生做實驗親自體驗了這兩個現(xiàn)象后,再引導學生自己總結,并對概念下定義,這樣能讓學生從不懂到懂,深刻理解概念。
【參考文獻】
關鍵詞:生物科學史;激發(fā)學習興趣;教學方法
生物科學是建立在實驗基礎上的一門自然科學,現(xiàn)代生物科學的發(fā)展,是生物科學與數(shù)學、物理、化學、等科學之間相互交叉、滲透和相互促進的結果。隨著生物科學的發(fā)展,生物科學向人們展示美好的未來,它將成為21世紀領先的學科之一。我們在學習生物學科時,應在前人研究的基礎上,善于發(fā)現(xiàn)問題,研究問題,解決問題。不僅要重視生物學知識的學習,還要重視學習和體驗生物科學研究的過程,并且從中領會生物科學的研究方法。
《基礎教育課程改革綱要》也明確指出,改變課程實施過于強調接受學習死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。為了使學生的學習方式發(fā)生根本性轉變,保證學生自主性、探索性的學習落到實處,確立學生的主體地位,促進學生積積極主動地學習,使學生形成學習中不斷提出問題、解決問題的探索過程。
新課程標準對生物學能力的要求是初步學會探究生物科學的一般方法,發(fā)展學生提出問題、做出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流的科學探究能力。在科學實踐中發(fā)展合作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,初步具有收集和利用課內外的圖文資料及其他信息的能力。生物學能力在教學中如何培養(yǎng)呢?本人認為生物科學史在教學的巧妙利用有其不可替代的作用。生物科學史的巧妙合理的講解,既能激發(fā)學生學習生物學的積極興趣,又能發(fā)揮學生學習的主動性,增強學生的主體意識,還能培養(yǎng)學生學習生物學的收集和處理生物信息的能力、分析問題和解決問題的能力、掌握學習生物學的科學方法,同時更能培養(yǎng)學生形成不畏艱險、持之以恒的科學態(tài)度。在生物發(fā)現(xiàn)史教學中,采用多媒體現(xiàn)代化教學手段,要求學生在課前預習,并收集有關的信息材料,課堂教學中針對學生收集到的材料,有的問題鼓勵學生課后繼續(xù)查閱,共同討論加以解決,與課堂有關的內容加以肯定,導入教學。
生物學史有的既體現(xiàn)了學生收集和處理信息的能力,激發(fā)學生學習的興趣,增強學生的成就感,又能鍛煉學生研究問題的科學分析方法,培養(yǎng)學生的推理、歸納能力以及學生的邏輯思維和創(chuàng)造力,還能使學生養(yǎng)成不畏艱險、持之以恒的科學精神。如酶的發(fā)現(xiàn)、光合作用的發(fā)現(xiàn)過程等。
酶的發(fā)現(xiàn):
1773年,意大利科學家斯帕蘭扎尼(L.Spallanzani,1729~1799)設計了一個巧妙的實驗推斷胃液中一定含有消化肉塊的物質。但是什么,他不清楚,卻為人們的研究提供了方法和思路。
1836年,德國科學家施旺(T.Schwann,1810~1882)從胃液中提取出了消化蛋白質的物質,解開胃的消化之謎,使酶的研究工作更進了一步。
1926年,美國科學家薩姆鈉(J.B.Sumner,1887~1955)從刀豆種子中提取出脲酶的結晶,并通過化學實驗證實脲酶是一種蛋白質,得出結論酶是蛋白質。
20世紀30年代,科學家們相繼提取出多種酶的蛋白質結晶,并指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質,形成了酶的初步定義。使人們對酶的認識形成統(tǒng)一的觀點,并指出酶的本質是蛋白質。
20世紀80年代,美國科學家切赫(T.R.Cech,1947—)和奧特曼(S.Altman,1939—)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。對酶的認識進行了完善,形成完整的理論,即酶是由活細胞產生的具有生物催化能力的有機物。
總結人們的認識過程:
發(fā)現(xiàn)問題提取物質物質本質得出定義補充完善(完整理論)
(1773年)(1836年)(1926年)(20世紀30年代)(80年代)
通過學習酶的發(fā)現(xiàn),激勵學生學習科學家實事求是的科學態(tài)度和勇于探索的科學精神。使學生明確科學家對酶的認識是不斷發(fā)展的??茖W具有開放性,引導學生要用開放的觀點、發(fā)展的眼光對待所學的知識,鼓勵學生在學習過程中勤于思考,敢于質疑,勇于探索。
光合作用的發(fā)現(xiàn):
早在公元前3世紀,古希臘亞里士多德就提出土壤是構成植物組分的觀點。這一觀點統(tǒng)治西方將近2000年。這也是人們對光合作用的最早的認識。
1648年,海爾蒙特的盆栽柳樹實驗證明樹木的重量增加來自雨水而非土壤。世界各地生物課本都會提到這一段記載。他所做的柳樹實驗說明光合作用過程中有水的參與,也是生物研究上劃時代的工作。向傳統(tǒng)的認識提出了新的挑戰(zhàn),為人們的研究提出了方向。
1771年,普利斯特利通過實驗發(fā)現(xiàn),植物可以更新空氣。但是,他并不知道更新了空氣中的哪種成分,也沒有發(fā)現(xiàn)光在這個過程所起的關鍵作用。問題的研究進一步深化,問題更加具體化。
1779年,荷蘭科學家英格豪斯(Jan Ingenhousz)重復了上述實驗,并進一步證實光照是這一實驗成功的秘訣,即光照是植物放氧的先決條件。
1782年,日內瓦教師塞尼比爾(J.Senebier)發(fā)現(xiàn)經(jīng)煮沸過的水中放入綠葉時,即使光照充足也不能收集到氧氣。只有在水中通入CO2后,才能看到氣泡(O2)出現(xiàn)。因此,他認為植物在光照下,為了產生O2就必須有CO2的存在,O2是來自CO2的。指出CO2是光合作用的原料,氧氣是產物,而且CO2也是產物氧氣的來源。
1804年,法國科學家德·索敘爾(de Saussure)通過定量植物所吸收的CO2,釋放的O2及植物體的增加量發(fā)現(xiàn),綠色植物在陽光照射下,用CO2與H2O在植物體內合成有機物質,并產生與CO2大致相等體積的O2。他提出,CO2和H2O是植物體有機物質的來源。即兩者是光合作用的原料。
1864年,德國科學家薩克斯用天竺葵做材料實驗得出結論:天竺葵的葉子在光下制造了淀粉,同時也說明光合作用需要光,產物為淀粉(糖類)。
1880年,美國科學家恩格爾曼用水綿進行實驗說明:氧是葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。有力地說明氧氣是光合作用的產物,葉綠體是光合作用的場所。
1937年,英國科學家希爾(Hill)將離體的葉綠體加到具有適當氫受體(A)的水溶液中,光照后放出氧氣,此反應稱為希爾反應。氫受體有2,6—二氯酚靛酚、苯醌、NADP+和NAD+等。說明氧氣是水的光解過程產生的,為人們研究光合作用產物氧氣的來源提出了新的見解。
1939年,美國科學家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)利用同位素標記法進行探究實驗有力地證明光合作用釋放的氧氣來自水。
根據(jù)科學的發(fā)展進程歸納出光合作用的定義和反應式。
光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物,并且釋放出氧的過程。即:
光能
CO2 + H2O﹡(CH2O)+O2﹡
葉綠體
通過對幾個光合作用發(fā)現(xiàn)過程中的幾個經(jīng)典實驗的分析、討論,使學生感受到科學發(fā)展的艱難、科學方法的重要,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。提高學生的科學素質,培養(yǎng)學生設計實驗,分析實驗結果的能力。
有的發(fā)現(xiàn)史既能通過對科學家實驗的分析培養(yǎng)學生探究問題的能力,使學生掌握科學的研究方法,又能使學生根據(jù)所學知識,解釋一些實際問題和現(xiàn)象,增強知識面的應用能力,激發(fā)學生學習生物的興趣,促進學生積積極主動地學習,使學生形成學習中不斷提出問題、解決問題的探索過程。如生長素的發(fā)現(xiàn)過程、DNA是遺傳物質的證明等。
生長素的發(fā)現(xiàn)過程:
1880年,達爾文研究了光照對金絲雀虉草胚芽鞘生長的影響。
實驗一:胚芽鞘受到單側光照射時,彎向光源生長。
對照組實驗:胚芽鞘在完全黑暗的情況下直立生長。
實驗結論:向光性的形成是由于胚芽鞘受到單側光照射的緣故。
實驗二:切去胚芽鞘的尖端,胚芽鞘既不生長,也不彎曲。
對照組實驗:未切去尖端的胚芽鞘,直立生長或向光彎曲生長。
實驗結論:彎曲生長是由于有尖端的緣故。
實驗三:用錫箔小帽罩住胚芽鞘的尖端,胚芽鞘直立生長。
對照組實驗(實驗四):用錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段,單側光只照射胚芽鞘尖端,胚芽鞘仍然彎向光源生長。
實驗結論:感光部位是尖端,彎曲部位是尖端下的一段。
總結:達爾文推想,胚芽鞘尖端可能會產生某種物質,這種物質在單側光的照射下,對胚芽鞘下面的部分會產生某種影響。
1913年,詹森做的實驗:
實驗組:在切去胚芽鞘尖端的切面和尖端之間放上一小塊瓊脂片,單側光照射,胚芽鞘彎向光源生長。
對照組:未切去尖端的胚芽鞘單側光照射,胚芽鞘彎向光源生長。
結論:胚芽鞘尖端產生的刺激透過瓊脂片傳遞給下部。為溫特的實驗提供了重要的方法。
1914年 拜爾的實驗:
實驗組:在黑暗條件下,將切下的燕麥胚芽鞘頂部移到切口的一側,胚芽鞘會向對側彎曲生長。
對照組:在黑暗條件下,將切下的燕麥胚芽鞘頂部移到切口的另一側,胚芽鞘會向對側彎曲生長。
結論:胚芽鞘的彎曲生長,是因為頂尖產生的刺激在其下部分布不均勻造成的,為溫特的實驗提供了重要的思路。
1925年索爾的實驗:
實驗組:把胚芽鞘的尖端切去,則胚芽鞘的生長受到抑制。
對照組:把切下的胚芽鞘尖端放回去,則胚芽鞘的生長恢復正常。
結論:胚芽鞘尖端含有剌激細胞生長的信號物質。
以上的實驗初步證明:尖端產生的刺激可能是一種化學物質,這種化學物質的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。
1928年,溫特的實驗,是在詹森和拜爾實驗的基礎上進行的。
實驗組:把切下的胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上,幾小時后,移去胚芽鞘尖端,并將這塊瓊脂塊切成小塊,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一側,結果發(fā)現(xiàn)這個胚芽鞘會向放瓊脂的對側彎曲生長。
對照組:把沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂小塊,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一側,結果發(fā)現(xiàn)這個胚芽鞘既不生長,也不彎曲。排除瓊脂塊的影響。
實驗結論:進一步證明了胚芽鞘尖端確實產生了某種物質,這種物質從尖端運輸?shù)较虏?,并且能夠促使胚芽鞘下面某些部分的生長。
1934年,郭葛等人提取出該物質,并確認它的化學本質是吲哚乙酸,把這種物質命名為生長素。
生長素的發(fā)現(xiàn)歸納:
(1)胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端。
(2)生長素產生于胚芽鞘的尖端。
(3)胚芽鞘的彎曲部位(生長素的作用部位)是尖端以下部位。
師生共同回顧生長素的發(fā)現(xiàn)過程,得出探究問題的方法過程:
設計實驗提出假說(推論)實驗驗證得出結論
生長素的發(fā)現(xiàn)過程在生命科學史上具有一定的代表性,它前后歷時幾十年,凝聚了眾多科學家的心血和智慧,通過一系列的實驗從一定程度上反映了科學探究的一般方法,對培養(yǎng)學生科學的思維方法和研究方法,培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)新意識和實踐能力是一個非常好的素材。新課程標準和近年來高考試題中一個導向性變化,就是對學生實驗設計能力明確提出了要求。學生是通過親身實踐獲取的直接經(jīng)驗,從中初步學會科學方法,培養(yǎng)培養(yǎng)方法,培養(yǎng)科學精神和科學態(tài)度以及思維的新穎性與獨特性等創(chuàng)新思維的品質。
DNA是遺傳物質的證明:
理論依據(jù):通過對與生物傳宗接代有關的生理作用有絲分裂、減數(shù)分裂及受精作用和生物的個體發(fā)育等分析可知,染色體具有一定的穩(wěn)定性且能由親代傳遞給子代的特點,說明染色體與生物的遺傳有重要的關系,而染色體的組成是DNA和蛋白質。DNA在染色體上的含量相對穩(wěn)定,而蛋白質的含量不是很穩(wěn)定,因此,與遺傳有關的是DNA而不是蛋白質。
要充分說明DNA是遺傳物質,必須通過實驗才能得出準確的結論。想辦法把DNA和蛋白質分開,單獨地、直接地觀察DNA和蛋白質的作用,這是研究問題的方法和思路。
直接證據(jù):實驗驗證
1928年,英國科學家格里菲思的肺炎雙球菌的轉化實驗,說明無毒性的R型活細菌知與加熱殺死的S型細菌混合后,轉化為有毒性的S型活細菌,這些轉化的S型細菌的后代也是有毒性的S 型細菌,即這種性狀的轉化是可遺傳的。沒有指出轉化的實質即遺傳物質是什么,但給人們對遺傳物質的研究提出了實驗的方法和思路,加快了科學發(fā)展的步伐。
美國科學家艾弗里和和他的同事經(jīng)過十幾年的研究,在1944年發(fā)表了他做的轉化實驗結果發(fā)現(xiàn):只有加入DNA,R型細菌才能轉化為S型細菌,并且DNA純度越高,轉化就越有效。如果用DNA酶處理從S型活細菌中提取的DNA,使DNA分解,就不能使R型細菌發(fā)生轉化。體現(xiàn)實驗的設計思路,但是人們在理解此實驗的過程中有一定的懷疑,問題關鍵是DNA和蛋白質是否完全分開。
1952年,赫爾希和蔡斯用同位素標記法做的噬菌體侵染細菌的實驗表明:在噬菌體中,親代和子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA,而不是蛋白質。也就是說,子代噬菌體的性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此,DNA才是真正的遺傳物質。實驗材料的結構和同位素示蹤法技術的運用,解決了轉化實驗中的疑惑,使實驗結果更加有說服力。
格里菲思的實驗的不足之處,他并不知道轉化因子是什么物質。艾弗里的不足之處是,說服力不是很強,人們還是以懷疑的眼光看待這個實驗的,有人爭辯說,轉化是DNA中蛋白質不純的結果,蛋白質才是有作用的因素。理解它要有一定的理論基礎。而噬菌體侵染細菌的實驗根本就不存在上述問題,它是最有力的直接證據(jù)。用研究采用的“同位素標記法”來說明。這樣符合科學研究的過程,可以很自然地導出DNA是遺傳物質的結論,使學生容易接受,并且能使學生受到科學方法教育。
研究問題的方法:
理論推斷實驗驗證轉化實驗侵染細菌實驗得出結論
(理論結論) (實驗思路) (初步證明) (有力證明) (統(tǒng)一認識)
通過探究DNA是遺傳物質的發(fā)現(xiàn)過程,使學生學習科學家嚴謹細致的工作作風和科學態(tài)度以及對真理不懈追求的科學精神,使學生懂得人類對事物的認識是不斷深化和完善的,使學生領會科學家實驗設計的科學思路、遵循的實驗設計原則和采用的一些科學方法,并培養(yǎng)學生科學思維能力和初步研究能力,使學生初步掌握科學研究的方法和過程。
根據(jù)新課程理念,當今生物教學重在培養(yǎng)學生的科學思維、科學方法、科學精神等科學素養(yǎng),生物科學史是生物教學中培養(yǎng)學生的科學思維、科學方法、科學精神等科學素養(yǎng)的良好素材,因此,“以探究科學發(fā)現(xiàn)過程來學習科學研究方法”是生物教學的重點,在生物教學過程中,通過生物科學史的教學注重實驗過程的探究與科學方法的學習相結合,充分發(fā)揮學生的主體作用,使學生在探究學習中,得到科學研究方法的訓練。 參考文獻
[1]潘瑞熾,董愚得.植物生理學[M].高等教育出版社.
關鍵詞:高三生物復習 精心備課 提高課堂效率
生物學科具有知識點多,相互聯(lián)系緊密、層次分明,頗有形散而神不散的特點。高三生物教學的主要目標就是讓學生理順眾多知識點,理清知識點之間的相互聯(lián)系,使知識網(wǎng)絡間層次分明,解題時能再現(xiàn)相應知識點,經(jīng)過加工、分析、判斷得出合理的結論,從而提高高三學生的記憶能力、整理能力、分析能力、解題能力、聯(lián)系發(fā)散的思維能力等。自江蘇省實施新課改始,面對減時不減量這一矛盾,生物教師最迫切的問題就是如何提高四十五分鐘的課堂教學教育的效率,盡量在有限的時間里,出色地完成高三生物教學任務,提高課堂效率。而要做到這一點,充分的課前準備必不可少。筆者認為課前準備的總體思路是:凡是能不在課堂上完成的事情,都不放在課堂上完成。
一、備學生
高三學習過程中,學習的壓力很大,學生不可避免地會發(fā)生這樣和那樣的問題。性格外向的學生肯能會主動和老師交流,來解決學習、生活和心態(tài)上的問題,但性格內向的學生卻不會。這就需要教師細心觀察,主動和一些可能存在困難的學生進行探討、交流和鼓勵。對學生取得的進步加以肯定和表揚,對學生存在的困難給以建議和幫助,對學生發(fā)生的錯誤給予善意的批評和指正。情感上的交流,不僅能解決學生的很多問題和困難,還能大大拉近學生和老師的心理距離,使班級出現(xiàn)健康、積極的學習氣氛。
筆者此前帶的一個高三物理生物班,接手時問題很多,如作業(yè)不能及時完成,作業(yè)存在一定抄襲現(xiàn)象,課堂上有學生不注意聽講看課外書、玩手機,有的學生嚴重偏科,語數(shù)外在班上名列前茅,而物理和生物遠遠落后等。接手后,發(fā)現(xiàn)有問題及時找學生交流,從高三學習的緊迫感、高校學習生活的美好前景和一定的懲罰等措施,耐心分析討論問題產生的原因、造成的后果、解決的方法,在班主任和各科任教師的一起努力下,班級學習面貌和風氣大為轉變,優(yōu)秀生偏科得到有效改善,學困生的學習動力大大增強,班級各科成績也顯著提高。
二、備知識點
一輪復習,強調知識點的覆蓋面要廣,學生對知識點的記憶要牢。例:《生物的變異》中,對基因突變的實例、定義、突變原因、發(fā)生時期、突變性狀能否遺傳、突變的類型、特點、意義、誘變育種等知識點,都要復習到,要求學生做好記憶理解。并通過默寫、老師抽查、學生相互檢查等方式,了解學生對知識點的掌握牢固程度。
二輪復習要深挖,打破書本原有框架的束縛,進行橫向和縱向的聯(lián)系。例:《生物的變異》中,基因突變與生物進化的關系,對種群基因頻率的影響,與基因重組和染色體變異的區(qū)別,誘變育種與雜交育種、基因工程育種的區(qū)別和聯(lián)系等,都要串聯(lián)起來,把眾多知識點組成網(wǎng)絡?!豆夂献饔煤秃粑饔谩分?筆者結合近幾年全國各地高考題,特別是2009年高考生物試題及其命題思路和考查的知識范圍、能力要求等可以看出,新陳代謝是復習的重點;關于光合作用和呼吸作用的試題綜合性強、靈活性很大、與農業(yè)生產聯(lián)系緊密,是高考命題的重點、熱點。因此在2010年的復習備考中,關于本專題的復習,應該從以下幾個方面加以訓練:第一、夯實基礎,突出主干。在復習本節(jié)內容時,要對光合作用和呼吸作用的過程有個徹底的全面的掌握,要以光反應和暗反應的物質變化和能力變化為主線,影響光合作用的外界因素、葉綠體中色素的種類及吸收光譜等為主要內容,特別注意光合作用與呼吸作用等的聯(lián)系。第二、強化高考熱點題型的訓練,提升解題能力。高考熱點題型有:⑴實驗設計類題型、⑵曲線圖題型、⑶表格類題型等。在平時的訓練中,應注重選擇一些關于光合作用和呼吸作用方面的典型題目進行訓練分析,掌握解題方法、技巧,培養(yǎng)理解能力、獲取信息的能力、實驗設計的能力和綜合應用能力。第三、建構解題模型,精選變式習題。研究高考試題對生物復習具有指導作用,分析2009年高考試題,可以得出解題的思路,平時復習題應以追求質量為先,要在過去的高考試題中去尋找規(guī)律,這樣才能精選出貼近高考試題的變式習題或模擬題,以提高復習效率。
三輪復習要強調熱點和高頻考點。例:近來2年江蘇高考,對基因工程的考查一直都有,屬于高頻考點,則在復習中,對基因工程和蛋白質工程的復習更要重視和深化,在訓練中作一定的題目量傾斜;現(xiàn)在的世界,環(huán)境問題日益突出,基因工程對環(huán)境問題的困擾和解決上,都要作正面和反面的分析。這兩年,地震災害非常頻繁,對與地震中被困人體的調節(jié)過程、人體調節(jié)的極限和被困不同階段人的應對原理,也要有一定的準備和應對。
三、備講義
講義是知識體系的載體。講義應包括知識整理、典型例析、課堂訓練、課后作業(yè)四個部分。知識整理,主要針對本課要復習的內容,以填空題、問答題的形式呈現(xiàn),以幫助學生喚醒記憶,并找出記憶的遺漏和模糊的地方,加以鞏固。典型例析,以近幾年高考原題為例題,剖析題目的題眼、切入點、相關知識、組織答案的過程,力爭充分暴露思維過程,讓學生有法可依。并設計幾條關于該題的變式訓練,以加強對此類題目的理解應用。課堂訓練,以本課復習內容為主,5條單選、1條多選和1條簡答題,在10到15分鐘內限時完成,以考查學生能力情況并發(fā)現(xiàn)其中的問題。課后作業(yè),以綜合題目為主,設計7條單選、2條多選、3條簡答題,時間控制在30分鐘左右。其目的是保持和加強學生對生物整體知識的敏感性。
四、備課件
高三復習課上使用的課件,不要求如比賽中的課件那樣精雕細琢,只要以powerpoint簡單寫出文字和圖形就行,強調的是實用性和快捷性。一般課件以知識整理、典型例析和變式訓練為主,筆者準備一節(jié)課的課件完成時間在0.5小時左右,主要時間花在設計變式訓練上。課件的使用目的是輔助講義的使用,加強題目的直觀性。上課時可以靈活應用,可以多講,可以選講,也可以不講??傊菫檎n堂需要而服務,而不能因為順應課件中知識的順序和內容而改變課堂正常內容和節(jié)奏。
五、備作業(yè)
[關鍵詞]生物學事實 生物學概念 生物學核心概念 高效復習
[中圖分類號]G633.91 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2013)06-0171-02
北京師范大學劉恩山教授認為,核心概念是位于學科中心的概念性知識,是學科結構的主干部分。它不等同于課本所給出的基本概念,而應該是師生通過對基本概念、理論去理解、總結、歸納出的具有包涵性的知識體系才是核心概念。而對于高中生物學科來說,核心概念不但是高中生物教材體系中起到統(tǒng)領、主導作用的知識體系,更是高考命題的主干部分。在高三復習階段,教師立足于生物事實這一基礎節(jié)點,強化學生對基礎概念的理解,繼而引導學生以生物學事實和基本概念為支撐點,構建體現(xiàn)高中生物知識精華的核心概念,是實現(xiàn)高考生物復習高效課堂的關鍵。
一、一輪復習中要在梳理生物學事實基礎上加深理解生物學概念
了解并識記生物學事實有利于幫助學生形成正確的生物學概念,但是在高中生物教材中,眾多的生物學事實往往是獨立出現(xiàn)的,甚至是相互孤立的,生物學事實之間沒有建立合理的聯(lián)系。因此,在實際復習教學過程中,教師不僅僅是讓學生記住一些生物學事實,更重要的是以一定的復習策略讓學生通過對零散的生物學事實的梳理抽提出生物學本質的東西,建立正確的生物學概念。
(一)統(tǒng)攬高中生物教材,梳理相關事實,豐富概念的外延,形成更為精準的生物學概念,讓零散的事實系統(tǒng)化
生物學概念的教學不是一節(jié)課就可以完成的,往往需要多節(jié)課,甚至是更長時間的多角度的對相關生物學事實的梳理才可以形成對一個簡單的生物學概念的準確全面的認識。比方說對于原核生物這一基本概念的理解,就涉及到高中生物必修3冊書中與其相關的各種生物學事實,引導學生進行梳理,會發(fā)現(xiàn)在必修一中有關的生物學事實有9條,必修二中有關的生物學事實有11條之多,必修三中有關的生物學事實也有4條。綜合梳理分析這些事實,將其納入原核生物這一基本概念系統(tǒng)中,就能對原核生物有一個更精準的認識,不但能深刻理解原核生物是由沒有真正細胞核的原核細胞構成的概念內涵,還能進一步完善原核生物的概念的外延。其細胞質中只有一種細胞器:核糖體;其雖沒有葉綠體、線粒體,但是有些原核生物因具備相關的色素和酶,仍能進行光合作用和有氧呼吸;其增殖方式既不是有絲分裂,也不是無絲分裂,而是二分裂;它的遺傳物質是DNA;基因既存在于擬核中,也在質粒中,其遺傳不符合孟德爾遺傳定律;基因的轉錄和翻譯都在細胞質中;與真核生物共用一套密碼子;只有一種可遺傳變異方式:基因突變(肺炎雙球菌轉化實驗除外);在基因工程中能提供限制性內切酶,既可作為目的基因的供體,也可作為目的基因的受體;在生物進化中處在原始低級的地位;某些原核生物病原體侵入人體時,溶菌酶對其有非特異免疫作用,還可引起體液免疫或細胞免疫;在生態(tài)系統(tǒng)中既可以是生產者、消費者又可以是分解者。
(二)用具體生物學事實引證概念的屬性,明確說明概念的內涵和外延的科學依據(jù),讓機械的記憶靈活化
每一個生物學基本概念都是有特定的內涵和外延的。也就是我們常說的概念四個組成要素:名稱、定義、例證和屬性中的屬性,而每個屬性是應由相應的具體的生物學事實來佐證的。在復習教學過程中,教師應該抓住概念的關鍵屬性并明確概念每個屬性的佐證事實。如有關酶的概念的復習,就要抓住酶的三個關鍵屬性:活細胞產生的、具有生物催化活性的、有機物,并用相應的生物學事實來佐證。如用薩姆納的實驗、條件反應的溫和性等生物學事實說明大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質,用切赫、奧特曼的發(fā)現(xiàn)說明也有的酶的化學本質是RNA,從而說明酶是有機物這一關鍵屬性,以加深學生對酶概念的內涵和外延的理解。
(三)用恰當?shù)膯栴}串聯(lián)生物學事實以排除迷思概念,強化對概念外延和內涵的理解,讓迷惑的概念清晰化
學習基本概念時,有的學生只是記住了概念的字面定義,沒有真正理解概念的實質,對基本概念存在模糊的認識,對概念的理解甚至是錯誤的。這些在學生頭腦中存在的與科學概念不一致的認識稱為“迷思概念”,需要教師用恰當?shù)膯栴}串聯(lián)生物學事實加以排除。如在形成“光合作用”這一基本代謝概念時,有關學生的“迷思概念”有各種各樣的表現(xiàn)。比方說,只有植物才能進行光合作用;沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用;光能是生物將無機物合成有機物的唯一能量來源;有光無光均能進行暗反應;光合作用產生的ATP是各種生命活動的直接能源物質等錯誤的理解。這時,教師就要在課堂創(chuàng)設問題情景,并要針對性地提出需要學生解決的問題:藍藻、硝化細菌作為原核生物都沒有葉綠體,但又為什么都是自養(yǎng)生物?光反應為暗反應提供什么條件,暗反應又為光反應提供什么條件,你是如何理解兩者是缺一不可的整體的?光合作用中ATP產生的場所、反應、作用與呼吸作用有何不同?這樣,學生在教師的引導下把零散的生物學事實用問題串聯(lián)為有內在邏輯關系的知識鏈條,從而拓展了光合作用概念的外延,并強化了學生對光合作用外延的理解,讓迷惑的概念清晰化。
二、二輪復習中要明確核心概念并梳理出支撐核心概念的生物學事實和生物學概念,構建概念圖
一輪復習中,教學主線基本上是沿著生物學事實、概念、規(guī)律或原理進行的,多節(jié)課都在為基礎概念的理解服務,而二輪復習課則可以在核心概念的指導下,自上而下地梳理核心概念的支撐點:生物學概念及其相應的生物學事實,進而以概念圖的形式來建立概念之間的聯(lián)系網(wǎng)絡。
(一)明確核心概念
核心概念的確定并不是絕對的,核心概念也不是固定的,教師可根據(jù)班級學生的整體認知水平不同,不同學生一輪復習效果的不同指導不同班級、不同學生確定自己的核心概念。比方說,對于學習能力強的學生和班級,在二輪復習中針對高中生物教材必修的3本書,我常常確定的6個核心概念分別是:生命系統(tǒng)、細胞代謝、基因表達、穩(wěn)態(tài)、進化和生物多樣性,而對于基礎差學習能力差的班級和學生,我會細化出十幾甚至幾十個核心概念。
(二)認真梳理支撐核心概念的生物學事實和生物學概念
比方說在二輪復習時,我引導學生用填表格的方式梳理支撐“基因表達”的生物學事實和生物學概念。在老師的指導下學生至少應認真完成下表1中相應的一般概念和事實的梳理。
表1 高中生物教材圍繞核心概念“基因表達”的生物學概念和事實梳理
核心
概念 支撐內
容分類 具體內容
基
因
的
表
達 生物學
概念 核酸,DNA結構,基因、等位基因、基因型,相對性狀、表現(xiàn)型,基因分離、自由組合定律,伴性遺傳、人類遺傳病,復制、轉錄、翻譯、中心法則,遺傳密碼、反密碼子,基因突變、基因重組,基因工程
生物學
事實 觀察DNA和RNA在細胞中的分布,核酸的功能、化學組成,孟德爾的豌豆雜交實驗,薩頓假說,基因在染色體上的實驗證據(jù),伴性遺傳在實踐中的應用,人類遺傳病的類型、監(jiān)測、預防,肺炎雙球菌轉化實驗、噬菌體侵染大腸桿菌實驗,DNA雙螺旋結構模型構建DNA半保留復制的實驗證據(jù),基因與DNA的關系,DN段遺傳信息的多樣性,基因、蛋白質與性狀的關系等。
(三)建構概念圖,用圖解方式詮釋核心概念
教師引導學生在對圍繞核心概念的一般概念和事實進行梳理的同時,進一步明晰其中的核心概念、基本概念、生物學事實間的層次關系和邏輯關系,用圖解方式詮釋核心概念。
如“生命系統(tǒng)”這一核心概念(內容太多只截取“種群和群落”部分)及其涉及的相關概念、事實可借助這樣的概念圖圖1來加以理解。
(四)應用核心概念解決實際問題,強化對核心概念的理解及掌握
在學生的頭腦中建構出合理的概念體系,更重要的是能利用這個體系解決實際的生物學問題,其利用的過程也是核心概念的具體化過程。例如:可通過如下習題強化對核心概念“基因表達”的理解及掌握。
如下圖所示,給以適宜的條件各試管均有產物生成,則能生成DNA的試管是
A.a和d B.b和c
C.只有b D.只有c
此題考查的是核心概念的支撐概念中心法則各種過程的原料和產物,據(jù)原料判斷出各試管的產物后,對每一選項直接判斷。由圖示每支試管中所加入的物質可判斷每支試管內所模擬的生理過程,即a.DNA復制,b.DNA轉錄,c.RNA自我復制,d.逆轉錄,e.蛋白質合成(翻譯)。產生DNA的是DNA復制和RNA逆轉錄過程,答案為A。
建構主義理論認為:學習不是知識由教師向學生的傳遞,而是學生主動建構自己的知識、建構科學概念的過程,在生物復習課教學過程中,教師通過恰當?shù)慕虒W策略,不斷引導學生提煉生物學事實,拓展概念的外延,明晰概念的內涵,建構自我的核心概念系統(tǒng),形成自身的認識,這樣才能夠有效地提高復習的效率。
【參考文獻】
[1]劉恩山主編.中學生物學教學論.高等教育出版社,2003.
[2]劉恩山,張穎之.課堂教學中的生物學概念及其表述方式.生物學通報,2010,45(7):40-42.
[3]羅錫明,徐作英.生物學概念教學模式的建構探析.新課程研究(基礎教育版),2011(3).
[4]普通高中生物課程標準.人民教育出版社,2003.
關鍵詞 高中生物教學;有效策略;概念生成
在概念教學中,將整個教學活動設計為四個步驟,每個步驟依據(jù)不同的概念選擇不同的策略,如下:
一、概念的導入策略
概念的獲得和掌握標志著學生對客觀事物已有了理性的認識,而理性認識一般是以感性認識為前提的。如果借助具體的、生動的、豐富的感性材料,將有助于學生發(fā)現(xiàn)事物的基本特征,以便進一步理解和掌握科學概念。因此,教師在講授概念時,經(jīng)常為學生提供一些直接觀察具體事物的機會,或者可以提醒學生動用已有的感性經(jīng)驗,以此增強概念教學的直觀性,促進學生思維過程從個別現(xiàn)象向一般規(guī)律發(fā)展。
1.科學史導入
展示概念的由來,能激發(fā)學生學習概念的主動性和積極性。例如首先引導學生分析光合作用發(fā)現(xiàn)史,從海爾蒙特的“柳苗實驗”到薩克斯的綠色葉片在光下產生淀粉的實驗,再到美國魯賓和卡門的同位素示蹤實驗,最后歸納總結光合作用的概念。這段科學史有助于學生了解光合作用的來龍去脈,讓學生親身體驗并且經(jīng)歷人類探索光合作用的漫長過程。當然,經(jīng)歷了對這一“漫長過程”的學習后,學生對光合作用概念的理解也就更加深入。這樣既符合學生從感性到理性的認識規(guī)律,又培養(yǎng)了學生創(chuàng)新意識和科學探究精神。又例如在“基因的分離規(guī)律”教學中,先把孟德爾研究遺傳獲得成功的三個原因及基因的分離規(guī)律對遺傳學乃至對生物學的貢獻展示給學生,激發(fā)學生對新知識的渴求,充分調動學生對概念學習的主動性。利用好科學史,不僅能幫助我們教學中完成概念的教學,而且還能培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神。
2.創(chuàng)設問題情境導入
創(chuàng)設知識情境,能培養(yǎng)學生聯(lián)想力,快捷掌握概念。如在“內環(huán)境”的概念教學中,首先清楚交代了內環(huán)境主要包括組織液、血漿、淋巴三個部分后,提出“細胞外液是否就是內環(huán)境”的疑問,讓學生分析討論,最后,總結出內環(huán)境是指體內細胞賴以生存的液體環(huán)境。細胞外液包括內環(huán)境的液體,但不全是內環(huán)境的液體,還包括如腦脊髓液等,從而掌握“內環(huán)境”的概念。
3.演示實驗導入
開展演示實驗,能培養(yǎng)學生學習概念的自主性。因為這樣學生通過觀察與討論,經(jīng)辨別、抽象、分化、構成假設、進行驗證和概括等思維過程,在獲得同類生物事實或現(xiàn)象的共同特征的同時,教師再加以證實,最后抓住同類事物的本質特征,掌握概念的內涵,從而達到理想的效果。如在“酶的概念”教學中,首先展示演示實驗,然后讓學生獨立地完成兩組酶作用特性的比較,然后啟發(fā)學生對實驗條件和結果進行分析與概括,明確酶的來源、化學本質和催化作用的特性,從而掌握酶的概念。
二、概念的生成策略
1.剖析內涵和外延
概念的內涵是概念所反映的事物的本質屬性,外延是具有該本質屬性的應用范圍條件。只有全面理解和掌握概念的內涵和外延,才能避免死記硬背,才能牢記它,應用它。如對“基因概念”的理解,其內涵是:(1)從功能上看:基因是控制生物性狀的功能單位;(2)從化學本質上看:基因是有遺傳效應的DN段;(3)從結構上看:基因由特定的脫氧核苷酸序列構成;(4)從位置是上看:基因主要分布在染色體上,并呈線性排列。所以,基因是控制生物性狀的遺傳物質的功能結構單位。其外延是:細胞核基因和細胞質基因;顯性基因和隱性基因;常染色體基因和性染色體基因等。
通過這樣詳細、全面的剖析,學生對概念的理解也就全面、深刻。這是一種很常規(guī)也很實用的掌握概念的方式,是對科學概念正確闡述的重要而有效的途徑。很多教師經(jīng)常會羅列并發(fā)散出一系列相關的內容進行講解,增強了知識間的融會貫通。
2.緊抓關鍵字詞
從概念的基本構成上看,內涵與外延是概念的靈魂和軀殼,關鍵詞和關鍵語則是支撐概念的骨架。生物概念是用簡練的語言高度概括出來的,其中一些字詞都是經(jīng)過認真推敲并有其特定意義的,它往往提示了概念的本質特征,是生物概念的關鍵字詞,要理解概念的本質,必須從理解關鍵字詞入手。如果不能正確的理解和把握這些要素,在生物概念題的解答中,當然就不可避免的“誤入歧途”。例如“群落”是指同一時間內聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。從中能找出幾個限制條件,即“同一時間”、“一定區(qū)域”,最關鍵的還要落實到“生物種群的集合”上,換言之就是“全部生物”。教師講課時也要用特殊符號標識出來,給與醒目提示。學生在判斷是否為群落時就很容易找到正確的依據(jù)。又如:“環(huán)境容納量”的概念──在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量,其中有三大要素:環(huán)境條件不受破壞、一定空間、種群的最大數(shù)量。并通過問題:“如果環(huán)境遭到破壞了,這個種群的K值變不變呢?”來進一步鞏固這個概念,使學生容易掌握并理解環(huán)境容納量的概念。 再如:“相對性狀”的構成要素有三個:一種生物、同一性狀、不同表現(xiàn)類型。這些概念中的要素缺少任一個都不能形成一個完整的科學概念。此法適合于大多數(shù)概念。
3.創(chuàng)設比較情境
比較法就是在人腦中把各種事物或現(xiàn)象加以對比,來確定它們之間異同點和關系的思維方法。通過對相關概念的比較,啟發(fā)學生找出事物之間的本質屬性,區(qū)別它們之間的差異以達到對概念的正確理解。比較法有助于學生突破難點,明確其本質特征,克服混淆不清的毛病??梢試L試采取以下幾個方面措施:
(1)有些概念進行比較,要找出共同性和相關性。如對染色體、DNA、基因這三個概念的認識比較;
(2)有些概念進行比較,要找出特殊性和差異性。如列表比較自由擴散,協(xié)助擴散和主動運輸;
(3)注意概念的相對獨立和相互聯(lián)系,找出它們的對立和統(tǒng)一面。如對光合作用和呼吸作用這兩個概念,從作用場所、作用條件、反應物、生成物、能量轉化等方面進行比較,學生就很容易認識兩者相互依賴,相互制約的關系;
(4)把某些具有層次關系的概念進行比較,找出它們在組成結構上的聯(lián)系。如對種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的比較。
不同的概念即使存在一定程度的類同,但就其本質而言肯定是迥異的。因此,細致而準確的觀察概念間的差異,合理的聯(lián)想類比、遷移求異應是解決此類問題的良策。正如“孿生兄弟的不同,是在他們距離最近的時候才易辨識”。通過對概念關鍵屬性的對比及去同求異,應不失為一個行之有效的好方法,從而使兩概念的區(qū)別一目了然。
4.運用比喻法
比喻法是指對于難以理解的抽象概念,講授時采用恰當?shù)谋扔骷右哉f明。如講“光合作用”可形象地比喻成綠色工廠:廠房是細胞,機器是葉綠體,原料是二氧化碳和水,產品是有機物,動力是太陽光光能。教師讓學生聯(lián)想自己所熟悉的工廠來理解“光合作用”這一概念。又如在講:“DNA結構”時,把雙鏈DNA分子比喻成螺旋狀的樓梯,兩條主鏈是由磷酸和脫氧核糖交互排列形成長鏈,好像梯的扶手;兩條長鏈之間的橫檔堿基對組成,像樓梯的階梯。這樣使抽象的概念具體化、形象化,易于學生理解、掌握,有事半功倍之效。
三、概念的鞏固策略
1.精選概念習題
當學生形成某一生物概念后,不應停留在下定義或做注解的水平上,更重要的是學會運用概念,將已學概念推廣或引申到同類事物或相關事物中,解決新的問題,力求在不斷應用的過程中建立概念系統(tǒng),為后續(xù)學習打好基礎。例如:基因分離定律第一課時配套的部分概念習題如下:
(1)性狀分離概念習題:雌雄白毛綿羊,產生的后代中有白毛和黑毛兩種,這種現(xiàn)象稱為(C)
A.細胞分裂 B.基因自由組合 C.性狀分離 D.性別分化
(2)顯性性狀概念習題:純種白毛綿羊與純種黑毛綿羊,產生的后代只有白毛綿羊。綿羊的白毛稱為(A)
A.顯性性狀 B.隱性性狀 C.性狀分離 D.性別分化
(3)相對性狀概念習題:下列各組生物性狀中,被稱為相對性狀的是(D)
A.棉花長絨和粗絨 B.番茄紅果和圓果 C.家兔短毛和白毛 D.水稻早熟和晚熟
(4)雜合體概念習題:下列生物屬于雜合體的是(D)
A.AAbb B.aa C.AA D.Aa
(5)純合體概念習題:下列生物屬于純合體的是(B)
A.Aabb B.aaBB C.AABb D.AaBb
(6)測交概念習題:屬于測交的是(D)
A.AA×AA B.Aa×Aa C.AA×Aa D.Aa×aa
2.構建概念圖
新課程理念認為學習是一個主動建構知識的過程。構建概念圖策略能很好地體現(xiàn)這一理念,它是鞏固概念的主要策略。它引導學生通過對已學概念的回顧,梳理概念間的邏輯關系,通過畫概念圖的方法,組成概念體系,使新概念恰當?shù)剡M入學生已有的認知結構中從而構建出概念圖。構建概念圖,一方面能真正實現(xiàn)有意義學習,避免機械記憶;另一方面還可實現(xiàn)長時間記憶,使回憶更容易。
又如:
遺傳學基本概念之間的關系(概念圖,用豌豆種子形狀說明)如下:
通過構建以內環(huán)境組成為中心的概念圖(如上圖),可以清晰地反映出內環(huán)境的組成成分以及成分間的相互關系,細胞通過內環(huán)境與外界進行物質交換的過程,以及內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的理化特性等。讀圖分析、自我構建都有利于學生加強感性認識,使知識概念經(jīng)驗化、直觀化,有助于學生記憶和理解,還可以反饋學生對內環(huán)境概念的認識。
四、概念的強化策略
概念的運用既是學習概念的目的,也是檢驗概念掌握的標志。在生物學概念教學過程中,教師聯(lián)系實際,設置概念應用的問題情境,適當?shù)剡M行概念應用的模擬練習,學生在運用中強化所學概念。例如:
(1)人類白化病遺傳圖解如下:
教師展示了人類手的慣用性遺傳圖解,要求學生寫出部分遺傳學基本概念實例:相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離、等位基因、顯性基因、隱性基因、純合體、雜合體。學生根據(jù)對相關生物學概念的理解,迅速作出了正確回答,在聯(lián)系人自身運用中強化了所學概念。
(2)人類手的慣用性思考題參考答案如下:
①相對性狀:膚色正常與白化病
②顯性性狀:膚色正常
③隱性性狀:白化病
④性狀分離:子二代同時出現(xiàn)膚色正常與白化病
⑤等位基因:A與a
⑥顯性基因:A
⑦隱性基因:a
⑧純合體:AA、aa
⑨雜合體:Aa
高中生物的概念很多,教師要因情、因境采用不同策略使這些基本概念輕松、高效地被學生理解、接受并靈活應用,以求最大限度提高生物學概念教學的效果。當然,除了課堂上教師正確引導、講解之外,學生還需通過記憶、反復練習,增加實踐的機會,只有這樣才能更好的理解和掌握生物概念,進而形成科學的生物學體系。
參考文獻:
關鍵詞:高中生物;高考有效復習;方法研究
高中生物高考有效復習的方法是遵循高考命題的原則,對生物知識進行理解、記憶,掌握知識點之間的內在聯(lián)系,對知識點能夠運用自如,對高考生物題能夠舉一反三,不斷提高自己的復習效率。對高中生物高考有效復習方法進行研究有利于學生對生物知識點的梳理和歸納,構建全面系統(tǒng)的知識體系;能夠對生物知識點進行查漏補缺,進而能夠在高考中有效地解題,提高學生的生物學能力。
一、高中生物高考有效復習的方法
1.注重圖文并茂法在高考復習中的應用
圖文并茂的復習方法主要是強調學生在復習的過程中要充分利用生物教材中的圖片,通過圖片能更好地掌握較抽象的生物概念,提高學生的理解水平,進而提高高考復習的效率。例如,學生在復習《光合作用》和《呼吸作用》等知識點時,根據(jù)教材中的圖片生動地記憶,也可以利用圖解的方式,將每一個步驟用圖形標注出來,這樣能夠更好地提高學生的復習效率。
2.通過以點帶面法鞏固每個知識點
高中生物的知識點比較零散,生物教材是按照每個單元進行編制的,學生在初步學習的過程中是按照單元框架的順序展開的。但是在進行高考總復習時,學生要脫離單元框架,以點帶面地鞏固每個知識點,既可以是根據(jù)教材中的語句進行復習,也可以是根據(jù)典型例題進行復習,這樣不僅可以打破常規(guī)的單元復習思維,還能使學生對所學的生物知識查漏補缺,構建一個完善的知識體系。
(1)根據(jù)教材中的語句進行復習,在生物教材中每個知識點都會用重要的語句進行概括,這時學生就要掌握知識點之間的聯(lián)系,通過一個基本概念就可以進行相關的系統(tǒng)復習。如,在復習酶的知識點時,生物教材中對酶的定義是酶是細胞產生的一類具有催化能力的有機物。對此學生可以通過酶的定義系統(tǒng)復習酶的特性有哪些。如,酶與食物的消化、酶與光合作用、酶與呼吸作用、酶與細胞分裂、酶與微生物、酶與基因工程的關系等知識點,這樣由酶的定義這單一知識點擴展到光合作用、呼吸作用、細胞分裂等知識面,從而全面系統(tǒng)的進行整體復習,提高了復習效率。
(2)根據(jù)生物典型例題進行復習,生物的高考題型一般都是以教材為基礎,將典型例題變換形式進行考查,所以學生可以通過教材中的典型例題來進行以點帶面的全面復習。如,學習了基因的自由組合定律,將教材中的典型例題掌握好,從而進行以點帶面的復習,在解答高考題時就可以舉一反三。
3.在教師的指導下采用專題式復習方法
專題式復習方法是在教師的指導下,在生物教材中選擇并確定一個專題進行系統(tǒng)的復習,這種復習方式能夠充分調動學生的積極性,學生可以自己設定復習計劃和方案,自主探索。這樣每位學生都能夠根據(jù)自己的基礎設定適合的專題進行有針對性的復習,達到活學活用的目的。專題式復習法又分為比較復習法和實驗復習法,這兩種方法各有優(yōu)點,所以學生要根據(jù)自己的特點采用合適的專題復習方法。
比較復習法是常用的復習方法,就是將生物教材中相似的知識點進行歸納總結,相互比較,這樣更能加深學生的記憶,提高學生的邏輯思維能力。例如,學生在記憶細胞分裂和細胞分化的概念時容易混淆,這時學生就可以將二者的概念放在一起進行比較復習,找出二者之間的不同之處,這樣學生對于相近的概念、名詞就很容易掌握清楚了,保證了復習效率的提高。
實驗復習法,因為生物學科屬于實驗性自然學科,在生物高考題中會涉及對學生實驗能力的要求,所以在進行專項復習時可以根據(jù)教材中的實驗采用實驗復習法,將實驗歸類為探究類、驗證類、評價類三大類,這樣有利于學生對教材中的實驗的整體把握,提高復習效率。如,生物教材中有關酶的實驗大部分屬于驗證類的實驗,所以學生就可以總結酶的實驗主要有驗證酶具有催化作用、驗證酶具有高效性、驗證酶具有專一性、驗證酶的作用條件較溫和等等,這樣在面對高考實驗類的試題時,學生就可以從容作答,提高解題效率。
4.運用思維導圖進行有效的復習
思維導圖復習法是在復習的過程中將自己的思維轉化為直觀的圖畫和線條的復習方法。在運用思維導圖進行復習時首先要注意圖形的使用,其次是復習過程中的關鍵詞,最后是不同色彩的選取,這樣才能夠使思維導圖發(fā)揮出最大的作用。在高中生物復習中運用思維導圖有利于激發(fā)學生的學習興趣和熱情,充分調動學生的學習積極性,同時由于每位學生的思維差異,所畫的思維導圖也不同,通過學生之間的合作學習也能夠使他們相互之間取長補短,拓展思維,提高他們的創(chuàng)新思維能力,所以運用思維導圖復習法是一種有效的復習方法。
如,在復習植物代謝等相關知識點時,學生就可以根據(jù)自己的知識基礎獨立制作思維導圖,以植物代謝關鍵詞為中心,向周圍輻射,寫出呼吸作用、光合作用、水分代謝、礦質代謝,進而復習呼吸作用的概念、類型和意義,光合作用的概念、總反應公式、過程、影響因素、意義,以及水分代謝和礦質代謝的吸收、運輸、利用方式和應用等知識點。這樣通過畫出思維導圖學生能夠更清晰地梳理自己的知識體系,查漏補缺,進行有效的高考復習。
二、高中生物高考有效復習需要注意的問題
1.轉變觀念,發(fā)揮學生的主體作用
在高中生物高考有效復習過程中需要明確主體是學生,要充分發(fā)揮學生的主體地位,調動他們的復習積極性。同時在復習的過程中學生之間要相互交流與溝通,豐富自己的復習方法,相互之間取長補短,培養(yǎng)學生靈活的創(chuàng)新性思維。教師要及時給予學生指導,幫助他們結合自己的學習方法找到適合自己的復習方法,構建和諧的師生關系,營造一種良好的復習氛圍。
2.回歸教材,規(guī)范答題
生物教材是高考出題的依據(jù),是學生進行有效復習的依據(jù),所以學生在復習的過程中要回歸到教材上來,在解答高考題時,回答要規(guī)范,運用教材中的專業(yè)名詞概念、結構語句,這樣學生能夠按照試題要求規(guī)范答題,加強書面表達能力。
3.打破定式思維,強化創(chuàng)新思維
高中生物的高考大綱目標指出要拓展學生的思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,所以在高考題中往往用已經(jīng)掌握的方法或者是常規(guī)的方法不容易解答出結果,而是需要學生準確把握核心原理規(guī)律,使用創(chuàng)新思維來進行解答。所以在高考有效復習的過程中學生要不斷強化創(chuàng)新思維,用發(fā)散思維來解決新問題。
高中生物高考有效復習的方法研究是新課程改革的需要,也是高考模式改革的需要,所以在復習過程中要不斷豐富復習方法,創(chuàng)新思維,提高復習效率。
參考文獻:
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