遗传学基本概念范例(3篇)
来源:
遗传学基本概念范文篇1
关键词:医学遗传学;教学方法;思维能力
中图分类号:G642.1文献标志码:A文章编号:1674-9324(2013)42-0129-02
医学遗传学是遗传学与医学相结合的一门边缘学科。随着现代生物学和现代遗传学研究的发展,医学遗传学成为医学教育中的一门重要基础课程,是基础医学与临床医学之间的桥梁课程。医学遗传学的研究对象是人类。人类遗传学探讨人类正常性状与病理性状的遗传现象及其物质基础。而医学遗传学则主要研究人类(包括个体和群体)病理性状的遗传规律及其物质基础。医学遗传学通过研究人类疾病的发生发展与遗传因素的关系,提供诊断、预防和治疗遗传病和与遗传有关疾病的科学根据及手段,从而对改善人类健康素质作出贡献。[1]笔者经过教学实践,切身体会到,在医学遗传学教学中注重以下几个方面的问题,可以取得较为理想的教学效果。
一、巧用启发式教学,激发学生学习兴趣
在讲授中多提几个“为什么”,往往能很好地开发学生的思维层次,当学生对这些问题产生兴趣时,就会孜孜以求,全神贯注。
例如在讲遗传学绪论部分时,告诉同学在高考之前都要进行常规色盲的检测,并出示幻灯片让学生观看,学生会看到一个色盲检测的卡片动态图,然后提出问题:“为什么高考的时候要做色盲测试呢?你们能辨认出色盲检测卡片的数字吗?色盲是否是遗传病?色盲的致病基因是显性还是隐性呢?色盲的致病基因是位于常染色体还是性染色体呢?”这一有趣的现象马上会激起学生的兴趣,这时告诉学生,解决问题的答案在本次课的讲授内容,当然学生在以后的听讲中学习的主动性就会提高起来。又如在讲授多基因遗传与多基因病这一章节时,理论性较强,比较枯燥,学生往往觉得索然寡味,笔者结合新闻媒体及报纸上关于高血压、糖尿病的发病率逐年上升而且年轻化的趋势事件的报道,以及生活中经常见到痤疮、小儿肥胖等症状,然后质疑:“为什么我国高血压、糖尿病发病率比较高?这些疾病是由单个基因控制还是多个基因控制?会不会受到后天环境因素的限制?父母患此类疾病,子病风险如何?”学生往往对日常生活中出现的这一现象会满怀兴趣,这样再介绍多基因遗传与多基因病的概念,多基因遗传特点,多基因病的遗传特点,多基因病发病风险的估计时,学生的学习积极性就被充分调动起来,能更加透彻地理解所学的知识,加深印象。在近几年教学实践中,我体会到精选一些有趣的问题,可以很好地激发起学生对医学遗传学的兴趣和学习的能动性,使学生从“要我学”转变为“我要学”,不再认为学习是一种负担。
二、在教学中注重学生思维能力的培养
学习知识的目的在于应用。在教学中教师不仅要教给学生知识,更重要的是要让学生运用正确的思维方法去分析问题,解决问题,使知识和能力得到同步提高,这将有利于学生理解和了解遗传学的基本概念和基本内容,培养学生的科学思维方法。[2](1)培养学生的对照和比较能力。对相似又有联系而又不完全相同的概念我们可以进行比较,找出他们的异同点,以澄清易混淆的概念,寻求概念的联系和对相关概念的加强。如在不规则显性遗传中出现的表现度和外显率这两个概念,学生往往容易混淆,首先外显率是指一定基因型个体形成一定表型的百分率。即某一显性基因在杂合状态下或纯合隐性基因在一群体中得以表现的百分比;群体中如带有某一致病基因的个体100%发病称完全外显,外显率低于100%时,为不完全外显或外显不全。而表现度是指一定基因型所形成表型缺陷的严重程度。表现度不一致是指具有同样基因型的个体,其表型缺陷严重程度有差异。如成骨不全患者家系中,有的患者仅有蓝色巩膜或骨折,有的有蓝色巩膜和骨折,有的有蓝色巩膜、骨折和耳聋。所以表现度要说明的是在致病基因已经表达的前提下表现的程度如何,是属于“量”的问题;外显率阐明基因表达与否,是属于“质”的问题。通过这种比较就找出了两者的区别,抓住了各自的特点。(2)培养学生的分析综合能力。全面分析综合是把事物各部分、各特性结合成一个整体,有利于对知识的理解以及复结。如染色体畸变根据畸变的类型不同,可分为两大类即数目畸变与结构畸变,又可根据其特点对其进一步细分,引导学生找出它们的区别,作出图表(图1),在对知识的掌握以及以后的复习中就可以一目了然。(3)抓内因与外因关系,培养学生的科学思维能力。事物的发展是由内外因共同作用形成的,内因是根本,外因是条件。内因决定着事物的根本属性,外因推动发展。任何孤立内外因的关系的说法都是错误的。利用内因与外因的关系有利于学生理解和了解遗传学的基本概念和基本内容。我们知道多基因遗传是指一种遗传性状或遗传病受两对或两对以上基因的控制,每对基因彼此间没有显性和隐性的关系,每对基因对表型的效应都很小,但是各对基因的作用有积累效应,但是多基因性状或遗传病的形成除受微效基因影响外,也受环境因素的影响,所以这种遗传方式称为多基因遗传或多因子遗传,又称复杂疾病。其中的决定遗传形状的多对微效基因也是我们所理解的内因,起着关键性的作用,而其中的环境因素也就是我们所理解的外因,则起着条件性的作用。这样对多基因病的理解就更深入透彻。总之,启发学生用正确的思维方法来学习,可以提高教学效率,事半功倍。
三、注重多媒体教学与传统教学的结合
随着多媒体技术的日渐成熟,多媒体的传播技术已进入千家万户。这使得学校里一只粉笔,一张嘴的传统教学手段显得落伍了,多媒体课件应运而生。[3]如在讲授医学遗传学的21三体综合征这一章节时,在放映患儿图片的同时附有视频资料,就能增强学生对该遗传病的感性认识,帮助学生理解和掌握,还可以为学生以后在临床上进行遗传病的诊断打下基础,并由此引发学生的兴趣,充分调动他们学习的主动性和积极性。计算机辅助教学系统已成为高校教学改革的热点。尽管多媒体技术作为现代教学的重要手段正以它的优势挑战传统的教学模式。但在使用多媒体的同时不应忽略传统的教学手段,应使两者相辅相成,取长补短,达到教学过程的最优化。传统教学方式有着悠久的历史和丰富的经验,尤其是其以人为本的教学理念正是现代机器的盲点。教师在黑板上边写、边画、边讲解,某些公式和定理的推导过程、某些经典题目的解题过程,甚至可以把解决此问题时的思路和争论融会在讲解中,这样才会引出学生对知识的兴趣,才会将所学的知识消化、理解。教学效果会好得多。如在讲授两种单基因病的致病基因位于同一对同源染色体上的传递规律这一章节时。课本常通过举例计算子病风险情况。以往教师主要对着多媒体课件来进行讲解,往往是老师已讲述很多遍,而学生仍未理解。现在通过教师亲自板书演示整个演算推理的过程使其生动的展现在学生面前,再附以讲解,就迅速地拉近了多媒体课件与学生之间的距离,使他们有了身临其境的感受,情绪被充分地调动起来,从而增强了学生对两种单基因性状的独立与联合传递规律及发病风险的认识,学习兴趣和积极性也被激发起来。多媒体教学和传统板书的联合应用,使得课堂教学形象化、生动化,提高了学生的学习兴趣,学生对课堂所授内容的掌握率也大大提高。
四、注重将遗传学的基础理论与疾病案例相联系
医学遗传学授课始终强调以疾病为中心,以遗传为基础,深刻理解遗传与疾病的内在联系。[4]因此在各类遗传病教学时,引入临床真实病例,不仅激发了学生学习兴趣,而且使学生在分析讨论过程中理解和巩固基本概念、基础理论,加深对疾病本质的认识。例如,我们在讲授常染色体以及性染色体遗传病时选取大量的真实病例,在课堂上引导学生逐步分析家系信息,使学生理解和掌握典型遗传方式和延迟显性、遗传印记、早现遗传等特殊现象。结合本教研室老教师多年收集积累的病案多媒体素材,包括遗传性震颤、遗传性共济失调、舞蹈病、进行性肌营养不良、结肠息肉、18三体、猫叫综合征、唐氏综合征等多媒体,图文并用,加大了课堂信息量,增加了直观性。通过这种方式的教学,课堂教学质量高,教学效果明显,得到学生好评。
五、以教学带科研,科研促教学,教学科研互进
“在教学中研究”,更应该“在研究中教学”。[5]作为医学遗传学的一线高校教师,面对教学与科研的双重任务。应该明确其中教学是最主要的任务,科研是为教学服务的任务。如果把科研理解为简简单单写几篇论文那还是肤浅的,教师只有针对教学实际问题而有所选择地学习教育理论,且将自己的领悟应用于教学实践中,自己的科研才能表现出其价值。脱离教学的科研是没有生命力的。为此我时时将自己的科研成果渗透在教学中,具体我是这样做的:首先,我在课堂教学中既讲述前人的论述,也介绍自己在科研中形成的观点。这样,缩短了教师、教材、学生之间的距离,有利于激发学生的学习兴趣,启发学生独立思维、培养学生分析能力与创新精神。其次,从自己的研究体会出发,引导学生进行相关课题研究。训练学生做一个有心人,懂得如何围绕选定的专题系统地收集、整理资料。比如讲到单基因与多基因遗传病时,我就向学生详细阐述了基因治疗的研究思路,例如血友病系X连锁隐性遗传病,通过转基因的方法使患者持续表达缺失的凝血因子,那么患者的症状就会明显改善。又如,糖尿病属于多基因遗传病,通常是由于患者体内胰岛素含量绝对或者相对不足,疾病发展到后期,最终常需要借助于胰岛素治疗,而目前的干细胞与基因治疗的结合使得糖尿病的根治成为可能,尽管目前还处于临床前期的研究阶段。
医学遗传学发展很快,新内容不断增加。因此,教师既要把握好教学大纲所要求的基础知识、基本理论的教学,同时又要引导学生了解学科进展,培养医学生能准确有效地分析、诊断遗传病的能力和较强的遗传优生咨询能力,因此教学中渗透现代教学理念,把传统的以教师为中心的指令性课堂向以学生为主体的非指令性课堂转换,把教师从单纯传授知识向培养学生学习能力转换,加强与临床病例的联系,提高学生的医学遗传学素养,培养出高质量的医学生,以崭新的知识体系适应分子医学的时代。[6,7]
参考文献:
[1]蔡丽琼.浅谈医学遗传学教学的体会[J].安徽医药,2007,11,(7):671-672.
[2]姜泽群,赵凤鸣,詹秀琴,等.医学遗传学教学改革探索[J].中华医学教育探索杂志,2012,11,(9):937-939.
[3]曾新.医学遗传学教学实践与课程建设[J].中国高等医学教育,2005,6:55-56.
[4]张成宁,俞萍,祁鸣,等.医学遗传学课程建设浅析[J].中国高等医学教育,2007,1:18-19.
[5]彭翠英,刘俊,.医学遗传学课程教学的思考[J].西北医学教育,2012,20,(4):739-741.
[6]刘鹏,张责寅,高佩琦,等.医学遗传学理论教学改革探析[J].中华医学教育杂志,2008,28,(5):29-30.
遗传学基本概念范文
关键词:认识路径;非物质文化遗产;本真;旅游本真
一、引入问题
站在旅游者立场上,非物质文化遗产虽然少了相对于物质类文化遗产的那种实体性,但却增加了可交流的互动性;况且,旅游的异地性与遗产的久远性,确保了我们并不因为互动而失去应有的敬畏。关于保护非物质文化遗产有很多重要概念,这些概念不仅能提高人们的认识,而且可以让认识形成某种模式;如果这种模式与保护目的捆绑起来,必将促使舶来的遗产保护意识在我国逐渐深入人心。《非物质文化遗产旅游资源研究:概念、分类、保护、利用》一文(下文简称《非物质》),研究内容全面、有体系和充满新意,已显现关于非物质文化遗产认识路径若干概念之端倪。本文再以“文化与自然遗产的保护与开发”为前提,讨论关于非物质文化遗产“认识路径”问题。
二、关于非物质文化遗产的认识路径
1、既有概念:不明确
2003年10月17日,在巴黎通过的《保护非物质文化遗产公约》定义了非物质文化遗产概念:“被各社区团体、有时为个人视为文化遗产组成部分的各种社会实践、观念表述、表现形式、知识、技能及相关的工具、实物、工艺品和文化场所”。既有的定义中,除“非物质文化遗产”可成概念外,对内容的描述基本采取列举和圈定范畴的方法。从有关文献中,除不可触摸性外,我们很难再找到相关概念;至于“突出的普遍价值”、“稀缺性”、“本真性”等说法,其适合于包括自然遗产与物质文化遗产在内的所有遗产。概念不明确,严重影响到我们对非物质文化遗产的认识。
2、今后概念:确定逻辑起点、寻找源头、给出认识脉络
随着社会的发展会出现新概念,但有些概念一经出现将拥有长久的生命力,非物质文化遗产就是这样一种“今后概念”。“今后概念”如果成立,就要溯本求源,这种研究不同于诸如“黄河源头在哪里”那种老问题的深究,而是为了让新概念打下坚实的基础从而获得强劲的发展动力,溯本求源研究是一种铺垫性努力。
讨论非物质文化遗产,不得不以联合国教科文组织于第17届大会(1972年11月16日巴黎)通过的《保护世界文化和自然遗产公约》做逻辑起点。其实,逻辑起点并不等于源头,关于非物质文化遗产概念的源头可以追溯到日本1950年颁布的《文化财保护法》,文件中将无形文化财单独列类。《非物质》一文的研究表明了这样的事实:非物质文化遗产概念隐喻了逻辑起点,与源头呈分离状;那种分离,既是时间上的分离,也是空间与认定主体的分离。而确定逻辑起点是为了较快地进入研究主领域,也是为了获得起步的动力。
《非物质》一文给出了关于非物质文化遗产的大事件发生的时间表:1950年、1962年日本与韩国分别颁布了《文化财保护法》;联合国教科文组织1982年设“非物质遗产”管理部门,1989年颁布《保护民间创作建议案》,1998年颁布《宣布人类口头和非物质遗产代表作条例》,2001年首次公布了19项“人类口头和非物质遗产”,2003年又决定用“非物质文化遗产”替代“口头与非物质遗产”并通过了《保护非物质文化遗产公约》;我国2005年出台了《关于加强我国非物质文化遗产保护工作的意见》(附件:《部级非物质文化遗产代表作申报评定暂定办法》)等。这些表明,关于非物质文化遗产,确实存在着认识过程的脉络。非物质文化遗产本身是先在的,但对其重要性及性质的认识却是分步呈现脉络的。
3、内涵、外延与反刍再概念
所谓“自然与文化遗产”,站在旅游者立场上并在泛指情况下,一般而言,是先看到高山大川而后才有人文活动的。其实,关于遗产的正规文件是将文化置于自然之前,也就是说,站在遗产保护立场上人们是从文化切入问题的,要保护有价值的历史遗存。随着认识的深入,有了自然遗产、双遗产概念。既便是如此,人们还是格外重视文化遗产,或许是与自然创造相比,人们对祖先的创造有更深刻的崇敬之情。正因如此,联合国教科文组织才刻意强调,任何一个国家在申报世界遗产时,限报的两个项目中,至少要有一项是自然遗产。
在认识的延伸过程中,人们又发现了非物质文化遗产;也正是由于出现“非物质文化遗产”的概念,才让人们将既有的“文化遗产”再赋予“物质”概念。这种反刍再概念形式也可见于2003年联合国教科文组织决定用“非物质文化遗产”替代“口头与非物质文化遗产”那种情形。这表明,先有的概念往往是不准确的。但在保护工作刻不容缓时,就先大致圈定一个范围;那种圈定就有直感成分,或者先以具像性的第一直感加上适度理性外延做定位(如“口头与非物质文化遗产”),不足之处留待后续解决。这种现象在非物质文化遗产领域内是十分突出的,先抢救文化遗产,学术性补救往往靠反刍再概念等方式来解决。《非物质》一文给出的分阶段的“世界遗产分类表”显示了这种认识过程。
这种内涵、外延与反刍再概念的认识路径也可见于关于遗产“突出的普遍价值”与现代遗产的认识。遗产概念的逻辑必然是指向历史遗存,这是初始的形式内涵,“突出的普遍价值”被认为是遗产的本质,由此推演出现代遗产概念,扩大遗产的常规所指。正因为“现代遗产”的出现,才可能将此前关于文化遗产的各种存在反刍定义为“历史(性)遗产”。
4、实在解:遗产传承人、小物(件)性、文化空间
非物质(文化遗产)的英文名称是intangible,翻译成“不可触摸”、“非物质”或是诸如日韩的“无形(文化财)”等,似乎这类存在都远不如物质实体好把握,但这是与物质文化遗产相比较的结果。其实,非物质文化遗产是以人为载体的,日韩也施行了无形文化财传承人认定制度;表演艺术也有各种道具、服装,传统手工艺也必然有作品来体现非物质文化遗产,那是一种小物(件)性;还有联合国教科文组织于2005年在非物质文化遗产范畴内给出了文化空间概念。传承人、小物(件)性与文化空间概念让非物质文化遗产具体化了;由于与人的关联更加密切,非物质文化遗产概念虽然是后出现的,但目前似乎要比物质文化遗产更受到重视,不能否定,这是人性关怀理念在起作用。
遗产领域内存在着一些看似矛盾的认识,但都能够找到实体或实在解,这一点不同于旅游研究中不同见解导致的争论。这里的矛盾是可以统一的,而且一定要有实体或实在解,因为保护是压倒一切的任务,没有实体就不能着手保护。联合国教科文组织提出一系列关于遗产的概念,这些概念之间确实存在着一些矛盾,但权威性压制了不利于加快保护速度的纯学术争论。
5、基本属性、独有性质、权变性质与性质空间
非物质文化遗产拥有诸多性质,哪些是基本的,哪些是独有的,哪些又是权变的(并非全体拥有的属性),其实存在着遗产“性质空间”的命题。在惯常环境下,社会认识到了非物质文化遗产的基本属性(稀缺性、濒危性、突出的普遍价值等),在与物质文化遗产的比较中又发现了独有性质(不可触摸性),在特定环境下则会发现权变属性(政治性),如韩国“江陵端午祭”被联合国教科文组织宣布为代表作时,我们则普遍认为“端午节”被抢注了。
基本属性、独有性质、权变性质与性质空间这样的认识过程,不仅可以使知识体系化,而且那种脉络化过程更有利于发现新的性质。无论是坚持既有性质还是发现新性质,其目的都在于保护非物质文化遗产资源,因此并非都要等待联合国教科文组织认定,日韩先于联合国几十年就提出保护“无形文化财”就是一个例子。
6、混成分类
学术与实用哪个重要,科学发展观回答了这个问题。如同上文讨论的实在解一样,非物质文化遗产领域有很多无视学术的瑕疵,混成分类就是一例。联合国教科文组织将非物质文化遗产分为六种类型,其中的口头传统、表演艺术、传统音乐、传统知识技艺、礼仪与节庆活动等五项都是强调人的活动特征;而文化空间显然强调的是规模场所,两个不完全一致的视角构成了一个类别。
非物质文化遗产拥有许多性质,这些性质不能用物理指标来度量,各自侧重点又不同,无法用通常的分类方法。对于只能定性认识的对象,用传统的二分法或三分法显然不如“一事一议”更有利于保护。按照民间的主要特征混成分类法,从保护的角度看,强于简单综合分类和复杂性学术分类;因为前者种类过少而不具体,后者虽然科学但影响社会的认知规模。
研究中,我们习惯于在质上做深入,由宏观走向微观;当承载非物质文化遗产的居民人数有较大规模和居住很集中时,我们的研究视角就从微观走向了宏观。质和量的视角变化,促成了“文化空间”概念的出现。非物质文化遗产本质上可以统一,形式上却难以统一;分类只能从形式人手,抓住各类形式特征而不在乎内容重叠,这样的“宁重(叠)勿缺”的做法要比“宁缺勿乱”的做法保护效果要好。
三、本真保护:由原始本真、经诸阶段真实、到唯旅游本真
1、保护非物质文化遗产即保护本真
提出“非物质文化遗产”的根本目的是保护,保护的应该是原始本真,基本措施是直接保护本物,内容是建立保护规约、组建保护机构、设立保护基金和实施保护工程等。本真也是莫衷一是的概念,原因在于本物有破损,环境有变化,旅游业有创造,因此就有了什么才是本真的疑问。本真性研究牵制了研究者大量的精力。搞清什么是本真,才可以保护本真。
2、四种本真与非物质文化遗产本真
旅游研究中关于本真性的研究可以分为四种观点:第一是客观主义本真(客体本真),第二是结构主义本真(基于客体的主体搭建),第三是存在主义本真,第四则为后现代主义本真。
第一种本真是常规和基础的认识,持此观点者居多且观点基本一致:对既有的不做改动;第二种观点是宽容的,允许人们有各自的理解和各自有理的行为,旅游经营者可以从中找到支持,但社会不一定理解;第三种观点有些不负责任:存在就是合理的与真实的;第四种是超本真的真实,理解起来更为困难。四种观点各执一端。《非物质》一文明确地给出了联合国教科文组织对本真性的描述:最早状态、所有时期的正当贡献、不改变布局和装饰、保护周围环境等。就是说,非物质文化遗产的本真就是指保护性的本真,否定了先搞清本真然后加以保护的论断。这样的分析表明,性质认识与目的检验须交互进行,常规旅游研究与遗产保护工作有明显差异。非物质文化遗产的本真是上述四种观点的综合,由于落在了实在解上,因而并没有产生综合即不知所云的现象。学术观点往往是对某种因素进行放大后得出的,放大后才有特色,有特色才形成观点。学术观点与实际应用还存有差距。
3、唯旅游本真
“唯旅游本真”是本文作者创造的词汇,兼顾了旅游利用的保护、积极的保护等观点。“唯旅游本真”是指唯有旅游创造的有助于保护遗产的情形,简单的例子就是外国人看京剧。有了旅游才有外国人涌人,外国人看京剧并没有改变京剧,却让京剧的影响扩大了,促使我们精心呵护这一部级非物质文化遗产。外国人看京剧是一种新成存在,是同时关于“京剧”与“外国人”两个既有概念的新成本真,这样的认识有利于京剧的保护。新成即“本”也为“真”,旅游创造了新本真,而且是有助于保护的本真。
遗传学基本概念范文
关键词发生定义型概念教学策略生物学教学
中图分类号G633.91文献标志码B
《义务教育生物学课程标准(2011)》和《普通高中生物课程标准(实验)》中分别对重要概念的教学和核心概念的教学提出了要求:要求初中生物教师帮助学生形成50个义务教育生物学的重要概念;要求高中生物教师帮助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,并继而能够运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策。随着课程改革的不断深入,概念教学也经历了从“热衷于搞各种认知活动忽视概念的本质掌握”到“通过活动追求概念的本质把握”的过程。笔者在初步了解了初中生物学和高中生物学概念教学的困难后,总想找出:学生在概念学习中究竟对哪一类概念的学习集中表现出学习困难?为什么会有困难?如果了解了概念学习之所以成为难点的原因,教师就能根据学生的认知规律,积极创设条件,帮助学生克服难点,掌握概念的本质,并继而能够运用概念的原理和方法解决现实生活中的各种问题,同时还能为学生学习本类型概念积累一定的经验,提高学生的后续学力,为学生终身学习打下基础。
1学生概念学习的难点调查
1.1本研究的问题
为了解学生对哪一类概念学习集中表现出学习困难的特征,笔者设计了两份调查问卷,本别调查了初中和高中学生在57个重要概念学习时的困难程度。
1.2本研究的理论依据
布鲁纳认为,教学必须考虑三件事:学生的性质、知识的本质和知识获得过程的性质。在学生所要学习的重要概念中,如果由于知识的本质特性有所不同,那教师就必须采用与该特性相适应的学习方式来引导学生学习,才能取得好的学习效果。
1.3调查问卷的结构及调查结果
调查表中分别列出了初中和高中生物学课程标准知识性目标中理解及其以上要求的24个和33个生物学概念,要求教师根据自己教学中所了解的学生学习困难程度分别勾选“容易、较容易、较难、很难”,并在问卷的最后设置了“您认为学生学习困难的原因是什么”以及“您对学生学习困难的概念教学使用了什么教学策略”两个问题。调查共回收了66位初中生物教师和102位高中生物教师的问卷,剔除无效问卷12份(初中5份,高中7份),把两份问卷中教师反映学生学习有很大困难的概念统计出来,结果见表1。
如表1所示,初中学生学习很困难的概念主要集中在“开花和结果”“血液循环”“人体肺部和组织细胞处的气体交换过程”以及“尿液的形成和排出过程”这四个方面(根据学校学生的生源情况略有不同,但共性是都有这四个概念);高中学生学习困难的概念则主要集中在“光合作用”“呼吸作用”“减数分裂”以及遗传、变异、调节、生态系统的能量流动等10个概念。
调查结果还显示,初中生物教师认为学生概念学习困难的原因有“概念比较抽象,学生不能理解”“学生的理解能力跟不上”“老师对学生的基础没有正确了解”等。而高中生物老师则认为“老师无视学生的认知规律教概念而不是让学生学概念”“学生化学知识缺失”“知识繁复、规律复杂”“学生学习主动性不够”“老师不注重概念形成”“学生的初中基础不够”“实验教学短板”等。同时,初中和高中生物教师针对学生学习困难的概念多采取了跟生活和生产多联系、跟学生的生活经验相联系、丰富教学情境激发学生兴趣、采用图片辅助解释、构建概念图、反复诵读等方法,来帮助学生克服概念学习的困难。
2学习最困难概念的特点和学习困难的原因
2.1学习最困难概念的特点
概念的定义常用属加种差的定义方式,如“基因是有遗传效应的DN段”,被定义项是“基因”,定义项是“有遗传效应的DN段”,被定义项(基因)=属(DN段)+种差(有遗传效应的)。科学概念的定义还常用事物发生或形成过程中的情况作为种差,这种定义方法称为发生定义。如“转录”的定义:“以DNA的一条链为模板合成RNA的过程称为转录”。
根据调查结果显示:初中生物和高中生物学中学生学习最困难的14个概念除了“DNA分子的结构”这个概念之外,其他的13个概念均属于发生定义型概念,也就是学生普遍在理解发生定义型概念方面存在学习的困难。而“DNA分子的结构”原本属于属加种差的概念,但由于学生对于由每一分子脱氧核糖、磷酸和含氮碱基是怎么构成脱氧核苷酸的、每分子脱氧核苷酸是怎么连接成双链的过程不容易了解,也就是对DNA分子构成的相关发生过程不了解因而影响了对DNA分子结构的学习。综上所述,学生学习困难的概念都是发生定义型概念或都与概念的发生过程相关。
2.2发生定义型概念学习困难的原因
泰勒认为:为了达到某一目标,学生必须具有使他有机会实践这个目标所隐含的那种行为体验。对于一般“属加种差的定义”,如“基因是有遗传效应的DN段”,学生可以通过字意的领悟来理解基因的概念,从而达成对“基因”理解这一学习目标的达成。但发生定义型概念的学习由于其定义涉及事物发生或形成的过程,有其发生或形成的固有程序性,而学生在学习之前对这些概念基本是没有生活经验或可借鉴的知识经验,从无到有的过程中概念的生成如果根据教师调查中显示的,只用“图解解释”“结合生活、知识经验”“构建概念图”“反复诵读”等方法,是无法使学生具有该概念目标达成的行为体验的。所以学生在单纯的接受学习后就存在容易遗忘、不理解概念的本质、不能运用概念解决生活、生产中的实际问题等一系列学习问题,从而最终形成反复再三地重复还是会顽固地存在的学习困难。
3发生定义型概念的教学策略
对于学习的研究有很多,建构主义认为:学习不是习得现成的知识和技能,而是意味着学习者以事物与他人为媒介,通过活动建构意义与关系的学习;知识的意义并不存在于教科书之中,而是通过学习者的工具性思维以及同他者的沟通才得以建构的。反思生物学教学,在学生概念习得的过程中,如果一味根据教师讲解教材内容来学习,即使配合使用了图片、课件辅助教学,也是教师为中心的“模拟学习”,追求的是形象的现实感,学生并没有感受到凭借五官感触现实事物的“现实性”,远不是以学生“学”为中心的学习,更少有活动与沟通辅助概念构建,所以对于特殊的发生定义型概念的学习,也就不怪学生永远觉得难学了。
国外的生物学教学一样非常重视概念的教学,对发生定义的概念教学,非常重视学生在学习过程中对发生定义概念的体验,甚至通过各种方式创造条件让学生通过参与活动的行为描述来进行操作定义,使抽象的理论化的定义具体到活动过程中来,让学生在活动中领悟概念的内涵,自己尝试对概念进行概括,并在活动中理解概念的发生、发展及其可能受到的影响,学会在实际情境中运用概念解决问题,从而真正实现对概念的学习和理解。
根据发生定义型概念的特征及其学生学习的困难,笔者提出以下解困教学策略。
3.1“逻辑分析”策略
奥苏贝尔认为:要使接受学习变得有意义而不是机械学习,就必须具有两个条件:①学生要具有进行意义学习的心向;②学习材料对学生具有潜在意义,即学习材料具有逻辑意义。发生定义型概念如减数分裂、开花和结果以及转录、翻译等等的发生都有作为该概念发生的逻辑必然性。如:在减数分裂前体细胞的染色体数是2N,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,导致子细胞的染色体数目减半了,这与有丝分裂的结果是矛盾的,怎么导致染色体数目减半的呢?再如:真核生物的遗传信息存在于核DNA中,但生物的性状是由蛋白质表现出来的,核DNA中的遗传信息是怎么从细胞核中传递出来,然后在细胞质中的核糖体上通过控制蛋白质的合成表现出来的呢?教师在情境导入阶段关注概念发生的逻辑可能性,有助于帮助学生以理性思维为工具构建具有程序性的发生定义型概念。
3.2“探究体验”策略
建构主义认为:学习不是被动接受外界知识,而是学习者在一定的学习环境下通过社会性的互动再建构客观知识的过程。发生定义型概念的学习既然最大困难在于学生对于此类概念的发生缺乏应有的行为体验,那教师需要创设条件,尽可能地让学生通过探究实验或经历探究性思维的过程来体验概念的生成过程,使学生在具有了概念发生所经历过程的行为体验后再进行概括和概念生成的尝试,再主动建构新的知识体系。如:在光合作用的学习中,教师可以通过光合作用发现的一系列实验来揭示光合作用的原料、场所、条件、产物等,同时还可以通过探究实验的分析,使学生了解H2O分子分解的产物以及放射性同位素标记的14CO2在光合作用过程中的转化成有机物的途径,从而使学生获知光合作用的光反应以及暗反应的过程。再如:学习呼吸作用,也可以通过酵母菌呼吸方式的探究实验来学习细胞呼吸的产物和条件,另外再通过酵母菌细胞培养液、离心后的含线粒体的悬液以及只含细胞质基质的悬液在加入葡萄糖后的实验分析来探究有氧呼吸的过程;学习孟德尔遗传实验的科学方法时,如果能利用校园内的空地带领学生做一做豌豆的遗传实验,在经历遗传因子传递的假说、演绎、验证的过程中,孟德尔遗传实验的科学方法会成为学生学习的方法。
探究体验的概念学习策略还可以用在开花和结果、血液循环、人体肺部和组织细胞处的气体交换等初中概念学习的过程中。教师可引导学生通过绘图的方式探究这些概念发生的过程,再组织学生分析和讨论、交流,最后引导学生总结生成概念。比如血液循环的教学中,体循环和肺循环的途径是学生学习一大难点,靠单纯记忆学生不能理解必然会过时就忘。但如果教师在学习时采用探究的方法,首先让学生根据心脏四腔所连接的血管和血液流向来猜测血液循环的途径,尝试构建血液循环图,再通过血液成分的变化来验证血液循环过程是否正确,在讨论、交流中,学生必然能够在理解血液成分变化的基础上获得对体循环和肺循环途径的真正掌握。
3.3“图形学习”策略
美国图论学者哈拉里认为:“千言万语不及一张图”。概念的特征、内涵、过程等很多是通过缩略图来体现的,教师在教学中如果将图解信息全部还原成文字来学习,必然会增加学生学习的负担,同时也失去了知识的组织性和概念原有的程序性表征。教师充分利用好“识图”“绘图”和“说图”策略可以很好地帮助学生学习发生定义型概念。
3.3.1“识图学习”策略
发生定义型概念因为概述的是某件事件发生的过程,具有发生条件、发生过程、影响因素、发生结果等诸多可变性关键因素,如果要求学生单纯以识记这些抽象出来的文字概括和总结,容易将学生带入机械记忆学习的误区,而且不利于学生灵活迁移运用。而教材上一般都有相应的图解简化了概念的核心内容,图解中对于诸如光合作用、呼吸作用等发生的场所、条件、物质变化、能量变化以及产物等都有很好的形象化的图示,图形相对于文字有更好的信息包容性和简并性。所以学生的学习最好先从图解开始,先学精少的图解,再通过后续的解读还原图形蕴含的信息,从而减少学生需要学习的知识量,降低学习的难度,同时也为学生运用知识解决生产、生活中的问题提供了最根本的依据。
3.3.2“绘图学习”策略
发生定义型概念的内涵一般都在精简的图形中可以体现,但如果学生只会看图“说话”,离开了图解势必也就不会“说话”了,所以,看图是基础,在看图的基础上学生还得吃透图解,能将图解所蕴含的重要信息了然于胸,才能在需要的时候自行提取图解信息解决问题。所以在看图的基础上,教师还得刻意培养学生绘图,所绘图形不必刻意追求美观、相像,只要能反映概念的本质就行,如减数分裂各分裂期的细胞图、遗传图解、能量流动的过程图等。绘图的最终目标不在纸上,而是要使学生通过手、眼、嘴多感官配合,把握概念的本质,最终实现概念的自然顺利生成,并且能够有很久的保持率。
3.3.3“说图学习”策略
维果茨基认为:学习首先是运用“心理学工具”――语言的一种社会活动,心智发展首先表现为人际关系的沟通中的社会过程,这种沟通的语言是作为“内化”的“心理过程”表现出来的。学生在学习发生定义型概念的过程中,如果仅通过听教师单向的灌输知识,不是真正的沟通,而且也无法将概念是否内化以及内化的程度和完整度表现出来。所以在概念学习中,教师一定要有意识地创设条件与学生实现沟通,以便学生能够通过对话的途径在老师和同伴的帮助下实现自我发展的最大可能。比如在血液循环、尿液的形成和排出、减数分裂等图解的学习后,可以在教师示范的基础上让学生尝试进行图解信息的解读,在表达与共享的过程中,学生需要经历信息的整理、语言的规范化、条理化处理的过程,同时还形成着琢磨理解方式的元认知,促进着反省式思维,学生会更容易了解自己的错误和非本质的理解,从而可以及时更正和完善概念的生成。
3.4“模型构建”策略

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