唐曜
博罗县华侨中学广东 惠州516100
摘要:高中的生物知识较为复杂,因此,概念性的学习为学生构建生物学知识体系奠定了良好的基础。生物学概念是高中生物学知识的核心内容,其关乎生物教学的质量,是一线生物教师在教学过程中的重点与难点。生物学中的重要概念可以帮助学生更好的理解生物学实验的内涵,促进学生理解生物学的重要价值。在生物学重要概念教学中高中生物教师可以采用推导性的探究教学、概念图教学、科学史教学、实践性教学等方式培养学生在生物学领域的科学素养,构建生物学基本框架,以便学生在未来更好地进行生物学学习和探究。本文以孟德尔的豌豆杂交实验教学设计过程为例,阐述高中生物学重要概念教学的重要性,以及如何利用重要概念教学进行实践研究。
关键词: 高中生物; 概念教学; 实践策略
引言
高中的生物知识大部分是研究生命现象的活动规律,其以生物学概念为核心,围绕生物的运动规律,理解生物学的重要概念,覆盖相关实践研究,为进一步研究新的生物成果打下扎实的基础。基于生物学概念的教学模式,生物教师可以采用相关的教学方法,加深学生对生物学核心价值的理解,利用生物学概念进行相关实验研究,对生物学的本质进行理论性探索,为未来生物学教学实践提供相应的参考价值。
1 生物学重要概念教学实验的理论基础
1.1建构主义学习理论
建构主义是高中生物学重要概念教学实验探究的重要理论,其对知识的准确性提出新的看法,认为知识是动态学习而不是一成不变的。因此,高中生物学重要概念的相关实践研究,需要针对具体的情景进行再造想象,以学生的经验背景和特定的情境,主动构造生物框架。通过小组学习或者独立学习完成对相关实践研究的探索,并对相关生物学探究成果进行理论性评价。由于不同学生有其独特的兴趣和经验,因此,建构主义学说认为学生需要在生物学习过程中主动探求知识的精准性,通过具体问题进行具体的分析,掌握相关的生物学规律,促进生物学概念的深化理解。例如孟德尔的豌豆杂交实验对生物体的形态特征进行描述,学生在对豌豆的杂交进行观察时可以通过准备实验用品、进入实验情景、独立探索杂交过程、共同对比豌豆的品种差异、归纳杂交对品种的需求、对实验结果进行评价六部分来完成豌豆杂交中对品种的选取。
1.2认知主义学习理论
认知主义学习理论也是生物学概念教学中的一大理论成就,其通过不同心理学家的证实,认为生物学学习过程需要经历信息的加工和重组,通过对新知识的同化将新的生物学概念转化成原有的经验,将生物学的实践探究与自身紧密联系。在理解生物学相关概念的基础上,教师需要掌握生物学概念的结构,调动学生的自主参与能力,获得生物学实践中的答案。同时将生物学概念转化为已有的符号,与生物学的实践过程建立非人为的实质性联系,加强两者的促进统一,产生生物学的有意义学习。例如在探究豌豆杂交的性状时,学生需要结合认知主义学习理论中对杂交概念的描述,对具有相对性状的亲本杂交的基因进行显性和隐性控制,将杂交成功的基因因素进行合理配对,结合不同基因的配子发育成稳定的杂交品种。
2重要概念教学中实验研究的路径
目前针对高中生物课堂上概念教学的相关漏洞,教师需要合理意识到概念教学对学生生物学系统形成的重要意义,不断探求新的教育教学方式,帮助学生树立正确的生物学素养。孟德尔的豌豆杂交实验是在遗传的基本规律主题下对相关生物遗传进行科学的实验分析,阐述其遗传和分离规律,分析实验中使用的相关方式,其是遗传学的重要节点,也是整个高中生物学知识中重要的知识点,因此需要教师进行深刻关注。
2.1 学生动手参与实验
无论是新课改的教育思想还是高中生物课程标准的要求都需要学生独立动手参与到概念教学的实验研究过程中,因此,教师需要利用互联网课件呈现实验的相关步骤和实验课题的知识点。例如在豌豆杂交实验中,教师需要对豌豆花的结构进行具体的描述,并让学生记住遗传学的相关符号,同时,利用多媒体设备或互联网技术演示实验的各种步骤,按照遗传学的广义含义对实验过程进行要求,教师可以在每个实验步骤之前利用课题问题引导学生进行每一步的实验进行解释。在对孟德尔的杂交实验过程进一步分析和探究的基础上,教师可以引导学生明确豌豆花的结构和繁殖过程,提出豌豆花如何防止其他花粉的干扰、怎样了解两株豌豆植株的下一代等问题,通过让学生描述其看到的豌豆荚引导学生动手参与第一步的实验过程,并逐渐利用这种方式进行每一步的实验。教师需要巡回指导学生的实验过程,避免因操作失误引起的实验失败,让学生对相关实验进展进行记录,探究分离定律与遗传现象的实际关系。
2.2 结合学生生活经验
在进行概念教学的实验研究中,教师需要通过学生观察、假设、发现来丰富学生的生活实践经验,充分调动学生在初中阶段的生物学知识和实际生活中遇到的生物学现象,帮助学生在大脑中构建相关思维框架,将学生的生活经验填充到思维框架中,引导学生进行实验探究。例如教师可以对杂交实验中的分离现象进行解释,让学生对相对性状的杂交实验进行观察,发现实验中显现性状和隐性现状的特征,利用实际生活中父母与子女的遗传特性,逐步分析豌豆性状分离比的出现几率。同时,教师可以利用相关互联网设备播放实验步骤和过程,利用遗传因子组成和递进的体细胞进行探究,思考遗传因子在形成细胞配子时的行为模式和方式方法,调动初中生物知识中有关基因控制的内容,让学生自主解释性状分离比的特征。教师可以根据学生的解释成果进行系统的评价,补充学生的陈述漏洞,对杂合子与隐形纯合子杂交的过程做出测交图表,验证分离现象的概念解释可信度。
2.3 推理式探究与物理模型相结合
推理性探究需要通过教师陈述、学生互动、操作模拟三个阶段才能完成概念的形成,并帮助学生在脑中构建生物学规律学习模型。而物理模型可以使用更简单的方法帮助学生在头脑中完善相关概念的初步结构,其是基于物理学的相关知识和数学的逻辑思维构建的具象模型。高中生物学知识较为抽象,学生单纯的理解可能不足以涵盖大部分的概念内容,因此,将推理式探究和物理模型相结合,可以有效促使学生利用脑海中的相关模型,解释生物学现象,通过学生互动交流和教师的相关演示,深入理解生物学的核心概念。而利用相关推导和实践方式可以更好地帮助学生内化概念的价值,帮助学生对知识进行批判继承,让学生通过对相关实验提出假设并进行演绎论证,得出生物学的成果。这种方式更容易使学生牢记生物学概念,还使学生体验了科学的实验方式,帮助学生迅速理解生物学现象和生物学一般实验步骤和规律。豌豆的杂交实验有四个相关的重要概念,一是豌豆的性状概念,二是分离现象,三是分离规律,四是测交实验,教师需要围绕这四个概念对杂交实验中遗传因子、显性和隐性基因提出假说,利用四概念的历史背景构建概念图表,让学生在脑海中形成正确的科学模型,之后再将模型进行线状分离比的模拟实验。学生可以互相探讨基因与配子的数目关系、结合方式的种类等问题,进一步推导出分离的定律。
结束语:
总而言之,高中生物学重要概念的实践研究可以很好的充实课堂中单纯的理论性描述,利用研究的成果倒推概念的核心意义,对生物学概念本质进行探求和分析,进一步提升生物学课堂的教学效果,为学生在生物学领域的发展奠定实践基础。
参考文献:
1 邓可. 《中学生物实验教学研究》课程中5E教学模块设计[J]. 高教学刊, 2019, 103(07):93-95.
2 邱段龙. 推理式探究教学策略在高中生物学重要概念教学中的实践研究--以《孟德尔的豌豆杂交实验(一)》为例[J]. 南北桥, 2019(11):7-7.
3于永, 田洪民. 以实验驱动生物学概念的形成——“流动的组织——血液”教学示例[J]. 生物学通报, 2018, 053(002):36-38.