生命科学的核心概念范文
时间:2023-08-15 17:30:33
导语:如何才能写好一篇生命科学的核心概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【关键词】教材插图高中生命科学使用策略
【中图分类号】G633【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2017)41-0145-02
纵观2011年以来的上海生命科学学业水平考试卷,可发现试题中有大量改编自教材插图的图表信息,这种既源于教材又别于教材的处理方式提醒我们在日常教学中应重视教材插图教学。下面结合笔者教学实践来谈谈教材插图在日常教学中的几点使用策略。
1.教材插图的学习方法指导
沪教版高中生命科学教材通过大量插图,形象、生动、直观地说明了一些生命现象和生命活动规律,但对高中生来说,这些反映微观生命世界的直观插图还是比较抽象,在学习中往往抓不到插图重点,不能很好将图中信息联系起来,从而很难有整体认识。因此需要教师根据插图类型,给予学生正确学习方法的指引。
对于结构模式图,要求学生注意图名、各部分名称、形态结构特点,并与其生理功能相联系;对于生命过程图,要求学生以动态观点,发挥想象力去观察图的发展变化,理解图的内涵;对于推理性插图,要求学生运用所学知识主动分析、判断,如遗传图解;对于表格数据图,要求学生先明确自变量和因变量,再比较数据大小,找出因变量和自变量之间的本质联系;对于坐标曲线图,则在学生分清自变量、因变量基础上,明确曲线起点、终点、最高点、最低点、转折点、交叉点所代表的生命科学含义,最后描述出每段曲线所承载的生命科学规律。
2.教材插图的使用策略
教材插图是对课本文字叙述的概括和综合,一般承载着章节核心概念。如第3章生命的结构基础通过大量结构模式图来建构“细胞是生物体结构和生命活动的基本单位”这一核心概念。若按部就班地让学生辨认结构,记忆各结构功能,就容易割裂各结构的相互联系,也容易忽视细胞多样性。为不影响核心概念的落实,可在插图使用时采用由整体到局部再到整体的策略。以下是笔者在进行“细胞器”教学时,插图使用顺序及教学意图。
2.2整合教材插图,构建生命科学过程
在教学实践中尝试以某插图为核心,多方面拓展、辐射,把图外相关知识引入插图中,增加插图知识容量,帮助学生构建生命科学过程完整知识体系,增加记忆的准确性和持久性。
2.3改编教材插图,提升图文转换能力
生命科学中不乏抽象、复杂的概念原理、生理过程等,即使有文字诠释,学生理解起来还是有一定难度。如为帮助学生理解基因自由组合定律的内涵,笔者在两对相对性状的遗传图解中增加了两对同源染色体,并在染色体上标注两对基因,让学生结合减数分裂中非同源染色体的自由组合现象轻松突破位于其上的非等位基因自由组合这一理解难点。
而对容易混淆的概念,可将有关插图集中呈现引导学生进行比较。如基因交換和染色体易位这两个概念,教材中都有相应插图,但为了明确两者之间的本质区别,笔者模仿染色体易位插图将基因交换插图进行适当改编,如图,让学生通过比较明确基因交换发生在同源染色体之间,而染色体易位发生在非同源染色体之间。
3.进一步思考
以上是笔者在新课讲授时所采用的教材插图使用策略,在一定程度上降低了教和学的“活化能”。如要进一步培养学生信息获取和加工能力,可让学生通过“说图”来展示识图思路,教师从中发现学生识图过程中存在的问题,并及时纠正,从而提升学生思维表达能力。
篇2
关键词:上教版初中生命科学教材;“实验与实践”栏目;教学价值
上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目是教材“学习与探究”模块的核心栏目,该栏目比较系统地论述了生命科学的实验研究方法与实验技能,并对相关的实验实践做了基本的说明和建议。初中学生通过该栏目的学习可获得临时装片的制作、低倍显微镜的使用、动植物的基本观察和解剖、人体基本生理数据的测量、生物分类和检索表的使用、生物活体实验等技能,初步掌握实验观察、比较分析、交流讨论、资料搜集、实践调查等方法,初步养成科学思维的习惯,提升批判性思维和创造性思维品质。因此,教师应积极引导学生通过实验实践,掌握探究生命活动的基本方法与技能,加深对学科概念和规律的理解,建构生命科学的知识体系,培养对生命科学的兴趣,为学生终身发展奠定必要的知识、技能、方法和情感基础。
1“实验与实践”栏目的教学价值
在《上海市中学生命科学课程标准》的内容标准中并未对具体教学内容规定相应的实验,而是提出了相应的活动建议及说明。上教版初中生命科学教材编写者在基于《课程标准》要求下,结合教学内容及学生已有的知识经验,精心设计了“实验与实践”栏目,共涉及15个实验和1个实践活动,每个“实验与实践”栏目均由实验目的、实验内容、方法与技能、实验建议、讨论等几部分组成,其中“实验目的和实验内容”规定了学生要完成的学习内容和达到的具体要求;“方法与技能”重点介绍了生命科学的一些基本研究方法与技能;“实验建议”重点介绍了实验所需器材及完成该实验的主要建议,具有一定的开放性;“讨论”提出的问题是该实验的核心和关键,是对整个实验与实践的概括和深化。其中“方法与技能”是教材“实验与实践”栏目的重要内容,从一般的实验操作技能上升到比较系统的科学研究方法,不仅有利于培养学生科学思想方法和生命科学实验技能,而且对学生开展课题研究和探究性学习活动有很好的借鉴和引领作用。实验实践是初中生命科学教学的基本方式与手段,教学过程寓知识、方法、观念与科学探究能力、情感态度价值观教育于一体,使学生在直观形象、丰富多样的实验实践中,体会学习的乐趣。在学生思维智能发展、科学素养形成及科学方法熏陶等方面具有独特的教学价值。例如,显微镜观察、活体小动物的解剖等基本实验和经典实验,能够培养学生的实验能力和动手能力,增强学生的知识和技能,体现生命科学实验实践的认知价值;测量、观察、调查等实验实践,则让学生学习生命科学的研究方法,体现科学研究的方法价值;此外,也有一些实验实践则引导学生应用生命科学基本原理、方法分析解决生活中遇到的相关问题,形成最基本的生命科学思想,从而理解生命科学的社会功能。因此,教师在教学中应针对某一实验实践的内容特点,在教学预设时充分考虑哪些实验方法与技能是该实验教学的重点和难点,需要在课堂上如何引导和点拨?哪些实验方法与技能可以在课堂上作适当的拓展和延伸?等等。通过“实验与实践”栏目的教学,使学生具备生命科学的基本知识,学会生命科学最基本的研究方法,初步养成科学、健康的行为习惯和生活态度,形成结构与功能的统一、人与自然的和谐、可持续发展以及生物进化等观念。
2“实验与实践”栏目的教学启示
2.1整体思考
“实验与实践”栏目内容,统筹落实相应的目标要求上教版初中生命科学教材“实验与实践”栏目内容既有对学生进行科学方法和探究技能综合训练等比较完整的实验实践,也有侧重训练某一科学方法或探究技能的实验实践,对培养学生的科学素养至关重要。对该栏目中涉及的实验与实践名称、方法与技能和目标要求的梳理见表1。教学中教师必须对“实验与实践”的整体安排有一个清晰的思考。例如,观察人体的基本组织、水质的简易测定和不同水质对水生小动物的影响等实验重点突出了实验观察的基本方法;测量人体的体温、心率、唾液的pH等生理数据、观察条件反射、探究水蚤对光照强度的反应等实验都涉及实验数据的测量、记录、处理、分析等方法;酒精对水蚤心率的影响、探究某一因子改变对生态瓶的影响等实验重点强调了科学探究的过程与方法,并指导学生设计观察记录表及较长时间的观察计划;观察并解剖鲫鱼、蝗虫、花、果实等实验则重点强调了生物的解剖技能及从整体到局部的观察方法,等等。教师通过对实验方法与技能的归类整理,结合实验内容和学生的实际,分析学生应该在哪个实验方法或技能上多下工夫,引导学生把主要的精力放在需要强化的要素上。例如,在“酒精对水蚤的心率的影响”的实验中,可突出实验方案设计中的“对照实验和重复实验”的教学,引导学生关注“对照实验和重复实验”中的细节,如对照组和实验组除酒精的浓度不同外,其他条件都应该相同;实验要重复多次,实验的个体数目越多,结论越可靠;每只水蚤放入酒精溶液中的时间应相同;实验用过的水蚤不要再放回到原来的容器中;每次实验前都要将载玻片清洗干净;等等。而在“探究某一因子改变对生态瓶的影响”实验活动中,可以重点强化“实验方案设计”这一研究方法,让学生分小组讨论设计实验方案,充分感受实验方案设计的主要原则和基本方法,培养学生设计实验的能力和思维的严密性。
2.2优化改进
篇3
一 渗透生物科学技术新信息,培养学生的生命科学意识
在生物学教学中,平时注意搜集一些科学技术的新信息,适时地与课堂教学知识点有机结合起来,使教材基础知识与生命科学发展动态相衔接,有利于培养学生热爱生命科学、从事生命科学研究的志向。例如,对细胞一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例:如利用组织培养技术快速繁殖花卉树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果,人类基因组计划等生命科学的前沿知识。渗透这些知识不仅能拓展学生的生物科技视野,增进学生对生物科技与社会关系的理解,而且能唤起学生的时代感,使其树立生命科学意识。
二 培养学生的科学精神
科学精神是科学品质的核心。科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新。科学的每一次进步,都是对过去的一次革命,它总是要突破以往的窠臼,达到一个新的起点。创新是科学进步的内在动力。创新必需有勇敢的精神作基础,要敢于怀疑现有的观点,敢于冒险,敢于克服困难,敢于接受失败的考验,敢于抵制世俗的偏见和环境的压力,坚韧不拔地追求真理。纵观生物科学的历史可以看到,是科学家们的不断创新才有生物科学的不断进步。因此,在生物科学史的教学中,引导学生学习科学家们的创新精神,有助于学生科学精神的形成。
三 激发学生始终对生物学保持浓厚的学习兴趣
兴趣是最好的老师,浓厚的学习兴趣是人的学习动机的重要组成部分,能激发人的学习积极性和主动性,使他乐于学习,把枯燥的学习转化为一件快乐的事情。孟德尔对生物的遗传现象有着浓厚的兴趣,他用34个株系的豌豆进行了历时8年的豌豆杂交实验,发现了遗传学的分离规律和自由组合规律。
四 培养学生坚持不懈、持之以恒的毅力
生物学的发展,凝结了科学家艰辛的劳动。没有坚韧不拔的毅力和不畏艰险的精神,是不可能取得成功的。如达尔文冒着生命危险做环球考察,虽历尽艰辛,但最终还是完成了巨著《物种起源》;李时珍为编写《本草纲目》,花费了整整27年的时光。作用的发现和探究过程,历经了近一个世纪。生长素的发现历经了半个世纪。遗传学奠基人孟德尔为研究遗传规律,长年累月,默默无闻,在他去世16年后,其他科学家才证实了他提出的遗传学第一和第二规律。有人问显微镜的发明者列文.虎克成功的原因,他举起因长年累月磨镜片而布满老茧的双手说:“这就是成功的原因”。2005年的诺贝尔生理学或医学奖获得者澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦,他们对幽门螺杆菌的研究是从1979年4月开始的,坚持不懈、持之以恒的毅力,使他们找到了胃溃疡等疾病的“元凶”,诺贝尔奖评审委员会说,“现在已经得到普遍证明,超过90%的十二指肠溃疡和超过80%的胃溃疡都是由幽门螺杆菌引起的”。这一发现革命性地改变了世人对胃炎等疾病的认识。让人们不再仅从生活习惯和生活压力中寻找胃病的原因,而是着眼从临床角度使用新的抗生素进行治疗,大大提高了胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡患者彻底治愈的机会。
五 通过实验,模型构建等方式培养学生的操作能力,观察能力及分析问题的能力,养成认真细微的学习习惯与思维习惯
实验是生物学教学中不可或缺的一部分。生物学实验对于培养学生学习生物学的兴趣,掌握生物实验的基本技能,培养学生的学习能力都有重要作用,因此,在教学中要注重实验教学。教师应利用学校的实验室及相关设备进行实验教学,培养学生的操作能力,观察能力及分析问题的能力,在实验的过程中体验科学探究的基本过程,初步形成科学家的一些思维方式和思维习惯,逐步养成实事求是,严谨求实的科学态度和认真细微的学习习惯,这些习惯也为学生以后更好的适应社会生活,解决身边出现的问题奠定了良好的基础。
在实验教学中,如在观察温度对酶活性的探究性实验中,可先让学生进行分组讨论,按照所学的内容进行实验设计,包括实验原理,实验所需的材料,器材,预期的结果,实验的步骤等,然后各小组进行交流,讨论,最后由师生共同总结确定实验方案及实验时应注意的问题。实验时,教师要要求学生认真准确的按照实验步骤进行操作,如实得记录实验结果,仔细分析实验结果,并与预期的结果进行比对,最后得出实验结论。
在教材中许多问题是通过构建模型的方式来解决的,模型包括概念模型,物理模型和数学模型等,在课堂教学中,可以让学生利用身边的工具制作简单的模型,直观的理解一些抽象的概念或过程。
篇4
Abstract: Cellular biology is an important basic course in the lifescience, but its theoretical content is abstract and is mastered with difficulties.How to stimulate students' learning initiative and improve teachingquality? This paper summarizes some experiences in the teaching process that through the reinforcement and improvement of work of classroom, experiment and evaluation etc., stimulates students' interest in study, guides students to think by themselves, and improves the ability to analyze and solve problems, to improve teaching quality, and cultivate the high-quality creative talents those are suitable for the development of new century.
关键词:细胞生物学;教学质量;自主学习
Key words: cell biology;the teaching quality;autonomous learning
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)22-0118-01
0引言
细胞生物学是高等院校生命科学专业的一门基础课程,同时也是一门前沿学科。我国基础科学发展规划中,把细胞生物学、分子生物学、神经生物学、生态学并列为生命科学的四大基础学科,在生命科学中占有核心地位。如何上好这门课?如何激发学生的学习积极性和主动性,有效地提高细胞生物学的教学质量?如何让学生在轻松开阔的氛围中学习领会到细胞生物学的精髓?以下是笔者的几点教学体会。
1开篇激发学生兴趣
“好的开始是成功的一半”。我们在教学过程中尝试用动画开头,选择生动有趣且有一定科学性的动画视频给学生放映,通过老师的讲解使学生对细胞生物学的研究内容有一个概念性的认识和了解,在一个轻松愉悦的氛围中开始细胞生物学的学习。让学生感觉学习不再是枯燥乏味的事情,并对这门课程产生兴趣。这样的开始还有另外一个优势就是消除了学生心理的阴影。从而打消学生的恐惧心理,建立正常的教学环境。
2理论联系实际,加强理性思考的引导
理论联系实际在很多学科教学中被反复强调[1]。原因主要是理论抽象,学生在短时间无法理解。为了使学生尽快理解,采用理论联系实际的方法是行之有效的。联系学生已有的知识基础和生活经验,从已知到未知,从现象到本质,把科学和经验结合起来,使之形成正确的科学概念。虽然理论联系实际可以加深学生的印象,提高学生的学习热情和积极主动性。但我们在培养学生学习兴趣的同时也应注意加强学生理性思维能力的引导工作。随着课程的深入,逐步加强理性思考的内容,逐渐引导学生建立理性思维模式,从规律和机制的角度进行思考,加深对细胞生物学的理解和掌握。
3跟踪前沿报道,开展讨论
细胞生物学不仅是一门基础课程,同时也是一门前沿学科。跟踪前沿报道不仅可以激发学生的学习热情,同时也是对教学内容的补充和更新。所有的知识和理论都是动态的,都处在不断更新的过程中。因此要教会学生灵活运用知识并不断地进行自我更新,学会积极主动地思考问题。细胞生物学的研究中目前还有非常多没有解决的问题,也存在很多学说派别。可以引导学生查阅相关资料,就已掌握的知识和理论展开讨论,给学生留出自学空间和思考空间。
4注重实验环节,引导学生分析问题,解决问题
实验教学既是课堂教学的辅助环节,又是课堂教学的深化与继续[2]。通过实验学生不但可以加深对一些基本知识和基本理论的认知和理解,而且还可以得到专业技能训练;通过动手操作、观察实验现象、分析实验数据、总结实验结果,可以提高观察、分析、综合和解决问题的能力,这些对学生更好地将理论与实践相结合,提高综合素质,更好地适应和接近当今社会人才需求的标准等都有非常重要的作用。在传统实验课的基础上加强实验的探索性。实验可以采取实验小组的组织形式,每个成员在实验中承担不同的工作。根据不同的实验材料或处理的方法不同,可以得出不同的结果。让学生针对不同的结果进行分析讨论,使学生逐步提高分析问题、解决问题的能力。探索性实验是一个积极的、发挥主观能动性的创造过程。这样的实验课不仅可以加深理论知识的理解,还可以使学生学会“提问”。对于实验过程中出现的问题,实验的过程与结果现象间的关系等等进行全方位的分析和思考。这对于学生提高认知能力,跟踪和把握生命科学前沿领域的发展,促进科研素质和综合素质的协调发展都起到重要作用。
5完善考评体系,促进全面发展
考核是教学效果的检验,也是督促学生学习的方法和手段。细胞生物学即基础又前沿,是一门及理论性、知识性、实验性、创造性为一体的学科,为了引导学生的全面发展,科学的评价学习效果,我们在考核过程中采取“多内容多形式的综合考试”。①理论课结束后的期末考试。这是考核项中的重要一环。试题题型广,题量大,覆盖面广。以基础理论、基本知识为主。另有部分较高层次的论述题,书中没有现成答案,必须理论联系实际才能得出答案。即考察了学生对基本知识的掌握,也考察了学生运用理论分析问题、解决问题的能力。②撰写综述或设计一个课题。细胞生物学是一门知识更新十分迅速的学科。针对当今研究的热点问题或学生感兴趣的问题,给学生提供一些信息,让学生查阅相关资料,撰写论文。这种做法不仅可以让学生找到兴趣点,同时对于科研素质的提高有很大的帮助。③实验课成绩。细胞生物学不仅要求学生有扎实的理论知识,而且要具备熟练的实验操作技能和富于创新的思维能力。实验课尤其是探索性实验课是考察学生综合素质的重要指标。根据学生在实验课上的动手能力,实验基本技能的掌握情况,实验报告中对实验过程的总结和对实验结果的分析讨论等内容对实验课的成绩加以评定。
6结语
细胞生物学作为生命科学中一门十分重要的基础课,是一门理论和实践相结合的学科。在教学过程中学生不仅是知识的接受者,更应是教学的主体。授人以鱼,不如授人以渔。合理引导和激发学生的学习兴趣和对知识探索的欲望,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,全方位、多角度的提高学生的综合素质,培养适合新世纪发展的高素质创新性人才。
参考文献:
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关键词:逻辑学 生命科学本质 判断 推理 策略
生命科学教育是科学教育的重要组成部分,它应当使学生认清科学的性质,领悟生命科学的本质。那么,科学的本质是什么呢?科学是人们对自然界的探究过程,探究中会发生思维活动,思维是人类认识的理性部分,它以抽象、概括的方式反映世界。概念、判断、推理等是思维的结构形式,属于逻辑科学的内容,逻辑科学为人类思维提供了必要工具。所以,在教学中合理运用逻辑科学,可以帮助学生透彻理解生命科学的本质。
下面,就运用逻辑科学指导生命科学教育的策略分述如下:
一、判断
判断是肯定或否定某种事物的存在的思维过程,在形式上用一个命题表达出来。什么是命题呢?
1.命题与判断
判断的对象是命题。生物学事实有不同的情况,当人们认识了事物的情况,并通过语句把这种认识陈述和表达出来,就形成了命题。这样,命题都会有所陈述,但命题的陈述是否正确,就需要判断。
2.将命题转化为命题形式
命题与语句有着密切的联系。一方面,任何命题都是通过语句来表达的,没有语句,也就没有命题;另一方面,命题是语句的内容,语句是命题的物质载体。所以,要进行正确的判断,就需要从逻辑的角度对命题的语句进行分析。
命题形式是多种多样的,根据不同的标准可以对命题形式进行不同的分类,根据命题联结词的不同,将命题划分为否命题、联言命题、选言命题和假言命题。例如:
[例1] 否命题:决定果蝇红眼、白眼的基因都不是常染色体上的基因。
[例2] 联言命题:基因和环境都影响性状表现。
[例3] 选言命题:决定果蝇白眼的基因或者在性染色体上,或者在常染色体上。
[例4] 假言命题:如果果蝇白眼性状与性别相关联,那么决定白眼性状的基因就在性染色体上。
以上都是不同形式的具体命题,如果把命题事项用字母代表,舍去命题的具体内容,使命题符号化,则转化为逻辑形式。上述命题的逻辑形式分别为:
[例1] 所有的S都不是P,(否命题)
[例2] a与b有R关系(联言命题)
[例3] P或者q(选言命题)
[例4] 如果P,那么q(假言命题)
上例中的四个命题,通过转化形成了命题形式。[例1]是否命题,就是直接陈述对象不具有某种性质的简单命题。[例2]是联言命题,是陈述若干事物情况共同存在且有某种关系的命题。[例3] 是选言命题,是陈述若干事物情况中至少有一种情况存在的命题。[例4]是假言命题,是陈述某一事物情况存在是另一事物情况存在的条件的命题。
二、用论证法演绎推理
在演绎推理中,推理过程是逻辑证明的过程,要借助于一定的论证方式来完成,而论证方式是论据和论题的联系方式,即在证明中从论据推出论题的推理形式。论证方式是回答“怎样证明”这一问题的,常用反证法、选言证法、假言证法等进行推理。
1.反证法
反证法就是通过证明与原命题相矛盾的反论题的虚假性来确定原论题真实性的间接证明方法。
反证法的逻辑论证过程是:
论题:P
反论题:非P
论证非P假
所以,P真(根据排中律)
例如:
求证:常染色体隐性遗传病。
假设:X染色体隐性遗传病。
证明:如果是Xb决定有病,则Ⅱ-3的基因型为XbXb,,那么Ⅰ-1为XbY应表现有病。Ⅰ-1无病,说明假设错误。
所以,这是常染色体隐性遗传病。
2.选言证法
选言证法又叫做淘汰法。其证明步骤为:先找出与原论题有关的所有可能性,构成一个选言命题,其次,证明原论题外的其它所有选言支不成立,从而根据选言推理的否定肯定式,推出原论题为真。
选言证法的逻辑论证过程是:
论题:p
论证:p或q或r
且非q、非r
所以,P
例如:摩尔根果蝇杂交实验:红眼雌性果蝇与白眼雄性杂交,F1全为红眼。F1雌雄,F2红眼和白眼之间的数量比是3:1,但白眼性状只表现在雄性个体中。
求证: 白眼性状的遗传方式
假设:控制白眼的基因在X染色体上,或在Y染色体上,或在常染色体上。
证明:① 如果在常染色体上,则F2中白眼果蝇的性别还应当有雌性。F2无此现象,所以基因不在常染色体上。
② 如果如果在Y染色体上,则F1雄果蝇应为白眼。F1无此现象,所以基因不在Y染色体上。
③ 由于①、②的结论不成立,因此,剩下的只有最后一种情况。
所以,白眼性状的遗传方式是伴X隐性遗传。
通过上述求证,摩尔根及其同事后来做了这样的假设:果蝇白眼的遗传方式是伴X隐性遗传,Y染色体上没有它的等位基因,进而完成了教材叙述的假言推理,并用测交进行了验证,通过假说演绎法得出了基因在染色体的结论。
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关键词:上海中学;创新素养;生命科学
中图分类号:G630 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0280-03
上海中学是上海市教委直属的寄宿制示范学校。创始于1865年的“龙门书院”。原为“江南四大名中”之一,现为上海市“四大名校”之一。2008年,上海中学获上海市教委批准,率先在上海市开展“创新素养培育实验项目”,并设立40人规模(占同年级学生人数10%)的科技实验班,力图以“聚焦志趣”为核心,探索出一条创新人才早期培育的新路。根据学校的特点,科技班可供选择的专门课程有生命科学、物理、化学、计算机以及工程等五个方向。四年来,此方面的工作取得了有目共睹的实效。本文着重介绍在生命科学创新素养培养方面的一点体会。
一、课程设置
科技班学生,在4学期内必须基本完成高中三年的常规学业。在此基础之上,每周安排1~2个下午的时间,进行科技创新素养方面的教育。具体的课程设置,分为三个模块:基础课程、专门课程和探究课程。所谓基础课程,就是在中学常规课程学习的基础之上,进行数学、物理、化学的双语、双课本教学。即安排一定时间,用英语讲授相关的原版英文教材内容。丛实际效果来看,此举不仅有利于学生对重要科学概念的理解,还有利于他们潜移默化地提高科技方面的英文素养。两者相得益彰。所谓的专门课程,是供学生选择的学科方向。学生在学习一个主要学科方向的同时,还可根据自己的需要,去旁听别的学科方向的内容。这些专门课程,涉及生命科学、物理、化学、计算机以及工程等五个学科领域,由上海交大、复旦大学等高校和科研院所的专家、教授参与设计,并亲临讲授。从难度上看,相当于或略高于国外大学预科水平。本方面课程的目的,重在给学生以知识铺垫、方法指导、信息归纳、思维训练和志向引导。从某种意义上来说,此专门课程,是中学生创新素养培育的摇篮。所谓探究课程,即为课题研究。第2学期启动,第4学期结束,前后1年半的时间。一般根据学生自己的兴趣,提出初步的研究目的、意义、题目。然后在老师的启发和指导下,根据实验条件、实验所需要的时间等,作出必要的调整。尤其在可操作性方面,加以细致的考虑。在此基础之上,安排合适的导师,对课题进行的全过程予以指导。让学生在文献查阅、实验设计、开题报告撰写、实验操作、数据收集和处理以及论文或专利的撰写等诸方面得到锻炼和培养。有关此方面的工作体会,将由另文介绍。从近几年的具体情况来看,高一入学新生对进入科技班越来越感兴趣。这不仅是因为在科技班里多了一些实验能力培养的机会,更加重要的是,科技班的课程设置及相关领域专家教授的讲座,拓宽了学生的视野,为学生将来的人生历程提供了潜移默化的有益的基础。
二、兴趣引导
毋庸讳言,在上海现行的“3+1”高考模式(“3”为数学、语文、英语,为必考课程;“1”为物理,或化学,或生物学,三者选其一)中,生物学在中学教学中所处的地位,尚不能与数学、物理、化学等相提并论,也不如语文、英语等课程那样受到重视。但在所进行的4届科技班的同学中,选择生命科学作为专门方向的学生却是最多的。每届的40名学生中,都有12~13人,在所提供的5个方向中,选择了生命科学领域的课题作为自己的研究内容。究其原因,兴趣乃是主要的动因。在物理现象、化学现象和生命现象这地球上的3大自然现象中,生命现象是最为鲜活的,容易得到学生“天生的”关注。同时,由于教育的进步和信息的发达,学生对当今世界科技的了解,已经有了比较深刻的认知。从能源、环境、农业、医药等方面,生命科学即将显示出来的积极作用,已经初见端倪。在这样的背景下,及时引导和培养学生对于生命科学的兴趣,就显得十分重要。我们请工作在生命科学第一线的大学国家级教学名师和中科院院士等专家、学者,来系统介绍或专题讲解生命科学的发展前沿。内容涉及药物基因组学、现代生物技术对科学与社会的影响、遗传与疾病、微生物分子生态学进展、植物开花分子机理研究进展、纳米生物学、生物医学信号处理及识别、生物医学等。这些充满现实感和前瞻性的演讲,鼓励和巩固了学生对生命科学的自发性兴趣,并引导学生更好地认识生命科学的未来。在引导学生兴趣的过程中,中学本身生物学教师的作用,是根本性的基础。一方面,由于学生相关知识储备不足、各重要知识点之间缺乏贯通的能力,中学生物学教师要起到打基础、穿针引线、帮助学生建立知识框架的作用;另一方面,大学教师对中学生知识结构、心理特点、学习能力等缺乏充分了解,中学生物学教师在创新素养培育中,要起到辅导员和导师的双重作用。因此,在创新素养的培养中,中学教师要起到主体作用。
三、思维拓展
很多人都有这样的经验:学前儿童向大人提问题不厌其烦、小学生举手回答问题最为踊跃、初中生与高中生举手频率下降、本科生举手寥寥无几、研究生非点名不答。造成这种现象的原因,与其说是兴趣的下降,倒不如说是思维的逐次禁锢。在生命科学创新素养的培养实践中,我们发现,有的学生对生命科学的兴趣,其实只是局限在生命科学领域里面很小的一部分,甚至只是一个问题。这提示我们,在学生思维的拓展方面要下功夫。我们在教学当中有个例子:将禽流感病毒感染正常细胞的图片放给学生看,问他们,这属于什么科学技术领域?在经过一番讨论之后,大致能够归纳出:关于病毒本身的研究,属于生命科学领域;关于鸡鸭得了相关的病,属于农业领域;关于疾病传染到人体了,是医学的领域;人染了病需要药物来治疗,则是药学了。也许,这个例子不一定严密,但可以启发学生打破固有思维,尤其是“专业”思维的束缚,拓展他们的思想空间,初步引导他们建立学科交叉的概念。事实上,在中学阶段的创新实践中,学生选择生命科学方向的内容,并不意味着将来就攻读生命科学方面的学士、硕士、博士,乃至选择生命科学作为既定的人生目标。在2年的科技创新过程中,学生感悟到:数学、物理、化学、语文、英语、计算机科学等领域的知识和能力,在完成课题的过程中,俱不可缺。这对打基础阶段的高中生来说,应该是一个非常好的人生体验。目前,高考依然是高校选拔学生的主要依据。我国高校有600多个专业,中学生以及他们的家长要对这些专业详加了解,几乎是不可能的。市场的杠杆作用,人们无法撼动。但我们可以做些力所能及的工作,拓宽思维,培育和提高中学生的创新素养,使其具有更好的认知力和创新力。
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【关键词】新课程 核心概念教学 中学生物
【中图分类号】G 633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)1-0084-02
作为一门研究生命现象以及其运动规律的学科,生物学用来分析、推理、判断以及解释本学科基本规律的依据就是一系列的核心概念。积极有效的核心概念教学方法,能够很好地指导学生使用科学方法解决问题、用科学的观点考虑问题、用创新的精神探索问题。因此,在教学活动中教师要采取探究的教学方式,结合概念图,通过比喻或模型,并借助现代网络多媒体等信息技术辅助手段,帮助学生更好的学习生物学,培养学生的智力以及逻辑思维能力。
笔者结合自己多年的教学实践,对新课程背景下高中生物教师有效地进行核心概念教学的体会做一些体验和探讨。
1、我国生物课程标准中的核心概念
提高学生生物科学素养是我国高中生物课程标准规定的高中生物课程基本理念之一。而生物科学素养指的是公民们参与经济活动、实践活动以及社会活动和个人决策所需要的生物知识、研究能力以及与之相关的情感态度和价值观。与此同时,课程标准还重视学生在现实背景的环境中对生物科学核心概念进行学习以及深入理解的过程。
2、需要核心概念的原因
2.1 提高学生的学习积极性,促进学生更主动的学习
现行教育制度对生物学科的不重视,使得学生对该学科更加忽视。学生们要么觉得生物不重要,要么就采取被动的死记硬背学习方法,对生物毫无兴趣可言。而课堂教学时,教室们也仍然倾向于向学生教授生物学科的事实、原理等知识。在这种情况下,学生根本没有时间对知识进行组织化、系统化的分析,也就无法对其进行有意义的学习。而科学研究式教育模式旨在解决该问题,这就要求我们选择有限的大概念来对探究活动进行组织和安排。
2.2 利于学生的终身发展,提高学生生物科学素养
国家颁布的课程标准是面向全体学生的,因此在该学科的教学中,就不应该一味向学生教授大量生物学事实或者理论。因为不是每个学生将来都要成为生物学家或者以生物研究为职业。而如果学生在课堂上学到的是生物学科的核心概念,则会对其在学校、在社会上遇到的与生物学现象有关的时间和现象的理解产生很大的帮助,并可能成为他们在相关事件中做出正确决策的依据。
3、围绕核心概念开展生物教育的措施
3.1课程标准及教材的编写
课程标准是进行教材编写、老师教学课程开发以及考试评价的主要依据。因此,在制定课程标准的时候应该着重突出核心概念的地位和作用,从而可以更好地指导教师围绕核心概念展开教学活动。
作为教师教学的重要参考资料,教材的编写同样也应该围绕核心概念进行。传统教材一般根据学科主题进行编写,并以主题下的概念、原理以及案例为主要内容。但是,这种组织方式给学生提供的知识和信息是散碎的,学生很难在学习时对核心概念进行把握。而围绕核心概念进行编写的教材则选择以日程生活、前沿科技等内容为主题,每一主题都可以围绕一个核心概念展开。这样就为学生提供了一个很好的学习情境,使其能够通过该情境对核心概念进行理解,进而理解相关的次级概念。
3.2教师教学的视角
作为教学活动的主要组织者,教师同时也是教学活动的主导者。在教学中,生物教师应围绕核心概念对教学活动进行组织。而且,教学活动也要注意与学生的实际生活、生物学科的发展和前沿进展相结合。而对于核心概念的呈现,既可以结合文字、图片以及实物等内容,又可以引入科学发展史,还可结合科学探究活动进行展开。核心概念教学要求学生把已有的经验和新知识、新概念建立联系,这就可能会使学生在学习中产生相异概念(前概念)现象,因此教师要在教学活动中及时发现并转变这一现象。
3.3 考试评价的视角
无论是终结性评价还是形成性评价,如果只是以封闭的尸体作为评价形式、以事实和理论作为评价内容,那就很难引起学生对核心概念学习的重视。这样的评价也会导致学生很容易在考试后大量遗忘死记硬背住的事实和理论,而教师以为学生已经都学会了。因此,在评价中应该采取更灵活一些的方式,除了书面测验,还可以包括探究活动、实习作业等;除了简单封闭的试题,更应该有开放性试题;而评价的内容也应该更多地考查学生对概念的理解和运用,考查学生运用所学知识对实际问题的解决能力。
在生命科学中,所有的规律、原理以及方法都需要借助于相关生物学概念才能够清楚地表述出来。而概念则是人脑对现实生活中的现象以及对象一般特征及其本质的抽象反映。因此,在生物教学中,学生准确、深入地掌握和了解概念,既是学生学好生物知识的前提,同时也是学生发展智利以及逻辑思维能力的必要条件。这就要求生物教师加大对概念教学的重视,在教学中采取有效的措施引导学生正确理解和使用概念,从而提高他们的生物学素养,是他们能够在以后的生活中运用生物学相关原理和规律解决在生产、生活实践中遇到的有关生物学问题。
参考文献:
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正如上面这句引文所述,青少年要想成为当今世界的参与者,应当尽早了解包含科学、工程、技术和数学的STEM学科。因此小学教育中这些学科的高质量将会极为重要,应该逐渐培养起5~11岁青少年对这些学科的兴趣,对其基础知识和实践过程的理解,以及认识到它们与生活实践的联系。这些STEM的学习经历将给予他们在找寻机会及面对挑战时一个条理分明的智力与实践的框架。同时,该经历使得青少年们能够提升并很好地使用从那些学科中得到的经验与观点。
在这篇文章中,我们希望:
・阐明STEM教育的主要目的
・通过3个维度(实践、跨学科概念、学科核心概念)讨论这些学科的本质。
本文将聚焦在STEM中的科学(S)、技术(T)及工程(E)。当然,数学(M)的重要性不言而喻,无论将它作为单一学科还是STEM的组成部分,我们并不会刻意地去贬低数学的重要性。相反。我们坚信数学是青少年高质量教育的基础。数学在科学、技术及工程中的应用使得它们能够更好地结合在一起。数学知识与应用数学的能力更是在我们探究,以及解决关于科学、技术、工程问题的过程中起到了关键作用。
科学从本质上说是探究。科学探究是科学所有分支学科的核心特征,因为这是科学知识产生和被证实的途径。对于科学家们来说它是黄金标准,使得科学家们明白了他们是如何掌握科学知识的,以及可以证明科学家们所掌握知识的证据。因此,科学探究是为了建立知识和理论而产生的一种科学的策略。用《美国国家科学教育标准》(National ScienceEducation Standards,USA,1996)的话说,科学探究是“科学家学习自然世界、基于工作得到证据,提出解释及理论的众多途径”。
工程和技术聚焦在改变自然和人造世界,旨在解决问题或满足人类的需求。通过工程和技术设计创造解决问题的方案。科学探究是科学的基础,设计过程是工程和技术的基础。正如科学探究使科学领域蒸蒸日上,工程及技术中解决问题的方案也通过设计过程得以延伸和发展。
但是,在现实世界中,科学、工程、技术的主要方面并没有相互脱离。科学知识的产生表明了问题或许可以通过工程和技术得到解答。相似的是,工程和技术解决问题的过程同样影响着科学知识的发展,甚至有时产生了新的科学知识。就青少年而言,我们需要让他们理解这些学科之间的基本差异。同样重要的是还要帮助他们认知这些学科之间的紧密关系。
STEM学科的维度
我们使用美国《K-12科学教育框架》(AFramework for K-12 Science Education;Practices,Crosscutting Concepts,and CoreIdeas,2012)中所述的实践(Practices)、跨学科概念(Crosscutting Concepts)及学科核心概念(Core Ideas)比较这3个学科的内容。在每一个学科中,这些维度都紧密联系在一起,每一个维度的缺失都将影响整个学科。也就是说,为了让学习活动能够真实,3个维度的内容都必须清楚明白地体现在活动设计中。
实践――与成功的科学、工程,技术相关联的实践或能力
用“实践”一词代替“探究能力”,是因为在科学探究和解决问题中会同时用到知识和技能。而用“探究能力”一词会让人感觉这排除了解决问题。其实“实践”超越了“能力”,它包含着讨论、争论、评论和科学模型的建造等,它将有关专业人士是如何将实践应用到工作中的综合观点呈现在了眼前。
几十年来,科学教学经历了强调科学探究能力与学习科学事实之间的紧张期。过于强调对事实的认知会使得学生们认为科学与其他学科只不过是一些孤立的信息、做实验或解决问题的简单步骤而已。这将是对任何学科的极大误解。因此,关键是要让学生们实践那些专业人士在这些学科中所应用的,这样做是为了让他们能够明白学科核心概念和跨学科概念。
表1列举了STEM中的实践。需要强调的是在现实生活中这些实践不会呈现线性规律。例如,尽管基于证据的论证被单独列出,实际上论证却渗透在每一个实践中。在实际的科学问题上或是在一个能导致深入理解的现象中都会有论证的出现;在工程和技术中,对于要解决的问题需要论证,在解释、设计过程或得出解决方案时也会有论证的出现;在标准与限制下,讨论哪种解释最符合证据,或者哪种设计能得到最好的解决方案也是论证。总的来说,实践应聚焦于它所用的不同情境。
事实上,这张表中最突出的是科学、工程和技术的实践非常相似。我们都知道科学家们使用这些实践的目的与工程师、技术专家并不相同。但是,在科学、工程和技术中,在实践层面高度的共通性不仅有用,且说明了这些学科交叉的可能性。其实,在科学、工程、技术中差异还是存在的,如科学上的“提出问题”在工程和技术中被“定义问题”所代替;同样,科学中的“构建解释”在工程和技术中变成了“设计解决方法”。
・提出问题vs.定义问题
如果我们认为根据现象提出问题是一个科学活动的“发动机”,那么定义和澄清问题便是工程、技术和一些数学实例中很重要的因素。
好奇心,或者认识、理解,并用科学问题解释现象的欲望常常可以激发科学。对于科学的好奇心显示了科学问题的架构。比如说,学生会想知道“月亮离地球多远”或者“车从一个地方到另一个地方需要多久”,“什么导致了月食”,“如果每天都用浓盐水浇灌植物,它们会怎样”……所有这些都是科学问题并且都可以用科学的方法回答。
工程则集中在问题的阐明与定义上。通过对产品和过程的工程设计解决问题并满足社会的需求。工程师通过定义问题,得到在一定条件限制之内成功地解决方法的标准。同样地,技术最初的焦点也是在识别和定义问题,以此符合人们的需求和技术的专业性。
当然,上述讨论不应该与表中其他实践所产生的问题所混淆。比如在分析和解释数据的实践中会产生诸如“是否科学探究活动会回答最初的问题”,“是否是基于证据提出的解释”,当然也可能是由工程和技术设计的解决方案中不同方法的可行性问题。因此,对于所有的STEM学科,都会遇到与数据收集、解释数据相关的问题。还有些问题是关于信息的交流是否可以达到预期的精准和标准。其中有一些问题可以导致回答一个科学问题的多种方式,或是不同等级的问题解决方案。有时,这种问题会导致那些产生原始设计和科学问题的模型发生改变。根据这些问题的答案,有可能做出放弃之前提出的实验或设计方案的决定。
・建立解释vs.设计解决方法
对于科学,一个很重要的目的是在测试和证据支持下建立科学的解释,以帮助我们理解周围的世界。这样做,科学家们发展出建立在大量重要的知识、测试和数据之上的科学理论。他们用理论或是模型解释现象,预测现象,提升并修改他们之前的知识和对这些现象的理解。科学的解释在观察、数据和科学理论间建立有逻辑的连接。例如:一个有名的科学理论是“微生物理论”。在这个学说中,传染性疾病是由病人身上叫做细菌的微小生物导致的,不同的细菌会产生不同的疾病。如果细菌从一个生病的人传播到一个健康的人身上,它们就可以在这个健康的人的体内传播。人们可以通过消灭这些细菌或者减少它们导致疾病的活动得以康复。很多支持这一理论的证据从成千上万个病例中累积起来。因此某一个人的病症可以被判断为有传染性或是没有,并能被判断为是由某一种特定的细菌导致的,从而可以依据理论和数据的基础确定治疗方法。通过在证据基础上建立理论或者理论模型的过程,科学家们增长了对现象的认识和理解。
但是工程和技术的目的是为了创造一种设计并解决问题,从而满足人类的需求。就像科学中理论的建立一样,工程设计是一个具有系统性和生命力的思考过程。具体的活动包括在工程设计之中,然而即便工程师应用了科学知识,工程设计的过程却与科学探究完全不一样。在定义问题后,他们不得不去考虑必须达到的标准或设计的特点。例如在建桥过程中.他们需要考虑桥的组成部分、控制装置、预期的长度与高度、最大的承载量等。除此之外,他们必须考虑限制条件,如可获得的资源、完成的时间和环境条件。不论是“好”,或仅仅是“还可以”,他们需要在限制条件和解决方案的质量间作出基于权衡的重要决策。在所有的决策中,工程师们需要应用科学、技术和数学的知识。对于所有的目的而言,技术设计和工程设计是一样的。但是,我们意识到技术是由经验、磨炼与学习所导致的,而并非科学。在这些情况下,它比设计更强调工艺。
跨学科概念
有一些概念在所有的STEM学科中都会出现,甚至出现在其他的学科中,这就是跨学科概念。它们产生干阐明各学科核心概念的现象或者问题的过程中。它们有助于理解观察和在数学思维、问题解决方案中建立理论。跨学科概念不是存在于真空中,因此,这些跨学科概念不应该在孤立的调查或问题解决情境中学习,尤其是它们与学科核心概念的发展密切相关。
不论是科学家、工程师、技术专家,还是数学家,这些跨学科概念在看待世界上各种现象时可作为有力且全面的框架。因为它们超越了不同STEM学科之间的边际,它们也被称为统一的概念。我们将它们列在表2中,并提供简洁的说明。
学科核心概念
学科核心概念即是几个学科的核心主题。如物质科学中,有很多概念与物质特征、力、运动有关;在生命科学中有关的则有生物体的生长与发展、与环境的相互依存和适应等。与其相似的是,在地球与空间科学中,有一些概念例如地球、太阳系、天气和气候。工程与技术中的核心概念涉及定义问题并设定问题的边界、提出问题的解决方案,以及了解科学、工程、技术三者之间相互依靠的关系。
当然,与其在基础的科学、工程、技术中讨论学科核心概念,倒不如用4个标准说明什么是学科核心概念。这个思想来自于《K-12科学教育框架》,它告诉我们学科核心概念应该是:
・在横跨科学、工程、技术等多学科时具有广泛的重要性,或者是在单一学科中扮演重要的组织作用
通过这些核心概念,学生们学习了科学知识和对自然事件的解释,例如空气、水、矿物、生物、煤燃料、油燃料等,学习了关于可再生资源和不可再生资源的消耗。在工程设计中,明白了他们所用的自然和人造事物的性质,以及如何去使用它们。他们考虑了产品和生产产品过程中的环境影响。例如,建造桥和生产食物产品的方式对于资源的分配和获取的影响。
・提供理解或调研复杂观点和解决问题的核心工具
对例如材料、能量、燃料的自然资源的学习是学习更复杂知识的基础,如对于物质本质的理解(原子的运动与排列解释了不同材料的性质);能量可以以电、化学、磁及力等形式存在;自然资源的获取影响着工程和技术的产品,人类住处与自然资源的分配和适宜的天气条件密切相关等。
・与学生们的兴趣和生活经验息息相关,或者是可以联系到需要用科学技术认知思考的社会和个人的观点
这是选择学科核心概念的重要一条,因为这些将与学生的生活息息相关。如学生学习生活中可接触到的事物的性质,以及可以改变事物性质的情况,学习能量的类型和能量的影响,并联系他们的人生经历;学习有生命的事物是靠什么生存并生长的;学习人类是怎么利用原材料制造产品和设施的,例如食物、玩具、桥、楼房、自行车。以及各种工程和技术的其他产品;他们还会学习自然资源的短缺是如何影响他们生活的,比如没有规律的雨水、矿物和粮食作物。
・在逐步提升知识深度和复杂度的多种等级中,要做到可教且可学
当孩子们进入小学时,他们了解不同的材料和它们各自的价值。而在小学的前期,他们的学习包括对事物和状态(固体、液体、气体)、天气和一些自然和人造事物的科学认识。在小学的后期,他们会学习由看不见的颗粒组成的物质(空气有重量但是看不见)。在更后期,他们会学习化学,如金属和塑料在不同情况下的用途,他还会根据测量性质识别不同的材料;在生命科学中,他们学习关于人类活动对于地球和生态系统,例如土地、空气、水质和生物多样性的影响。在教育的所有等级中,他们会学习开发自然资源是有益处的,但是这种做法会导致资源的短缺,这归根于不可再生资源的耗尽。
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[关键词] 免疫学 知识体系 教学思维
免疫学是一门新兴的但又发展速度非常迅速的学科,又是生命科学和医学中的前沿科学,其发展水平是反映一个国家综合科学实力及发展水平的指标之一。尽管免疫学与临床疾病关系密切,但在免疫学的学习过程中,其理论知识与其它医学课程之间相对独立,内容抽象,概念繁多,多数学生反映学习难度大,如何有效提高免疫学理论教学质量,是免疫学教学的重点之一。本文从免疫学知识体系的结构特点入手,分析如何提高学生的学习效果,从而提高免疫学教学质量。
一、免疫学教学现状
目前的教学手段主要以多媒体为主以及利用网络开展的网络教学,教学方法上采用了如启发式、互动式、PBL(problem-based leaning,以问题为基础的学习)等多种形式的教学探索。随着对教育理论的深入研究,又从教学模式,教学心理角度等方面多方位地进行理论分析,其主要目的是为了激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性、主动性和自主性。
二、免疫学知识结构特点
免疫学从结构上主要体现在研究水平和知识框架两个特点。从分子水平研究生命现象,是一种看不见,摸不着的感觉,虽然生物化学的研究对象也属于此类,但学生可以很快的把所学知识与实际相联系,在理解运用上有很大的优势。另外,基础部分的各章节内容,相对独立,就如网络中的各个部分,既使某一章节听不懂,并不影响下一章节内容的理解,但在学习免疫应答及后继部分,如病理免疫,临床免疫等,各章节的内部联系才显现出来,就如网络的各个节点,彼此联系。
三、免疫学教学思维
1.定位清晰
新知识学习往往是在已有的知识框架基础上不断地扩充知识节点,通常称之为形象思维。在免疫学的学习中,要注意知识框架的构建以及与其它医学课程的联系,进而在知识体系内部建立有机的各章节联系。例如,抗体本质上是一种蛋白质,学生学习过蛋白质,学习抗体时就要有两个基本定位:在哪和有什么作用。抗体属于一种有免疫功能的球蛋白,有在膜上的和体液中的,主要的作用是结合抗原,然后诱发不同的途径最终清除抗原。有了这种定位,学习时就可以把蛋白质和抗体联系在一起,扩展了原有的框架内容。
2.动态过程
免疫学基础部分的核心是免疫应答,即机体对异种物质的识别、反应的全过程。各章节的学习过程就是整个免疫应答过程各环节分开学习的过程。因此,从表面上看各章节毫无连续性,独自成章,而教师要从本质上把握免疫应答这条主线,将各章节串在应答过程之中,从而使学生逐步建立基本的免疫学知识框架体系。从而在病理免疫、临床免疫等应用部分,则更容易理解在这条主线的各个环节出现异常的表现。
另外,还体现在细胞的不同状态上,从静止期到活化期(即功能状态),则可出现功能状态上的改变。如巨噬细胞以前只是提到具有吞噬功能,而在免疫学中则区分状态,吞噬功能主要体现在细胞活化后,而在静止期的吞噬能力很有限,主要是抗原加工提呈功能。
3.概念转换
免疫学也存在大量的专业词汇,概念解释是授课的一个主要内容。为了把握本质,有必要从另一个角度剖析概念,另外,在不同专业会用各自的专业词汇从不同角度研究同一个物质或过程。例如,在讲解表面标志时,表面标志本质就是细胞膜表面蛋白质,生理学侧重讲解细胞膜表面蛋白的离子通道作用,生化侧重载体物质转运功能,分子生物学侧重信号转导,而免疫则侧重细胞的特殊标志与识别。免疫应答是免疫学中的重要概念,但其本质也是反映了机体与外来物质相互作用的过程,病原体进入机体发生免疫应答过程从微生物角度就是感染过程。通过概念转换、分析本质,加快学生已有知识框架结构的更新。
教无定法,在形式上注重改革教学手段和方法固然重要,作为教师,深入挖掘知识的内在本质与联系,把握知识体系的框架结构,剖析知识结构特征,用通俗易懂的语言深入浅出地讲解专业内容,重视知识的横向及纵向联系,对于学生来说无异于事半功倍。
参考文献:
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从一定意义上说,学生学习知识主要是掌握概念和由概念组成的系统。学生技能的形成是以掌握概念和规则为基础的,规则中包含了概念,一条规则总是由若干概念通过一定关系构成的。生物学概念是中学生物学科知识的重要组成部分,是构成生命科学理论体系的基本单位,因此,对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。
二、影响学生掌握生物学概念的因素
1.概念本身的影响。有的概念比较抽象,有的则比较具体,每个概念又有内涵和外延。具体概念的掌握优于抽象概念的掌握。
2.无关特征的影响。生物学概念是对一类事物的本质反映,强调事物的关键性特征,其他特征会影响概念的学习。
3.感性认识欠缺的影响。学生由于生活经验不足,对事物的本质认识会存在一定的难度。在概念教学中创设一定情境,让学生通过感性认识去学习概念,能提高教学效果。
三、概念教学的策略
通过剖析学生形成概念时产生的问题和学生形成知识表象的原理,按“感知―分析、综合等抽象思维―形成概念”的概念形成过程,实施概念教学。
1.提供丰富的感性材料,使学生形成感性认识,在生物学教学中,主要有演示、实验、各种直观材料、教具(模型、标本等)、图像的观察和联系实际(学生原有的知识和生活经验、生产实际等)和教师用生动的语言进行讲解等。
2.分析概念的本质属性,注重概念的运用,及时进行检查反馈,在获取感性材料的基础上,对材料精密思考、分析,分清本质属性与非本质属性,主要特征与次要特征;并对具体现象进行概括、归纳,最后得到完整的概念。分析概念的本质属性是学习概念的核心问题。
3.找出关键词及关键特征。为了让学生正确把握概念,必须让学生重视概念中的关键词及关键特征,摒弃无关特征的影响,只有这样才能使学生真正把握概念的内涵及外延,应用时才不会出现差错。
4.指导学生学会制作概念图。概念图是用来组织和表征知识的工具,通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框中,然后用连线将相关概念和命题连接,连线上标明概念之间的意义关系。
5.通过实际应用,使概念具体化。学生掌握概念,不能停留在对概念的理解和概念定义作解释的水平上。要让学生用于实践中,学会用概念解释事物的现象。