发布时间:2023-09-25 11:25:15
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇生命科学的核心概念,期待它们能激发您的灵感。
关键词: 职业学校 分子生命科学 教学改革
一、引言
生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。在过去的几十年里,人们已经渐渐从分子水平上了解了生命系统是如何工作的,这门科学通常被称为“分子生命科学”。分子生命科学的快速发展和应用前景对人们的生活产生了深远的影响,但是同时,分子生命科学又因其内容的复杂性、高度抽象性等特点,和数学、化学及物理学等课程一起被列入了基础学科的范畴,使人一听感觉很有意思,但是一学就使得大部分学生头痛不已。本文试从职业学校分子生命科学的教育现状、教育特点进行分析,并提出合理化建议。
二、分子生命科学教育的现状
1.分子生命科学教学内容的选择。
分子生命科学的研究产生了大量的信息,即使是教师也不可能了解所有的新信息,所以,也就不了解选择何种适当的教学方式;而作为学生,他们因缺乏背景知识,无法理解足够的网络信息进行选择性学习。所以,面对铺天盖地的分子生物信息,大部分学生要么不感兴趣,要么敬而远之,不知如何入手及如何分析。
2.概念的理解和推理的困难,学生学习积极性不高。
大部分学校在教授分子生命科学的时候,都是将分子生物学单独列出来讲,这样就导致学生在学习的时候一方面不利于联系宏观现象,另一方面,不容易理解其中的概念,不能对教学内容进行合理的推理,听不懂老师讲授的内容,所以往往使学生产生厌学心理,有的干脆就逃课,最后为了应付考试,不得不死记硬背的现象。
3.实验经费不足,无法满足教学的需要。
分子生命科学的实验操作基本都是在分子水平上进行的,所以,要想真正进行系统、综合的分子生命科学的实验的话,不但需要许多仪器,而且在这些实验过程中所用到的一些试剂、酶、菌种等材料要么有毒、要么价格不菲、要么不易保存等,这些因素一方面因为安全问题束缚了分子生命科学实验的开展,另一方面,因为高校实验经费的不足,导致一些实验只能在课堂上讲授,而不能使学生动手操作。
4.不能很好地利用网络资源进行教学。
在网络如此便利的现代社会,能够充分利用网络资源进行演示,也能够弥补因现实条件所限造成的教学缺憾,但是在实际教学中,因为教师的精力和知识体系的问题,往往不能很好地利用网络进行教学。
三、分子生命科学教育的特点
1.教学内容涉及面大。
随着现代科技的进步和发展,分子生命科学的教学内容涉及的知识面会越来越广,需要用到很多学科的知识,这对于本科生来说学习起来并不轻松。
2.概念难于理解、内容缺乏想象。
在分子生命科学的学习中,概念的多重意义和变化也成为学生学习的障碍。分子生命科学发展迅速,其中的基本概念有可能随着时间的推移,改变了原有的意义或变得更为详细。另外,分子生命科学的内容往往是看不见摸不着的分子事件,并且经常使用特殊的符号。在学习特定知识的时候,经常用到该领域的语言,这使学生一方面因缺乏感官的刺激,另一方面因特定语言难记而感到厌倦。
3.教学设备需更新,教学经费要充足。
对于生命科学和生物技术专业的学生来说,真正掌握分子生命科学技术并不是一件容易的事,因为这不但需要他们熟知理论知识,而且要将理论知识和原理熟练地运用到实验中。但是因人力物力财力等因素,即使是校方注意到分子生物实验对本科教学的重要性,也往往有心无力,致使本科教学设备落后,教学经费严重不足。
4.部分内容的讲授需借助网络资源。
一个生命科学的概念,大部分涉及集群的过程,而这又涉及复杂的生物物理,生化,生态现象。为了解新兴的概念,学习者必须通过复杂的信息空间进行筛选,区别对待重要和不重要的信息。特别是难于理解的生物学概念,如自然选择、进化、变异、分子重组等,需要进一步研究来解决学生学习的困难。
四、对教育研究与教学的启示
1.在教学过程中有必要确定讲课的核心内容。
由于分子生命科学涉及的知识面非常广,并且分布于不同的课程学习中,因此,应该编制一本适合学生学习的分子生命科学丛书,在学习基础知识的基础上,单独把分子知识列在一起,作为一门新的学科。
2.科学规范地界定概念,通俗易懂地教授知识。
学生对概念的理解和推理困难已成为科学教育研究的主要焦点。目前也有一些高校正在采取措施,以缩短实践和分子生命科学教学之间的差距。所以,在分子生命科学的学习和教学过程中,应减轻学生学习的压力,使学生更轻松地进行学习。
3.构建合理网络平台,增强网络教学效果。
随着信息技术的发展及其向教育领域的渗透,基于网络平台的多媒体教学在各学科的教学中得到了越来越广泛的应用。在分子生命科学的教学和研究中,要利用网络视频发挥关键作用,从而改变学生关于分子生命科学现象的抽象思维方式,这样更有利于教学和科研的研究工作。
4.重视分子生命科学领域中涉及的伦理、道德问题。
虽然目前核物理等学科给人们带来有利的一面,但是也存在安全隐患。科学本身就是一把双刃剑,随着分子生命科学与人们日常生活联系的日益紧密,人们对在哲学和伦理问题上产生了争议。
总之,分子生命科学核心内容的确立,概念的理解,利用网络进行虚拟实验及知识的传播和伦理道德的研究是本文在分子生命科学教学中的关注点。建议在高校进行更多的研究活动,了解学生对分子生命科学新概念的理解和学习的情况,建立分子生命科学大学科教学,帮助学生更好地学习和利用分子生物知识为社会服务。
体验学习高中生物课堂教学学生学习的过程是知识建构的过程。这种建构的过程包括学生对课程的体验和对课程的自我了解,进而使学生构建出属于自己的生本课程。体验学习是学生生本课程构建的过程。在体验学习中,学生要不仅要在教师的引导下主动接受知识、了解知识,更要将自己置身于知识所体现出的逻辑关系以及与社会的关系当中。高中生物教学内容与社会发展、人民生活有着密切的自然关系,通过营造体验学习的情境和过程,建构出体验学习的路径来实现高中生物课堂的高效开展与社会价值。
关于体验式学习,教育领域的学者从不同角度给出了不同的定义。陈霞认为,体验式学习体是指“学习者在学习的过程中经历从观察、思考、反思到实践的流程,从行为和感情上直接参与到教学活动中来,通过自身的体验和亲历来建构知识”。则认为体验学习是“学生以自然或结构性的方式获得亲身体验和实践,接着反思发生在自己身上的直接、具体的生活事件,得出抽象、概况的结论,并据此调节或指导自己的后继行为。简单地说就是‘从做中学’”。不论何种定义,我们都可以看到体验式学习并不是将学生的学习停留在经验的层面,而是要将经验或表象内化为学生专属的概念。这种概念和思维的形式是反思得到的,反思得出的概念则要为后续的学习和生活作指导。这并不是原地画圈,而是一个螺旋向上的过程。体验式学习的重点和核心在体验,体验的材料要丰富,体验的过程要生动,体验的主角要主动,体验的效果要多元。体验式学习的种类有很多,常见的如情境体验、角色体验、实践体验等。在高中生物的教学过程当中,教师要结合教学内容和班级学生的特点,科学合理灵活地使用体验式教学法,构建体验式教学的生动课堂。
一、多媒体技术的融入与体验情境的营造
体验式学生置身于某种特殊情境下的行为和感受。高中生物在进行体验式教学的过程中要让学生认识到生物学科的重要意义,尤其是其对人类生存发展的重要性。每一课时的内容都要在情感态度价值观方面有所斩获。这就需要教师通过科学合理的情境让学生体验学科、体验课程内容、体验生物的奥秘。多媒体技术的应用就是增强学生体验从而派生出其中蕴含的核心概念的重要工具。由于实验器材的欠缺和实验步骤的复杂程度,教师不可能为所有学生十分精确的演试每一个实验的过程,有些实验也不适合在课堂上进行演试。此外,对于一些生物与人文学科交叉的内容,仅凭单纯的文字则无法达到学生丰富体验的效果。这时将多媒体进行合理地运用则可以达到创设良好体验情境,增强学生具象材料的理解和接受程度并积极转化为抽象的概念之目的。《细胞的能量“通货”――ATP》一课介绍了ATP作为生命的直接能源所拥有的地位及其在生物代谢中扮演的重要角色。ATP在现实生活当中的体现,ATP在植物的光和作用中的作用等都是学生了解ATP的重要知识点。教师可以通过一段萤火虫的视频或照片让学生产生对ATP现实存在的体验,进而教师可以提问学生“萤火虫为什么能发光”,从而引出ATP是直接能量物质的概念。在展示ATP的分子结构式时,教师可以通过幻灯片对分子结构式进行分解解释,并利用Flash技术制作短片向学生展示绿色植物通过呼吸和光合作用如何将ADP转化为ATP。学生的体验正是在这些生动形象的展示与对生活情境的体验之中逐步得到升华。
二、“双实”活动的灵活运用与生物知识的生活迁移
生物课实践及实验活动的灵活运用是学生体验活动的重要组成部分。实验课程是理论课程的补充,是对较为静态化的知识的有益补充,也是增强学生对知识的体验度。实践活动则是学生对知识转化过程的真切感受。课程的实验和实践活动可以发生在课堂之上,也可以在教室外由教师带领学生,甚至由家长配合完成。《内环境稳态的重要意义》一课重点要求学生认识到“通过各器官系统的协调活动,才能实现内环境的稳态”这一生命运行的基本规律。教师可以从学生的身体体温入手,在这一节课之前布置家庭作业,那就是按照课本上的要求完成“体温日变化规律的调查”。在课堂之初请同学汇报体温调查的结果,并根据调查的结果回答问题诸如“同一个人在一天内的体温变化有和特征”“年龄和性别不同的人在体温变化上又有何异同点”等。体温测量及其与课程内容的紧密结合就是实践教学的典型案例。教师可以设计实践教学与理论教学的流程(如下图),并根据课程内容保证核心知识点的逐步渗透,就可以达到实践教学应有的体验效果。学生也正是在这种对自己体温的亲身体验中完成对核心概念“内环境稳态”的认识,实现生物知识的迁移。
三、生命科学的人文化拓展
生命科学与人文社会的关系十分紧密。不仅表现在生命科学直接服务与人们的生产生活,更在很多方面体现出了“物竞天择适者生存”的道理或是中国传统思想中蕴含的辩证法思想等。将生命科学与人文知识和人文精神相关联,是对生命科学的尊重和再认识,也是增进学生对生命科学体验的举措。例如前面提到的内环境稳态的知识点渗透的就是“局部与整体相统一的辩证唯物主义观点”。此外,将生物中的生命科学知识与社会当中的疾病救治、社会关爱、健康维护、社区帮扶、医疗补助等知识进行关联,既能够让学生认识到生命科学的普遍运用和重要地位,同时借助生命科学的平台让学生体验到其具备的重要的社会价值和人文情怀,使学生能够学习到不一样的生物课,形成学科间协同创新的新局面。
参考文献:
[1]陈霞.高中生物“体验式学习”的教学探析[J].海峡科学,2009,(4):83-84.
[2].体验式学习理论及其在成人培训中的运用[D].华东师范大学.2007.
[3]姚秀荣.高中生物课堂体验式学习教学实践的研究[D].苏州大学.2012.
学习科学,是为了关注和解释自然界,并深刻理解人类对自然界中各种现象已经做出的科学解释,同时要使学习者逐步拥有属于自己的独立思考和判断能力。达成以上目标的基础,是对每一个具体核心科学概念的理解和掌握。核心科学概念是架构整个科学学科领域最基本、最关键的核心思想。学习者只有对解释、思考时运用到的这些核心科学概念进行长期的学习和建构,并深刻理解这些核心科学概念的内在联系,才能拥有足够的科学学科基础知识,才能发展自身的科学思维能力和基本的科学素养。为此,课程的设计者和实施者必须清楚哪些是核心的科学概念,哪些是某一年龄阶段需要掌握的子概念,在一个或一段年龄时期内如何推进学习者的概念改变,并明确该推进到哪一步。总之,必须以整体发展的眼光认识每一节课在学习者核心科学概念发展过程中的位置,必须为学习者完成一个核心科学概念的理解而制定一个长期的目标。在STC课程实验研究中,我们看到它的课程组织结构很好地体现了“让学生对核心概念连续把握并广泛理解”的指导思想。
在“对概念的连贯把握”方面,STC课程的组织有两个特征。
一是强调组织课程必须聚焦于为数不多的几个核心概念,以便有更多的时间深入探索每一个概念所蕴含的具体思想,获得对某一核心概念连贯而深入的理解。
以生命科学领域的教学为例,STC课程主要聚焦于生命与环境、生命特征、生物进化3大核心科学概念,同时这3大核心科学概念又被细化为48个相关的科学子概念。STC课程将它们安排在6年的时间里,每个学年集中学习2个月的时间(约16课时),使3大核心科学概念始终贯穿于每一个学习阶段。核心科学概念和子概念之间形成互相联系、经常反复、逐级提升、不断生长和连贯把握的一个整体。子概念成为对核心概念的深化,彼此又相互联系和相互支撑。3大核心科学概念被分散在各个学段的学习过程中,以不同的表现形式反复出现,每次出现都是在前面学习基础上的发展,最终形成了一个连续而没有终端的概念网络。近96课时的探究过程,也成为一个密切联系、一直连贯的学习进程。
表1具体呈现了生命科学领域3大核心科学概念在6年的学习进程中按学习者年龄特点所进行的逐级连贯安排,这是以学习者大脑的发展为基础,以3大核心概念中相关子概念的连贯性为依据而构建的各个阶段不同主题的学习进程,这样的安排使课程中的不同内容形成彼此有联系、有发展、相互完善、一直连贯的整体。
二是强调学概念是一个不断发展、持续深入的学习进程。通过学习进程的设计,不断使学习者建构、完善相关的知识和能力,加深对概念获得及运用的理解。
将学习置身在一个逐级连贯的概念理解过程中,用大量的时间深入探究并持续若干个年龄阶段,使学习者对概念的把握始终处于一个发展和深刻思考的过程中,这种方式显现出以下优点:
促使学习者开始对某一领域几个为数不多的概念进行反复的认真思考。
促使学习者参与一些对其终身学习有意义的探究和学习。
在不同的阶段引入更适合学习者发展需求的相关核心概念。
促使教育者思考某一领域为数不多的概念在各个年龄阶段呈现的方式,以及逐级建立的依据和相互支撑的联系。
课程建设者可以更科学地根据学习者的学习活动研究和确定课程的范围和顺序。
STC课程对概念的连贯把握,将学习者对重要的核心科学概念的探究和理解置于一个相当长的学习周期中,用联系的、反复的、逐级的、生长的、连贯的概念构建策略,使学习变成一个不断解读概念、不断深入探究、不断思考转化的过程。STC课程这种连贯性的结构,让我们看到科学核心概念的构建不是一条向上的线段,抑或是一条螺旋上升的曲线,而是一条复杂的、有时会反复的、始终连贯的、没有终端的网状关系。这样的连贯性课程结构安排很值得我们国家科学课程建设者借鉴。
在“对概念的广泛理解”方面,STC课程组织有两个特征。
一是强调对科学概念的理解是在多个情境中被不断提取的过程。课程不仅把一个核心概念置于6年的各个单元中以寻求广泛理解,而且在每一个单元中也体现了这一思想。
3年级“植物的生长和发育”单元,学生形成的子概念包括植物的结构和功能、植物的生长周期、遗传、人工选择、自然选择等。但是课程并不是仅仅设置了对这些内容的探究,还包括了播种的技术、间苗和移植的技术、测量的技术、蜜蜂的身体结构和功能、蜜蜂的习性、蜜蜂模型的制作技能、人工授粉的技术、收获种子的技术等一系列与物质科学、设计与技术相关的探究内容。课程设计者认为,这些内容与生命科学领域核心概念的发展是相互依赖和相互促进的,它们同时影响着学生对生命科学3大核心科学概念的理解。
“植物的生长和发育”单元的第4课是“间苗和移植的技术”,作为“设计和技术”领域中农业技能的一个教学角度,学习者在进行一项看似非常精密的农业技能训练,了解间苗和移植的不同与方法,同时也亲手经历了这一过程。实际上,这项技术反过来也影响了学习者对生命科学3大核心概念的深刻理解。间苗和移植的目的是使幼苗拥有足够的空间、阳光、食物、水分和空气循环,如果不这样做,那么幼苗就有可能发育不良或死亡,这是对“生物与坏境”核心概念的思考。间苗和移植后,大部分植株得到了一个良好的生存环境,植物会茁壮成长并在收获的季节生长出更多优质的种子;反之,因为营养不良等因素,种子产量和质量就会降低,影响后续的繁殖。这是对“遗传、进化”核心概念的思考。间苗要注意剪枝的位置,移植要将植株和根系一起拔起并带些土壤,这是对“生命特征”核心概念的进一步理解。人工间苗和移植,将使植株有选择地、更好地生长,这是对“人工选择、自然选择”概念的思考。所以,让学习者全面认识事实,是STC课程对概念的广泛理解的一种思考。只有让学习者广泛关注概念的各个角度,通过对相关联的各个领域进行探究,对概念的理解才会更深入、更深刻和更科学。
二是强调科学概念的理解必须建立在各个核心概念紧密联系的基础上,不仅是让学习者理解单个概念,而且希望学习者在多个重要概念之间寻找相互联系,以获得更多的支持,使概念的理解发生在多脉络的情境中。
把学习置身在一个广泛情境的概念学习过程中,用大量证据支撑每一次概念的建构,使学习者对概念的理解始终处于一个尽可能全面的逻辑实证基础之上,这样的方式显现出以下优点:
孩子对概念的理解是全面而深入的。
孩子参与了多个模块的探究,拥有自己进行鉴别和思考的机会。
在不同概念领域中孩子能主动寻找彼此间的联系并生成真正的理解。
教育实施者需要将概念置身在一个更大范围内的应用,并联系同一年级层次中相关概念之间的结合点,使学生有机会了解事实的全部。
[关键词]生命科学、本质、发展、应用、社会、生活
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0132-01
一、对生命科学的认识和思考
现代社会科学技术的飞速发展,极大地推进了人类社会的进步,而生命科学领域更是尤为突出,生命科学的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术早已成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的,它是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。
大千?生命世界,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成,这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础;所有生物体都能够进行新陈代谢,并在新陈代谢过程中不断的生长;所有生物体都能够进行繁殖产生后代,由于受基因控制和基因改变的影响,生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。
细胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础,被称为生命的基本结构单位和功能单位。
从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。直至20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度,一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后,以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展
二、生命科学与社会发展
生命科学是一门神圣的学科,社会的发展离不开生命科学。
医学领域:1929-1943年,青霉素的发现,拯救了二战后期几百万人的生命,抗生素的广泛使用。
遗传学领域:1953年,沃森和克里克首次提出DNA双螺旋结构,揭开了遗传的神秘面纱。
生命科学领域:1997年2月,首例哺乳动物――克隆绵羊“多莉”的诞生;农业领域:转基因棉的研制成功,害虫防治的突破发展。
环境领域:“超级菌”的研制成功,极大程度上解决了海上石油污染的问题。
目前,社会上出现了很多种复杂的疾病,例如糖尿病、心脏病等,光靠有限的医学药物是远远不够的,好多人因此丢失了生命,基因工程的出现给医学领域带来了曙光,科学家们利用基因工程生产出某些特殊的基因和世界上难找的蛋白质,比如说,科学家利用转入转胰岛素基因的大肠杆菌来生产人们所需要的大量胰岛素,大大缩短了胰岛素的生产周期,治愈了更多的胰岛素病人。基因工程还生产出了大量的基因产品,如人的生长激素、干扰素、白细胞介素-2等,对人类的发展起到至关重要的作用。
三、生命科学与我们的生活
进入二十世纪八十年代,生命科学更使势不可挡,雄居影响当代人生活的四大科学之首,目前,生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊生物学占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域
以下一些生活中的案例来说明生命科学对我们生活的影响:
在山东,医学专家为60岁的刘为荣换了心脏。我国自上世纪80年代末开始做心脏移植手术以来,刘为荣是年龄最大的“换心人”,现在他像正常人一样安排起居。
在上海,上海生物制品研究所生产出第一批高质量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不仅接种保护效果好,而且临床副反应极少,适合各种年龄段的人群接种,最受市场青睐。
在日本,东京齿科医科大学和大日本印刷公司借助特殊的印刷技术,成功培育出与人体血管原来形状相同的毛细血管,有望用于治疗心肌梗塞。
在美国,其国家人类基因研究所宣布,他们已绘制成功首张狗基因测序草图,显示狗与人类的基因数量大致相同。这一成果有助于人类对与基因相关的疑难病症的研究。
在新加坡,科研人员发现经高温和超声波加工处理后的动物骨骼植入人体后,可能不会发生感染或排斥反应,这为异体骨骼移植带来了新希望。
在韩国,研究人员首次培育成功转基因荧光鸡,使转基因鸡蛋在食品、制药等领域的大规模应用进了一步。
以上这些告诉我们,生命科学就是为我们的生活服务的,它的出现和发展就是为了使我们的生活更加美好。
【关键词】生物学 核心概念 核心概念教学 新课程
生物学是一门研究生命现象及其活动规律的自然科学,它以一系列核心概念作为分析、推理、判断和综合等逻辑思维过程的依据来揭示本学科的基本规律。生物学概念不仅是生物学科的基础,而且是生物学领域最基本的语言表达单位。新课程改革的一个核心就是“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。可见提高科学素养不是追求对科学事实和信息量的更多占有,而是要求对核心概念和科学思想的深刻领悟。更重要的是培养学生接触到新的“原理、规律和方法”时能借助生物学概念能进行自我阐明的能力。因此,学生能否牢固地、准确地建立起反映生物学思想的基本的生物学核心概念体系,应当是中学生物学教学的主要目标。
一、对生物学核心概念的认识
在学科教学中,建构汇集信息片段的知识结构,并将其纳入到信息结构之中,这个知识结构的节点就是核心概念。在生物学这门基础自然科学中,离不开对事物和现象的具体描述和分析。生物学的核心概念,是指代表生物世界中同类的“事”、“物”及“规律”。我们要从众多的生物学概念中提炼出能反映学科本质的、构成学科骨架的概念,因为这样的概念可以统摄学科的一般概念,可以揭示一般概念之间的联系,具有统整学科知识的功能,这样的概念就叫核心概念。我们在课堂上抓住生物学的核心概念进行教学,教学中前后一致、将生物学思想主线贯穿始终,致使学生对生物学现象本质的认识深入,提高学生解决生物学实际问题的能力,这对学生的终身发展是极其有利的。
二、为什么要进行生物学核心概念的教学
第一,生物学核心概念有助于提升学生的科学素养。
考试评价已经悄悄地由事实性知识的记忆转向对核心概念的理解。近几十年来,特别是DNA分子双螺旋结构破译以来,生物学的研究进入到分子生物学水平,生物科学知识呈现出爆炸性的增长,面对如此繁多的知识,如果仍然要求学生记忆生物学事实,哪怕是一些经典的生物学事实,恐怕也很难做到。最基本的概念、原理、规律等一般不发生巨大的变化,创设新的情境,要求学生应用概念、原理、规律等来分析解决问题,以此来评价学生的学习,已成为评价学生学业的主流方向了。
第二,生物学事实往往是相互孤立的,难以建立合理的联系,组成一个合理的结构,因此对生物学事实的考查往往是检查学习者是否记住,是否记得清楚。而生物学概念主要是在运用中得到巩固,概念的运用是把已经概括化的一般属性应用到特定场合。
第三,生物学核心概念具有统摄思维功能。核心概念的提炼和梳理需要按照知识的内在联系和规律性,将零散的整体化、条理化,建构起脉络清晰、条理分明、相互之间有机联系的体系。
第四,生物学核心概念具有很强的迁移教育功能。概念的过程也是概念的具体化过程。一般而言,概念的应用有两种途径:一是引证具体实例来说明概念的内涵和外延;二是运用概念来解决实际问题。
三、如何进行核心概念的教学
1、以教学单元作为建构核心概念体系的基本单位
教学单元是一个相对完整的教学内容体系,它由若干节具有内在联系的具体内容组成,它们之间形成了一个有机整体,因此教学单元是学生知识结构形成和发展的基本单位。
2、充分应用生物科学发展史建构核心概念体系
生物学概念的发展史中,不仅记载着生命科学知识的形成过程,而且蕴涵着科学家的创造思维方式。所以学习生物学概念的发展史,不仅有利于更好地理解、掌握生物学概念,而且有利于学生形成科学的观念,提高生物学科学素养、提高学生的探究能力、培养学生的“三维目标”、实现学生科学素养和人文精神的和谐统一。
3、通过模型法建构核心概念体系
“模型”是人们按照科学研究的特定目的,在一定的假设条件下,用物质形式或思维形式再现原型客体的某种本质特征。在实践教学中主要有物理模型、数学模型、概念模型,通过构建模型和直接认知模型来把握生物学概念,是当前课改实践中的常用科学方法。模型法可以让抽象问题更易理解和直观化。
4、通过概念图方法建构核心概念体系
“知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的”。概念图是一种用节点代表概念,连线表示概念间关系的图示法。通过建立概念网络,不断地向网络增添新内容,有助于学生激发学习动机,创造新知识,形成有意义的学习过程。
生命科学中的“规律、原理和方法”都是借助于有关生物学概念才得以表述。而概念是人脑对现实的对象和现象的一般特征和本质特征的反映。因此,在生物学教学中学生准确、深刻地理解、掌握概念,不仅是学好生物学的前提,也是发展学生智力和逻辑思维能力的必要条件。因此,生物教师要重视概念教学,运用有效的策略帮助学生正确理解和运用概念,进而运用生物学原理、规律解决生产、生活实践中的有关生物学问题。
参考文献:
[1]戢守志等译.美国国家科学教育标准.北京:科学技术文献出版社.1999.
[2]The California State Board 0f Education, Science Framework, California Department 0f Education. 2000.
[3]H.Lynn Erickson著,兰英译.概念为本的课程与教学.北京:中国轻工业出版社.2003