细胞生物的概念(6篇)

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细胞生物的概念篇1

关键词:概念图;教学模式;理科教学

中图分类号:G63文献标识码:A文章编号:1673-9132(2016)19-0092-02

DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.19.058

一、概念图的研究现状

概念图是用于表征和揭示知识结构中意义联系的图表,最早是美国的康奈尔大学教授诺瓦克在上个世纪60年代等人提出。现在概念图教学策略盛行于国外特别是欧美国家。与国外相比较,国内概念图教学模式有着非常广阔的研究价值及应用前景,在教和学的过程中,概念图教学的研究最为活跃,成果也十分明显。研究表明,其作为有效的教学策略,概念图教学可以帮助学生提高逻辑推理能力,对学生的知识形成过程产生显著影响,并能有效提高学生的学习成绩,概念图作为教学的工具,其强大功能正日益显现出来[1]。

二、概念图的组成成分

概念图主要由概念、命题、交叉连接和层级结构四部分组成。概念就是学习过程中所感知到的事物的本质或规则属性,把所感知的事物的共同本质特点抽象出来,用专有名词或符号进行标记。命题是对事物现象、结构和规则的陈述,将两个概念之间通过一个连接词而形成的意义关系。交叉连接是指不同知识领域概念之间存在的相互关系。层级结构表示概念的展现方式。学习者在构建概念图的过程中,将概念通过横向、纵向、回溯等联系方式构成阶层化的、从高级向低级或从大到小的、逐渐分化的图表,在这一过程中知识被高度浓缩,清晰地揭示了新旧知识建构的实质。学习则是建立一个完善的概念网络,随着新的知识的接受不断地向概念图中增添新的内容,同时,为了使学习者更有意义的学习,学习者必须把新学习的知识和学过的知识通过交叉连接和层级结构联系起来,并通过自己的认知对概念图进行随时补充、修改,发展充实自己的知识结构,从而有助于新知识的生成[2]。

三、生物教学中概念图的意义和作用

利用概念图这种可视化的语义网络为表示方法,将知识元素按其内在关联进行组织呈现和意义建构的一种教学法就称之为概念图教学模式。高中生物学科有它的学科特殊性,既有文科性质的识记内容,又有理科性质的推理内容。所以既要理解概念,又要理清关系。而概念图法恰好可以起到这样既能拎出重点,又能串接关系的作用。

利用概念图教学法,在高中生物教学过程中既可以快速清晰地运用板书结构展示知识,又可以运用逻辑思维来连接文字语言,传递教学信息。概念图,可以提纲挈领,明确重点,展示教学内容,体现教学结构和知识关联,强化记忆,展现美感,使学生感受到学习的简易化,从而感觉到成功的快乐,这样有利于学生长期有效地记忆知识[3-5]。

四、概念图教学模式的实践

尽管概念图的最初目的是为了评估学生对已有知识的系统掌握情况,但是它所蕴含的丰富教学功能不能仅将其视为评估工具,而是要尽可能地把概念图当做一种教学技能与策略。概念图可以促进教学过程的完成,并能清晰地展现,让学生看到概念和知识点之间的联系。例如,细胞增殖过程的教学,可以通过学生模拟探究细胞大小与物质运输的关系的实验为切入点,使学生得出细胞不能无限长大的原因是细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。同时,细胞核是细胞的控制中心,细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加,如果细胞太大,细胞核的“负担”就会过重也限制了细胞不能无限长大。细胞既然不能无限长大,当其生长到一定阶段时就要通过增殖来产生新的细胞,进而引出细胞分裂的概念及真核细胞的三种分裂方式,再以有丝分裂的周期性引导学生理解细胞周期的概念及分裂间期与分裂期的区别和特点。在学生构建此概念图的过程中,学生通过实验验证了细胞不能无限长大,多细胞生物体要经过细胞的增殖和分化发育为成体,生物体内,也不断地有细胞衰老死亡,需要通过细胞增殖加以补充,明确细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。在概念图主线构建完成后,教师可通过植物细胞的有丝分裂过程各期的特点引导学生继续补充新的知识节点,帮助学生形成本节课知识网络,突破本节教学的重难点,落实教学目标。学生在学习的过程中依托概念图教学模式,通过概念图构建主动生成知识,完善知识网络,课程改革中学生的主体地位也得以体现。

参考文献:

[1]赵桂利.国内概念图研究现状分析[J].理工,2010,(10):94-95.

[2]郑魏.利用概念图促进概念教学的教学模式研究[D].长春:吉林大学,2011.

[5]刘恩山,徐洪林.运用概念图进行生物教学对学生认知方式的影响[J].学科教育,2003.

细胞生物的概念篇2

一、构建阶梯,循序渐进

我们知道:温故而知新。建构主义的观点认为:学习的过程是个体根据已有知识建构新知识的过程,是学习者以自己原有的经验系统为基础,对新的信息进行编码,建构自己的理解的过程,是新旧知识、经验之间反复、双向的相互作用。该观点对于内容之间联系非常密切,所有的知识都能够连成一个整体的生物学这门学科的教学工作,有着非常重要的指导意义。理解本节课这几个概念的关键是以本节的另一个重难点内容“染色体组”的概念为基础的,而减数分裂形成配子的过程是构建“染色体组”概念的必备知识,为了构建“染色体组”的概念,我首先领着学生温习了以下几个问题。

①人的体细胞有几条染色体?几对同源染色体?

②回忆减数分裂的过程和特点,回答以下问题:人体原始的生殖细胞通过减数分裂形成的和卵细胞中有几条染色体?几对同源染色体?试解释之。

③一个配子细胞中是否携带了本物种全部的遗传信息?有几个染色体组?人的体细胞中有几个染色体组?

在此基础上,学生不但对染色体组的概念的形成水到渠成,而且对染色体组的特点(a.一个染色体组中不存在同源染色体;b.一个染色体组中所含的染色体的形态、大小各不相同;c.一个染色体组中含有本物种全套的遗传信息,不能重复、不能缺少)理解更加深入,也为引入二倍体、多倍体的概念奠定了知识的阶梯。

二、对比理解,清晰明了

生物学概念是生物学知识结构和功能的基本单位,是学生抽象思维、解决问题和理论联系实际的基础,准确把握概念的内涵是教学最基本的要求。教师把一些易混、难以理解的概念联系起来,找出它们的共同点、不同点、联系点进行类比,不仅能使学生准确地掌握概念的本质,加深印象,不易遗忘,而且可以使教学效果事半功倍。学生能同时记住几个相关的概念,并且符合新课程标准的要求,能用比较思维的方式去学习。

(一)对一倍体、单倍体概念的对比探讨。

1.二者的发育起点。均是由配子发育而成。

2.二者细胞所含有的染色体组。一倍体只含有一个染色体组;单倍体既可能含有一个染色体组,又可能含有多个染色体组,如二倍体的单倍体含有一个染色体组,六倍体单倍体含三个染色体组,八倍体单倍体含四个染色体组。

3.二者的联系。二倍体的单倍体就是一倍体。

(二)列表对比单倍体、二倍体、多倍体的异同。

(三)实例对比,加深理解。

练习,实际是学生参加的在课堂上的一种实践,就好像是一种实战演习,对学生巩固知识来说,是常用而且必不可少的手段。例如,为加深印象,我设计了下面的通过具体数字来对比的练习。

完成下列表格:

通过以上对比、分析、训练,加深了理解,巩固了记忆,避免了概念之间的混淆。

三、转换角度,延深理解

教材内容对于这几个概念只是从染色体组的数目角度进行了介绍,为了加强各知识之间的联系和让学生从多角度加深对它们理解,提高学生分析问题、解决问题、重构新旧知识的结构的能力,我引导学生从以下几个方面认识它们的内涵。

(一)从染色体的形态、结构上去理解。

例如:(2007.海淀训练题)如图是各细胞中所含染色体的示意图:

1.图中能表示二倍体生物体细胞的是,可表示单倍体生物体细胞的是。

2.每个染色体组中含有2条染色体的细胞是。

3.C细胞含同源染色体的对数是。

4.图D表示的是一个含有4条染色体的有性生殖细胞,它是由?摇?摇?摇?摇体的性原细胞经后产生的。

通过解决这个问题,学生能够把抽象的同源染色体、染色体组的概念具体化、直观化,从而形象地理解单倍体、二倍体、多倍体,同时也训练识图、析图的能力。

(二)从基因型水平上理解

例如:已知某些植物体细胞的基因型分别为:

①AB②AaBbCc③AAA④AAaaBBBb

问:1.一定是单倍体的是?摇?摇?摇?摇,一倍体植物为。

2.若②③④均是由受精卵发育而成,则它们分别为几倍体?

该问题涉及基因与染色体的关系、基因型与同源染色体数量的关系,正确处理好以上关系,即可准确判断细胞内的染色体组数,从而解决相关问题。

四、追根求源,解除疑问

多倍体的成因本来是在“染色体变异在育种上的应用”中才出现的内容,为了帮助学生理解这几个概念,我将这部分内容提到前面学习。通过讨论,学生知道了染色体数目加倍的原因:温度突然降低或秋水仙素等化学物质的诱导,使纺锤体的形成受阻,导致染色体不分离,从而引起染色体数目加倍形成多倍体,对单倍体、二倍体、多倍体之间关系也更明了。

通过以上一系列的训练,我不仅把本节课重、难点内容解决了,而且使学生将新旧知识联为一体,同时还培养了学生的比较、推理、判断、识图等生物科学素养。

参考文献:

细胞生物的概念篇3

1《.骨的结构与成分》涉及的探究活动

《骨的结构和成分》是北京版初中生物教材第二册第八章《生物的运动》第二节《运动的形成》中第二课时的内容。在第一节学习动物运动方式的基础上,教材第二节内容进一步探讨动物运动的形成,为后面学习动物的行为打下基础。《骨的结构和成分》这节课首先让学生通过观察长骨的内部结构,分析其作用,建立长骨是一个中空的坚实的生物器官的概念,再通过探究鱼骨的成分,增强学生对骨的成分和特性的感性认识,推理出骨的成分和特性的关系。阐述人的一生中骨的成分的动态变化,从而增强体育锻炼的思想意识,为后面学习运动的实现打下基础。本节课以小组合作的方式进行学习,面向全体学生,促进每个学生的充分发展。借助实验分析和讨论的过程,引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,符合新课标提出的“倡导探究性学习”的理念。依据维果茨基提出的“最近发展区”概念,利用学生原有的认知结构,在学生和教师的互动中实现知识和能力的发展。

2.生物体的结构层次

初中生物课程标准强调:教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习活动,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难,使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。据此,结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的生活经验,突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息,进行交流以丰富相关知识,加深对科学、技术、社会相互关系的认识。同时运用建构主义“学习过程的最终目的是完成意义建构”的教学设计思想,确定本节知识主题,围绕如何引导学生实现该主题的意义建构进行教学设计。例如:在生物体层次结构主题下,重要概念细胞是生物体结构和功能的基本单位。在这一重要概念的构建时,教师可以设计探究动植物细胞结构实验———观察洋葱表皮细胞、黄瓜果肉细胞、番茄果肉和果皮细胞、人的口腔上皮细胞、皮肤细胞、平滑肌细胞、神经细胞等,构建动、植物细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核等结构,以进行生命活动;相比动物细胞,植物细胞具有细胞壁、叶绿体、液泡等特殊结构这两个重要概念。再设计观察洋葱根尖细胞分裂,了解根冠、分生区、伸长区、成熟区细胞的形态结构变化;观察蛙的胚胎发育细胞变化和神经组织、肌肉组织、结缔组织(骨细胞、血液细胞等)、上皮组织和卵细胞、等的不同细胞形态和结构,构建细胞进行分裂、分化,以生成更多不同种类的细胞用于生物体生长、发育和繁殖这一重要概念。设计观察水中的单细胞生物和原生动物(如草履虫)的取食、运动、趋性,构建一些生物由单细胞构成,可独立完成生命活动;一些生物由多细胞构成的重要概念。通过这一系列探究实验的设计,依存这些重要概念的构建,帮助学生构建细胞是生物体结构和功能的基本单位这一重要概念。由此,实验教学的设计是围绕重要概念构建的。实验教学的设计要求有助于帮助学生构建重要概念,有助于帮助学生积极主动的获取生物科学知识、领悟科学研究方法。只有有的放矢的实验设计,才能落实到生物学重要概念的构建。

3.光合作用

光合作用的概念是初中生物学的一个重要概念。植物光合作用形成的有机物,是自身及其他所有生物的食物来源和能量来源,对自然界的物质循环和能量转化都具有极其重要的作用,学生理解它对于以后的学习至关重要。关于光合作用的概念,多数学生可以准确地说出来,然而,这种表述只是停留在记忆水平,并没有直接的实践体验。通过绿叶在光下产生淀粉的实验,可以让他们切实感受到植物在接受光照后,能在叶片中产生淀粉,这一实验对于他们理解光合作用的概念至关重要。初中一年级的学生虽然有了一定的逻辑思维能力,但光合作用的原理比较抽象,在缺少具体现象支持的情况下,很容易将之定义化,所以本节知识要用具体的、形象的实验进行教学。让学生体验到由现象到理论的过程,即通过感性认知上升到理性知识。通过一系列的实验设计、操作、探究和讨论,可以使学生对实验的设计原理、技巧,有更深层次的感悟。通过实验还可以培养学生的实验操作技能、合作精神和探究能力。《绿叶在光下合成淀粉》是初一上学期比较复杂的一个实验,对操作的准确性要求高,而且具有一定危险性。对此,在教学中笔者对两个方面作重点控制,一个是酒精灯和火焰,这个确保安全,另一个是条件、现象的操作和观察一定要严谨,以保证结果的客观性。安全控制的细节有两个,一是酒精灯的使用,让学生2人一小组,每小组在实验前先进行点燃酒精灯和熄灭酒精灯的练习,确保操作成功。二是烧杯很热,容易烫伤或脱手,所以进行镊子夹取烧杯的预练习,确保都能准确操作才进行实验。实验条件控制上要求一定要叶片变白后才取出,并注意滴加碘液的量。通过实验,学生普遍观察到实验现象,体会到每个实验操作的环节对于实验结果的出现都至关重要,更重要的是,他们能更深刻地理解植物只有绿色部分在光下才能产生淀粉的知识,对于其形成光合作用概念十分有帮助。

二、科学探究对重要概念理解的贡献

依据《基础教育课程改革纲要》:倡导学生主动参与、乐于探究,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。学生在不断的发现问题、寻求解决办法的过程中,转变了学习方式,提高了生物科学素养。科学探究活动应该围绕重要概念组织探究实验,使学生在鲜活的实验情景中充分发挥其主动性,构建起对重要概念的深层次理解。在生物体的结构层次这个主题下,教学过程中要注意引导学生进行“从微观到宏观再从宏观到微观”这样的思维方式训练。当学生能从这两个方向进行思考后,学生认识的人体、动物体和植物体,就会更充实、更深刻、更具体,也更有利于学生理解生物体的结构层次。如:细胞的结构和功能是抽象而死板的知识,如何把知识讲活才是本节课的关键。《细胞》这节课最大的特点就是,通过实验落实细胞的结构这部分知识,让学生能够更真实、更直观地认识到细胞形态,但是结构采用传统讲授法,直接告知。本节课的思维紧密,要求学生紧跟教师思路,边观察边思考,对学生的思维是一种训练,其为特点之二。从学生为主体出发,他们能通过实验,直观感受到不同植物不同结构的细胞结构不同,是因为它们的功能不同,为后面的细胞各结构的功能做铺垫,也自然而然的树立了结构和功能相统一的生物学观点,从而领悟细胞是生物体结构和功能的基本单位,就达到了本章的教学目的,这是特点之三。因为前一章节学习了细胞的有关知识,从细胞分裂、分化到组织的形成,器官、系统的形成,这是从微观到宏观,为了知识衔接得比较顺畅,要对课本编排的顺序做一定的调整,跳过了绿色开花植物的结构层次这一部分内容,在讲完细胞分化形成组织后,上节课直接让学生对人体四种基本组织的切片进行了观察。在学生对四种基本组织微观结构观察的基础上,今天这节课的开始就通过课件中的大量图片总结了四种基本组织的结构特点、功能,以及其在人体中的分布位置,既是对上节课的一个简单回顾,也是帮助学生建立微观到宏观的联系,为后面理解组织是如何形成器官的做好铺垫。生物学概念是高度抽象的,然而在进行教学时,不应使学生仅仅记住生物学概念那些抽象的文字,而应使学生透过抽象的文字看到一个绚丽多彩、生机盎然的生物界。因此,在向学生讲述生物学概念时必须首先向学生提供必要的感性认识:教什么,就要有什么,教什么,就要看什么。通过鸡翅的解剖观察实验,让学生对各种组织有一个宏观、感性的认识,通过真实的观察认识到像鸡翅这样的结构是由多种组织构成的,并且进一步认识到各种组织是有序分布、排列的,为学生得出器官这个概念提供感性认识。学生对概念的学习就是从这样的感性认识开始的,通过实验观察,可以使理论知识具体化,使抽象知识形象化,给学生识记、理解、运用概念创造条件。在概念生成后,还要让学生强化和深化对概念的理解。这部分整体的思路是感知、概括、运用的过程。在本节课的教学中,器官这个概念是在鸡翅解剖观察的基础上,通过对人体中胃这个具体的实例分析得出的。系统这个概念,也是通过对人体中消化系统这个具体的实例分析得出的,在得出概念后,又通过设置情景,如“在人体剧烈运动的过程中,人体的哪些系统功能加强了?”还有“为什么饭后立即运动会消化不良?”让学生对所学概念进行具体的应用,即在新情景中解释具体问题,深化学生对概念的理解。这样,让学生从具体的、个别的现象中得出一般的概念与规律,再由这一般的规律去解释个别或特殊的现象,解决个别或特殊的问题。经过这样一种由特殊到一般,再由一般到特殊的反复过程,对概念的理解才能深入。

三、教学反思与提升

细胞生物的概念篇4

关键词生物复习课概念学习有效策略

中图分类号G633.91文献标识码B

美国课程专家艾里克森在《概念为本的课程与教学》一书中指出:提高学业标准更多的是要求思维能力的提升,而提升思维能力的关键在于核心概念体系的构建。新课程标准倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,采用了以核心概念为统领的模块化设计,围绕学科的核心概念设置教学内容。若将课标规定内容称为宏观知识目标(一级概念体系),教材呈现的内容即为微观知识目标(三级概念体系),而核心概念则构成了中观知识目标(二级概念体系),成为连接课标和教材的桥梁,是知识教学的重点及落脚点。由此可见,构建高中生物新课程核心概念体系势在必行,教师要善于用核心概念宏观把握教学内容,帮助学生透视核心概念的实质,成功构建自己的概念体系。

目前国内对核心概念教学的策略研究,大多集中于对新授课中诸如探究、模型建构、科学史学习、概念图等策略的研究,对于复习课中概念教学的策略则研究得较少。就教学目标而言,新授课时概念的习得侧重于微观知识目标的达成,而复习课上生物学概念习得则是更关注核心概念体系的建构。要成功构建概念体系,首先要正确把握概念的内涵和外延;其次还要对概念进行梳理,分清层级关系。这就需要教师在复习过程中对不同的概念采用恰当而有效的策略实施教学。

1紧抓关键字词,深刻理解概念的内涵和外延

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。概念的内涵是概念所反映的事物的本质属性,外延是概念的应用范围条件,关键词往往提示着概念的本质特征。要全面理解和掌握概念的内涵,必须从理解关键词入手。如“同源染色体”的关键词不是“形态、大小形同”,也不是“一定配对”(有丝分裂细胞中的同源染色体不配对),而是“能配对”;“可遗传变异”的关键词不是“可遗传”,而是“遗传物质改变”。减数分裂概念的关键词:“减数”――减什么(染色体数目),减多少(一半),什么时候减(减数第一次分裂完成),为什么减(同源染色体分离后平均分配到两个子细胞中),理清这四个问题,就能准确把握减数分裂概念的内涵。

只掌握概念的内涵还不够,还必须广泛理解概念的外延,即理解概念的应用范围,才能避免在应用中出错。如对“基因突变”概念的内涵:从本质看是基因上碱基对(一个或若干个)的改变;从结构看,是基因脱氧核苷酸序列的改变;从发生位置看,发生于基因区域而非DNA的基因间区;从发生时间看,发生在DNA复制时(主要是细胞分裂间期)。其外延包括:基因突变可能改变突变体性状,也可能不改变(密码子的简并性、隐性突变等);可能遗传给后代,也可能不遗传(体细胞突变和生殖细胞突变等);移码突变比替换突变对生物性状影响可能更大;RNA上碱基的改变也可称为基因突变(当生物以RNA为遗传物质时);转基因对生物基因组而言是基因重组,但对被外源基因插入的基因而言是突变;基因突变具有低频性、不定向性、普遍性等特点;诱变育种的处理对象可以是萌发的种子、幼苗,微生物菌株,也可以是愈伤组织。通过这样全面的剖析,学生就能全面掌握概念的内涵和外延了。这是一种很常规也很实用的掌握概念的方式,是对科学概念正确阐述的重要而有效的途径。

2创设比较情境,构建概念体系

比较法是通过观察与分析,对事物或现象加以对比,来确定它们的异同点及关系的思维方法。通过对相关概念的比较,帮助学生突破难点,找出事物之间的本质属性,区别它们之间的差异以达到对概念的正确理解。

2.1通过局部比较和整体比较建构概念

在实际教学中,教师可以把某些概念或概念的某些性质、特征进行比较,从局部比较来使学生认识概念。如复习有丝分裂和减数分裂的概念时,教师在比较中引导学生将研究细胞分裂的视线聚焦于染色体的行为变化和数量变化,使学生学会从一条染色体变化的视角把握有丝分裂而从一对同源染色体变化的角度把握减数分裂。教师在加深学生对生物学概念的同时,提高对科学方法的运用,丰富学生的想象力和解决实际问题的能力。

整体比较,即在宏观上对不同的生物学概念进行相似的类比等。教师在教学中恰当进行整体比较,可以使学生弄清概念之间的联系及差异,使知识更加系统化、条理化,利于生物学概念和思维方法的建构。如对于DNA复制半保留方式的发现、密码子的破译、孟德尔遗传定律的发现、艾弗里通过肺炎球菌转化证明DNA是转化因子的实验,教师可以引导学生通过对上述实验设计的思想方法进行对比,使学生发现假说―演绎法在其中的重要作用,使学生不仅更深入理解相关概念,还能在类比中感悟科学方法,建构概念体系。

2.2通过纵向比较与横向比较抓概念的关联

纵向比较,可以促进新旧知识的衔接与融合,并理清概念间的层次关系,使学生对有关生物概念、规律的认识在原有基础上更进一层,在深化知识的同时,提高学生的认识能力和思维水平。如复习“细胞的结构”,教师可利用学生已有的细胞结构知识(显微)搭建框架,组织学生对细胞的亚显微结构中涉及的概念进行分析,架构概念体系:细胞膜(流动镶嵌模型、跨膜运输、信息传递),细胞质(细胞器、细胞质基质)、细胞核(核膜、核仁、染色质),同时用整体性的观点提醒学生建构知识体系时要注意细胞的完整性(生物膜系统)。这样,学生可以通过前后比较,深入理解和扩充细胞结构的概念,从而更好地从整体上把握细胞结构,形成概念体系。

横向比较常能为知识的平行式扩展起到最适宜的桥梁作用,使学生将学习中发现的知识、原理以及研究方法“移植”到新的领域中去,由此及彼,把事物的固有规律揭示出来。如复习“稳态”的相关内容,横向比较内环境稳态、生态系统稳态,可以引导学生发掘其中共同的调节机制――负反馈调节,并引导学生依次分析细胞、内环境、种群(种群的数量变化)、群落(演替)、生态系统(物质循环、能量流动的稳定)等不同水平的稳态,帮助学生在不同层次水平构建稳态的概念,把握稳态的实质及调节机制。学生在比较中能更深刻地领悟生物学思想和方法的统一,加深对抽象概念的内涵理解,并对原有的知识进行有效的迁移,提高思维水平,加深对生物学概念的理解及事物本身固有规律的认识。

3构建概念图,完善概念体系

概念图是指以图解的方式,直观地、结构化地描述两个或多个概念之间关系的一种图。心理学研究表明,视觉工具是发展学生思维能力最好的方法之一。它可以引导学生清晰地思考、处理和组织知识,并通过建模的方法反映概念间的联系,从而促进学生批判性思维和创造性思维的发展。概念图的图形化体现了视觉工具的视觉特性,是一种重要的视觉学习。尤其适用于复习课中对概念进行整理,从而建构起完善的概念体系。

如前述通过纵向比较复习“细胞的结构”,复习中教师可以先展示图1(初中习得的细胞结构概念体系)作为先行组织者,将学生认知结构中已有的、包摄性较广的的概念呈现出来,作为复习亚显微结构知识的固定点。再利用这些知识去同化细胞的亚显微结构的知识,重新构建亚显微结构概念图(图2)来复习本章知识,效果非常显著。

学生运用概念图进行复习,能促使自己进行有意义学习,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。读图分析、自我构建都有利于学生加强感性认识,使概念直观化,有助于记忆和理解,还可以反馈学生的概念建构障碍或是体系缺口,有助于教师发现问题,并及时帮助学生解决。

概念复习中可采用的策略还很多,如设置冲突情境、运用变式训练等,不再赘述。教学是具有复杂性的,教师应根据不同的教学内容,采取合理的教学策略,克服概念教学中的不利影响因素,构建有效的概念复习课堂。概念本身是发展的,学生的概念建构过程也是发展的,教师应注重对学生透视核心概念实质能力的培养,帮助学生构建科学概念体系并用来解决问题。

参考文献:

[1]杜伟宇,吴庆麟.概念改变的教学策略研究[J].课程・教材・教法.2005(2).

细胞生物的概念篇5

[关键词]四分体,训练,概念分化

减数分裂是细胞遗传学的基础,现行的高中生物教科书中都把减数分裂作为一个重要内容。课程标准中的要求是:阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化;举例说明配子的形成过程。要完成该内容标准,达成知识的融汇贯通,四分体是一个核心概念,因为几乎教材中所有的细胞遗传学相关概念和原理都与之有关。

1.四分体的形成过程

从四分体的形成过程看,四分体形成于减数分裂期Ⅰ前期的偶线期,这时期又称配对期,发生同源染色体之间的专一性配对过程,即联会。配对后,两条同源染色体紧密结合在一起,共含有4条染色单体,因而又称为四分体。随后,进入粗线期,发生等位基因之间的部分DN段的交换和重组,产生新的等位基因的组合。发展到能在光镜下清晰可见时,已进行到了减数分裂期Ⅰ的中期,然后,同源染色体对相分离并向两极移动,标志着后期Ⅰ的开始,将到达每一个极的染色体的数量为细胞内染色体总数量的一半,且各四分体之间同源染色体向两极移动是一个随机的过程,导致到达两极的染色体会出现许许多多的排列方式。[1]在教材中,也提供了相应的模式图。

2.与四分体相关的概念

在高中生物教科书中,与四分体有关的概念涉及到①联会;②同源染色体;③交叉互换;④分离定律的实质;⑤自由组合定律的实质;⑥(性)连锁遗传的实质;⑦等位基因;⑧染色体组;⑨基因重组;⑩染色体变异等。这些概念分别发生在形成四分体的前后,如图所示:

3.四分体概念的教学建议

(1)减数分裂过程的教学。虽然说四分体是核心概念,但减数分裂的整体过程的教学依然是至关重要的,其主要任务应该是掌握减数分裂的各时期的图像和染色体行为的变化,这也是深入理解四分体时期相关概念的基础。在实际的教学中我们设计了“减数分裂图像训练用纸”,即把减数分裂模式图中的染色体去除,只保留细胞的轮廓和少部分染色体,要求学生再现和卵细胞的形成过程;进一步猜测并图示21三体综合症和果蝇XO型等异常个体形成的可能原因。

(2)四分体时期概念的螺旋上升。由于在后面的教学中有许多概念与四分体时期有关,所以在教学中要注意概念的前后联系,在减数分裂过程的教学时要讲清楚“同源染色体”、“联会”、“交叉”、“同源染色体分离”、“同源染色体随机组合”等基本概念。进入《基因在染色体》、《基因的本质》和《生物的变异》章节时,要将与四分体有关的概念重新回顾,生成“分离定律的实质”、“自由组合定律的实质”、“性遗传的实质”、“基因重组”及“染色体组”等概念,让学习者前后印证,温故而知新。

4.概念获得的评价

除了一般性的练习评价外,我们还设置了概念是否分化的反馈与矫正评价。通过对学生活动产品的分析,了解学生概念获得的情况。练习如下:

[1].基因型为AaBbCc的个体可以产生的配子种类为

A.2种B.4种C.8种D.以上都有可能

(答案D。调查知识点:等位基因的分离和非等位基因的自由组合是随着同源染色体行为的变化而产生的。)

[2].从减数分裂Ⅰ的前期到减数分裂Ⅰ的后期,可能发生的变异为①基因突变,②基因重组,③染色体变异

A.①②③B.①②C.①③D.②③

(答案D。调查知识点:在减数分裂的过程中,各种变异可能产生的时期。)

[3].在人体下列细胞分裂的时期,存在同源染色体的有①肝脏细胞,②精原细胞,③初级精母细胞,④次级精母细胞。

A.①②③B.①②④C.①③D.②③④

(答案A。调查知识点:同源染色体的定义。)

[4].在一个人的体细胞中,染色体的形态有多少种

A.23种B.24种C.46种D.23或24种

(答案D。调查知识点:同[3])

[5].已知某生物卵细胞核内DNA的含量为X,那么,在初级卵母细胞及次级卵母细胞核中,DNA依次为

A.4X、2XB.4X、XC.2X、2XD.2X、X

(答案A。调查知识点:分裂过程中DNA含量的变化。)

[6].现在一个性染色体为XXY的男孩。①若男孩色觉正常,其母色盲,其父正常;②若男孩色觉正常,其父色盲,其母正常;③若男孩色盲,其父正常,其母色盲。则①②③情况下,染色体变异分别发生在

A.、卵细胞、不确定B.、不确定、卵细胞

C.卵细胞、、不确定D.、不确定、

(答案B。调查知识点:减数分裂的异常可能。)

[7].右图为三个处于分裂期细胞的示意图,下列叙述中正确的是

A.甲可能是丙的子细胞

B.乙、丙细胞不可能来自同一个体

C.甲、乙、丙三个细胞均含有二个染色体组

D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体

(答案A。调查知识点:分裂图像的识别。)

细胞生物的概念篇6

关键词:生物学教学生物学模型建构

模型方法是指人们为了认识自然界中某一复杂的对象(如非常庞大的太阳系或非常微小的细胞),或事物发生的过程、规律等,用形象化的具体实物,或抽象的语言文字、图表、数学公式等对认识对象进行模拟或简化描述的一种方法。模型的种类很多,一般所说的模型主要有物理模型、数学模型、概念模型等。[1]建立模型的过程,是一个思维与行为相统一的过程。在中学生物学科教学中,通过模型建构活动,让学生的探究活动中,更好地理解和把握生物学的核心概念;通过模型建构活动,让学生理解模型方法的重要作用,并学会适当应用这一重要方法,从而提高每个高中学生的生物科学素养。

1、物理模型

物理模型就是以实物或图画形式直接表达认识对象的特征,细胞立体结构图,细胞膜结构的实物模型,就可以看做物理模型。建构物理模型使抽象的知识具体化、形象化。

在学习人教版《分子与细胞》中“细胞器──系统内的分工合作”时,我布置学生8人为一个小组,其中4小组构建动物细胞模型,4小组构建植物细胞模型。我要求学生利用周末时间完成,周一课上展示各小组的模型并进行点评。

周一课上交上来的模型中,有的同学用白色橡皮泥捏成半圆做成细胞质,有的同学则用面团,有的同学则用琼脂来做细胞质基质。细胞膜的材料也是多种多样,如塑料袋、纱布、弹力布等。细胞核的制作也是各式各样,有的同学在细胞质中央挖一个小圆,放上一个圆形彩泥;有的同学则用一个乒乓球代替,也有的同学用半个蛋壳倒扣在细胞质中表示。细胞器的制作,大部分同学采用了各色彩泥,捏制成各种细胞器之后,用大头针固定于细胞质基质上。如内质网是捏一条扁平的彩泥之后折叠在一起而成;高尔基体则用几个扁平的彩泥和三个小球表示;核糖体则用若干红豆表示,有的放于细胞质中,一部分固定内质网上。也有同学用各色彩纸折成各种细胞器。在课上,我让各个小组派出代表,展示本组的作品,并介绍一种细胞器的结构与功能,其他小组同学有不清楚的问题提出后由负责介绍的小组同学负责解答。通过小组间的建模、模型展示与释疑,同学们不仅对目标知识掌握的非常透彻,而且还没明白了制作动植物细胞模型时要考虑细胞器种类,细胞核、细胞器大小比例,如何体现细胞器之间的协调配合等等。

2.概念模型

概念模型指通过分析大量的具体形象,分类并揭示其共同本质,将其本质凝结在概念中,把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述,用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。

2.1构建概念模型提高了读图能力

例如,用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程,就是一种概念模型[2]。

在学习光合作用的过程及影响因素时,我经常运用概念模型进行教学。我让学生把课本合起来,和我一起思考、动手:首先,光合作用是否需要光,谁吸收光,在哪吸收光,吸收的光能用来干什么?由此一步步就完成了光合作用第一阶段的知识建构。其次,有光合作用第一阶段的产物[H]和ATP的用途想到第二阶段的两个反应即CO2的固定和C3的还原以及场所条件等进而完成了第二阶段的知识建构。第三,通过建构的光合作用过程图,轻易的就能理解两阶段间的物质联系和能量关系。用一个椭圆将进入反应体系的物质和光圈在外面,这样就可以把椭圆内看成叶绿体,也就容易掌握了光合作用的原料和产物以及影响光合作用的因素,还能进一步掌握提高光合作用效率的方法。通过多次这样的概念模型的构建,学生养成了一种思维习惯,凡遇抽象的结构或过程,都会尝试用简易的图画帮助理解、思考。

2.2构建概念模型,整合零碎知识

例如,在学习《分子与细胞》模块的细胞结构内容后,我利用学案中事先设计好的框架,让学生构建了概念模型,将课本中细胞壁的成分、结构、功能、特点,细胞膜的成分、结构、结构特点、功能及功能特性、物质跨膜运输方式,细胞核的结构、各部分结构的功能、染色体、DNA等知识整合在一起,使零碎的知识完整化。模型如下:

构建这样的概念模型,有利于学生对某个单元、某个模块知识进行加工、理解、储存,全面系统地掌握和记忆知识要点,有利于学生形成完整、清晰、系统、科学的知识体系,同时也促进了学生感知、记忆、想象能力的发展,使学生更系统地掌握、理解生物学知识。

3.数学模型

引导学生建构数学模型,有利于培养学生透过现象揭示本质的洞察能力;同时,通过科学与数学的整合,有利于培养学生简约、严密的思维品质。例如,用Nt=N0λt表示种群的“J”型增长,就是一种数学模型。

高中生物学中概念较多,学生易混淆。用适当的数学模型可以帮助学生理清概念。如减数分裂中同源染色体、四分体、染色体等之间的关系就可以用数学模型来表示:1个四分体=1对同源染色体=2条联会的染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链,学生通过构建这样的数学模型,很容易地掌握了这几个极易混淆的概念。再如,DNA经n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数和第n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数的区别,学生常常混淆不清。课上,通过图解分析,师生一起构建了数学模型:n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数=(2n-1)m和第n次复制所需游离的某种脱氧核苷酸数=2n-1m(注:m为1个DNA分子所含某种脱氧核苷酸数),难题迎刃而解。

模型方法是人们认识自然界的一种重要方式,也是理论思维发展的重要方式。在进行具体的课题研究时,模型方法在人们理解事物的本质、探索未知规律的过程中,都起着重要作用。中学生物课中的模型建构活动,一方面是能让学生通过模型建构活动,理解模型方法的重要作用,并在以后的学习和生活中懂得适当应用这一重要方法;另一方面,也可以让学生通过探究活动,更好地理解和把握生物学的核心概念。

参考文献:

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