细胞生物学基本概念(6篇)

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细胞生物学基本概念篇1

【关键词】概念教学生物插图的作用插图应用

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)09B-0077-02

生物教学的基本原则之一,就是直观性。在课堂上展示与教学内容相关的生物标本、挂图、模型、动画、多媒体课件等教具,使学生获得新知识或巩固旧知识的教学方法,均可称之为直观教学法,它有助于学生更加形象地理解所学的内容、发展学生的感性思维、激发学生学习兴趣和提高教学效率。随着现代多媒体技术的发展,直观教学法的范围、深度、效率都有了大幅的提高,但在利用现代多媒体的同时,对于用传统教具进行的直观教学也要给予足够的重视,因为各种教具都有其不同的价值和功能,只有合理使用,才能促进直观教学的发展。下面就以例阐述生物插图对概念教学的作用及注意事项,以供参考。

一、生物插图的作用

教学中以插图来刺激学生的感官,挖掘其中的有效信息,直观性强,学生的参与度和学习的积极性都较高。插图概念教学是直观教学的一种形式,特别是针对概念的教学,它具有极其重要的作用。

(一)生物概念引入。如《细胞分化》一节,对“细胞分化”和“基因选择性表达”这两个概念。首先让学生一起观察分析讨论:必修1的插图6-8“红细胞(上)心肌细胞(下)”和插图6-9“叶肉细胞、表皮细胞和贮藏细胞”。对于动物体来说,红细胞和心肌细胞都来源于早期胚胎细胞;对于植物体来说:来源于早期的胚细胞,他们的形态、结构和功能都不同。这两个例子就是细胞分化引起的,学生自然会得出:在个体发育中,来源相同的细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。那么生物发育的过程中为什么会发生细胞分化现象呢?思考讨论:(1)细胞的生理功能一般是由细胞中的哪种物质来承担?(2)红细胞和心肌细胞中承担相应生理功能的蛋白质分别是哪一种?(3)蛋白质的生物合成依据的蓝图是细胞中那种物质?(4)同一个生物体的不同细胞中这种物质相同吗?为什么?(5)DNA上脱氧核苷酸的排列顺序代表了什么?请看以下资料:(1)人类基因组计划研究了人类的24个DNA分子,这24个DNA分子上有3万多个基因,思考DNA与基因间的数量关系是怎样的?(2)生长在太平洋北部的一种海蜇能发出绿色荧光,细胞中有绿色荧光蛋白,这是因为海蜇的DNA上有一个绿色荧光蛋白基因。思考:你能根据这个实例说出基因的功能吗?有了上述的基础知识,抛出最后一个问题:在有丝分裂和细胞分化的过程中,遗传物质没有改变,那么相同的遗传信息如何控制不同蛋白质的合成呢?这说明不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的,即基因的选择性表达是细胞分化的实质。那么分化后的细胞去向是什么呢?请看必修1的插图6-10“结肠黏膜上皮、骨、神经组织和肾小体”。学生自然得出:分化的细胞可形成不同的组织和器官。通过这3个插图就完成了细胞分化和基因选择性表达概念的教学。细胞分化会使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。

(二)理解生物概念。如《DNA分子的结构》一节,以插图引入新课探讨DNA分子结构。简洁而独特的双螺旋造型的DNA分子是怎样储存遗传信息的?又是怎样决定生物性状的?阅读资料,并思考与讨论:(1)沃森和克里克在构建模型的过程中,利用了他人的哪些经验和成果?(2)在建构模型的过程中出现过哪些错误?他们是如何对待和纠正这些错误的?(3)上述资料中涉及哪些学科的知识和方法?这对你理解生物科学发展有什么启示?(4)沃森和克里克默契配合,发现DNA双螺旋结构的过程,在工作方式上给予你哪些启示?(5)根据资料回答有关DNA结构方面的问题:①DNA是由几条链构成的?它具有怎样的立体结构?②DNA的基本骨架是由哪些物质构成的?它们分别位于DNA的什么部位?③DNA中两链之间的碱基是如何配对的?它们位于DNA的什么部位?如必修2的DNA分子的结构模式图(图3-11)可使学生全面了解双链DNA分子的单体、一条链的形成、两条链的方向、碱基配对的形式以及主要的化学键。这些有助于对复杂概念的理解、空间想象力的培养以及知识体系的构建。模式图的解读可通过5个问题来进行:(1)DNA分子的单体是什么,它的三个部分是如何连接的?(2)单体是怎样连接成一条链的,单体之间所形成的化学键叫什么?(3)DNA分子两条链上的碱基之间有什么关系、几种形式和形成的化学键叫什么?(4)DNA分子中两条链的方向又是怎样的?(5)双螺旋结构的DNA分子中外侧的组成和碱基的分布情况怎样?可让学生阅读教材中的文字资料,形成DNA分子结构概念的第二步认识。可让学生画DNA的概念图即模型的结构:脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸单链脱氧核糖核苷酸双链DNA分子双螺旋结构,从而形成有关的知识体系。在DNA分子的双链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的总数有怎样的关系?用数学方式来表达的话该怎么表示?根据这种关系能否判断DNA分子是双链还是单链?(A+T)/(G+C)的比值在不同的双链DAN中也相等吗?运用数学语言帮助对DNA分子结构概念的理解,并增强对科学方法的学习,使生物科学的教育价值得以提升。分析资料、模式图解读、画概念图建构模型和用数学语言表达几个环节形成教学过程的主线,逐步学习双链DNA分子相关的知识以及建构的双螺旋结构模型,最终建构起DNA分子结构的基本概念。在新课标中对学生学习和终身发展的能力培养作了强调,我们一定要清醒地意识到教师的主要任务是如何指导学而不在于教。

(三)运用生物概念。顶端优势的产生所示的插图(如图1所示)。知识背景:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制的现象。

二、使用生物插图的注意事项

插图教学一般是从识图、析图和绘图三方面入手。识图、析图一般采用传统的讲授方式。但在教学中选择插图时应注意突显概念的重要性、概念间问题设计的递进性、概念形成的自然性三个环节。如必修3教材中顶端优势及其解除的插图(图3-7),若换成“顶端优势示意图”学生就容易理解。对一些教学难点,教科书往往采用插图形式来呈现,较为直观,旨在帮助学生理解,但有些插图(如曲线图或表格)就比较难理解,这时可采用“曲线与数据”互换的形式加深对插图的理解。如人教版介绍生长素的作用与特点――“两重性”的时候采用的坐标曲线图(如图2所示)。

用好这个插图可提高学生抽象、归纳、推理的能力。但这个图的解读一直以来是教学过程中的难点,尤其是对在曲线递减区间所示的促进生长部位的认识,不少学生都存在认识困难,不能通过读图理解生长素作用的两重性。这时就可以把曲线图转换成表格数据,进而加深对插图的理解。在处理生长素的两重性时,首先,展现“呈现不同浓度的生长素对小麦种子根和芽生长的影响实验结果”,如下表1所示。

让其思考与讨论:(1)该实验的设计中遵循了哪些实验设计的原则?(2)据实验结果,请你处理数据,建构数学模型来分析生长素浓度和根的生长关系?(3)据生长素浓度与根的关系,请你分析根向地生长的原因?引导学生观察、思考得出结论。其次,请同学们结合自己的知识将表格中的数据转换成坐标曲线图,与教材中图片进行比较。这样处理的目的旨在:一是引导学生通过对数据的处理和分析,自己绘制生长素浓度和根生长之间关系的曲线图,从而得出生长素两重性的特点;二是通过使用“曲线与数据”互换的这一形式,提高学生快速处理图表试题的能力。表格形式的优点在于能够准确反映数据之间的精确对应关系,常用于记录实验结果,其不足之处在于对于数据的内在规律不能直观地反映,曲线图虽反映不了数据之间的精确对应关系,但能直观地反映数据的内在规律。图表是高中生物的第二语言,合理运用图表可以使深奥的道理形象化、抽象概念具体化、枯燥知识趣味化和繁冗的文字叙述条理化。用好插图可以提高学生获取抽象知识、归纳学习并进行推理的能力,使学生多形式地学习生物学知识。

【基金项目】贵州省教育科学规划重点课题“高中生物插图高效性教学的实践研究”(课题批准号:2015A019)的阶段成果

细胞生物学基本概念篇2

【关键词】规范术语系统

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)04-0139-03

一、所谓术语

术语(terminology)是在特定学科领域用来表示概念称谓的集合,是一种特定的话语构成模式,通过言语或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号,是思想和认识交流的工具,是区别一种学说、一个学科最为关键、最具标志性的特征,是学科的概念、符号、定律、理论、应用和仪器等特定的、连贯的、科学研究的模型,用以描述、阐释学科内涵的“符号”系统。就其性质而言,是一种独特的语言单位以单义性的方式为某特殊活动领域内的某概念命名;就其内容而言,是指某意义已有解释或已确定了的技术短语、符号的有组织的集合;就其范围而言,是指在一个专业领域内常用的全部专业词汇和表达方式以及它们的规则的总和。它是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。

生物学作为一门独立的自然科学,发展历史不长,实验性生物学的发展至今不过100多年,分子生物学仅经历了50多年的短暂历史。而今生物技术的发展迅猛,大力促进着新的科学名词不断涌现和广泛使用,并不断地被引入中学生物教材中。现阶段生物学的概念理论体系尚不完备,术语系统尚未完全规范,这给高中生物学的教学带来了不少困惑。

二、高中生物学概念术语使用过程中存在的不足

新的课程改革针对我国基础教育的弊端,改变以前过分注重知识积累而忽视对人的能力及人生观价值观等方面培养的陈旧方式和传统死记硬背机械的学习方法。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。鉴于此,国家在新课程标准基本要求指导下,推出了多个版本的高中生物新教材。新教材在体现新课改精神方面具有很强的指导性,编写理念有了较大幅度的跨越,进一步完善了教材的知识结构和内容,对于概念的阐述注意了准确性、严谨性,加强了科学史教育,理解科学过程,亲历试验和探究等。教材的多样化丰富了知识体系,有助于促进教师“用教材教”,有利于不同层次学生群体的学习选择。然而教材知识体系的多样化,不应理解成学科的术语系统也可以有多个版本,否则不利于学习与交流。

1.内容相同而形式不同

由于现行使用的不同版本的高中生物新教材的编写群体不同,专家们各自擅长的研究领域、知识储备、对相应知识要求及理论体系都有所不同,加之一些概念体系在学科内尚未完善统一等因素,在不同版本的高中生物教材中,使用的概念术语体系出现较大差异。内容相同而形式不同给初学者的理解记忆增添了不必要的负担,也影响了学生知识体系的构建。以人教版和浙科版为例,单独使用每一个版本,应该说是各有特色,都是不错的教科书。但如果相互参照使用,问题就出现了,刚接触生物学知识的中学生们会发问“以谁为标准?谁是对的?”如:“物质跨膜运输的主要方式”人教版分为自由扩散、协助扩散、主动运输,而浙科版对应的则分为扩散、异化扩散和主动转运;“细胞代谢”中人教版将光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,浙科版将光合作用分为光反应和碳反应两个阶段;“生物变异”中人教版分为基因重组、基因突变和染色体变异三种类型,浙科版将其分为基因重组、基因突变和染色体畸变等。还有,如“T细胞”和“辅T细胞”,“效应T细胞”和“效应细胞毒性T细胞”,“浆细胞”和“效应B细胞”,“年龄组成”和“年龄结构”,“性别比例”和“性比率”等等。这里并不存在谁对谁错的问题,只是采用了不同的术语体系,但对刚接触生物学知识的中学生而言,却是实实在在的困惑,在信息如此发达的今天,学生们不可能不接触其他版本的教材。初学者需要的是一个个定义明晰的概念,去建构自己的知识概念体系,从而形成自己的兴趣和能力。“对学生来说,知识性内容与生物学基本概念、原理和规律的相关性越高,实现迁移的可能性就越大;其时效性越长久,对学生终身学习和发展的价值就越高”。[1]

2.形式相同而内容不同

作为一门独立的自然科学,实验性生物学的发展至今不过100多年,但近几十年来,生物技术却得到了突飞猛进的发展,新的科学名词不断涌现并被广泛使用,特别是有关生物工程类的概念名词爆炸式发展。这些大多通过翻译过来的“泊来语”。在翻译、定义和使用的过程中,尚未规范完善,概念的内涵界定不少仍是一个研究课题。以人教版为例,IA模块必修三“免疫调节”一节中对B淋巴细胞的描述是:“B淋巴细胞是造血干细胞在骨髓中发育成熟的一类细胞”;[6]“B淋巴细胞受到抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,形成浆细胞,产生抗体”。[6]在IA模块选修三“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则是这样描述的:“B淋巴细胞能分泌抗体,凝聚或杀死这些病原体”(《现代生物科技专题》P53)。“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。“免疫学”定义的B淋巴细胞没有产生抗体的功能,能产生抗体的是B淋巴细胞分化形成的浆细胞。“细胞工程”则明确地说“B淋巴细胞能分泌抗体”。显然两处对B淋巴细胞功能的界定描述存在明显的差异,引发概念歧义。

“杂种”一词在教科书中多处引用却无明确定义,也存有歧义。在人教版IA模块必修二“遗传杂交”一节中有这样的描述:“在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离”。[5]在IA模块选修三“植物细胞工程”的植物体细胞杂交部分中则有这样的描述:“科学家们采用体细胞杂交的方法,终于得到了‘番茄――马铃薯’杂种植株”(《现代生物科技专题》P36)。“科学家们利用植物体细胞杂交技术,又相继培育出了烟草――海岛烟草、胡萝卜――羊角芹、白菜――甘蓝等种间或属间杂种”(《现代生物科技专题》P37);在“动物细胞工程”――动物细胞融合与单体克隆抗体这一部分内容中则有这样的描述:“先用羊的红细胞对小鼠进行注射,使小鼠产生免疫反应,……又设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾脏细胞中产生的B淋巴细胞融合,……这种杂种细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体”(《现代生物科技专题》P54)。可以看出,“杂种”一词,在《遗传与进化》中是指含等位基因的同种个体,即杂合体。而在《现代生物科技专题》中则似乎是指种间或属间杂交的产物。在种的属性上是完全不同的概念。

不同版本的教材之间同样存在形式相同而内容不同的问题,如“细胞器”在人教版中的定义是“在细胞质中……都有一定的结构,如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等,它们统称为细胞器”,[4]而在浙科版中的定义是:“细胞器是真核细胞中具有特定功能的结构。……”,[7]“细胞核是细胞中最大的细胞器。”[7]细胞器的内涵发生了很大的变化。又如,“基因”在人教版中的定义是“基因是有遗传效应的DN段”,[5]在浙科版中“基因”定义是:“基因一段包含一个完整的遗传信息单位的有功能的核酸分子片段――在大多数生物中是一段DNA,而在RNA病毒中则是一段RNA。”[8]等。如果说概念术语内容相同而形式不同,更多的是给初学者带来记忆困扰,那么,概念术语形式相同而内容不同,给初学者带来的是逻辑的混乱。我们在强调概念发生过程和发展性的同时,不能忽视产生的结果。这种“公说公的理,婆说婆的理”,怎么说(定义)都行的现象,会让学生感觉到科学的不科学。

3.概念术语定义不准确或不定义

各版本的新教材在这方面比老教材中存在的一些不准确的定义有了很大的改进,概念的界定都尽可能的做到科学准确,但仍有不尽人意的地方。如前述“基因是有遗传效应的DN段”,[5]忽略了RNA病毒的基因存在于RNA之中。又如浙科版“由于激素是通过体液的传送而发挥调节作用的,所以这种调节又称体液调节”。[9]将体液调节与激素调节等同看待。其实人体“除激素以外,还有其他调节因子,如CO2”[6]所以体液调节与激素调节概念上是有区别的。

遗传的分类中“X连锁隐性遗传”(人教版语)和“伴X染色体隐性遗传”(浙科版语),“X连锁隐性遗传”从语法上讲属于偏正短语,含义很明确,说明遗传的基因位于X染色体上的隐性基因,而“伴X染色体隐性遗传”则为动宾结构,在词义上存在歧义,若以伴X染色体的隐性遗传解,则与定义(由X染色体携带的隐性基因所表现的遗传方式――浙科版《遗传与进化》P43)不符。

另外,高中生物教材中存很多“裸概念”――即不加定义直接在教材中呈现的概念。如竞争、轴丘、基因敲除等,教材中既不定义也不注释,编写者似乎在默认学生是自己的已知。但事实上有些很专业的名词术语学生在日常生活中基本未接触,即使是中学生物老师也未必都熟悉,如“轴丘”,不事先查阅资料,连不少生物老师也不清楚它到底指什么;“基因敲除”更是1985年才奠定理论基础,1987年建立模型的一项新的基因工程技术,又有几个中学生物老师能熟知其技术规程?有些虽是日常生活中常用的,但与学科术语却存在一定的差异,如“竞争”。

三、规范高中生物学术语系统的几点想法

1.规范的必要性

学科术语,是一个学科区别于其他学科的重要标志之一。国际上有国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)等设有的专门术语委员会,负责组织和协调这方面的工作。我国术语工作也有悠久的历史,旬子的《正名篇》就是有关语言理论的著作,其中很多论点都与术语问题有关。汉唐时期的佛典翻译吸收了大量梵文的佛教术语。19世纪下半叶,以京师同文馆、江南制造局为中心翻译了大量科学技术著作,引进了大量科学术语。到了清末,设编订名词馆,成为中国历史上第一个审定学术名词的统一机构。1919年成立科学名词审定委员会。1932年成立南京国立编译馆,开始集中管理全国科学术语的审定工作,1933年出版了《化学命名原则》。1949年后,术语工作开始了一个新阶段。1950年5月,在中央人民政府政务院文化教育委员会的领导下组织了“学术名词统一工作委员会”,下设自然科学、社会科学、医药卫生、艺术科学和时事名词五大组。1956年国务院将学术名词统一工作交给中国科学院,成立了“中国科学院自然科学名词编订室”(中间曾改为“中国科学院翻译出版委员会名词室”)。1978年,国务院批准由中国科学院主持,筹建全国自然科学名词审定委员会,先后成立了6个分科委员会,召开了一系列名词审定会和讨论会。1985年4月25日全国自然科学名词审定委员会在北京正式成立,1996年12月更名为“全国科学技术名词审定委员会”。委员会的工作范围涉及广义的自然科学领域,包括数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物科学、技术科学、农业科学、医学等。其任务是:确定工作方针,拟订全国自然科学名词统一的工作计划、实施方案和步骤;负责审定自然科学各学科名词术语的统一名称,并予以公布施行。这一切都说明我国对术语的制定和规范化方面的重视。

2.规范的可行性

高中生物学科教材中存在的一些术语规范问题,与生物学科研究发展历史短暂等有关。术语规范是学科发展的必然,我们应该借新课改的契机,以教科书作为规范的样板,使中学生物学的术语系统不断完善和规范。对一些有歧义、定义不准确或形式相同而内容不同的概念术语,可以在“全国科学技术名词审定委员会”的指导下,由课程教材研究开发中心等权威机构对内容予以恰当的界定、适度的审定,选择能准确扼要地表达定义的、便于腹词、不引起歧义的短语,依据“全面规划,依靠专家,统一协调,科学审定,正式”的方针,统一概念术语的使用,规范中学生物学的术语体系;或者选择一个版本的教材,在其原有的概念体系的基础上,进一步加以完善后推广,其他各教材编写机构建立术语数据库,统一规范引用,为学生提供学习与交流的方便。如“物质的跨膜运输”可定义为“自由扩散、异化扩散(又称协助扩散)和主动转运三种主要方式”;“光合作用”可分为光反应和碳反应两个阶段;“杂种”一词则可在种内统一改称“杂合子”或“杂合体”,种间则称“杂种”等。“裸概念”可根据其重要性适当调整其在教材中的有效呈现方式。这不仅有利于中学生物教学、减少对中学生造成的不必要困扰,同时也有利于生物科学的健康发展。

规范术语,是学科建设必不可少的重要环节,其目的不是统一思想,而是为了统一表达。规范不仅是科学研究的必要条件,而且是学科成熟的标志,只有当一门学科的研究者(至少是一部分研究者)形成了共同的规范,该学科才从前科学时期进入科学时期。中学是基础教育阶段,能力的培养关系到学生的潜力发展,而扎实的基础和浓厚的兴趣是其前提。如果在入门阶段就让学生对中学生物学的基本概念无从把握,会严重影响学生的学习兴趣和学习积极性。未来的国家竞争是人才的竞争,在生物技术飞速发展的21世纪,我们理应吸引更多优秀的人才投身于生物科学的研究,推动我国生物科学的蓬勃发展。因此,规范中学生物学术语系统迫切而意义深远。

参考文献

1赵占良.普通高中生物新课标教材的设计思路.课程•教材•教法,2004(12)

2谭永平.国际视野下的人教版高中生物课程标准实验教材课程•教材•教法,2007(5)

3金振坤.概念术语规范,学科成熟标志――我对远程教育中有关媒体概念的思考.现代教育技术,2005(5)

4生物必修1:分子与细胞.北京:人民教育出版社,2007:44

5生物必修2:遗传与进化.北京:人民教育出版社,2007:4、55、57

6生物必修3:稳态与环境.北京:人民教育出版社,2007:31、35、37

7生物必修1:分子与细胞.杭州:浙江科学技术出版社,2005:34、41

细胞生物学基本概念篇3

在我国的教育传统中,一直高度重视知识的教学,高频使用“知识点”,但这并未意味着重视了概念的教学。教师在强调知识点的时候,实际上很少去注意事实与概念的不同,教师和课程人员对知识点的理解是不同的。所以“知识点”一词,在新课标中已经不再或者很少使用。2011年我国新修订后的初中生物课程标准强调了学生对生物学重要概念的理解,在10个一级主题中都有“教学中,教师需要帮助学生形成以下重要概念”的描述。

核心概念的教学能促进学生的学习理解,因为知道或认识事实、记住概念名称或定义,只是肤浅的、低层次的学习:只有概念理解性学习,才是深度、高层次的学习。例如,初中生认识洋葱表皮细胞、认识人的口腔上皮细胞是事实学习,只有抽象思维,理解细胞是生物体结构和功能的基本单位,才是概念学习。

教师怎样来进行核。概念的教学呢?教师教学中会注重以下3个方面:(1)以核心概念为中心,采用恰当的方式建构概念体系。(2)重视前科学概念与错误概念对概念掌握的影响,促成学生的概念转变。(3)重视探究、实验、表象在概念学习中的作用。教师要注意围绕核心概念选择、设计、实施探究、实验与直观活动,例如对于呼吸概念的理解,需要一系列的观察与实验来支撑,例如:观察人体呼吸系统、观察呼吸运动、分析吸入气体与呼出气体的成分含量等。

(展红扬州市梅中学)

概念教学是生物学知识教学中的重要内容,也是落实生物学课程内容标准的关键。例如:“酶”这个词就是术语,“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物”这句话只不过是定义,而“酶的催化活性极高,酶有专一性,酶活性受多种因素影响”这段陈述才是概念。生物学概念是生物学课程内容的最基本组成部分,建立、理解和使用生物学概念是学生生物学素养的指标之一。某些核心概念具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值,许多年之后,学生在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能自觉或不自觉地应用这些概念,由此可见概念教学的极其重要的作用。因此,概念教学不能只满足于学生知道或记得某个术语或术语的含义,而是要将课堂教学的重心移向帮助学生深层理解这些概念。

为了更好、更有效地进行概念教学,教师首先要认真研究概念,准确地把握概念的内涵与外延,确保概念传授的正确性与科学性。另外还要注意,任何概念都不是一成不变的,科学的不断进步与发展,新的研究成果不断出现,某些概念会逐渐发生改变,加上不同年龄不同年级的学生需要掌握的概念内容也不尽相同,教师在概念教学中需要及时修正概念、完善概念、丰富概念。同时也要鼓励学生勇于质疑某些概念,说出自己心中的疑惑与见解,在师生激烈的思维碰撞和争辩中,达到真正理解和掌握概念,从而实现运用概念的教学目标。

(张玉明江苏省仪征中学)

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。教师的任务不仅仅是教会学生课本知识,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。

具体教学时,概念的引入形式可以多样化。教师可从学生经验出发引入核心概念。比如什么是“渗透”。用“酒香不怕巷子深”,引入“渗透”的概念。也还可通过新旧知识类比,引入概念。新旧知识类比是可让学生明确事物之间所具有的共同的关键特征和各自的特征,从而使概念的内涵和外延更清晰。还可以通过图片、动画、实验等使概念直观化。新加坡一本教材《Biology:TheLivingScience》它在讲渗透和扩散的时候,用了8张图片。这些图片从不同的角度或侧面诠释了概念的涵义。对于概念与概念之间的练习,可以通过图表比较或构建概念图的形式,让学会融会贯通。

(陈宝定扬州市邗江中学)

思维导图法是实施核心概念教学的良好策略和方法之一。我们利用思维导图软件midmanager,将细胞增殖的内容构建成为一个比较完整的知识关系框架,该导图的构建由师生在课堂教学中共同完成,能比较直观地记录学习过程中的思维轨迹,逐步巩固和深化学生对概念的理解和掌握。具体操作是教师先以细胞增殖为中心要求学生发散出相关的知识点,其中不够全面或逻辑关系上不够连贯的由教师补充,共形成细胞增殖的意义、方式、过程、图像比较、数学模型以及融会贯通共6个板块的学习内容,绘出概念图。然后教师在课后对每块内容做出相应的超链接,每个超链接都是一个思维导图,包括文字、图片、视频资料等多种形式,再最终合并成一个总图,可以层层展开用于课堂教学或学生自主学习,该导图同时又是开放式的,学生学习或教师教学中都可以根据自身情况、特点加以改造。在实际的应用中,最明显的优势在于将有关概念整合联系、结合情境,既利于教师的“教”,更利于学生的“学”,特别有助于学生的自主学习、理清思维脉络,提高学生的学习能力、理解能力和记忆能力。

(刘鸿扬州中学生物教研组组长)

红橘子

概念图的运用能较好地促进生物学概念的有意义的建构,不仅能拓展科学概念,还能培养学生的思维能力。它为学习者提供了一种学习科学语言的形式和建构科学知识的有效手段,有利于对概念的整合,有利于把握生物学概念的内涵与外延,能较好地提高学生生物学概念的结构化程度,有助于学生建立良好的认知结构。如学习“细胞周期”的概念,这个概念的内涵是细胞周期时间的界定,外延是连续分裂的细胞。在学完这个概念及细胞的有丝分裂过程后,可指导学生建构“细胞周期”的概念图。提供给学生的参考意见有:细胞周期的时间界定;举例(常见的有细胞周期的植物细胞,动物细胞有哪些);细胞周期的阶段划分:细胞周期的观察(观察植物细胞或动物细胞的有丝分裂);影响细胞周期的因素等。学生还可以根据自己的学习添加相关内容,增加了学习的开放性。通过讨论,各小组或侧重于某个角度深入建立细致的概念图,或侧重全面分析,建构出多种有关细胞周期的概念图。在组内和组间的相互交流中,概念图得以不断完善,同时,学生也充分掌握了细胞周期这个概念的内涵和外延。

(季娴江都中学)

核心概念教学中“教”的一般程序是:

(1)把握本部分内容涉及到的核心概念及概念之间的关系;

(2)在此基础上阅读教材,分析教学要点;

(3)在确定教学要点中,区别概念和事实;

(4)列出概念,用一句话来表述;比较这些概念哪个更抽象,上位,然后依次列出如;

(5)梳理工作完成,核心概念的理解展开。

因此应该根据核心概念精选恰当的教学内容及教学方法,可以使文本、图片、演示,也可以是探究活动,但这些内容都要与核心概念发展一致,目的都是为了学生对核心概念的深层理解。

核心概念教学中“学”的一般包括两部分,一是必须将事实性知识置于学习者的概念框架中;二是将概念被各种丰富的有代表性的事实细节展示出来。概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义。

(宋华扬州市树人教育集团)

yzjiangxuanrong

学生对概念的掌握并不是以学生复述、解释概念为最终目标,而是要以学生能运用概念解决问题为最终目标。核心概念的教学评价应该建立在帮助学生建立和理解概念的基础上。高中生物核心概念教学中评价策略建构应建立在概念的应用基础上,概念的运用是把已经概括化的一般属性应用到特定场合。其运用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。如“基因工程”可以用转基因抗虫棉的培养过程来说明概念的内涵和外延:二是运用概念来解决实际问题。如:根据光合作用的核心概念,如何增加作物产量等。

核心概念教学评价具体实施途径有:

①建构概念图。如光合作用过程图解、细胞呼吸过程图解。

②建构模型。如建构DNA分子复制过程物理模型。

③纸笔测验。在高中生物课程标准中对核心概念的评价已经很清楚的提出了建议:课程标准提出,要善于利用纸笔测验,检测学生知识性目标的达成。

细胞生物学基本概念篇4

【关键词】生物学概念性知识学习方法

在近年来的高考生物学科评卷中,常常发现很多同学由于审题和表达不当而痛失分数,那么原因在哪里?如何避免此类失分呢,笔者认为原因是学生对生物学基本概念理解不透,下面结合例子谈谈生物学概念学习的几种方法。

一、提供丰富的直观材料,丰富感性认识

在生物教学中,通过对演示、实验、模型、标本、挂图、动画的观察和联系实际进行讲解,使学生理解掌握概念。苏联心理学家鲁宾斯坦说:“任何思维,不管它多么抽象多么理论,都是从分析经验材料开始的。”这里所说的经验材料就是指我们现在所说的感性材料。因为它比较直观,这样做也符合人们对事物的认知过程。而且我们生物学的发展过程也是由描述性生物学阶段到实验生物学阶段再到分子生物学阶段的,这也说明在生物学的学习过程中首先要通过观察。

二、分清事物现象,抓住本质属性

在获取了一定的感性材料的基础上,要要求学生对已经获得的材料进行认真的思考和分析,对材料要进行“由外到内,由此及彼”的加工处理,达到去其糟粕,留其精华的目的。也就是说要通过分析比较,搞清楚材料的本质属性和非本质属性,主要特征和次要特征。并且对具体的现象进行概括、归纳,最后得到完整的概念。例如:在学习减数分裂的概念时,教师可以组织学生复习有丝分裂的相关知识,启发学生思考:细胞两两结合形成合子的有性生殖细胞中的染色体的数目,必然是两个细胞中染色体数目之和,从而引发出问题,以人为例,人的体细胞中有46条染色体,如果是有丝分裂得到的细胞结合,则下一代细胞中的染色体数目就是92,以此类推,我们就会发现问题。因此在形成合子的时候,生殖细胞的染色体数目和体细胞相比必须是减半的。在讲解减数分裂过程时,我们又可以和有丝分裂进行比较,明确两者在间期染色体都只是复制一次,减数分裂的关键是联会,分离,减半,从而保证了染色体均等的分成两组(由2n到n),这是减数第一次分裂。减数的第二次分裂与有丝分裂相似。最后归纳总结出减数分裂的概念:减数分裂是生殖细胞成熟之前进行的一种特殊的有丝分裂;在分裂过程中,细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次;分裂后所形成的细胞中染色体数目比原来的细胞减少了一半。这一部分的知识必须要求学生有深刻的记忆,它对后面学习遗传的两大规律是非常重要的。

三、咬住关键字词,深入咀嚼推敲

面对一个概念,在总体上理解其文句意义的基础上,先从语法上分析其句子结构,找出并明确中心词和修饰成分,因为概念的关键字、关键词通常存在于中心词和修饰成分之中,然后再深入地推敲咀嚼、分析理解这些关键字词在概念中的确切含义。要“打破砂锅问到底”,要“知其然,知其所以然”,这样才能准确地理解概念。例如同源染色体的概念是这样叙述的:“配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。”通过句子结构的分析,明显可以看出:“两条染色体”是概念的中心词,“配对的”、“形状大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方”是中心词的修饰成分,其中“两条染色体”、“形状大小”、“一般”、“相同”、“来自・・・”是概念的关键词。

四、联系相关知识,广泛延伸拓展

有些概念的理解,单纯理解其文句叙述和关键词的含义还不够,还要联系相关的结构生理,才能领会其深刻含义。因此,在学习概念时,广泛联系拓展延伸,对概念的学习也是重要的。例如“分化”是这样定义的:“在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。”理解这一概念时,如果单从这一叙述和有关的关键字词理解,是很难弄清其深层次的含义的,我们应联系相关的生理知识进行深入分析,从“由一个或一种细胞增殖产生的后代”一句,可联想到这实质上是指通过细胞有丝分裂产生的形态结构和生理功能相同的细胞群,即它们的遗传物质是相同的,但分化后却“在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异”,那么细胞在形态结构和生理概功能上从“相同走向不同”是如何产生的?引起细胞产生这种变化的原因是什么?是环境还是内部因素,还是二者兼而有之?为什么差异性变化是稳定的?在什么条件下能解除这种稳定性?通过深入的拓展延伸,刨根问底的分析,才能充分深刻地理解这一概念。

五、注重异同比较,力求融会贯通

细胞生物学基本概念篇5

【关键词】核心概念;整体备课;生物科学素养;迁移应用

随着高中生物学课程改革的深入开展,越来越多的的高中生物学教师关注生物学核心概念的教学,尝试引导学生从繁杂的“单纯”概念的记忆中解脱出来,转向对核心概念的构建和深层次的理解,实现零散的概念知识科学系统的整合及迁移应用,有效地提高学生的生物科学素养。

一、高中生物学核心概念是学科中心的概念

高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型,人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为,核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为,高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识,包括概念、原理、模型、规律及理论,是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例,人教版《高中生物・必修3・稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看,“群落”是种群概念研究的延续,是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成(物种丰富度);有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念,有利于培养学生的科学思维能力,形成正确的知识体系,促进生物科学素养的养成。

二、核心概念教学的三个基本环节

1.发挥整体备课优势,凸显核心概念

整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的,其是依系统论的系统教学设计的一种模式,即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中,要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容,对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节,事关该模块教学,起到高屋建瓴的作用。

整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置,在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上,尝试围绕核心概念开展教学活动,帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。

如在《高中生物・必修1・分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中,我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上,要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课,还要备光合作用有关内容,以及《高中生物・必修3・稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时,注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系,为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础,促进学生形成有关概念体系。

在《高中生物・必修3・内环境与稳态》模块教学前,用系统论思想指导整体备课,人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统,都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此,针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高,看得更远,从而全盘把握。

2.创设生物实验情境,提升核心概念的建构能力

结合生物学是一门实验学科的特点,教师精心创设实验情境,指导学生动手进行实验探究,并进行实验反思与总结,促进核心概念的构建。

在核心概念“细胞呼吸”教学中,创设以下实验情境,引导学生进行实验,探究酵母菌的呼吸方式。

(1)实验小组通过预习,尝试配制酵母菌培养液。由此,学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物,常见的是葡萄糖”的认识。

(2)通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验,学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。

(3)通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测,学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式,产物有二氧化碳、酒精等”。

(4)引导学生分析:本实验中单一的自变量是什么呢?因变量、无关变量又是什么?

(5)思考、讨论:反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么?本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现?本实验检测实验产物的如何归类?

(6)如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少,本实验还可以进行哪些拓展?

通过逐步深入的实验探究,使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识:细胞呼吸是指细胞通过分解有机物,常见的是葡萄糖,以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解,产生二氧化碳、酒精等,同时放出能量的过程。

3.结合生活实践情境,提高概念迁移应用能力

检验概念掌握情况的标准是学生能否灵活应用概念,能否做到学以致用。如在“种群”概念教学中,努力给学生创造应用已学概念的机会。由理想状态下细菌分裂的后代数量分析入手,学生建立Nn=2n的数学模型;进一步思考:若在一个有限的培养基中细菌分裂的后代数量又如何变化;有机地结合课本中的实例建立“S”型增长、“J”型增长曲线的数学模型。在此基础上,引导学生思考:外来入侵物种最可能朝哪一种增长曲线的方向发展?“S”型增长曲线的1/2K值和K值对于保护有益动物、防治有害动物有什么启示?在学生自学基础上分小组进行的数学模型的建构,并应用模型进行分析,激发学生的学习兴趣,拓展学生的思路。

细胞生物学基本概念篇6

关键词同题异构细胞增殖教学反思

中图分类号G633.91

文献标识码B

文件编号:1003-7586(2011)07-0018-02

高效课堂是教育教学的主旋律和每个教师的追求,如何在减负增效的大背景下,充分发挥学生的主体性,提高课堂教学实效,达到最大的效益呢?下面是笔者在参加常州市八所重点高中联校教研活动――同题异构课堂研讨后的一点思考。

1同题异构的本质

同题异构的形式是“异构”,即基于同一教学内容、基本一致的教学目标,以不同的方式组织教材,呈现不同的课堂教学过程,在“同中求异”、“异中求同”比较过程中提升教师的教学水平,其最终的本质是求同,即谋求共同的发展。通过执教者在研究教材、研究学生的基础上,根据教学目标的要求,通过充分备课,组织教学,并通过评课、交流研讨,在研讨中促进执教者的自我反思,比较中拓宽了听课者的教学思路,促进教师群体水平的提高,从而使课堂教学的高效成为“同题异构”的最终归宿。

2“细胞增殖”同题异构的课堂教学听课笔录

甲教师的课堂教学活动:(1)教师利用学生体形差异创设问题情境,导入细胞的分裂和分化问题,基于情境问题驱动学生回忆细胞增殖方式,提出复习的要求。(2)教师基于问题,组织学生玩牌(几幅有关植物有丝分裂细胞图)活动,要求学生对牌按一定顺序排列并说明理由,师生就图片进行交互活动,提出问题,进行有效对话活动。活动主要目的是解决植物细胞有丝分裂部分染色体行为变化的理解掌握,同时提及动物细胞有丝分裂染色体变化情况。(3)基于染色体的行为变化,投影坐标图复习有关内容。教师引导学生复习有关染色体数目和DNA数目变化,学生完成学案。

乙教师的课堂教学活动:(1)教师由受精卵导入新课。基于学案的预习,教师展示学案答案。教师展示几个关键概念要求学生构建概念图:细胞增殖、有丝分裂、无丝分裂、减数分裂、细胞周期、分裂间期和分裂期。教师展示学生构建的概念图。(2)基于概念图,教师聚焦两个问题:什么是细胞周期?细胞周期什么时候开始?(3)教师讲解DNA分布,通过画染色体讲解复习有关知识。教师画了分裂间期的一条染色质后,要求学生画其他时期的染色体情况。教师复习染色体的数目相关问题,并训练学生学案习题。

丙教师的课堂教学活动:(1)展示人的生命历程,通过人的发育片段导人新课复习。基于概念图的构建教师不断展开教学,复习和构建概念图同步进行。教师提供考纲要求,并通过设计问题为线索,带领学生展开复习。同时通过变式训练学生有关细胞分裂概念、细胞周期(通过圆饼、线段图等促进学生的理解)。(2)利用植物细胞有丝分裂过程图讲解复习有关各个时期的染色体变化情况,总结各时期的特征,同时与动物细胞有丝分裂过程比较,总结其异同点,并进行变式巩固。(3)教师讲解染色体的规律性变化,交代染色单体、染色体、DNA的规律性变化;尝试概念模型向数学模型转变,教师基于概念模型(染色体形态变化图),归纳有丝分裂的意义(以上部分是评课时的记录)。

3对执教课的反思

备课设想:(教师丙)因为这是一节学业水平测试的复习课,相对而言,学生的遗忘率高,设计教学的主要目标:(1)创造生命性的课堂,站在生命的高度,让学生感受生命的历程和细胞增殖之间的内在联系;(2)创设情景,构建概念图,以问题的形式展开对有丝分裂的过程复习教学和变化实质的理解,建构数学模型,画出相关变化的曲线;(3)通过题目的设计和变式,着重于改变学生的学习方式,注重学生能力的培养,提高学生分析问题和解决问题的能力,提高教学的有效性。

但其实在这一节课的具体教学过程中并没有达到这样的目标,表现在:①本节课的教学主线不够清晰,即在细胞周期的概念上花时太多,挖得太深,而对细胞分裂的过程的重点内容时间仓促,没能让学生有更多的思考和变式训练的机会,即重点不突出。②本节课的重点概念学生没能很清楚辨析,因此学生在对相关的概念辨析题时错误率较高。

4研讨后的共识

4.1需要进一步探讨的问题

甲教师:如何使复习的主线更加清晰?如何创设一个复习教学情境,即基于一个点的突破实现整体复习目标?

乙教师:复习课如何进行知识体系的构建、问题突破和引导学生对知识体系的掌握巩固?

丙教师:有丝分裂过程中染色体等的形为变化花的时间有些少,学生掌握了吗?画图要求在本节教学中如何体现?

4.2复习课的组织策略

如何在复习课上出新意,充分调动学生的积极性,让学生既巩固基础知识,又能提升解题能力,使学生得到提高和发展呢?通过研讨,觉得应该从以下五个方面进行课堂教学设计:(1)内容的组织要有一定的高度,可以从生物的本质特征理解生命性的统一以_及生物所进行的生命活动。(2)知识的建构要有新的方法,如果教师再去简单地重复书本概念,不但学生听起来无味,还会导致学生听听都会,但一做就错,要善于借助于信息处理的方法帮助学生建构知识体系,如图表、图解、曲线图、思维导图及概念图等,提高复习的吸引力。(3)提问的方式要能激发起学生的求知欲,不能提一些太简单、没有思维含量的问题,对于概念的辨析最好不要让学生简单地重复概念,可以设计判断或选择,直击学生错误的要点,让学生有一种豁然开朗的感觉。(4)典型例题的选择和解剖:要有新的高度,要能紧扣知识点,并在分析时要求学生说出考查的知识点,这是一种积极的思维训练,类似于经常做“记忆体操”,充分体现学生的主体性,体现精讲多练的教学要求。(5)有效的训练复习课中一定离不开当堂训练(即变式训练),一定要让学生有新的收获,获得成功的体验。

4.3“细胞分裂”复习课的有效教学过程

教师首先设计典型例题,帮助学生辨析五组概念:(1)细胞周期、分裂间期、分裂期;(2)染色质与染色体;(3)染色体、姐妹染色单体、同源染色体;(4)赤道板、细胞板、细胞壁;(5)纺锤丝、星射线、纺锤体。本专题的概念多,在对概念的辨析中,教师突破重点难点,后面的有丝分裂过程的教学便一气呵成。

其次对有丝分裂各时期的特征(包括植物和动物细胞有丝分裂的比较)则通过学生自主学习完成教学案来掌握,教师可以设计一定的问题检测,并通过例题、变式训练题来巩固知识,提升学生的能力。

最后针对细胞有丝分裂中的重点教学:图形识别、有丝分裂中DNA和染色体变化曲线图、画细胞分裂过程图像(中期、后期),从而使学生巩固对有丝分裂过程和实质的理解。

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