生物的概念范文

时间:2023-11-13 17:50:35

导语:如何才能写好一篇生物的概念,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。

生物的概念

篇1

【关键词】 高中生物 概念教学 教学策略

【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)11(b)-0048-01

生物学概念是指我们对生物及生理现象本质特征的一些认识。生物概念教学过程中所面临的理解障碍,需要探其因,笔者对于新课程背景下如何继承和形式多样的改进生物概念教学,使学生全面、系统、准确地认识掌握概念谈几点看法。

1 紧抓关键字词,把握概念的精准

从概念的基本构成上看,内涵与外延是概念的灵魂和躯壳,关键词和关键语则是支撑概念的骨架。生物概念是用简练的语言高度概括出来的,其中一些字词都是经过认真推敲并有其特定意义的,它往往提示了概念的本质特征,是生物概念的关键字词,要理解概念的本质,必须从理解关键字词入手。如果不能正确的理解和把握这些要素,在生物概念题的解答中,当然就不可避免的“误入歧途”。

例题:一般来说,一个生物种群的环境容纳量(K值),在不同环境条件下(B)

A.总是相同的 B.总是不同的 C总是波动 D总是上升或下降的

本题旨在考察对“环境容纳量”这一概念的理解。环境容纳量(又称K值)指的是环境条件不受破坏的情况下,一定空间所能维持的种群最大数量。教师可以让学生自己找关键词,找漏了及时补充,并适当点拨:如果这个环境受到破坏了,该种群K值就会发生变化。结合书上高斯所做的大草履虫的实验数据:在0.5mL培养液中放入5个大草履虫的环境前提下,大草履虫的K值为375个;如果换成10mL的培养液,学生自然很容易判断大草履虫的K值肯定不会是375个了。从而让学生认识到概念中的“一定空间”是关键词。此时出现这种类型的选择题就会迎刃而解了。

2 剖析内涵和外延,深化概念的认识

任何一个完整的概念,都有其特定的内涵和外延。概念的内涵是概念所反映的事物的本质属性,外延是具有该本质属性的应用范围条件。只有全面理解和掌握概念的内涵和外延,才能避免死记硬背,才能牢记它,应用它。如对基因概念的理解,其内涵是:(1)从功能上看:基因是控制生物性状的功能单位;(2)从化学本质上看:基因是有遗传效应的DN段;(3)从结构上看:基因由特定的脱氧核苷酸序列构成;(4)从位置是上看:基因主要分布在染色体上,并呈线性排列。所以,基因是控制生物性状的遗传物质的功能结构单位。其外延是:细胞核基因和细胞质基因;显性基因和隐性基因;常染色体基因和性染色体基因等。

3 构建概念图形,系统概念知识

概念图是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征。概念图中的节点表示某一命题或领域内的各概念;连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。概念图通常是将有关某一主题的不同级别的概念置于方框或圆框中,再以各种连线将相关的概念连接,形成该主题的概念网络。编制概念图,可以将零散的知识系统化,对知识进行全面巩固。教师运用概念图进行教学,能更好地组织和呈现教学内容,能更有效地监控自己的教学过程和自身概念的发展,从而提高教学效果。学生运用概念图进行学习,能促使自己进行有意义学习,能更好地组织自己所学的概念,感知和理解概念在知识体系中的位置和意义,有效地降低自己的解题错误率,从而提高学习效率。

4 创设比较情境,分析概念的区别和联系

比较法就是在人脑中把各种事物或现象加以对比,来确定它们之间异同点和关系的思维方法。我们可以尝试采取以下几个方面措施。

1)有些概念进行比较,要找出共同性和相关性。如对染色体、DNA、基因这三个概念的认识比较;2)有些概念进行比较,要找出特殊性和差异性。如列表比较自由扩散,协助扩散和主动运输;3)注意概念的相对独立和相互联系,找出它们的对立和统一面。如对光合作用和呼吸作用这两个概念,从作用场所、作用条件、反应物、生成物、能量转化等方面进行比较,学生就很容易认识两者相互依赖,相互制约的关系;4)把某些具有层次关系的概念进行比较,找出它们在组成结构上的联系。如对种群、群落、生态系统的比较。

不同的概念即使存在一定程度的类同,但就其本质而言肯定是炯异的。因此,细致而准确的察查概念间的差异,合理的联想类比、迁移求异应是解决此类问题的良策。正如“孪生兄弟的不同,是在他们距离最近的时候才易辨识”。通过对概念关键属性的对比及去同求异,应不失为一个行之有效的好方法,从而使两概念的区别一目了然。

5 善于不断追问,矫正概念的错误领会

对一个概念的正确理解,有助于我们作出正确的判断和推理,在讲述一个概念时,我们有时大可不必一本正经的用“这个概念的内涵是什么,外延是什么?”这些深奥的专业术语或视角来分析,其实如何帮助学生深刻理解一个概念,可以换一种比较自然贴切的方式,结合以往学生解题过程中的错误认识,及时设置问题进行追问,通过具体事例反驳或论证,追问质疑,挖掘他们的思考潜力,以提前阻止学生可能出现的错误认识,把错误抑制在出现以前。

当然,还有公式化记忆,甚至通过探究活动构建概念等等。新课程标准着眼于学生的基础知识,继而实现能力培养,从而提高生物素养,这也向教师提出了更高的要求,即要求我们针对不同的概念,能从不同的视角入手,选择适合的方式对生物概念进行有效教学。

参考文献

[1] 游隆信.生物学概念的教学策略探析.生物学教学,2005,30,(2):46.

篇2

一、剖析定义,变式训练,形成概念

生物学中许多概念定义非常严密,在教学中教师要注意剖析,完整准确地传授。在学习“种群”概念时,教师往往例举一些正例:一块草地上所有的蚱蜢,一个池塘中所有的鲤鱼等,同时例举一些反例:太湖中所有的鱼,惠山上所有的松树等,然后请学生举例,并对学生的例证做出肯定或否定的判断。学生所接触的例子越多,越有助于他们形成“种群”这个概念,在此基础上,他们能得出种群概念的关键属性:种群是一定时间和空间内同种生物的个体总和。从概念形成的观点看,所谓变式,就是概念正例的变化。正例变化有助于排除无关特征,突出本质特征。如教“种群”概念时,如果只例举一个池塘中所有青鱼,一片稻田中所有青蛙,学生往往以为种群就是一群相同的生物生活在一起。如果教师能举例说明一片森林中两群狼,世界上所有的人,太平洋里所有小黄鱼也是种群,学生便能有效排除无关特征的干扰。“单倍体”是一个难以理解的概念,在教学中,我引导学生分析了二倍体和四倍体生物产生的单倍体中的染色体组数,排除了学生的思维定势,因为二倍体生物产生的单倍体只有一个染色体组,许多学生就认为单倍体只有一个染色体组,通过变式训练,学生能抓住单倍体本质特点:含本物种配子染色体数目的个体。如同源染色体是指“一个来自父方,一个来自母方,形态大小一般相同的两条染色体”。“一般”两字不可去除,否则异型的XY染色体会使学生感到困惑。教师对概念中出现的关键词要解释,如“主要、一切、一般、大多”等。变式训练是概念教学的较常用方法,如介绍减数分裂时,教师除提供各种正例外,还应不断变换正例的无关特征,如染色体的形态、大小、数目、位置等,这有助于学生掌握关键特征,形成精确、稳定的概念。

二、合理分类,提供材料,讲清概念

从教学的实际出发,高中生物学的概念,大体可分为以下四种关系。(1) 从属关系:如原生质、细胞质和原生质层,中心体、中心粒,细胞质、细胞液,小肠绒毛,微绒毛,性状、相对性状,食物网、食物链,生态系统、群落、种群、个体。(2)同一关系:如染色质与染色体,细胞膜与生物膜,淀粉与糖元,同源染色体与四分体,精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、,次级卵母细胞和第一极体。(3)并列关系:如吸胀吸水、渗透吸水,噬菌体、原核生物,分裂间期与分裂期,生长素、生长激素,植物激素、动物激素,昆虫内激素与外激素,杂交、自交、测交,竞争、捕食、共生、寄生,保护色、警戒色、拟态。(4)对立关系:如真核细胞与原核细胞,有性生殖与无性生殖,质壁分离与复原,同源染色体与非同源染色体,显性性状与隐性性状,自然突变与诱发突变,单倍体与多倍体。生物学概念的获得与学生的感性认识有极大关系。教师应尽量提供直观感性的材料,化静为动,化难为易,让学生在脑海中有丰富的表象,从而形成正确概念。如介绍“变态发育”时,可以例举学生熟悉的青蛙和家蚕的变态发育例子。鲜艳的图片,精彩的录像能轻松地让学生理解诸如保护色,警戒色,拟态等具体概念。

三、加强比较,突出本质,深化概念

所谓比较,既包括正例之间的比较,也包括正例和反例之间的比较,前者有助于发现其共同本质特征,后者有助于加深对概念本质特征与非本质特征的理解,如比较森林、草原、农田、海洋、湖泊等生态系统,尽管它们各有特点,但作为生态系统,它们共同特点是:生物群落和无机环境相互作用的自然系统。如教“竞争”,举出“两狗争骨”这个反例和“鹊巢鸠占”这个正例,学生便能理解竞争必须是两种不同种生物之间的关系这个本质特征。比较是概念教学中最常用的方法,它能使学生在理解和运用概念时避免混淆和张冠李戴。比如异化作用,呼吸作用,需氧型和厌氧型这四个概念,它们的共同特征都是新陈代谢的一个方面,但它们又有区别。异化作用是共性的,呼吸作用是异化作用的具体表现,需氧型和厌氧型是异化作用的个性表现。

篇3

关键词:高中;生物;概念

在高中生物课本中涉及到的概念很多也很杂,学生在学习的过程中容易混淆。为此在教学过程中落实概念教学,仔细研究生物概念教学的策略,对实施新课程下的教学非常有必要。在实际教学中,如何培养学生的概念思维能力,如何理解和掌握生物课本中的概念也是课堂是否高效的重要指标。通过近几年俩的的教学,发现基本概念不清是学生的通病,也往往因为基本概念不清导致对生物学知识的梳理产生疏漏,对生物知识无法形成条理,导致对生物学习产生恐惧,因此加强概念教学是强化生物学科课堂教学的重要内容。

如何在课堂上将概念清晰的呈现给学生,让学生真正明白每个概念的内涵,能区别相近的概念,能自我归纳和总结,并最终建立个人概念体系。经过近年来的整理、摸索和不断地改进,我认为可以从以下几个方面可以帮助学生理解高中生物概念、把握概念间的联系,从而真正理解生物学知识。

1、重视概念定义的过程

每一个概念的产生,都是前辈科学家长期实验、总结和提炼的精华,也是在科学道路上不断挑战自我,否定权威的过程。概念形成的过程,也是体验科学家的探索精神,对学生进行情感教育的过程,另外还能让同学们掌握先辈科学家分析的方法。所以,让学生了解了概念定义的过程后,更有助于学生了解这个概念以外的,与之相关的各个方面的过程,也更有助于深刻理解和掌握概念。

例如:细胞膜有一定的流动性。如何理解流动性这个生物概念呢?

老师就可以讲述1970年,Frye和Edidin人鼠细胞融合实验:用抗鼠细胞膜蛋白的绿色荧光抗体和抗人细胞膜蛋白的红色荧光抗体分别标记到小鼠和人的细胞表面,然后用灭活的仙台病毒处理使两种细胞融合。10min后不同颜色的荧光在融合细胞表面开始扩散。40min后分辨不出融合细胞表面绿色荧光或红色荧光区域。这一实验就证明了组成细胞膜的分子不是固定的,而是具有一定的流动性。

经过这样对细胞膜流动性概念的阐述,学生会对流动性有着深刻的记忆和认识。

在比如说“光合作用”这个概念我们就可以做如下讲述:

在生活中,我们都需要多呼吸新鲜空气,知道在家里养盆绿色花卉可以增加家里的氧气供应,可这是为什么呢?原来是绿色的叶子会自主呼吸,产生氧气,那么这个过程就是光合作用。

植物与动物不同,它们没有消化系统,因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取,植物就是所谓的自养生物的一种。简而言之光合作用是绿色植物将来自太阳的能量转化为化学能(糖)的过程。

2、提炼概念信息

通常,科学的概念都是简短和精炼,那么对于一个初学者如何在这简短的概念中,挖掘出更为深刻的信息。只有真正融会贯通其中的意义,才能掌握概念的全部内容。

如减数分裂这个概念:

应先讲减数分裂的过程,后总结概念,再参考课本,深化对概念的理解。概念如下:减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式。那么这个特殊在哪里呢?

减数分裂(Meiosis)的特点是DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的和卵子,通过受精作用又恢复二倍体(或多倍体)。减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目,比原始的生殖细胞减少了一半。

通过这么分析,让学生总结几个方面的问题:范围、时期、特点、结果等四个方面。这样一处理,繁杂的描述就变得非常简单容易接受了。也更为深刻和具体了。

3、通过情境教学,理解掌握概念

生物教学不同于其它学科,很多内容是可以通过直观了解到的,在学习的过程中,老师可以根据实际情况的安排,能进行实习性学习的要进行野外考察学习,能进行实验室学习的要进行自己动手实验。

有心理学家证明,人的学习83%通过视觉,11%通过听觉,3.5%通过嗅觉,1.5%通过触觉,1%通过味觉。由此可见直观的重要性。

如线粒体的学习,若选用正常班级授课,首先展示其模式图,逐一学习它的外部结构与内部特点,一些酶的分布等等,还要让学生在显微镜下观察它们的实际形态。只有这些不足够,还邀请学生在显微镜下观察到的图片与模式图为什么有那么大的区别等。

4、通过对比和反馈增强对概念的理解

在有效记忆中,对比和类比的作用非常大,必要性所在,就是能过这些工作,我们能够让学生认识到两种事物间的共性是什么,本质的区别又是什么。

如运载体与载体,两者的化学本质、作用、用途等,加以区分后,学生自然不会犯错。

减数分裂与有丝分裂、生物群落与生态系统、异养型生物消费者和分解者等等。我们只要将这些名词区别到位了,学生就能很好地掌握。此外,教学是为了不教,我们要授学生于渔,也就是我们要逐步地引导学生自己对一些内容进行对比,在对比中掌握生成性的内容。

反馈是概念教学中不可缺少的一个环节,针对概念的难点以及学生理解易入的误区设问,强化记忆,使他们理解到位。如在讲完基因的概念后,可设问:DNA分子中碱基发生了改变,但生物体的性状未改变,为什么?为了使学生将基因突变理解更加深刻,可设置不周类型的问题。

5、紧密联系生活,增强生物学概念知识的理解

学以致用,学习科学文化知识就是为了把学生培养成一个具有科学素养的,有创新能力的新型的人才,所以在概念教学完毕以后,再联系实际提出一些相关的问题让学生回答,以巩固概念的掌握,发展提高个人的能力。如腊八蒜是怎么制成的,以考察学生对选择透过性的理解。

随着新课标的推行,生物科学的突习猛进,高中知识容量的加大,生物这一门基于实验的学科,词汇量也会迅速增多。所以,概念教学始终应该是我们教学工作者长抓不懈的内容,也是需要我们倾注思考的内容,概念是高中教学的基础,是学生奠基高中知识,在日后专业领域发展的前提。在高中生物概念教学中,只有不断创新、不断改进教学方法,才能提高概念教学的水平,实现课堂概念教学的有效性!

参考文献:

[1]吴遐.探究活动中构建生物学基本概念的初步研究.中学生物学,2005,(10):15

[2]游隆信.生物学概念的教学策略[J].中学生物学2005,30(2):46-47

[3]雷耀华.概念图在高中生物教学的应用优势[J].新课程研究2010,(191):60-61

篇4

一、章节标题以概念内涵的形式呈现,以利于重要概念的传递

在章节标题中尽可能地呈现概念,主要的原因有以下几点:(1)章节标题是学生阅读教科书的起点,是学生学习的第一印象,对他们继续学习的成效起着十分重要的作用。例如,“没有细胞结构的微小生物──病毒”,这样的标题远比只用“病毒”作为标题要形象、生动和深刻,而且能够让学生记住病毒不同于其他细胞的重要特征。(2)增进学生的学习兴趣。例如,“植物在生物圈中的作用”是个中性的章节标题,难以激发学生的学习兴趣,若改用:绿色植物参与了生物圈中的水循环,绿色植物是生物圈中有机物的制造者,绿色植物参与了生物圈中的碳-氧平衡,等等,这类标题向学生传递了重要概念和学习目标,为学生认识绿色植物的重要作用界定了框架。(3)以重要概念作为章节标题体现出单元学习目标,对学习过程具有导向性。例如,“没有细胞结构的微小生物──病毒”的标题中,有两个修饰病毒的关键词:“没有细胞结构”和“微小生物”,前者提醒学生将病毒与细胞进行比较,学习病毒结构的特点;后者激发学生探索病毒生活方式的求知欲。

二、概念的理解与应用

要让学生理解某个概念,需要选用恰当的方法如:概念的再现、复述、问答、练习等加深理解,合理的构建知识框架。《标准》认为,“教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实,而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括,建立生物学重要概念,并以此来建构合理的知识框架,进而为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。”

初中学生的认知过程是从感性到理性再到应用,学会在新情境中应用概念解决相关问题是提高学生认知能力的最终体现,教师要引导学生学会学习,帮助他们逐步学会运用辩证唯物主义的观点、进化论的观点、生态学观点、生命的物质和运动观点等,去解释自然界中千姿百态的生命现象,去解决生产、生活实际中的有关生物科学问题,建立生物与环境、生物体形态结构与生理功能、生物体内各系统之间的相互联系,着眼于知识的类比,使知识系统化、网络化。

三、积极制作概念图,编织概念网络

概念图是美国康乃尔大学学者诺瓦克和戈尔提出的旨在帮助学生进行建构性学习的教学策略。所谓概念图,实质上就是用于组织和表征知识信息的工具,它通常将一系列相关概念置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念连接,是一种由概念节点和连线组成的结构化表征,其中的连线则表示各种概念间的内在逻辑关系。通过绘制概念图能有效的暴露出由于混淆和错位导致的概念错误,而且还可以帮助学生清晰地理清各个概念之间的关系。例如,在学完“可遗传变异”内容后及时要求学生作概念图, 就可帮助学生理顺所学知识之间的逻辑关系。

四、及时应用知识解释或解决生态系统问题,强化概念教学

学习知识的目的是应用,概念学习也是如此。只有通过对所学概念的具体应用,即在新情景中解释或解决具体问题,才能使概念内化到相关概念体系中去,形成新的知识体系,实现知识过手。为此,在生态系统概念教学之后,我们进行了以下设计。

师:(利用多媒体展示)有关生态系统的正反实例,如海洋、草原、桃园或梨园、池塘、稻田、草原上的各种动物、森林中的全面松树、池塘里的全部鲫鱼、稻田里的全部水稻等。

生:(观察、思考)利用生态系统概念知识观察、分析、辨别各种实例,积极回答问题。

生1:海洋是生态系统,它由海洋的各种非生物成分和生物成分组成,如海水、水温、海藻、各种海鱼、鲸、细菌等。

生2:草原是生态系统,它由草原的各种非生物成分和生物成分组成(略)。

生3:草原上的各种动物、森林中的全面松树、池塘里的全部鲫鱼、稻田里的全部水稻就不是生态系统。因为,它们只是生态系统中的生物或某种生物。生态系统是指在一定自然区域内,所有生物和它们生活的环境共同构成的整体。

……

篇5

策略一:“填鸭式”概念教学。如济南版七年级上册《第二章 第一节细胞的结构和功能》的概念教学我采用了前一种方法,即先给出概念。

1.让学生找出概念,帮助学生理解概念。

如何帮助学生理解概念?首先要帮助学生完成思维方式的转化,抓住概念的本质。如:在讲济南版七年级上册《第二章 第一节细胞的结构和功能》时,我先问了学生这样的问题:你认为什么是细胞?有的学生说:细胞就像一个鸡蛋。有的描述:细胞就像一个房子。教材中细胞的概念是这样定义的:细胞是生物结构的基本单位;细胞是生命活动的基本单位。学生对细胞的理解只是事物的表象,是学生的感性认知。因此要想让学生很好地理解这个概念就必须帮助学生完成思维方式的转换:由直观形象思维到抽象思维的转换;从经验思维到理论思维的转换。

方法如下:

(1) 从感性经验入手,帮助学生理解概念:

细胞就像一个球或者一个房子,说明它是一个独立的个体,并且与外界是有界限的。正如一个构成国家的最基本单位是家庭,许许多多家庭聚集在一起就构成了一个国家。但是细胞不是空的,每个细胞内部还有许多精细的构造。通过这种理解,突出细胞的本质之一:“生物结构的基本单位”。

(2) 从身边现象说起,帮助学生理解概念:

还以细胞这个概念为例:组成一个学校的基本单位是班级。但是一个班级并不只是几十个学生的简单聚集在一间教室了。一个班级要有日常运作也就是日常班级管理,才是一个活的班级。通过这个例子突出:细胞是“生命活动的基本单位”这一本质。

2.老师列举实例加以引导和进一步的理解。

在细胞这一概念的学习后,老师就可举出实例:有些生物的整个身体就是一个细胞,称为单细胞生物;而绝大多数生物的整个身体是由许多细胞构成的,称为多细胞生物。无论是单细胞生物还是多细胞生物,一个细胞就能独立完成生命活动。

3.让学生仿照老师的实例再“造句”。例如草履虫的“趋利避害”现象、植物的光合作用 、人的呼吸作用等生命活动,都是在细胞内完成的。

4.学生举出例子后,让举出例子的同学领读(这样更能激发出此学生的自豪感,体会到学习知识的乐趣),其他同学跟读。

策略二:“探究式”概念教学:通过具体生物学现象,利用实例和学生的经验,引导学生进行观察、比较、辨别,对生物现象的共同属性、本质特征进行归纳概括,使学生形成正确概念。

如济南版八年级下册《第二章 生态系统》的第一节《生态系统的组成》,在本节内容中就概念而言,除了生态系统概念外,还有生产者、消费者、分解者等概念。其中,生态系统的概念是本节内容的核心概念,是教学的重点之一。这节内容的设计如下:

1. 有效进行情景设计,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主体性,丰富和强化学生对生态系统的感性认识。

师:(提出问题)你的家乡是哪里?哪儿环境如何?

生:我的家乡在威远,环境很好,有森林,有果园,还有各种鸟类……。

师小结:你的家乡威远就是一个生态系统,此外一片树林、一块草地、一条河流、一个学校、一座城市,大到一个地球,小到一滴水滴都是一个生态系统。

2. 创设“问题”情景,调动学生积极思维,激发学生求知欲。

引起学生的好奇与思考是激发他们的求知欲和内在学习兴趣的有效方法和手段。接下来的教学可以这样设计:师追问:“那么什么是生态系统?生态系统又是由哪些成分组成?各种成分之间有何关系?各种成分有何作用?各种成分在生态系统中承什么角色?为什么把植物称为生产者?把人和动物称为消费者?把微生物称为分解者?

3. 分析具体实例,(以课本54页“湿地、森林生态系统”为例)让学生进行观察、比较,阅读、思考、讨论交流等步骤,整合已有的教学资源。

在此基础上,学生很快说出:湿地生态系统和森林生态系统,都是由生物成分和非生物成分组成的,其中生物成分包括植物、动物、微生物。它们分别是生态系统的生产者、消费者和分解者。而非生物成分则指阳光、水、空气等。接下来老师再让学生比较分析:威远生态系统、学校生态系统等是否也由生物成分和非生物成分组成?经过这样的分析比较,学生很快找到了生态系统概念的本质特征:即生态系统是由生物成分与非生物成分共同构成的整体。而威远、树林,学校等则指生态系统的不同区域(范围)。至此生态系统概念的给出可以说水到渠成。

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关键词:初中生物 重要概念 教学

中图分类号:G633.91 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2016)12-0149-02

生物学重要概念处于学科中心位置,它包括了对生物的形态结构、生理特征以及生命现象、生命活动规律的解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用,围绕生物学重要概念教学来组织开展教学活动,能有效地提高教学效益,有助于学生对知识的深入理解和迁移。在生物学教材中,有一些重要概念不易理解,给学生学习带来一定的困难。初中生物教师要确切地讲解这些重要概念,使之变得准确、恰当,具有科学性。下面,笔者就如何进行重要概念教学谈一点教学实践中的体会。

1 情景体验法

情景体验法不是得出一种结果。而是把自己移入到一种真实的或假设的生活场景之内,以自己作为一种生命的存在,在自我体验中理解生物学重要概念。例如:在理解“生态系统是生物与环境形成的统一整体”这一重要概念时,教师怎样帮助学生构建这一重要概念呢?可以带学生到一片树林、一块湖泊、一块农田等真实的生态系统中,去感受和体验生态系统这一重要概念。如果条件不允许,也可以提供图片、文字资料展示各个生态系统,反应生物与环境密不可分。为了加强学生的理解,也可进入教师假设的另一种生活情景中,假设在一定时间内,离开空气、水等生活环境,人类的生活将会怎样呢?让学生体验到,生物的生活离不开环境。反之思考,人类的活动对环境又有什么影响呢?又把学生带入到另一种假设的情景中。通过学生设身处地的一种情景体验法,不难明确“生态系统就是生物与环境形成的一个统一的整体”这一重要概念。用情景体验法不仅仅局限于对重要概念的字面理解,更能触动学生的心灵,让枯燥无味的重要概念变得更加亲切、生动。

2 探究实验法

探究实验法是一种积极有效的教学方法。通过引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,逐步培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,突出培养学生的创新精神和实践能力。初中生物课程中一些重要概念是比较抽象的,仅靠死记硬背是学不好生物的,这也许是生物比较难学难教的原因,而探究实验法有利于重要概念的更好理解和掌握。例如,对于植物光合作用这一重要概念,可以先让学生思辨性地理解海尔蒙特和普利斯特利两位科学家的探究实验,再通过学生的探究实验证明二氧化碳是光合作用必需的原料吗?最后,通过老师的演示实验,探究出光合作用还能产生氧气。对以上的探究实验进行分析、推理,最后归纳总结出光合作用实质上是绿色植物利用太阳光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程这一重要概念。再如:呼吸作用这一重要概念,通过学生观察教师完成课本上有关三个演示实验,分析、归纳出“呼吸作用是细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要”这一重要概念。用探究实验法可以将抽象、难于理解的重要概念变得直观、形象、易理解易记忆。

3 比较法

在初中生物教学中,如何帮助学生举一反三、全面系统准确地掌握重要概念,这是生物教学中的一个难题。生命现象有共性和个性,任何事物的特点必须在相互比较中才能充分地显示出来,比较法是生物教学中的重要方法,是培养学生学习能力、开发学生智力的重要手段。进行重要概念教学也可以采用比较法。例如:通过比较植物体和动物体的结构层次,共性是都由细胞构成组织,组织构成器官,再构成生物体,不同的是动植物的组织不同,并且植物体的结构层次没有形成系统,这一比较就可以加深理解并掌握“多细胞生物体具有一定的结构层次,包括细胞、组织、器官(系统)和生物个体”这一重要概念。再如:通过比较植物、动物的细胞结构,就能理解动植物细胞相同的结构是细胞膜、细胞质、细胞核,植物不同的特殊结构是细胞壁、叶绿体、液泡等;通过比较菜豆和玉米种子的结构,就可以更加深入地理解单子叶植物和双子叶植物这两个重要概念。用比较法进行重要概念教学,可以让学生深入理解,准确记忆,达到事半功倍的效果。

4 抓住关键词法

一个完整的重要概念,往往是由几个简单民了的关键词构成。引导学生把重要概念的几个关键词找出来,并把各关键词串联起来,就会形成一个简化的重要概念。如:“相对性状”这一重要概念中,关键词是“同种生物”、“同一性状”、“不同表现”,将这些词串联起来,就是一个完整的相对性状的概念;再如:“生态平衡”概念中关键词为“数量和所占比例”、“相对稳定”,将这些词串联起来,就是一个完整的生态平衡的概念。在此基础上,进一步分析关键词分别代表的内容、含义及相互关系。通过找重要概念的关键词,理解关键词,可以更深入的剖析重要概念的内涵,有利于学生简单明了、快速易懂地掌握并识记重要概念。

5 实例分析法

学生的学习和对事物的认识是从感性到理性,螺旋式上升的过程。在重要概念传递中,教师可以先向学生展示一些从生活、生产中来的富含重要概念内涵、外延的形象问题或奇特事例。让学生通过接触相关信息,逐步思考,走进更深入的认识、理解,概括出相关信息本质的、关键性的特征,有利于重要概念的形成、传递。如在学习遗传和变异这两个重要概念时,可以利用的事例很多,如“找出父母和孩子照片上的相似性和差异性”、“妈妈是近视眼,小红为什么一岁多就是近视眼呢?”、“父母都是直发,为什么小明天生就是卷发呢?”、“为什么蜘蛛天生就会结网,老鼠生儿天生就会打洞呢?”等实例引出遗传和变异这一重要概念。再如,在学习反射这一重要概念时 ,可以先从“听梅止渴的故事”、“谈虎色变”、“红灯停,绿灯行”、“学生听见上课铃声走进教室”、“眨眼、缩手”等这些实例中展示反射概念的内涵和外延,这些有趣的事例既可以吸引学生的注意力,又可以提高他们的学习兴趣,在教师的层层分析、引导下有利于学生掌握重要概念的内涵和外延。实例分析法进行重要概念教学可以激发学生的学习兴趣,让重要概念的教学符合从感性到理性的认知规律,学生更容易理解和掌握。

6 概念图法

生物学重要概念不是孤立存在的,必然与其他重要概念之间存在着一定的联系。重要概念的学习过程就是新、旧知识相互作用并建立联系的过程。在初中生物学重要概念教学中,引导学生将所掌握的重要概念进行系统归类,形成学生容易理解和掌握的系统知识。这样,不仅有助于新学的重要概念的巩固,而且有助于掌握知识的内在联系,有助于所学知识的融会贯通。绘制概念图是重要概念系统化的常用并且行之有效的方法。在重要概念教学中,以图解的形式把两个以上的重要概念通过一定的关系连结起来,不仅反映出重要概念之间的意义联系,还能不断完善认知结构。例如:分别学习了植物的根、茎、叶、花、果实、种子,而这六大器官构成构成了一株绿色开花植物,就可以用以下的概念图,将这些分散的新旧概念联系起来,形成印象深刻的系统知识。

再如:学习了基因、DNA、染色体、细胞核这些概念后,学生就特别迷糊,觉得它们都和遗传物质有关,但又无法理清它们的关系,如果用以下的概念图,学生马上就能明了它们的关系,并建立系统的知识结构图。

所以,概念图策略应用于生物学重要概念的教学,不仅提高了课堂教学效益,还有利于加深学生对重要概念内涵和外延的理解和记忆。

“教学有法,但无定法。”任何方法都有利弊,只有灵活应变,有效取舍,才能体现方法的科学性和教学的有效性。重要概念的教学也只有根据具体教学情景,具体的教学问题采用适宜的方法,才能真正提高生物重要概念教学的效率。重要概念的教学方法是不断变化与发展的,作为一名初中生物教师应该在教学过程中不断探索,不断创新,不断归纳总结,就能找到适合学生的更多样的教学方法。

参考文献:

[1] 唐美艺,情景教学在初中生物课堂的运用[J].现代教育科学.中学教师,2013年第03期.

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关键词: 生物圈 大气圈 生存条件 寄生关系

初中生物教学中,关于生物圈的一些概念,常使学生感到困惑,笔者结合自己的教学经验,对这些疑难概念逐一进行解剖。

1.混淆不同非生物对生物的影响

影响生物生活的非生物因素主要有水分、空气、温度、光照、土壤等。如影响植物光合作用的主要是光照、温度和空气中二氧化碳的含量;造成仙人掌叶变为刺的主要是水分;在东北地区的林区,出现山脚下是落叶阔叶林、山腰处是红松林、山顶处是冷杉林的现象,影响这种分布的环境因素主要是温度。

例1:(江苏南通)“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。”此诗句中影响生物的环境因素主要是( )

A.光 B.温度 C.水 D.空气

正确答案:B。

错误答案:A,误认为桃花开放是由于光照的影响。

走出误区:春天,天气变暖,竹林外桃花开放,江水变暖,有利于鸭子在水中游泳和觅食。此诗句说明,温度对动物、植物的生活均有影响。

2.生物因素中寄生关系、共生关系、捕食关系、竞争关系易混淆

生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物,都受到周围其他生物的影响,包括寄生、竞争、捕食、共生等关系。

捕食指的是一种生物以另一种生物作为食物的现象。竞争指两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间等。两种生物共同生活在一起,彼此有利,这种生活关系称为共生关系。寄生指的是一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并从这种生物的体内或体表摄取营养维持生存的现象。

例2:(湖南株洲)生态系统中猫头鹰和蛇的关系是( )

A.捕食关系 B.共生关系

C.竞争关系 D.捕食和竞争关系

正确答案:D。

错误答案:A,误认为猫头鹰与蛇之间只有吃与被吃的关系。

走出误区:此题考查对生物因素几种关系的区分。捕食关系:一种生物以另一种生物为食;寄生关系:一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并且从中摄取营养物质,可能对寄主造成伤害;共生关系:生物之间相互帮助,“互惠互利”;竞争关系:生物之间相互争夺资源和空间。猫头鹰以蛇为食,是捕食关系。同时,猫头鹰和蛇都以田鼠为食,属于竞争关系。

3.保护色、警戒色和拟态的辨析

要区分保护色、警戒色和拟态,必须弄清它们的概念。保护色的概念有三个要点:(1)是为了适应栖息环境;(2)体色与环境色彩相似;(3)有助于逃避敌害和捕食。警戒色的概念有三个要点:(1)动物本身具有恶臭或毒刺,能对敌害构成威胁;(2)具有鲜艳的色彩或斑纹,易于被敌害识别;(3)是一种保护性适应。拟态的概念有两个要点:(1)是在进化中形成的;(2)外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。在遇到具体问题时,要对照概念的要点进行印证、区别。

例3:生活在海藻丛中的一种鱼,当它遇到敌害时,身体立即倒立不动,像一株植物,从而有效地躲避敌害。这种生物学现象是( )

A.保护色 B.警戒色 C.拟态 D.适应

正确答案:C。

错误答案:D,误认为鱼的这一变化躲避了敌害,是对环境的一种适应能力。

走出误区:考查保护色、警戒色和拟态的区别。保护色强调的是动物的体色与环境一致;警戒色是具有恶臭或毒刺的动物具有的鲜艳的色彩或斑纹;拟态是生物的外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。该种鱼遇到敌害立即倒立不动,且与周围的一种植物异常相似,这种用以保护自己的现象就是拟态。

4.生态系统与生物圈、生物群落、种群的区别与联系

生态系统的范围大小各异,大到生物圈,小到一块朽木甚至更小。一个池塘、一片草地、一块农田、一座山林、一条河流等,都可以称为一个生态系统。地球上的全部生物及其无机环境构成最大的生态系统,称为生物圈。生物群落与生态系统的概念不同,后者不仅包括生物群落,还包括群落所处的非生物环境,因此生物群落只相当于生态系统中的生物部分。有直接或间接关系的多种生物种群有规律地组合在一起形成生物群落。

例4:在一个阴湿山洼中,有一堆长满苔藓的腐木,其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。它们共同构成一个( )

A.生态系统 B.生物群落 C.种群 D.食物网

正确答案:A。

错误答案:D,审题时只注意了题干中各种生物之间的食物关系。

走出误区:阴湿山洼中堆放着长满苔藓的腐木,并生活着多种生物,它们通过能量流动和物质循环构成了一个生态系统。

5.对生态系统的能量来源和三种组成成分的作用认识不清

在生态系统的组成成分中,起主导作用的是生产者。一般来说,太阳辐射的能量只能靠具有叶绿素的绿色植物通过光合作用转变成化学能储藏在有机物中进入生态系统,同时环境中的水和二氧化碳等无机物合成有机物。这样,生产者在连接非生物的无机物和光能进入生物群落的过程中起到了“桥梁”作用。生产者利用光合作用合成的有机物一部分用于满足自身的生长和代谢需要,另一部分维持着生态系统内除生产者以外的全部生物的生命活动。如果没有生产者,生态系统的能量流动和物质循环就会停止,生态系统的各种生物成分就会消失,生态系统就会崩溃。

分解者的作用与生产者恰好相反,它能将动植物遗体中的有机物分解成无机物释放到无机环境中,同时也释放能量。这样,分解者在生物群落中的有机物及化学能释放到无机环境的过程中同样起到了“桥梁”作用。如果没有分解者,动植物的遗体就会堆积如山,生态系统就会崩溃,生产者也不会长久地生存下去。

例5:从生态学角度分析,生态系统中流动的能量最终来源于( )

A.光合作用 B.细菌 C.绿色植物 D.太阳光能

正确答案:D。

错误答案:C,误认为只有绿色植物(生产者)制造的有机物中有能量,忽略了这些能量最终来自于太阳光能。

走出误区:生态系统的主要功能是物质循环和能量流动。就能量流动而言,其能量最初都是来自生产者固定的太阳光能。绿色植物通过光合作用把光能转变成有机物中的化学能。

6.误认为所有的物质沿食物链流动时都在逐级减少

物质和能量在生态系统中是沿食物链和食物网流动的,在食物链中,流向下一营养级的能量只有大约20%,而某些有毒物质在沿食物链流动时,不但未减少,反而在逐渐增多,这一现象叫生物富集。

例6:一个湖泊被DDT污染,在湖泊中有一条食物链:藻类水蚤鱼鱼鹰。由此,可推出体内DDT含量最多和最少的生物分别是( )

A.水蚤、鱼 B.鱼、水蚤 C.藻类、鱼鹰 D.鱼鹰、藻类

正确答案:D。

错误答案:C,误认为DDT随食物链营养级的升高而逐渐减少。

走出误区:在生态系统中,物质和能量是沿着食物链和食物网流动的,有毒的物质也是沿着此方向流动的,而且有毒的物质稳定,不易分解,生物体无法排除。有毒物质沿着食物链不断积累,所以在食物链中营养级越高的生物,体内的有毒物质越多;反之就越少。

参考文献:

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【关键词】 生物与健康产业 概念 内涵

1 产业概念

以现代生物技术生产的产品及所形成的产业是国际上新兴的产业,涉及现代生物技术本身所形成的产品、利用现代生物技术改造传统产业培育的新产品,涉及传统生物产业与现代生物产业的内涵差别、产业规模等诸多因素,至今国际上有关生物产业的定义尚无明确界定[1]。国家发改委在《生物产业发展“十一五”规划》的研究编制过程中,将生物产业定义为“将现代生物技术和生命科学应用于生产以及应用于经济社会各相关领域,为社会提供商品和服务的统称,主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等新兴产业领域”[2]。

生物与健康产业密切相关且互为交融。健康产业主要包括医疗保健服务业和医疗保健相关产业。医疗保健服务业由向公众和个人提供预防、治疗、护理、康复等医疗保健服务的卫生机构和医疗保障组织组成。医疗保健相关产业包括老年护理、健康管理、医疗旅游、美容养生等延伸性保健服务,以及为医疗保健服务提品和支持的产业。

我国广州、宁波等市根据区域产业特点与经济社会发展需求,将生物与健康确立战略性新兴产业加以培育,为此,有必要探讨生物与健康产业的概念与内涵,依此调查产业的发展规模、水平、结构等基本情况,及时为各部门制定政策、开展宏观调控提供依据。

2 产业构成

目前,国内外关于生物与健康产业内涵的理论研究成果不多[3],我国相关的产业分类指导和统计管理等制度出台相对滞后,导致国家的生物产业产值通过参考国内外材料估算的方法获得[4],数据准确性差,甚至不能反映其中的核心产业生物医药产业的情况,国家亟须建立一套相关的政策体系。

2.1 国家产业政策

在产业构成上,2011年11月,国家科技部《“十二五”生物技术发展规划》,明确指出我国现阶段重点发展的生物技术产业包括生物医药、生物农业、生物制造、生物能源和生物环保五大领域[5]。2012年12月,国务院《生物产业发展规划》,提出大力发展生物医药、生物医学工程、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保、生物服务七个重点领域[6]。然而上述文件对各领域的概念与内涵并无明确阐述。2012年9月,国家发改委《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(公开征求意见稿)》,其中生物产业包括生物医药、医疗器械、生物农业、生物制造、生物服务、海洋生物六个小类和23个条目,初步勾画了生物产业作为我国战略性新兴产业的基本组成。

2.2 产业内涵探索

全面准确的产业统计需要对产业内各领域进行细分与测算。2008年,国家发改委着手建立生物产业运行监测系统。2008年7月,该委召开“建立我国生物产业统计体系研究课题”讨论会,总结生物产业统计试点工作,提出生物产业统计体系主要包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保和生物服务六大块内容,讨论完善我国生物产业统计体系。2012年初,国家发改委、工信部等部门召开联席会议,提交了《战略性新兴产业重点产品和服务统计目录》与《战略性新兴产业行业分类统计目录》,对战略性新兴产业统计调查方法研究进行论证,提出认真做好生物产业等战略性新兴产业发展形势的监测和分析,加强信息引导,采取多种形式利用数据资源,促进战略性新兴产业健康发展。然而,由于生物与健康产业涉及的技术领域非常广泛,同时贯穿产业活动中研发、生产、流通和服务等多个环节,随着技术创新、产业分化和产业融合的不断发展,该产业的子产业关联性强、产业边界模糊等特征日益凸显,对产业的分类和统计标准设计要求较高,相关的指导和管理政策一直未能出台。

3 国内部分省市相关政策

在国家尚未出台统一的生物与健康产业相关分类和统计办法的情况下,国内各省市纷纷结合区域情况开展相关尝试性工作,在为区域产业发展提供决策依据的同时,也为国家相关政策的制定提供了参考。2011年12月,黑龙江开展全省生物产业统计工作,将生物产业分为生物医药、生物农业、生物制造、生物能源、生物环保五大领域,然而关于各领域的定义与具体范畴未见,由科技管理部门负责推进。2010年,南宁市发改委委托南宁市统计局和广西社科院开展生物产业统计体系与产业指标课题研究并于2011年3月通过了成果评审,界定了生物产业的统计范畴,提出了生物产业指标体系及具体统计方法,但具体内容未见。至2012年初,已有云南、四川等十多个省市初步设立了新兴产业统计指标监测体系,对生物产业等新兴产业进行统计,其中以云南省、江苏省无锡市、浙江省宁波市对生物与健康产业的界定较为详尽。

3.1 云南省跨越一、二、三产业统计生物产业

云南省实施“生物经济强省”战略,2007年4月,省发改委《云南省生物产业发展规划纲要(2006-2020)》,提出“生物产业(烟草产业除外)指的是从事生物产品研究开发、生产和生物技术服务的产业,包括:生物医药、生物农业、生物制造(轻工、化工)、生物能源、生物服务业等。”2010年10月,云南省政府发展生物产业办公室《云南省生物产业统计报表制度(试行)》,将生物产业界定为“指以生命科学理论和生物技术为基础,结合信息学、系统科学、工程控制等理论和技术手段,通过对生物体开展研究并制造产品,或改造动物、植物、微生物并使其具有所期望的品质特性,为社会提供商品和服务的行业的统称,包括生物农业、生物林业、生物医药、生物能源、生物制造、生物环保、生物服务等领域。”该制度以《国民经济行业分类(GB/T4754-2002)》为依据设置云南省生物产业统计指标及口径范围,对生物产业的农业生产、工业生产、产品销售和利税等情况进行统计,指标体系涵盖一、二、三产业。该制度将烟草产业纳入生物农业统计范畴,因为云南省是我国最重要、规模最大的烤烟和卷烟生产基地,烟草种植业、卷烟工业是该省农业和工业的重要组成部分。烟草产业是该省最具比较优势、最有特色的产业之一,是省财政的主要支柱,所创税收自1988年起一直位居全省各产业之首,最高年份占全省70%。此外,烟草产业还促进了其他相关产业的发展,是该省的重要产业。2011年,云南省生物产业总产值达4100亿元,成为全省重要的支柱产业。但是,关于产值的具体构成未见报道。

3.2 江苏省无锡市分十大领域统计生物产业

2012年1月,无锡市统计局、发改委《无锡市新兴产业统计监测制度(试行)》,对该市物联网、节能环保、生物产业等十大新兴产业开展统计监测,该制度将生物产业界定为“包括生物技术产业和新医药产业。生物技术产业:主要是生物能源、生物工业、生物农业、生物环保等新兴产业领域。新医药产业:是指以新技术、新工艺、新剂型、新装备等的开发应用为特征,是蕴含巨大经济社会效益、最具广阔发展前景的新兴产业,主要包括生物技术药、中药、小分子药物和医疗器械、生物试剂、医用材料等。”在该制度的统计分类目录中,将生物产业分为生物医药制造、生物药品制造、中药制造、医疗器械和医用材料制造、生物工业产品制造、生物农业产品制造、生物环保产品制造、生物能源产品制造、药用包装材料、其他十大领域,统计生物产业的总产值、新产品产值、主营业务收入和从业人员数。但是,对于各领域的具体统计范畴及其与《国民经济行业分类》的关联未见,由市科技局与市农业委员会负责核定相关企业名录并组织统计工作。无锡市发改委公布的新兴产业发展数据显示,2012年1~10月该市生物技术和新医药产业总产值(营业收入)为252.75亿元,同比增长9.1%。

3.3 浙江省宁波市采用汇总系数统计生命健康产业

2013年3月26日,宁波市统计局、市加快培育和发展战略性新兴产业工作领导小组办公室《宁波市战略性新兴产业统计分类目录(试行)》,以《国民经济行业分类(GB/T4754-2011)》为依据,根据具体类别与相关战略性新兴产业的关联度确定不同的统计汇总系数,对该市节能环保、生命健康、新能源、海洋高技术等八个战略性新兴产业进行统计。其中,生命健康产业包括生物制品制造产业、生物工程设备制造产业、生物技术应用产业三个子产业,下分十个领域。

4 生物与健康产业概念与内涵

在我国现行的生物与健康产业统计体系下,本文以国家产业政策为基础,参考国内各省市产业界定方法,将生物与健康产业界定如下:

4.1 产业概念

生物与健康产业是指以生命科学理论和生物技术为基础向社会提供商品和服务的行业的统称,包括生物医药、生物农业、生物能源、生物环保、生物制造、生物医学工程、生物技术服务、健康服务产业领域。

4.2 产业构成

(1)生物医药产业:是指以现代生命科学理论为基础,与医药产业结合,利用生物体及其细胞、亚细胞和分子的组成部分或以其作为作用对象,结合工程学、信息学等手段开展研究及制造产品或改造动物、植物、微生物等,并使其具有所期望的品质、特性,进而为社会提供商品和服务手段的综合性技术体系,其内涵包括生物医药产品研制、规模化生产和流通、服务等。该产业主要包括化学药品原料制造、化学药品制剂制造、中药饮片加工、中成药制造、生物及生化制品的制造、卫生材料及医药用品制造、医疗仪器设备及器械制造以及制药专用设备制造[2]。

(2)生物农业产业:是指运用基因工程、发酵工程、酶工程以及分子育种等生物技术培育动植物新品种,以及生产农业投入品如生物农药、兽药与疫苗、生物肥料以及生物农用材料所形成的产业。该产业包括农业生物种业、生物饲料、生物农药、生物肥料、生物疫苗等重点领域[7]。

(3)生物能源产业:生物能源是指由生物质转变而成的能源,是从能源作物、林业废弃物和有机废料等生物质中产生的能源,包括来自树木的木材能源和来自非木材的农业作物的农业能源,其中储存着可用于产生电能、热能、液体燃料及气体燃料的化学能源。我国生物能源主要指利用淀粉、糖、动植物油脂以及木质纤维素为原料生产燃料乙醇、生物柴油、沼气以及生物质发电等[2]。

(4)生物环保产业:目前国际上尚无统一的界定,一般认为凡是与生物技术结合,充分利用生物的特殊功能进行生物净化、生物修复、生物转化和生物催化,从污染治理、清洁生产、能源开发到可再生资源利用,多层面、全方位地为解决工业和生活污染、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相关产品和服务的行业,均属于生物环保产业研究和应用的范畴,也是其发展的趋势和方向[2]。

(5)生物制造产业:包括采用微生物细胞、生物酶,以及基因工程、合成生物学和细胞融合为代表的现代生物技术及以发酵和酶转化为代表的近代生物技术成果形成的生物制造业,是以现代生物技术为基础大规模生产人类所需基础化学品与原料等的一种工业方式,广泛应用于化工、食品、制药、造纸、纺织、采矿、能源以及环境保护等许多重要领域[2]。

(6)生物医学工程产业:是指运用综合工程学、生物学和医学的理论和方法,提供生物医学材料制品、(生物)人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等产品研制、规模化生产和流通、服务的产业。

(7)生物技术服务业:是指以现代生物技术与其他要素为支撑,通过生物技术的研究、创新、应用、转化、转移、扩散,形成完整的生物技术产业链的服务活动的总和,是一种创造和传播生物技术知识,提供、应用生物技术知识服务的产业体系[2]。

(8)健康服务业:是指以现代或传统医学技术为主要支撑,以医疗服务、健康理疗、康复调理、生殖护理、健康管理为主体的,为人类健康服务的综合性体系。

参考文献:

[1]李学勇.中国生物产业调研报告[M].北京:中央文献出版社,2004.

[2]北京生物产业发展报告编辑委员会.启航2009北京生物产业发展报告[M].北京:科学出版社,2009.

[3]伍业锋,刘建平.生物产业的界定及统计制度方法初探[J].统计与决策,2011,(20):35.

[4]龙九尊.专家呼吁建立战略性新兴产业统计体系[N].科学时报,2010-9-13(B1).

[5]科学技术部.“十二五”生物技术发展规划(国科发社〔2011〕 588号)[Z].北京:2011.

篇9

1示踪元素与放射性元素

同位素示踪法是生物学实验和研究中常用的技术手段之一,通过追踪用同位素标记的化合物,可了解物质的运行和变化规律,弄清生化反应的详细过程。那么,用于示踪的元素一定具有放射性吗?

元素是指具有相同核电荷数或质子数的同一类原子的总称。如:所有的氮原子统称为氮元素,所有的硫原子统称为硫元素。具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素。同位素在元素周期表上占有同一位置,化学性质相同。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素。

稳定同位素是指原子核结构稳定,不发生衰变的同位素,稳定同位素没有放射性,如:2H、15N、18O等。在实验或研究中若使用稳定同位素,不能采用自显影等技术来追踪同位素的去向,只能通过测量分子质量或离心技术来区别同位素。鲁宾和卡门就是用稳定性同位素18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用过程中释放的氧气中O的来源。

放射性同位素具有一定的半衰期,是不稳定的同位素,在生物学实验或研究中常用的有:14C、32P、35S等。放射性同位素要比稳定同位素应用广泛,用放射性同位素示踪时,怎样对标记的物质进行追踪?“使用脉冲探测器,常用的有盖革计数管和闪烁计数器。前者利用气体对射线的电离作用,后者利用晶体、液体或气体对于射线的闪光作用。”例如卡尔文用14C标记CO2来研究光合作用暗反应中C的去向,赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌的实验中用32P、35S分别标记区分噬菌体的蛋白质和DNA来研究到底哪种物质是遗传物质。

2着丝点与着丝粒

复制后每一条染色体所含的两条染色单体,彼此间是以着丝点还是着丝粒相连?在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期是着丝点分裂成两个?还是着丝粒分裂成两个?不同版本的教材,对此说法不同,着丝点就是着丝粒吗?

其实着丝点与着丝粒是两个不同的结构。连接两条染色单体的是着丝粒而不是着丝点。如图。

着丝点又称动粒。“每条中期染色体上含有两个动粒,分别位于着丝粒的两侧。”着丝点是一种圆盘状结构,分内、中、外三层。着丝点与纺锤丝连接,与染色体的移动密切相关。

在多倍体育种中秋水仙素不仅能抑制纺锤体的形成,还能让已经形成的纺锤丝断裂。着丝粒的分裂相当于基因的程序性表达,与纺锤丝无关。用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗时,着丝粒正常分裂,纺锤体却不能正常形成,因此,细胞中染色体数目加倍。

3单倍体高度不育与不育

高中生物必修2(人教版2007)P87最后一段中有这样的描述:“与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。”高度不育就是不育吗?这个问题,可从这样理解:

31自然状态下存在的单倍体

在自然状态下存在的单倍体如一些低等植物的配子体、雄蜂等,由于长期的自然选择作用,其生活力和繁殖力均表现正常,是可育的。雄蜂是由未受精卵发育而来,它的体细胞中含有1个染色体组,16条染色体。单倍体的雄蜂是如何形成可育的?“原来雄蜂的精母细胞也经过相继的两次减数分裂。第一次分裂时出现单极纺锤体,仅在细胞的一极挤出一个无核的细胞质芽体,不发生染色体减数。第二次分裂时,则按正常的方式进行,但这次分裂实质上相当于一般有丝分裂。结果从每一个精母细胞仅形成两个精细胞,各有雄蜂原来的单倍性染色体数。”

对永恒事物的知性理解,属于智慧;对短暂事物的理性理解,属于知识。

以自己双翼飞翔的鸟儿永远可以飞得更高。

32通过花粉离体培养等方式形成的单倍体

如果单倍体的细胞中有偶数个染色体组,而且含有同源染色体,可以形成可育的配子,即同源多倍体通过花药离体培养形成的单倍体可育。

含奇数个染色体组的单倍体以及异源多倍体通过花药离体培养形成的单倍体,理论上仍然有可能形成可育的配子,只是概率很低。如:水稻的体细胞中有12对染色体(24条染色体),即2n=24,n=12。用水稻的花粉进行离体培养获得的单倍体细胞中有12条染色体,这些染色体的大小、形态各不相同,但仍有可能形成正常的配子。在细胞分裂时,染色体移向哪一极是随机的。某条染色体可能移向细胞的这一极也可能移向细胞的另一极,且概率相等均为1/2,所以这12条染色体移向细胞同一极的可能性为(1/2)12,可见形成可育的雌雄配子概率很低,它们结合产生后代的可能性就更低了,几乎是不可能的,所以课本上说单倍体植株高度不育。

4自交与自由

自交和自由是遗传学上常用的两个名词,自交不是自由的简称。

自交是指同一个体或基因型相同的不同个体间两性配子相互结合,产生新个体的生殖方式,自花授粉属于自交。自由则是指同种生物任何基因型的雌、雄个体间都可以进行随机,即对父本和母本没有特别要求。

例1 某植物种群中,基因型为BB的个体占30%,bb占20%,若该种群植物自交,后代中BB、bb基因型个体出现的频率以及B、b基因频率分别是多少?

5红绿色盲与色盲

色盲是一种先天性色觉障碍疾病,种类有:全色盲、绿色盲、红色盲、蓝黄色盲、全色反、部分色弱、全色弱等。

根据三原色学说,可见光谱内任何颜色都可由红、绿、蓝三色组成。能辨认三原色者色觉正常;如果三种原色均不能辨认,称全色盲;有一种原色不能辨认,称为部分色盲,如红色盲、绿色盲等;辨认一种颜色能力降低者称色弱,主要有红色弱和绿色弱。

控制红盲和绿盲的是2个非等位的隐性基因,这两个基因均位于X染色体上。由于两个基因在X染色体上距离很小,紧密连锁,常常共同遗传给后代,所以通常把这两个基因合在一起,用b表示。红绿色盲是一种X连锁隐性遗传病,患者不能分辨红色和绿色,且男性多于女性。

控制全色盲遗传的基因位于常染色体上,为隐性遗传。因此,不论男女出现的频率都很低,而且概率是相同的。

610条与5对

高中生物必修2(人教版2007)P22最后一段中有这样一道判断题:玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。

从纯数学的角度来看,10对的一半就是5对。但是在具体的生物学问题情境中,卵细胞中染色体数目为10条,不能称为5对。玉米是二倍体生物,2n=20、n=10,其体细胞中有两个染色体组,每个染色体组含大小、形状各不相同的10条染色体。在减数分裂形成配子过程中同源染色体彼此分离,因此卵细胞中无同源染色体,卵细胞中的这10条染色体不能称5对。

7无氧呼吸与“零氧呼吸”

提到无氧呼吸,有的人望文生义,错误地认为:“无”就是“没有”就是“零”,他们以为生物只有在外环境没有氧气时,才会进行无氧呼吸。其实无氧呼吸是指细胞氧化分解有机物时,没有氧气的参与,将葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。无氧呼吸中的“无氧”不是指外环境中没有氧气。

A苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和5%~10%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸

B贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件

CO2浓度为7%时,苹果果肉细胞只进行有氧呼吸

D苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳

篇10

关键词:初中生物;概念教学;有效策略

生物概念教学是教学过程中的核心,是学生理解与记忆过程中的关键所在。《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称“新课标”)强调了凸显重要概念传递的教学,明确提出:“生物学重要概念处于学科中心位置,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。”并从课程内容的10个一级主题中确立了50个需要帮助学生形成的生物学重要概念。初中生物是学生生物思维形成的基础环节,而生物概念在初中生物教学中占有极其重要的地位,因此,我们更需要透过概念帮助学生认识、理解并能更好地运用生物学知识解决实际问题。

建构主义认为知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境下,借助其他人的帮助,利用必要的学习材料,通过意义建构的方式获得。也就是说,在概念教学过程中,要以学生为中心,教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、实验、协作、会话等学习环境要素,充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到学生有效地实现对当前所学概念的意义建构的目的。基于此,本文以人教版七年级上册“植物的呼吸作用”一节的教学为例,谈谈教学实践中的一些做法。

一、创设情境,感知概念

学生并不是空着脑袋进人学习情境中的。在日常生活和以往的学习中,学生已经积累了一定的知识和经验。教师应以学生原有的知识经验作为新知识的生长点,构建对新知的认识和理解。将学习由一种对全新知识的学习变成对已有知识经验的延伸和拓展,使学习由从“无”到“有”的过程变成一种从“有”到“有”的过程,有助于学生体会已有知识经验的价值,顺其自然地引入概念。“植物的呼吸作用”是“生物圈中的绿色植物”单元的教学重点和难点之一,在植物体生命活动中占重要地位。由于呼吸作用是发生在植物体内的一种复杂的生理活动,学生日常生活中感性认知很少。那么,怎么使学生对学习的概念或相关内容的知识感兴趣呢?我们通过创设与学生生活密切联系的问题情境来激活学生思维,激发学生对科学概念学习的兴趣,使学生不由自主地沉浸在概念学习中(见表1)。

二、实验探究,生成概念

生物学是以实验为基础的学科,实验在教学中具有构建科学知识、训练科学方法、培育科学思维等功能,是一种重要的活动课程资源。在实验过程中,要引导学生学会观察,学会分析实验现象,使

学生调动各种感官协同活动,充分感知所学内容,认识事物及其变化的本质和内在的规律性,实现从感性认识上升到理性认识的飞跃,从而真正理解生物学概念。苏霍姆林斯基说:“在人的心灵深处,总有一种把自己看做发现者、研究者和探索者的固有需要,这种需要在儿童的精神世界尤为强烈。”因此,基于实验的探究,能提高学生学习的自主性。

结合“植物的呼吸作用”教材内容,考虑到学生缺乏相关的化学知识(如学生对二氧化碳的性质不了解),教师应该选择和提供哪些生物学事实帮助学生建构呼吸作用概念呢?我们应该有效开发和利用实验资源,创设探究机会,引导学生自觉、自主地探究,在经历科学探究的过程中运用科学思维和科学方法发现事物的规律,为概念的建构奠定基础。

研究表明,科学概念只有通过观察、实验、比较等有意义的学习过程建构而来,学生才会留下深刻的印象并对概念形成较好的迁移与运用能力。“实践出真知”、“事实胜于雄辩”是能穿越时空的教学法则,也是概念建构过程中众多教学策略中的首选。

三、归纳总结,完善概念

实验可以凸显概念所包含的关键属性,上述案例通过对实验的拓展延伸以及内涵的挖掘,学生对植物体具有呼吸作用这一生物学重要事实就有了明确的认识,但如何引导学生归纳、总结呼吸作用的概念呢?于是,再通过对三个实验现象的分析,将学生自然引向对呼吸作用实质问题的探究。这样,从现象到本质,从感性到理性,学生在自主探究的过程中,绿色植物的呼吸作用的相关概念最终得以确立和完善。

四、对比分析,巩固概念

初中生物课程的生物学概念中,有很多看起来像是独立的、跟其他的概念之间没有任何的关系。但是,通过仔细分析,会发现他们之间却具有一定的内在联系和区别。在教学实践中,可以通过推理或者比较,将他们之间的联系和区别总结归纳,进行生物学概念的比较讲解,树立学生正确的理解能力,把握概念本质,提高学习效率。当然,也可以将含义相反、容易混淆的生物学概念加以比较,给学生们留下深刻的印象,同时理清他们之间的区别,避免概念之间的相互混淆,提高学生对生物学概念本质的准确理解和把握。

在教学中引导学生通过对生物学事实的观察、比较、分析、归纳与总结,帮助学生建构了植物呼吸作用的概念,但在教学实践中发现,学生对呼吸作用概念的本质认识仍然达不到教学目标的要求。通过“光合作用”与“呼吸作用”这对相反概念的对比讲解,深化对重要概念的理解。可采用列表格的方法从发生的部位,条件、原料、产物、能量转变等方面引导学生寻找植物光合作用和呼吸作用概念之间的区别与联系,帮助学生深入理解概念,辨析概念,掌握概念。

五、联系实际,深化理解

学生掌握概念不能仅仅停留在对概念的抽象理解上,要让学生在实践中运用概念,学会运用概念进行推理、判断、解释生物学现象,或应用概念来分析、解决一些生产、生活或自然界中的实际问题,将抽象概念具体化。因此,学生构建起重要概念后,教师要引导学生通过联系生活实际或设置新情境,把学生带到真实的生活中,在解决问题的过程中,促进学生对重要概念的巩固、迁移和运用。

综上所述,生物概念教学是初中生物教学的基础,对学生今后的生物学习有着重要的影响。在新课改的前提条件下,生物概念教学已经成为初中生物教学的重要方式之一。我们要不断深入研读课标,在课堂教学中“围绕重要概念来组织教学”,运用有效的教学方法和策略,引导学生主动建构生物学概念,培养学生分析和解决问题的能力、探究能力、合作交流的能力等,以真正落实课标要求,提升概念教学的有效性。相信在教师的努力之下,一定会引导学生从初中开始就对生物学概念能够良好的理解与把握,为今后的学习、创新及能力的提高奠定良好的基础。

参考文献:

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