發(fā)布時間：2024-01-19 14:55:27
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的生物學(xué)重要概念樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
（一）學(xué)好生物學(xué)概念是學(xué)生學(xué)好生物學(xué)的最為關(guān)鍵的一步
生物學(xué)是一門自然科學(xué)，其科學(xué)性、嚴(yán)密性較強，并且有一定的實用性。但由于多種原因，生物學(xué)沒有像其他學(xué)科一樣受到重視，所以學(xué)生對生物學(xué)存在膚淺的認(rèn)識，認(rèn)為生物就是一門記憶和背誦的學(xué)科，并且傳統(tǒng)教育也強調(diào)對事實信息的記憶和背誦，要達到深層次的理解程度僅僅依靠大量的事實記憶是遠遠不夠的，必然要涉及對概念原理的抽象和概括。重要概念對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響主要包括以下三個方面：重要概念會對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)起到一個支撐作用； 學(xué)生在理解這個世界和解決問題的過程中，更多地需要用到對重要科學(xué)概念和原理的理解，在理解的基礎(chǔ)上運用，而不是靠記住的一兩件孤立的和零散的事實； 如果學(xué)生依靠自己頭腦中的重要概念構(gòu)建起一個知識框架的話，那么這樣一個知識框架可以比較長時間地留在學(xué)生的頭腦之中。有了這個框架，學(xué)生更好地把一些事實性知識有條理地儲存在這個知識框架中，知識就不是零散和孤立的，而更有邏輯性和條理性。
（二）加強重要概念的內(nèi)涵教學(xué)，它對教學(xué)的深度和廣度起到重要作用
在新《課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出用描述概念內(nèi)涵的方式來傳遞概念可以更好地針對學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知能力來確定概念教學(xué)的深度和廣度，以期切實達到預(yù)期的教學(xué)效果，并為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，實現(xiàn)重要概念的螺旋式發(fā)展。在初中生物學(xué)概念教學(xué)中，既要揭示其實質(zhì)，又要符合學(xué)生的接受能力。例如，DNA是主要的遺傳物質(zhì)?；蚴前z傳信息的DN段，它們位于細(xì)胞中的染色體上，是《標(biāo)準(zhǔn)》的第七個一級主題：生物的生殖、發(fā)育和遺傳中的重要概念。投影的二級主題為生物的遺傳和變異。具體內(nèi)容說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)、描述染色體、DNA和基因的關(guān)系。
生物的生殖、發(fā)育和遺傳是生命的基本特征。植物、動物和人通過生殖和遺傳維持種族的延續(xù)。人的生殖、發(fā)育和遺傳的基本知識對于學(xué)生認(rèn)識自我、健康地生活和認(rèn)同優(yōu)生優(yōu)育等具有重要作用。學(xué)習(xí)動植物的生殖、發(fā)育和遺傳的基本知識以及遺傳育種在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的知識，有助于學(xué)生認(rèn)識生物科學(xué)在生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展中的作用。
遺傳和變異是生物界中普遍存在的現(xiàn)象，遺傳信息的傳遞、表達和改變是遺傳和變異的實質(zhì)?！癉NA是主要的遺傳物質(zhì)和基因是包含遺傳信息的DN段，它們位于細(xì)胞中的染色體上”。學(xué)生學(xué)習(xí)“遺傳性狀是由基因控制的，基因攜帶的遺傳信息是可以改變的”具體內(nèi)容有染色體存在于細(xì)胞核中，由DNA和蛋白質(zhì)組成、有遺傳作用的是DNA。DNA是主要的遺傳物質(zhì)，基因是DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段，每個基因攜帶某種特定的遺傳信息、基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來表達遺傳信息等。教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生形成有關(guān)遺傳物質(zhì)的概念，從而構(gòu)建以生物體、細(xì)胞、染色體、DNA、基因、蛋白質(zhì)和性狀等為主的概念體系。
染色體存在于細(xì)胞核中，是一種容易被堿性染料染成深色的物質(zhì)。染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中有遺傳作用的是DNA。每一種生物細(xì)胞內(nèi)的染色體的形態(tài)和數(shù)目都是一定的。DNA（脫氧核糖核苷酸）是主要的遺傳物質(zhì)，大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA，所以DAN是主要的遺傳物質(zhì)?；蚴怯羞z傳效應(yīng)的DN段，位于染色體上。
（三）關(guān)注重要概念可以糾正教學(xué)誤區(qū)
學(xué)生知道了某個名詞術(shù)語絕不意味著就理解了這個概念，在生物學(xué)教學(xué)中教師將注意力過分集中在概念的替身―名詞或術(shù)語上而不是對概念的理解上，學(xué)生同樣把注意力集中在概念的記憶上，認(rèn)為眾多科學(xué)概念是“死的知識”，而不是把注意力集中于去提出和解答有關(guān)真實世界中與生物學(xué)有關(guān)問題上，從而陷入了誤區(qū)?！稑?biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為：“在教學(xué)過程中，教師還必須注意到學(xué)生頭腦中已有的概念，特別是那些與科學(xué)概念相抵觸的錯誤概念，課堂教學(xué)活動要幫助學(xué)生消除錯誤概念，建立科學(xué)概念?！?/p>
這就要求在教學(xué)中選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈ纾焊拍畹脑佻F(xiàn)、復(fù)述、問答、練習(xí)等加深理解，合理構(gòu)建知識框架。如在學(xué)習(xí)“多細(xì)胞生物體的組成”中，使學(xué)生復(fù)述相關(guān)概念，通過歸納、比較，以此構(gòu)建知識框架。
細(xì)胞――分裂――分化――組織――器官――植物體
細(xì)胞――分裂――分化――組織――器官――系統(tǒng)――人體
關(guān)鍵詞：初中生物學(xué)；重要概念；建構(gòu)；教學(xué)策略
中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）21-0068-02
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）強調(diào)了凸顯重要概念的教學(xué)，明確提出：“生物學(xué)重要概念處于學(xué)科中心位置，包括對生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)及相關(guān)科學(xué)具有重要的支撐作用?！辈恼n程內(nèi)容的10個一級主題中確立了50個需要幫助學(xué)生形成的生物學(xué)重要概念。在教學(xué)研究與實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對一些專業(yè)性強的重要概念感到抽象，難以理解，易于混淆。那么，如何幫助學(xué)生建構(gòu)這些生物學(xué)重要概念？我們以蘇教版七年級上冊“第四節(jié)植物的呼吸作用”一節(jié)的教學(xué)為例，談?wù)劷虒W(xué)實踐中的一些做法。
一、創(chuàng)設(shè)問題情境，激活學(xué)生思維，引入科學(xué)概念
“學(xué)起于思，思起于疑”。問題是思維的起點，也是思維的動力?！爸参锏暮粑饔谩笔恰吧锶χ械木G色植物”單元的教學(xué)重點和難點之一，在植物體生命活動中占重要地位。由于呼吸作用是發(fā)生在植物體內(nèi)的一種復(fù)雜的生理活動，學(xué)生日常生活中感性認(rèn)知很少。那么，怎么使學(xué)生對學(xué)習(xí)的概念或相關(guān)內(nèi)容的知識感興趣呢？我們通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活密切聯(lián)系的問題情境來激活學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)概念學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)實踐中收到了較好的效果。例如，“同學(xué)們，人和動物都需要呼吸來維持生命，那么，植物是否也像人一樣進行呼吸呢？（學(xué)生會七嘴八舌地展開討論，大部分學(xué)生認(rèn)為植物也要呼吸，但與人不同的是吸入二氧化碳、呼出氧氣。）接著問：同學(xué)們的猜想到底對不對呢？通過創(chuàng)設(shè)這樣的問題情境，好比一石激起千層浪，會深深地觸及學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)和探究欲望，將學(xué)生自然引入到探究植物呼吸這一基本生命現(xiàn)象中來。教學(xué)實踐表明，教師圍繞重要概念和教學(xué)目標(biāo)，在深入挖掘教材資源，聯(lián)系學(xué)生生活的基礎(chǔ)上，創(chuàng)設(shè)與概念本質(zhì)屬性相關(guān)聯(lián)的、直觀具體、真實多樣的問題情境，就能夠激發(fā)和保持學(xué)生持久的學(xué)習(xí)動力和興趣。
二、參與實驗探究，引導(dǎo)歸納總結(jié)，建構(gòu)科學(xué)概念
“新課標(biāo)”在“教學(xué)建議”中指出，為了幫助學(xué)生形成正確的生物學(xué)重要概念，教師需要向?qū)W生提供各種豐富的、有代表性的事實來為學(xué)生的概念形成提供支撐。結(jié)合蘇教版七年級上“第四節(jié)植物的呼吸作用”教材內(nèi)容，考慮到學(xué)生缺乏相關(guān)的化學(xué)知識（如學(xué)生對二氧化碳的性質(zhì)不了解），教師應(yīng)該選擇和提供哪些生物學(xué)事實幫助學(xué)生建構(gòu)呼吸作用概念呢？我們主要采用引導(dǎo)學(xué)生實驗探究的方法，觀察生命現(xiàn)象，在閱讀思考、交流表達等自主學(xué)習(xí)、合作探究活動中內(nèi)化、建構(gòu)概念。實驗前先讓學(xué)生閱讀超鏈接――化學(xué)知識，根據(jù)自己了解的化學(xué)知識設(shè)計一個驗證人體呼出氣體中含較多二氧化碳的實驗，然后請一名學(xué)生上臺演示實驗。這樣，學(xué)生對二氧化碳的鑒定方法就有了直觀的認(rèn)識。接著組織學(xué)生分組實驗，并通過PPT呈現(xiàn)一系列問題串：①植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的實驗中，為什么要用密閉的黑色塑料袋裝蔬菜？新鮮的蔬菜和燙過的蔬菜有什么不同？②A、B袋內(nèi)的氣體使石灰水發(fā)生變化了嗎？比較兩只袋內(nèi)的氣體，說明植物呼吸過程中產(chǎn)生了什么氣體？③植物呼吸作用消耗氧氣的實驗中，小木條的火苗在甲、乙兩只錐形瓶內(nèi)火焰有無變化，為什么？比較兩只瓶內(nèi)的氣體，說明植物呼吸過程中消耗了什么氣體？氧氣跑到哪里去了呢？④兩組實驗是否設(shè)計了對照實驗？如果有，分別是哪一組？在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，對比分析實驗結(jié)果，相互討論交流，會說出植物的呼吸作用是在活細(xì)胞中進行的；在呼吸作用過程中會產(chǎn)生二氧化碳，消耗氧氣。至此，學(xué)生對植物體具有呼吸這一生物學(xué)重要事實就有了明確的認(rèn)識，但如何引導(dǎo)學(xué)生歸納、總結(jié)呼吸作用的概念呢？于是，再啟發(fā)學(xué)生思考：“為什么人和植物在呼吸時，吸入了較多的氧氣，而呼出氣體中二氧化碳會變多？”將學(xué)生自然引向?qū)粑饔脤嵸|(zhì)問題的探究。但是，蘇教版七年級上第四節(jié)“植物的呼吸作用”教材可提供學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的生物學(xué)事實資料明顯不足，我們在課前設(shè)計了一個模擬生活情境的實驗給予補充，分別將等質(zhì)量的干蠶豆種子和萌發(fā)的蠶豆種子裝在兩只相同的保溫瓶中24h，上課時，讓學(xué)生用手摸一摸兩只瓶子內(nèi)部，說出感覺是否一樣。從而引導(dǎo)學(xué)生提出探究的問題：萌發(fā)的種子為什么會產(chǎn)生熱量？接著，組織學(xué)生討論，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)，交流補充，得出種子的呼吸作用是一個比較“花費時間”且釋放能量的過程，其中部分能量以熱能的形式散失出來，學(xué)生總結(jié)的“花費時間”可以理解為呼吸作用是一系列復(fù)雜變化的。這樣，引導(dǎo)學(xué)生由表（呼吸）及里（呼吸作用）進行抽象、概括，幫助學(xué)生建構(gòu)了呼吸作用的概念，與此同時，學(xué)生的思維能力、交流表達能力、合作探究能力等得到了有效鍛煉和提高。研究表明，科學(xué)概念只有通過觀察、實驗、比較等有意義的學(xué)習(xí)過程建構(gòu)而來，學(xué)生才會留下深刻的印象并對概念形成較好的遷移與運用能力。“實踐出真知”、“事實勝于雄辯”是能穿越時空的教學(xué)法則，也是概念建構(gòu)過程中眾多教學(xué)策略中的首選。
三、進行比較分析，深化對重要概念的理解
學(xué)生對事物的認(rèn)知是一個從感性到理性的過程。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過對生物學(xué)事實的觀察、比較、分析、歸納與總結(jié)，經(jīng)歷了概念形成的思維過程，幫助學(xué)生建構(gòu)了植物呼吸作用的概念，但在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對呼吸作用概念的本質(zhì)認(rèn)識仍然達不到教學(xué)目標(biāo)的要求，還需要在課后組織學(xué)生對植物光合作用和呼吸作用概念的比較對比，以深化對重要概念的理解?？刹捎昧斜砀竦姆椒◤陌l(fā)生的部位，條件、原料、產(chǎn)物、能量轉(zhuǎn)變等方面引導(dǎo)學(xué)生尋找植物光合作用和呼吸作用概念之間的區(qū)別與聯(lián)系，幫助學(xué)生深入理解概念，辨析概念，掌握概念。
■ 變化在概念呈現(xiàn)的方式
《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》第三部分課程內(nèi)容，10個專題每一個部分都出現(xiàn)了這樣的描述——“教學(xué)中，教師要幫助學(xué)生形成以下的重要概念”。
如“生物圈中的人”專題提出了以下重要概念——
人體的組織、器官和系統(tǒng)的正常工作為細(xì)胞提供了相對穩(wěn)定的生存條件，包括營養(yǎng)、空氣等，以及排除廢物。
消化系統(tǒng)包括口腔、食道、胃、小腸、肝、胰、大腸和，其功能是從食物中獲取營養(yǎng)物質(zhì)，以備運輸?shù)缴眢w的所有細(xì)胞中。
循環(huán)系統(tǒng)包括心臟、動脈、靜脈、毛細(xì)血管和血液，其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養(yǎng)物質(zhì)、廢物和激素等物質(zhì)。
呼吸系統(tǒng)包括呼吸道和肺，其功能是從大氣中攝取代謝所需要的氧氣，排出代謝所產(chǎn)生的二氧化碳。
泌尿系統(tǒng)包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道，其功能是排除廢物和多余的水。
……
認(rèn)真分析這些內(nèi)容，50個重要概念并沒有超出具體內(nèi)容的要求，而是采用了描述概念內(nèi)涵的方式來傳遞概念。標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，用描述概念內(nèi)涵的方式來傳遞概念可以更好地針對學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知能力來確定概念教學(xué)的深度和廣度，以切實達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
■ 聚焦教學(xué)中的研究問題
生物學(xué)概念是學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，目前存在著單純背概念、對概念的內(nèi)涵理解不清的問題。因此，教師應(yīng)該在備課中凸顯研究概念的形成過程，及在概念形成過程中學(xué)生應(yīng)該具有哪些學(xué)習(xí)行為和活動經(jīng)驗。
第一，精選生物學(xué)事實，為形成概念奠定基礎(chǔ)。
以往的教學(xué)中生物學(xué)事實不是多了，就是圍繞概念的選擇不到位，造成學(xué)生構(gòu)建概念的情境事實選擇不足。如圍繞著“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”這一概念，從實驗觀察入手，充分觀察洋蔥、番茄、口腔上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，使學(xué)生認(rèn)識到雖然性狀不一，但都具有細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)。觀察中，學(xué)生能夠排除形狀、大小等非本質(zhì)屬性，幫助學(xué)生主動構(gòu)建細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位這一重要概念。
第二，外顯從事實到概念的思維過程。
事實充分了，是不是就能夠自然形成生物學(xué)概念？在充分的事實背后還需要學(xué)生進行一定的思維加工，如進行歸納、類比、分析等，教師要搭建產(chǎn)生這些思維活動的臺階，尤其在備課過程中要外顯對其的研究過程，預(yù)設(shè)出問題和解決問題的過程。其實，教學(xué)目標(biāo)中的過程方法目標(biāo)常指向這里，而當(dāng)前過程方法目標(biāo)的制定還是比較空，難以落實。
如《觀察根的結(jié)構(gòu)》一節(jié)課，學(xué)生用顯微鏡觀察根的永久裝片，并畫各部分典型細(xì)胞圖，這一教學(xué)過程對學(xué)生是有一定難度的。首先，要能夠用顯微鏡觀察到細(xì)胞，要通過比較發(fā)現(xiàn)根尖細(xì)胞形態(tài)和大小不同；進而，還要發(fā)現(xiàn)在不同中，一定的區(qū)域內(nèi)細(xì)胞性狀和大小又是基本相同的；再從相同的細(xì)胞中找到典型的畫出結(jié)構(gòu)才完成任務(wù)。備課中，教師要將這樣的思維過程納入研究中，設(shè)計一定的指導(dǎo)語，適時給出一定的圖片，才能夠支持學(xué)生完成這一觀察比較活動。
第三，關(guān)注概念之間的聯(lián)系，突顯概念背后的生物學(xué)觀點。
關(guān)鍵詞：初中生物；重要概念；實驗教學(xué)；教學(xué)案例；重要價值
中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-010X（2015）03-0075-04
一、重要概念的提出
2011年新頒布的義務(wù)教育《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》首次提出“重要概念”，提出讓學(xué)生通過掌握重要概念來把握生物學(xué)科本質(zhì)和核心內(nèi)容。初中生物課程共有10個主題，每個主題下設(shè)重要概念，每個重要概念下設(shè)支撐它的核心內(nèi)容，重要概念共50個。其中，有些重要概念容易理解，如科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識、認(rèn)識世界的重要途徑；有些重要概念比較抽象、微觀，如動物細(xì)胞、植物細(xì)胞都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和線粒體等結(jié)構(gòu)，這些抽象的概念，僅僅依靠傳統(tǒng)的講授或者展示模型圖片的方式很難讓學(xué)生對其深刻理解。
二、實驗對促進學(xué)生理解重要概念的價值
生物學(xué)科是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，在生物教學(xué)中應(yīng)該重視實驗教學(xué)。新課程的重要理念是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和終生學(xué)習(xí)的能力，實驗教學(xué)恰恰是培養(yǎng)學(xué)生動手、動眼、動腦進行科學(xué)探究過程。初中生物新課標(biāo)更加強調(diào)實驗教學(xué)的重要價值和教育教學(xué)功能。生物學(xué)科中那些抽象、不易理解的重要概念，需要借助實驗使其顯性化和具體化，比如細(xì)胞膜的選擇透過性這個重要概念可以借助植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗加以展示；另一方面，在生物教學(xué)的某些環(huán)節(jié)需要借助實驗幫助、促進學(xué)生理解概念、知識。
綜上所述，借助實驗促進初中學(xué)生對重要概念的理解可以從兩個方面體現(xiàn)：有的重要概念比較深奧，可以借助實驗剖析概念要素，理解概念內(nèi)涵，符合學(xué)生從感性到理性的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律；有的重要概念借助實驗可對學(xué)生理解某些知識起到畫龍點睛的作用。當(dāng)然，這兩種情況的實驗形式要靈活選擇，可以是演示實驗，可以是驗證實驗，還可以是探究實驗，要根據(jù)教學(xué)目的、教學(xué)實際去確定。
三、借助實驗促進學(xué)生理解重要概念的教學(xué)案例分析
案例1 骨的結(jié)構(gòu)與成分
教材分析：《骨的結(jié)構(gòu)和成分》是初中生物第二冊第八章《生物的運動》第二節(jié)《運動的形成》中第二課時內(nèi)容，是在第一節(jié)學(xué)習(xí)動物運動方式的基礎(chǔ)上，探討動物運動的形成，為學(xué)習(xí)動物的行為打下基礎(chǔ)。本課先讓學(xué)生觀察長骨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析其作用，建立長骨是一個中空的堅實的生活器官的概念；再通過探究魚骨的成分，增強對骨的成分和特性的感性認(rèn)識，推測骨的成分與特性的關(guān)系。然后，介紹在人的一生中骨的成分是動態(tài)變化的，從而使學(xué)生增強體育鍛煉的思想意識，并為學(xué)習(xí)運動打下基礎(chǔ)。
學(xué)生認(rèn)知分析：
1.知識方面：
學(xué)生已有知識：已經(jīng)知道人體的運動離不開骨，并且對骨的堅硬性有一定認(rèn)識。
待解決的問題：骨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；骨是否是生活器官；骨的成分和特性。
2.能力方面：
學(xué)生已有能力：按實驗要求、步驟進行操作，會用一定的方法進行實驗觀察。
仍需訓(xùn)練的能力：根據(jù)實驗材料、用具等進行實驗設(shè)計的能力；對實驗現(xiàn)象進行分析、歸納的能力；小組合作、交流探索知識和解決問題的能力。
教學(xué)實施過程：
小游戲引課：老師說出肱骨、股骨、尺骨等骨的名稱，學(xué)生兩人站在講臺上，其中一位根老師說的骨名稱快速在另一位同學(xué)身上指出來，其他學(xué)生認(rèn)真觀察、評判。
教師提問：從形態(tài)方面看，剛才我們說的骨都是什么骨？學(xué)生答：長骨。
長骨在人體中主要起什么作用？
生物體的結(jié)構(gòu)與功能是適應(yīng)的，是什么樣的結(jié)構(gòu)使長骨具有這樣的功能呢？這節(jié)課就來學(xué)習(xí)骨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
請學(xué)生觀察已經(jīng)鋸開一段的長骨：
觀察方法：一看二摸。
觀察順序：從外到內(nèi)，從上到下。
教師和學(xué)生一起總結(jié)骨的結(jié)構(gòu)和功能。
展示圖片并提問：
1.姚明的長骨中是黃骨髓，為什么還能捐獻骨髓造血干細(xì)胞？如果配型相合，從那里取骨髓？
2.青少年為什么能夠不斷長高？
3.骨折后愈合的骨是什么結(jié)構(gòu)？
4.為什么老人比小孩更容易發(fā)生骨折呢？
過渡：老人比小孩更容易發(fā)生骨折是因為他們骨的特性不同。下面我們來學(xué)習(xí)骨的特性。
學(xué)生以小組為單位觀察魚肋骨，感受骨的堅硬和彈性。
為什么骨既堅硬又有一定的彈性，這和什么有關(guān)呢？
你知道骨里有什么物質(zhì)嗎？
展示骨粉的營養(yǎng)成分表，學(xué)生從中里獲取信息，歸納骨的組成物質(zhì)有兩大類：有機物和無機物。
提出假設(shè)：骨的成分對骨的特性有決定性影響。
引導(dǎo)學(xué)生思考：骨中含有機物和無機物兩類物質(zhì)，是二者共同決定骨的特性，還是其中之一決定骨的特性？我們該如何進行探究？
學(xué)生提出可把兩類物質(zhì)分開，單獨地研究一類物質(zhì)的作用。
提問：顯然，魚肋骨中的有機物和無機物難于簡單分開，怎么辦呢？
學(xué)生提出可以去除骨中的一類物質(zhì)，研究剩下的另一類物質(zhì)的作用。
學(xué)生根據(jù)實驗材料、用具，設(shè)計實驗以探究骨的成分與特性之間的關(guān)系。
演示碳酸鈣粉末在鹽酸中溶解的實驗，展示小麥種子燃燒的實驗圖片，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗中所發(fā)生的變化以及魚肋骨的作用。
提問：你知道在實驗中要注意哪些安全問題嗎？
根據(jù)學(xué)生回答教師出示：
1.正確使用酒精燈和火柴。
數(shù)學(xué)概念是人類對現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系的簡明、概括的反映，并且都由反映概念本質(zhì)特征的符號來表示，這些符號使數(shù)學(xué)比別的學(xué)科有更加簡明、清晰、準(zhǔn)確的表述形式。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，正確理解數(shù)學(xué)概念是掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的前提，是學(xué)好定理、公式、法則和數(shù)學(xué)思想的基礎(chǔ)，對數(shù)學(xué)概念的理解和掌握既是正確思維的前提，又是提高數(shù)學(xué)解題能力的必要條件。而數(shù)學(xué)概念形成的主要途徑可以說是教學(xué)。
三角形的內(nèi)角和這一定理在初中的數(shù)學(xué)中有著舉足輕重的地位，它是初中數(shù)學(xué)最基礎(chǔ)、最重要的內(nèi)容之一，是以后學(xué)習(xí)多邊形內(nèi)角和的基礎(chǔ)，特別是現(xiàn)代生活中的“鑲嵌”，也離不開三角形的內(nèi)角和定理。學(xué)習(xí)它，特別是學(xué)習(xí)它的推理證明，可以發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)、合作探究、推理論證等能力。
根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，學(xué)生在遇到新概念時，總是先用已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)去同化，如果獲得成功，就得到暫時的平衡；如果同化不成功，則會調(diào)節(jié)已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)或重新建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以順應(yīng)新概念，從而達到平衡。本文以《14.2（1）三角形的內(nèi)角和》為題目，說說我是怎樣依據(jù)學(xué)生概念學(xué)習(xí)的這種機制，利用新概念與學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間的差異來設(shè)置出相應(yīng)的教學(xué)情境，以使學(xué)生能夠意識到這種不平衡，從而引起學(xué)生的認(rèn)知需要，促使學(xué)生展開積極主動的學(xué)習(xí)活動。
本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)有：（1）經(jīng)歷對三角形內(nèi)角和進行猜測、說理證實的研究過程，體會直觀感知與理性思考的聯(lián)系和區(qū)別，感受添加輔助線的依據(jù)；（2）掌握三角形的內(nèi)角和性質(zhì)，能運用這一性質(zhì)進行簡單的說理計算。本節(jié)課的教學(xué)難點是：感受輔助線生成的過程，證實三角形內(nèi)角和的性質(zhì)。本節(jié)課是由實驗幾何向論證幾何過渡，初步經(jīng)歷和體驗幾何推理的過程.
作為幾何證明的重要組成部分，這節(jié)課所涉及的內(nèi)容對于幾何證明的學(xué)習(xí)顯得十分重要。其原因一方面在于，這是添加輔助線、進行幾何證明的首次學(xué)習(xí)，學(xué)生對此普遍感到困難；另一方面，這是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》下的“幾何公理體系”第一次循環(huán)的綜合運用，即“兩直線平行，內(nèi)錯角相等”“內(nèi)錯角相等，兩直線平行”的綜合應(yīng)用。
我認(rèn)為本節(jié)課的重點和難點是證明三角形內(nèi)角和為180° 的輔助線的添法。為了證明的需要，在原來的圖形上添畫的線叫做輔助線，輔助線通常畫成虛線。三角形的內(nèi)角和為180°，這個定理學(xué)生小學(xué)已經(jīng)學(xué)過，而且用操作的方法進行了初步的驗證，因此，本節(jié)課主要是定理的證明。在證明的過程中，設(shè)置了一個小提示，“180°是在什么情況下出現(xiàn)的？你可以怎樣建構(gòu)?！庇捎趧倓倢W(xué)習(xí)過平行線，因此，學(xué)生多數(shù)都能聯(lián)想到兩直線平行，同旁內(nèi)角互補；也能想到，平角為180°，學(xué)生有了初步的想法：添加平行線。然后我根據(jù)學(xué)生的特點安排了分組討論證明，學(xué)生經(jīng)過小組討論，一共獲得了如下幾種證明的方法：
方法1：作AD//BC，根據(jù)兩直線平行，內(nèi)錯角相等和同旁內(nèi)角互補，得到∠C=∠DAC，∠B+∠BAD=180°，再根據(jù)等量代換，得∠BAC+∠B+∠C=180°。
方法2：過點A作ED//BC，根據(jù)兩直線平行，內(nèi)錯角相等，得到∠C=∠DAC，∠B=∠EAB，再由等量代換和平角的意義從而得∠BAC+∠B+∠C=180°。
方法3：過點A作ED//BC，延長BA，根據(jù)直線平行同位角和內(nèi)錯角相等，得到∠C=∠DAC，∠B=∠EAD再由等量代換和平角的意義得∠BAC+∠B+∠C=180°。
方法4：過點A，B，C作AD//BE//CF，根據(jù)兩直線平行，內(nèi)錯角相等則∠ACD=∠DAC，∠EBA=∠BAD，再由兩直線平行，同旁內(nèi)角互補，得∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°。
方法5：過點A，B，C作ADBC，BEBC，CFBC，由垂直的意義，得到∠EBC=∠FCD=90°，再由兩直線平行內(nèi)錯角相等，得∠ACF=∠DAC，∠EBA=∠BAD，最后由兩直線平行，同旁內(nèi)角互補得到∠BAC+∠ABC+∠ACB=180°。
關(guān)鍵詞：生物學(xué)；課程標(biāo)準(zhǔn)；概念教學(xué)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出：“生物學(xué)概念是生物學(xué)課程內(nèi)容的基本組成?！鄙飳W(xué)重要概念處于學(xué)科中心位置。教師在設(shè)計和組織教學(xué)活動時，應(yīng)注意圍繞重要概念展開，精選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動內(nèi)容，以促進學(xué)生對重要概念的建立、理解和應(yīng)用。對于概念教學(xué)，我們一線教師首先必須理解其含義。
一、什么是概念
說到概念，人們一般想到的是概念的名稱和定義光合作用，生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)因素……“植物細(xì)胞有細(xì)胞壁”是概念嗎？“生物與環(huán)境相互依賴，相互影響”是概念嗎？在《現(xiàn)代漢語詞典》中是這樣解釋概念的。概念是思維的基本形式之一，反映了客觀事物的一般的、本質(zhì)的特征。人類在認(rèn)識過程中，把所感覺到的事物的共同特點抽出來，加以概括，就成為概念。
二、什么是重要概念
談重要概念，實際上是強調(diào)核心概念。什么是重要概念：“生物學(xué)重要概念處于學(xué)科中心位置，包括了對生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)及相關(guān)科學(xué)具有重要的支撐作用”。費德恩等人認(rèn)為，核心概念是一種教師希望學(xué)生理解并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息之后，仍然能應(yīng)用的概念性知識。埃里克森認(rèn)為，核心概念是指居于學(xué)科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關(guān)鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間，源于學(xué)科中的各種概念、理論、原理和解釋體系，為領(lǐng)域的發(fā)展提供了深入的視角，還為學(xué)科之間提供了聯(lián)系。
三、如何認(rèn)識課標(biāo)中的50條重要概念
1.這50條重要概念是從課程內(nèi)容中提煉出來的重要知識，其中有的是傳統(tǒng)意義上的概念（有概念的名稱、內(nèi)涵和外延），有的不是。課標(biāo)中的“概念”比邏輯學(xué)、心理學(xué)意義上的“概念”要寬泛。不要糾結(jié)于核心概念、重要概念、具體概念的區(qū)分。
2.要理清相關(guān)概念的關(guān)系，把握其內(nèi)容邏輯聯(lián)系，以幫助學(xué)生形成良好的知識結(jié)構(gòu)。例如“生物體的結(jié)構(gòu)層次”主題有六條重要概念。（1）細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。（2）動物細(xì)胞、植物細(xì)胞都具有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和線粒體等結(jié)構(gòu)，以進行生命活動。（3）相比于動物細(xì)胞，植物細(xì)胞具有特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，例如葉綠體和細(xì)胞壁。（4）細(xì)胞能進行分裂、分化，以生成更多的不同種類的細(xì)胞用于生物體的生長、發(fā)育和生殖。（5）一些生物由單細(xì)胞構(gòu)成，一些生物由多細(xì)胞組成。（6）多細(xì)胞生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次：包括細(xì)胞、組織、器官（系統(tǒng)）和生物個體。其中（1）是統(tǒng)領(lǐng)本主題的上位概念。（2）和（3）兩個概念是說明細(xì)胞自身進行生命活動的結(jié)構(gòu)。（4）說明生物體的生長、發(fā)育和生殖等功能是通過細(xì)胞實現(xiàn)的。（5）和（6）兩個概念是說明在結(jié)構(gòu)上細(xì)胞與生物體的關(guān)系。
3.還要區(qū)分事實性知識與概念性知識，詞典中的概念與頭腦中的概念，前概念與科學(xué)概念，正確處理它們之間的關(guān)系。事實性知識本身不能遷移，它是構(gòu)建概念的基礎(chǔ)，只有形成概念后，才能遷移。如，工業(yè)污染區(qū)，深色的樺尺蛾越來越多，淺色的樺尺蛾越來越少（事實）。事實是可以觀察到的，可以被描述的。在此基礎(chǔ)上通過觀察、分析、歸納等一系列思維活動形成概念。概念是思維活動的結(jié)果，概念是以事實為基礎(chǔ)的。如，工業(yè)污染區(qū)，樺尺蛾的變化是自然選擇的結(jié)果（概念）。教學(xué)的目的是幫助學(xué)生在頭腦中建構(gòu)接近于“詞典中的概念”的概念。
一、生物學(xué)前概念的遷移與矯正
學(xué)生在學(xué)習(xí)任何概念性知識之前，實際上都已經(jīng)有了前概念。前概念是存在于人們頭腦中相對于新知識的已有的認(rèn)知，可能是正確的，也可能是片面的或錯誤的。前概念的成因，主要是日常生活中的經(jīng)驗及正確或錯誤認(rèn)識的積累。我們認(rèn)識事物的過程，就是這樣一個從前概念逐步發(fā)展到新概念的過程。無論對哪一門學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，也無論是哪一個年齡段的認(rèn)知，都有這樣的特點，尤其生物學(xué)科與人類生活實際聯(lián)系非常緊密，所以前概念非常豐富。奧蘇貝爾(D.P.Ausubel)的同化論觀點對概念的習(xí)得作了精辟論述，認(rèn)為學(xué)習(xí)者頭腦中已有的知識結(jié)構(gòu)在新概念的習(xí)得中起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)新概念與頭腦中前概念間存在某種類屬關(guān)系時，若指導(dǎo)者能給予有效引導(dǎo)，使學(xué)習(xí)者能將新概念與頭腦中已有概念間的這種類屬關(guān)系進行正確鏈接，將有利于學(xué)習(xí)者將新概念同化到自己頭腦的已有概念體系中，從而習(xí)得概念。因此，如何利用前概念進行有效的生物學(xué)概念教學(xué)，值得探討研究。
正確的前概念是學(xué)習(xí)生物學(xué)科學(xué)概念的良好基礎(chǔ)和鋪墊，它的正遷移作用可成為生物學(xué)概念學(xué)習(xí)的資源和概念學(xué)習(xí)的新的增長點，可使學(xué)生盡快地掌握新知識和知識結(jié)構(gòu)。如學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)概念前自己對生活中的一些生命現(xiàn)象和規(guī)律已有所了解，如：“向日葵隨太陽轉(zhuǎn)”“根的向地性與莖的背地性”，能促進對“生長素”概念的理解；“人感到寒冷時會打哆嗦”“一個球向你飛來時，你會接住或躲開它”，這些都能促進對“激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)”概念的理解；“種瓜得瓜，種豆得豆”“一貓生九崽，連母十個樣”，可促進對“遺傳與變異”概念的理解。這些已知正確的前概念，一方面有助于遷移到新概念的習(xí)得和有意義的建構(gòu)，另一方面，有助于激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣和動機。
片面或錯誤的前概念會成為生物學(xué)概念學(xué)習(xí)的障礙，這些錯誤的前概念如果得不到及時矯正，將影響對生物學(xué)概念的同化和順應(yīng)，使學(xué)生形成錯誤的思維，阻礙生物學(xué)科學(xué)概念的建構(gòu)。如學(xué)習(xí)“植物個體發(fā)育”概念前，學(xué)生頭腦中就有農(nóng)作物的“春天播種，秋天豐收”的前概念，片面地認(rèn)為植物的個體發(fā)育從種子開始，這就阻礙了學(xué)生建構(gòu)“植物個體發(fā)育從受精卵開始”的科學(xué)概念；由于綠色植物能吸收二氧化碳、產(chǎn)生氧氣，學(xué)生自然形成植物呼吸作用吸入二氧化碳、放出氧氣的前概念，這個錯誤的前概念阻礙了“呼吸作用”概念的建構(gòu)。又如，前些時間媒體上猛然間刮起了“吃基因補基因”的風(fēng)潮，在社會上形成“吃核酸長核酸”的錯誤前概念。對于這些片面、錯誤的前概念，必須給予矯正，否則不能建構(gòu)科學(xué)的概念。例如，針對“吃基因補基因”的前概念，可以通過對核酸的消化、代謝、合成的分析，使新知識與學(xué)生的前概念產(chǎn)生沖突，讓學(xué)生暴露出錯誤觀念，正確看待自己原有的生活經(jīng)驗，把對事物表面現(xiàn)象觀察所得到的經(jīng)驗與生物學(xué)知識不一致的地方提出來進行反思，找出矛盾所在，經(jīng)歷思想上的沖突和震撼，造成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不平衡，促成原有知識結(jié)構(gòu)的順應(yīng)，用科學(xué)的概念代替原有的錯誤觀念，實現(xiàn)錯誤前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變。
二、生物學(xué)概念的有效建構(gòu)
瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰(J.Piaget)在其《發(fā)生認(rèn)識論原理》中指出：“認(rèn)知的結(jié)構(gòu)既不是在客體中預(yù)先形成了的，因為這些客體總是被同化到那些超越于客體之上的邏輯框架中去，也不是在必須不斷地進行重新組織的主體中預(yù)先形成了的。因此，認(rèn)識的獲得必須用一個將結(jié)構(gòu)主義和建構(gòu)主義緊密地連接起來的理論來說明，也就是說，每一個心理結(jié)構(gòu)都是心理發(fā)生的結(jié)果，而心理發(fā)生就是從一個較初級的結(jié)構(gòu)過渡到一個不那么初級的(或較復(fù)雜的)結(jié)構(gòu)?！盵1]概念圖的運用能較好地促進生物學(xué)概念的有意義的建構(gòu)，如學(xué)習(xí)“光合作用”的概念時，指導(dǎo)學(xué)生利用概念圖(如下圖)建構(gòu)光合作用的概念，不僅能拓展科學(xué)概念，還能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。它為學(xué)習(xí)者提供了一種學(xué)習(xí)科學(xué)語言的形式和建構(gòu)科學(xué)知識的有效手段，有利于對概念知識的整合，有利于把握生物學(xué)概念的內(nèi)涵與外延，能較好地提高學(xué)生生物學(xué)概念的結(jié)構(gòu)化程度，有助于學(xué)生建立良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。大量的研究表明：概念圖可以幫助教師提高教學(xué)效率，概念圖策略更適合于科學(xué)課程，且生物學(xué)上的顯著性要大于化學(xué)和物理；它可以促進學(xué)習(xí)者進行有意義的學(xué)習(xí)；可以改變學(xué)習(xí)者的認(rèn)知方式；有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。
三、生物學(xué)概念發(fā)展過程的展示
學(xué)習(xí)生物學(xué)的概念，不僅要學(xué)習(xí)概念的內(nèi)涵與外延等理論知識，也要學(xué)習(xí)概念的產(chǎn)生、發(fā)展的演變過程?？茖W(xué)是一個發(fā)展的過程，任何生物學(xué)概念都要經(jīng)歷產(chǎn)生、發(fā)展的過程。其實學(xué)習(xí)生物學(xué)概念的產(chǎn)生發(fā)展的過程，就是學(xué)習(xí)概念的發(fā)展史。
(一)學(xué)習(xí)概念的發(fā)展過程是生物學(xué)科教學(xué)的需求
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中建議安排的學(xué)習(xí)概念發(fā)展史有兩類。一類是必修或選修課本中以課文形式呈現(xiàn)的史料，如學(xué)習(xí)“細(xì)胞”概念時，要求分析細(xì)胞學(xué)說建立的過程；學(xué)習(xí)“光合作用”概念時，要求說明光合作用及其對它的認(rèn)識過程；學(xué)習(xí)“遺傳物質(zhì)”概念時，要求總結(jié)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程；學(xué)習(xí)“生長素”概念時，要求概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用；學(xué)習(xí)“基因工程”概念時，要求簡述基因工程的誕生過程；等等。另一類是建議學(xué)生自行搜集的相關(guān)資料，如學(xué)習(xí)“DNA”概念時，建議學(xué)生搜集DNA分子結(jié)構(gòu)模型建立過程的資料；學(xué)習(xí)“進化”概念時，要求學(xué)生搜集生物進化理論發(fā)展的資料；學(xué)習(xí)“免疫”概念時，要求學(xué)生搜集有關(guān)干細(xì)胞研究進展的資料。除此之外，教材有些專題內(nèi)容還涉及科學(xué)家進行探索的經(jīng)典實驗及資料，如孟德爾定律的發(fā)現(xiàn)、核酸是遺傳物質(zhì)的實驗分析等。
(二)學(xué)習(xí)生物學(xué)概念發(fā)展過程有助于理解概念的科學(xué)知識
科學(xué)是一個發(fā)展的過程，任何生物學(xué)概念都要經(jīng)歷產(chǎn)生、發(fā)展的過程。學(xué)習(xí)概念發(fā)展過程不僅有助于了解概念的演變過程，而且有助于學(xué)生深刻地理解和牢固地掌握生物學(xué)概念的內(nèi)涵與外延，從而理解生物學(xué)概念的科學(xué)本質(zhì)。如在學(xué)習(xí)“光合作用”的概念時，讓學(xué)生學(xué)習(xí)“光合作用”的發(fā)展史：古希臘學(xué)者亞里士多德提出，土壤是構(gòu)成植物體的原料；1642年赫爾蒙特(J.vanHelmont)栽培的柳苗試驗，證明柳樹營養(yǎng)生長物質(zhì)不是來源于土壤，而與空氣和雨水相關(guān)；1771年普利斯特利“綠色植物—燭—小鼠”實驗，證明植物光合作用可以更新空氣；1864年薩克斯“葉片半遮光—碘蒸氣”實驗，證明光合作用可能產(chǎn)生淀粉，并需要光；1880年恩吉爾曼“水綿—好氧性細(xì)菌”實驗，證明光合作用產(chǎn)生O[，2]，葉綠體是綠色植物光合作用場所；上世紀(jì)30年代魯賓和卡門同位素標(biāo)記實驗，證明光合作用產(chǎn)生的O[，2]全部來自H[，2]O。通過概念發(fā)展史的學(xué)習(xí)，學(xué)生自然得出光合作用概念的實質(zhì)，把無機物(O[，2]和H[，2]O)轉(zhuǎn)變成有機物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，同時也清晰地掌握光合作用的物質(zhì)變換的過程及場所。
(三)學(xué)習(xí)生物學(xué)概念發(fā)展過程有助于學(xué)生形成科學(xué)的觀念
英國的“國家科學(xué)課程”中對于引入科學(xué)概念的解釋為：學(xué)生應(yīng)該理解科學(xué)概念隨著時間而改變、發(fā)展的方式，理解這些概念及其應(yīng)用是如何受社會、精神和文化背景影響的。由此不難看出，生物學(xué)概念的發(fā)展史中，不僅記載著生命科學(xué)知識的形成過程，而且蘊涵著科學(xué)家的創(chuàng)造思維方式和靈活多樣的科學(xué)方法，體現(xiàn)科學(xué)家尊重事實、服從真理和實事求是的科學(xué)態(tài)度，以及勇于創(chuàng)新、善于合作和無私奉獻的科學(xué)精神。所以學(xué)習(xí)生物學(xué)概念的發(fā)展史，不僅有利于更好地理解、掌握生物學(xué)概念，而且有利于學(xué)生形成科學(xué)的觀念，提高生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。
四、生物學(xué)概念負(fù)載研究方法的滲透
生物學(xué)是一門自然科學(xué)，也是一門實驗科學(xué)。在生物學(xué)的發(fā)展過程中，尤其是實驗生物學(xué)出現(xiàn)以后，研究手段和方法一直起著非常重要的促進作用。有些研究技術(shù)和方法的出現(xiàn)，甚至使生物學(xué)產(chǎn)生了飛躍性的發(fā)展，如顯微鏡技術(shù)和基因工程技術(shù)等分別導(dǎo)致了近代和現(xiàn)代生物學(xué)的產(chǎn)生。沒有研究技術(shù)和方法的不斷進步，也就沒有生物學(xué)今天的巨大發(fā)展。所以學(xué)習(xí)生物科學(xué)，不僅要學(xué)習(xí)生物學(xué)的概念，還要了解生物學(xué)概念所蘊涵的科學(xué)技術(shù)和研究方法。
(一)滲透傳統(tǒng)的生物學(xué)研究方法
生物學(xué)傳統(tǒng)的方法較多，如觀察法、調(diào)查法、顯微鏡法、放射性同位素示蹤法、解剖法、實驗法等，它們不僅是生物學(xué)積累事實材料的基本手段，而且是檢驗假說和理論的重要途徑。如學(xué)習(xí)“生物體的化學(xué)元素”的概念時，滲透“放射性同位素示蹤法”；學(xué)習(xí)“礦質(zhì)元素”概念時，滲透“土培法”“沙培法”“水培法”；學(xué)習(xí)“葉綠素”概念時，滲透“層析法”和“光譜法”；學(xué)習(xí)“動物激素調(diào)節(jié)”的概念時，滲透臨床觀察法和動物實驗法(如腺體摘除法、腺體移植法、結(jié)扎法、注射法、口服法等)；學(xué)習(xí)“種群”概念時，滲透“標(biāo)志重捕法”。
(二)滲透模型方法
美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》把模型和科學(xué)事實、概念、原理、理論并列為科學(xué)主題的重點，并將構(gòu)建、修改、分析、評價模型作為高中學(xué)生的基本科學(xué)探究能力?！稑?biāo)準(zhǔn)》依據(jù)國際科學(xué)教育的發(fā)展，將模型和模型方法列入了課程目標(biāo)。所謂“模型”，是指模擬原型(所要研究的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)或運動形態(tài))的形式。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本質(zhì)特征。模型方法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種特有形式。如在高中生物課程中經(jīng)常使用的物質(zhì)模型有實物模型如生物體結(jié)構(gòu)的模式標(biāo)本，模擬模型如細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型、各種組織器官的立體結(jié)構(gòu)模型等；思想模型是物質(zhì)模型在思維中的引申，根據(jù)構(gòu)建模型的思想方法的不同，又可以分為兩類。一類是以形象化方法(或稱為意象思維方法)構(gòu)建的具象模型，它是人們在思維中通過對生物原型的簡化和純化而構(gòu)思出來的。具象模型具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，如DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)、生物膜液態(tài)鑲嵌模型等。它能使研究對象直觀化，既可以促進研究，又可以簡略描述研究成果，使之便于理解和傳播。另一類是以理想化方法(或稱抽象思維方法)構(gòu)建的模型，是人們抽象出生物原型某方面的本質(zhì)屬性而構(gòu)思出來的，例如，呼吸作用過程圖解、光合作用過程圖解等過程理想模型，食物鏈和食物網(wǎng)等系統(tǒng)理想模型。[2]《標(biāo)準(zhǔn)》很重視模型和模型方法。例如，“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中有兩個活動建議：“探究水族箱(或魚缸)中群落的演替”和“設(shè)計并制作生態(tài)瓶”，都是運用模型的探究。所以，生物學(xué)教學(xué)中，要結(jié)合生物學(xué)概念的教學(xué)，不斷地滲透模型的方法，這不僅能完善學(xué)生對生物學(xué)概念的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，而且能提升思維能力。
(三)滲透數(shù)學(xué)方法
數(shù)學(xué)方法指運用數(shù)學(xué)語言表述事物的狀態(tài)、關(guān)系和過程，并加以推導(dǎo)、演算和分析，以形成對問題的解釋、判斷和預(yù)測的方法。目前，數(shù)學(xué)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域正起著越來越重要的作用，數(shù)學(xué)方法在科學(xué)教育中的價值更是不言而喻。高中生物課程對數(shù)學(xué)方法的使用主要有三個方面。第一，用數(shù)學(xué)式來定義抽象的生物學(xué)概念?！稑?biāo)準(zhǔn)》沒有明確要求用數(shù)學(xué)式定義概念，但“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中，列舉“種群的特征”這個知識點，如果涉及種群密度，年齡結(jié)構(gòu)和性別結(jié)構(gòu)，出生率和死亡率等，就是用數(shù)學(xué)式定義的概念。這類定量的概念以數(shù)學(xué)方法揭示事物的本質(zhì)及其發(fā)展變化規(guī)律，為研究工作提供一種簡明精確的形式語言，具有重要的科學(xué)認(rèn)識論價值和方法論價值。第二，用數(shù)學(xué)方法對生命現(xiàn)象的空間關(guān)系和數(shù)量關(guān)系進行描述、分析和計算。如以條形圖、曲線圖、統(tǒng)計圖等來表現(xiàn)某一生命現(xiàn)象的統(tǒng)計數(shù)字大小及其變化。第三，用統(tǒng)計方法來研究隨機現(xiàn)象的規(guī)律性變化。統(tǒng)計方法在生物界廣泛存在，學(xué)習(xí)“遺傳定律”時，滲透孟德爾是如何使用描述統(tǒng)計方法對豌豆雜交實驗結(jié)果進行定量觀察和數(shù)據(jù)分析，依據(jù)統(tǒng)計方法從樣本到總體的推理，才發(fā)現(xiàn)了遺傳性狀的分離現(xiàn)象和自由組合現(xiàn)象。
(四)滲透系統(tǒng)分析方法
現(xiàn)代生物學(xué)的分析性研究已深入到分子、量子水平，但為了揭示生命運動的奧秘，還必須從生命系統(tǒng)的各個組成部分的聯(lián)系和相互作用中，從它們和外界環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用中了解整體。這就需要進行系統(tǒng)分析?，F(xiàn)代系統(tǒng)分析包括定性分析和定量分析，高中生物學(xué)教育一般只能做定性分析，如同美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》所要求的“學(xué)會從系統(tǒng)的角度思考和分析問題”。例如，學(xué)習(xí)“細(xì)胞器”的概念時，要讓學(xué)生明白每個細(xì)胞器都具有一定功能，而且它們的結(jié)構(gòu)與功能一般相互聯(lián)系，但要完成某個具體功能時，細(xì)胞必須是一個完整的結(jié)構(gòu)，否則就不行。又如，生物膜也是一個系統(tǒng)，它包括細(xì)胞膜、核膜、液泡膜、線粒體模、葉綠體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基膜等，它們的組成成分是一樣的，但具體的功能不同，它們是相互聯(lián)系、相互制約、不可分割的統(tǒng)一的整體。又如“生態(tài)系統(tǒng)”的概念，是一個宏觀的系統(tǒng)，它們的組成及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)組成一個典型的系統(tǒng)。
五、生物學(xué)概念蘊涵價值的體現(xiàn)
生物課程中的價值觀具有豐富的內(nèi)涵，價值觀不僅強調(diào)對個人價值的判斷，更強調(diào)對社會價值、科學(xué)價值、人文價值的判斷。在生物學(xué)概念的教學(xué)中，要充分挖掘概念所蘊涵的價值因素，并有意識地貫穿于教學(xué)過程之中，這樣才能使情感態(tài)度與價值觀有機地滲透到課程教學(xué)內(nèi)容中去。
(一)實用價值
生物學(xué)與人們的衣食住行、衛(wèi)生保健以及環(huán)保密切相關(guān)。生物學(xué)對人類生活的實用價值是人類發(fā)展史上一個古老的話題，但在今天卻被賦予新的意義。例如，在學(xué)習(xí)“細(xì)胞的分裂、分化、癌變、衰老”“生殖、發(fā)育”等概念時，可以讓學(xué)生了解目前生物學(xué)在植物組織培養(yǎng)技術(shù)、克隆技術(shù)、生殖技術(shù)、器官移植、惡性腫瘤治療等方面的應(yīng)用價值；在學(xué)習(xí)“植物新陳代謝”概念時，可以讓學(xué)生了解生物學(xué)在解決我國目前社會經(jīng)濟發(fā)展的一大熱點——“三農(nóng)”問題中的重大作用；學(xué)習(xí)“發(fā)酵”概念時，讓學(xué)生了解利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精，利用乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品，如人的干擾素、胰島素和生長激素等方面的應(yīng)用價值。
(二)科學(xué)人文價值
人們常說，21世紀(jì)生命科學(xué)將成為帶頭科學(xué)，這一方面指生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展正在極大地影響著人們的生活和經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，另一方面指生物科學(xué)的發(fā)展正在深刻地改變著人類的思想和思維方式。生物學(xué)不僅具有科學(xué)價值，還具有巨大的人文價值。在生物學(xué)概念教學(xué)中，滲透人文性和科學(xué)性的統(tǒng)一，能拓寬學(xué)生的學(xué)科視野，使學(xué)生的抽象思維和形象思維協(xié)調(diào)發(fā)展，既有利于學(xué)生全面發(fā)展，又有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的思維品質(zhì)。例如，在學(xué)習(xí)“酶”的概念時，讓學(xué)生了解有關(guān)酶的諾貝爾獎獲得者及成就，同時，還可以講解其中一些科學(xué)家不畏艱難、不畏權(quán)威，勇于攀登的科學(xué)精神。這樣不僅能激發(fā)學(xué)生以后從事科學(xué)研究的動機，而且能激發(fā)學(xué)生形成勇往直前的精神。
(三)美育價值
關(guān)鍵詞：初中生物教學(xué) 科學(xué)概念 前概念 有效轉(zhuǎn)變
由于學(xué)科處于尷尬地位（如因為未納入中考而被有意無意地忽視），初中生物教師在教學(xué)中要花很多精力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科的興趣，又要降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，不少生物教師便淡化了科學(xué)概念等抽象內(nèi)容的教學(xué)。事實上，在科學(xué)知識的學(xué)習(xí)中有大量的科學(xué)概念，它們是構(gòu)成科學(xué)知識的基本單元，這些概念互相鏈接，才形成了自然科學(xué)的基本框架。要掌握好這個框架，最基礎(chǔ)的是要掌握科學(xué)概念。因此，重視初中學(xué)生生物學(xué)科學(xué)概念的學(xué)習(xí)顯得尤為重要。故而，生物教師在教學(xué)中要善于利用前概念教育資源作有效轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)前概念提升為生物科學(xué)概念。
生物學(xué)前科學(xué)概念(以下簡稱前概念)指的是個體所擁有的概念的內(nèi)涵、外延及其例證與科學(xué)概念不盡一致的生物學(xué)概念。狹義的“前概念”指教學(xué)前概念，廣義的“前概念”指前科學(xué)概念。前概念具有隱蔽性、頑固性和不連貫性；但它并不都是錯誤的概念，它是學(xué)生的精神財富，學(xué)習(xí)者擁有的前科學(xué)概念也可把學(xué)習(xí)引導(dǎo)到當(dāng)前的科學(xué)概念上來，它是個體認(rèn)知的必然產(chǎn)物，也是值得教育者注意和利用的教育資源。如何有效引導(dǎo)學(xué)生將生物學(xué)前概念提升為生物科學(xué)概念，是值得我們關(guān)注與研究的課題。
一、熟悉學(xué)生前科學(xué)概念的由來，刺激學(xué)生內(nèi)因，做好適時同化或順應(yīng)
學(xué)生前概念的由來依內(nèi)外部的維度來分，包括學(xué)生個體及其相關(guān)的外部因素，學(xué)生個體是前科學(xué)概念形成的內(nèi)因，是最根本的來源。外部因素包括與其相關(guān)的初中生物學(xué)教師、初中生物學(xué)教學(xué)資料、同學(xué)、朋友等。學(xué)生個體在接受正式的生物教育之前，同時通過小學(xué)自然科學(xué)關(guān)于生命世界的學(xué)習(xí)，對日常生活中有關(guān)生物現(xiàn)象的大量問題，如能看得見、摸得著的生物如花、鳥、蟲、樹、草及人等形成了較多的前概念，都有了自己特定的理解，因此學(xué)生頭腦中的生物學(xué)前概念涉及的生物學(xué)內(nèi)容相當(dāng)廣泛。
Posner等人結(jié)合皮亞杰的“認(rèn)知建構(gòu)主義”理論以及庫恩的“范式更替”理論，提出了著名的“概念轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)理論”。該理論將科學(xué)學(xué)習(xí)過程看作是學(xué)生原有概念的發(fā)展、修正或轉(zhuǎn)變的過程，這就離不開個體通過“同化”與“順應(yīng)”過程逐步建構(gòu)自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。個體把外界刺激所提供的信息整合到自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)的過程即同化，如在“動物體的結(jié)構(gòu)層次”中，知道細(xì)胞群如何形成不同組織后，能更好地理解器官、系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)層次的形成。這個同化過程中，前概念到科學(xué)概念的遷移是積極的；而原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法同化新環(huán)境提供的信息時所引起的個體認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組與改做的過程被稱為順應(yīng)，這需要教師創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、引發(fā)學(xué)生們的認(rèn)知沖突并想辦法解決，也可利用插圖、模型、實驗，加深前概念的直觀化，使新概念由抽象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w。
二、建立有效的生物學(xué)前科學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，重演概念的發(fā)展進程
為了促使學(xué)生實現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，就是要進行概念轉(zhuǎn)變教學(xué)，生物教師應(yīng)當(dāng)探索有效的生物學(xué)前科學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，重演概念的發(fā)展進程，從而利于學(xué)生理解科學(xué)概念。僅僅告訴學(xué)生“正確”的科學(xué)概念是不夠的。概念轉(zhuǎn)變理論認(rèn)為，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過程是一個概念轉(zhuǎn)變的過程，而不是新信息的點滴積累，并提出了“概念轉(zhuǎn)變”的條件。我們根據(jù)條件不同，可摸索出不同的教學(xué)模式。下面略舉兩例。
情形一：學(xué)生前概念中存在不合理信息，我們可以通過類比，引發(fā)認(rèn)知沖突，重新解釋、修正新概念并應(yīng)用。類比是在解釋難以理解的抽象概念時，使用的一種重要的概念性工具，它可以促使新概念得以被理解。生物學(xué)教師應(yīng)該將教學(xué)視為幫助學(xué)生逐步獲得較為復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象的有關(guān)理論的過程。如在“生態(tài)系統(tǒng)”概念的學(xué)習(xí)中，不少同學(xué)認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)就是指生物們形成的整體。
情形二：前科學(xué)概念和其他領(lǐng)域(目標(biāo))知識之間的原理有相似性，可以在已知知識領(lǐng)域和未知知識領(lǐng)域中間嘗試搭橋模式。如學(xué)習(xí)了動物體的結(jié)構(gòu)層次，通過“細(xì)胞-組織-器官-系統(tǒng)-動物體”這一流線圖類比分析植物體，從而概括植物體的結(jié)構(gòu)層次。再如宏觀的生態(tài)世界―肉眼可見的生物世界―微觀的生物世界（如細(xì)胞、器官、系統(tǒng)、個體、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等概念）都可以用到這種搭橋模式去學(xué)習(xí)。
法無定法，貴在得法，有效的生物學(xué)前科學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)方式也是多樣化的，這就需要我們不懈探索。
三、在生物實驗教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生主動地探究，在探究中重建科學(xué)概念
科學(xué)來自實驗，概念源于實踐。實驗是生物學(xué)科的基本特征，又是學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識、探究科學(xué)方法和解決問題的重要途徑。如要糾正“是一朵花”這樣的錯誤概念，最好的辦法就是讓學(xué)生觀察，主動探究解剖的結(jié)構(gòu)，自己得出“是一個花序而不是一朵花”的科學(xué)結(jié)論。事實對于學(xué)生來說是最有說服力的，親身體驗各種各樣的探究活動是轉(zhuǎn)變錯誤前概念，建構(gòu)科學(xué)概念的有效辦法。
引導(dǎo)學(xué)生主動地探究，因為科學(xué)本身就是一個不斷發(fā)生、發(fā)展的過程，以科學(xué)歷史作為支撐，引導(dǎo)學(xué)生沿著前人探索生物世界的足跡，一方面，可以學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(xué)的精神；另一方面，可以使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)、掌握科學(xué)研究的方法。在這過程里，通過研究活動，借助或校正學(xué)生已有的前概念教育資源，讓學(xué)生更容易理解、掌握科學(xué)概念。例如，關(guān)于“光合作用”概念教學(xué)，我們安排了在光照下金魚藻釋放了使快熄滅的衛(wèi)生香復(fù)燃的氣體，學(xué)生推理是光合作用產(chǎn)生了氧氣，然后展示普利斯特利的三個小實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)植物可以更新動物呼吸的氣體，但不確定是利用二氧化碳作為原料，這時可以演示在氫氧化鈉和清水兩種環(huán)境下綠葉植物的光合作用狀況來證明。最后在“綠葉在光下制造有機物”實驗中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)未遮光的部分脫色后遇碘變藍，結(jié)合薩克斯的實驗讓學(xué)生領(lǐng)悟光合作用曲折與艱辛、繼承與創(chuàng)新的歷程，讓學(xué)生在實驗和歷史的背景與氛圍中體會“光合作用”概念的豐富和完善，并在探究中重建“光合作用”概念。
總之，應(yīng)充分利用前概念這一教育資源，重視生物前概念的由來和轉(zhuǎn)變，啟發(fā)學(xué)生建立正確的科學(xué)概念，利用實驗和生活實際問題來促進學(xué)生思考，探索概念轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，重演概念的發(fā)展進程，幫助學(xué)生最終系統(tǒng)地建立科學(xué)的生物學(xué)概念。
參考文獻：
[1]李高峰.初中生生物學(xué)前科學(xué)概念的研究.2007.
