高中生物概念转变教学的几点做法和反思

2017-07-10 11:36邱宗丕
文理导航 2017年20期
关键词:前概念认知冲突生物教学

邱宗丕

【摘 要】本文立足于学生的前概念为概念转变教学的出发点。采用合理的方法摸清学生的前概念,并提出其重要性。创设知识“陷阱”和小组讨论等方式巧设认知冲突,采用直观教学、挖掘利用教材实验培养学生探究思维等方法突破。最后引领学生建构概念图对教学效果进行巩固和检测。

【关键词】生物教学;概念转变;前概念;认知冲突

生物学是一门自然学科,其基本原理是建立在概念的基础上的。概念是生物学的核心。概念转变教学是高中生物教学的重要组成部分。所谓概念转变教学是指学生原有概念的转变、发展和重建的过程,即学生的前概念转化为科学概念的过程。笔者结合教学实践,浅谈概念转变教学的几点做法和反思。

1.摸清学生的前概念

学生在学习科学概念之前已有一定的认识,即为前概念。教师在摸清学生前概念的基础上更有助于选择正确合理的方法进行更正和改进。在教学中教师可以采用多种策略摸清了解学生的前概念。如教师讲到光合作用的“光反应”和“暗反应”时,可采用提问或小组讨论的方法摸清学生的前概念。“光反应”是一定需要光的反应吗?“暗反应”是一定需要黑暗的反应吗?如讲到“纯合子”、“杂合子”时,教师可设计一些设问来让学生暴露其前概念:“杂合子”是每对基因都要求杂合吗?讲到减数分裂的“四分体”的概念时,教师可设计一些设问来让学生暴露其前概念:“四分体”含几条染色体?是四条吗?在学生充分暴露前概念的基础上,教师可根据学生暴露出的各种问题找准策略,逐一击破。

2.创设认知冲突,激发学习欲望

2.1创设知识“陷阱”,巧设认知冲突

教师利用学生知识结构中的盲点、含糊点或易错点制造出相应的知识陷阱,诱导学生落入其中,再引导学生进行“自救”或将学生从中救起。这种创设陷阱,制造认知冲突的举措对于加深学生对概念理解的印象,并防止学生错后又错是很有帮助的。例如,在学习“同源染色体”的概念时,教师先创造出“同源染色体顾名思义是来源相同的2条染色体”的陷阱,在减数分裂的学习过程中,渐渐激发学生的认知冲突,最后由学生自己从陷阱中得到“自救”或者教师将学生从中救起,成功实现由前概念转变为科学概念。

2.2采取小组讨论的学习模式,激发认知冲突

经过我们多年的教学实践,不同的学生对同一个概念的理解很可能是不一样的,看问题的角度也往往有明显差别。所以,采取小组讨论的学习模式,让同组的不同个体的观点产生碰撞,激发学生认知冲突和好奇心,激起学习热情。

3.采用直观教学,巧妙突破

教师在课堂上巧妙地选取、安排及使用多媒体的图片、模型、录像等多种直观的教学手段,揭示或呈现不同的生物及其生命活动的现象,可形象、直观地向学生传授生物学的科学概念。如讲到“DNA分子的双螺旋空间结构”,如果直接按照课本顺序讲DNA分子的空间结构的3大特点,内容抽象且学生没有直观感觉,不容易接受。本人在讲授这部分内容时,先后用DNA分子的结构模型和DNA分子的多媒体图片来讲解,帮助学生更好地理解DNA分子的空间结构特点。课后本人还布置学生以小组为单位用橡皮泥制作DNA分子的结构模型并进行了评比和展览,同学们参与的热情很高,收到了很好的效果。讲到“植物细胞的有丝分裂染色体形态和数量变化”时,本人采用多媒体辅助教学手段展示细胞有丝分裂的整个动态过程,把本来抽象的内容具体化和直观化;之后安排学生观察“根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验,进一步深化学生对细胞有丝分裂过程的理解,很好地突破了教学难点。

4.充分利用教材实验,加强探究思维方式的培养

生物学是一门实验科学,探究实验是生物学基本的研究方法之一。教材中有很多探究实验,如果能合理地挖掘和组织学生开展“探究”,就能促进学生学习方式的改变,使学生能主动获取生物学概念的核心内容,力争培养学生独立思考问题的能力。但探究的教学模式应该是怎样的呢?有一点是应该明确的,即“探究”≠“动手操作”。单纯照方抓药的动手操作固然不是探究,探究也不一定都要动手探究,重要的是培养学生解决问题的思维过程。如探究“植物细胞的吸水和失水”,教师可先启发学生:植物细胞的原生质层是什么结构?相当于一层半透膜吗?(学生思考)这时教师可进一步启发学生:如果植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,那么植物细胞具备了渗透作用的第一个条件了;植物细胞有细胞液,当将其放置在一定浓度的外界溶液中即具备了渗透作用的第二个条件,那结果会怎么样呢?(学生回答:渗透吸水或失水)那怎么证明植物细胞渗透吸水或失水呢?(教师提醒:植物细胞壁的伸缩性比原生质层低)(学生回答:把植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中观察其液泡大小的变化,若观察到细胞液泡变小、细胞有一定的皱缩,出现细胞壁与原生质层分离,则证明细胞失水;再把细胞浸润在清水中,观察其大小的变化,若观察到细胞液泡变大、细胞膨胀,出现细胞壁与原生质层分离复原则证明细胞吸水)到这里,学生的探究实验的思路在教师的指导下已经基本成形了。通过上述探究过程,学生已经初步理解“原生质层”、“渗透作用”、“质壁分离”、“质壁分离复原”等概念。当然也可让学生在课后动手做这个实验。在操作的过程中启发学生:该实验过程中有设置对照实验吗?前后共观察临时装片几次?通过解决该问题就可让学生理解“自身对照”的概念了。值得强调的是:并不是所有的探究都是由学生一手操作完成的,也不是所有的探究就一定要动手去操作,而是应在教师的指导和启发下有针对性的开展,关键是要锻炼学生解决问题的思维过程。探究结束之后,教师还应对探究中出现的问题进行总结和启发学生反思、修正错误,建构正确的科学概念。当然探究的模式还有其它很多方式,本人这里不一一列举了。

5.概念图的巧妙运用

学生在掌握了一个科学概念之后,不仅仅是能理解,还要能在概念图中找到其位置,那才是真正意义上掌握了。在具体操作上,可引导学生把刚学习的概念与之前學过的同体系的相关联的其他概念制作成概念图。概念图是以综合、分层等多种形式呈现概念之间相互联系的网络结构图。在这样的概念图中,学生需很明确概念之间的上下层关系。当然,这对学生提出了较高的要求。如果学生在实施的过程中困难比较大,教师可进行适当引导(如提供出相关联的其他概念,由学生进行联系,做出概念图)。例如讲到“基因的本质”时,教师可引导学生把以下的相关概念制作成概念图:脱氧核苷酸、DNA、基因、染色体和蛋白质。【脱氧核苷酸→基因→DNA(+蛋白质)→染色体】

教师在对学生的概念图进行评价和完善时可引导学生对概念图进行进一步的延伸。如补充“染色体是基因和DNA的主要载体、基因在染色体上呈线性排列、基因指导蛋白质的合成”等内容来完善和丰富概念图。除此之外,还应强调“有遗传效应的DNA片段”才可以称为基因。这样通过制作概念图的形式可让学生真正深层次地理解某一概念,建立严密的概念体系,把握概念的层次和内涵,增加对科学概念理解的深度和广度,达到事半功倍的效果。

对高中生物概念转变教学的反思:

生物学概念转变教学是学生学习生物的核心,也是教师教学工作的重要组成部分。本人认为在教学中让学生充分暴露前概念是非常重要的环节之一。在教学中可通过提问、小组讨论汇报等多种策略摸清学生的前概念。在这个过程中教师要有宽容的心态,就算学生的前概念在你看来是非常离奇的,与你的预期相差甚远,你也要持欣赏的态度,否则教师的言语不慎可能会打压甚至伤害学生表达自己想法的勇气。在摸清了学生的前概念之后,教师应选择合理的策略对概念转变教学进行实施。在这个实施的过程中,教师可创设问题陷阱激发学生好奇心和求知欲,可采用直观法、探究法等多种手段进行突破。最后,教师可带领学生构建概念图,对刚学的概念进行检验和总结。当然,前概念具有相当的顽固性,教师应启发学生在学习的过程中自我观察、反思和总结,适时进行调整,保证生物概念的学习顺利高效地完成。

【参考文献】

[1]游隆信.生物学概念的教学策略探析[J].生物学教学.2005,2

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