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有机化学的基本概念精选(九篇)

有机化学的基本概念

第1篇:有机化学的基本概念范文

关键词:本体学习;自动化;本体构建

一、本体的定义

本体一词来源于哲学,它指的是一种存在的系统解释。近年来,在计算机科学中关于本体的研究越来越多。在人工智能界,Ontology被定义为“给出构成相关领域词汇的基本术语和关系,以及利用这些术语和关系构成的规定这些词汇外延的规则的定义”。在信息系统、知识系统等领域,最著名并被引用得最为广泛的定义是由Gruber提出的,“本体是概念化的明确的规范说明”。W.N.Borst对该定义进行了引申“本体是共享的概念模型的形式化的规范说明”。Fensel对这个定义进行分析后认为Ontology的概念包括4个主要方面:

概念化(conceptualization):客观世界的现象的抽象模型。

明确(explicit):概念及它们之间联系都被精确定义。

形式化(formal):精确的数学描述。

共享(share):本体中反映的知识是其使用者共同认可的。

目前,关于本体的公认的定义是Gruber在1994年提出的:“本体是关于领域共享概念的一致的形式化说明”。这个定义包含3层含义:

共享概念包括用来对领域知识进行建模的概念框架、需要互操作的主体之间用于交互的与内容相关的协议以及用于表示特定领域的理论的共同约定等。

本体必须是一致的,即本体概念和关系不能出现逻辑上矛盾的陈述或推理上的逻辑矛盾。

本体的描述是形式化的,支持对领域概念和关系的推理。

二、基于本体学习的自动或半自动本体构建方法

由于人工的方法费时费力,使得本体的构建成为一项艰巨的任务。因此,如何利用知识获取技术来降低本体构建的开销是一个很有意义的研究方向。

国外在该方向的研究很活跃,把相关的技术称为本体学习技术(Ontology Learning),其目标是利用机器学习和统计等技术自动或半自动的从已有数据资源中获取渴望的本体。根据源数据结构化程度,可以将本体学习技术分为以下类别:

(一)基于结构化数据的本体学习

结构化数据主要是包括关系数据库或面向对象数据库中的数据。现在的应用大多采用关系数据库来组织和存储数据。但是关系模型有一个致命弱点,即它不能用一张表模型表示出复杂对象的语义。

基于结构化数据的本体学习的主要任务就是分析关系模型中蕴涵的语义信息,将其映像到本体中的相应部分。

从数据库中抽取本体,一般的做法是:利用数据库的逆向工程或映射技术将关系模型转换为一种中间模型,然后将该中间模型转换成本体。

例如,Johannesson提出了将关系模型转换成一个概念模型,该概念模型实际上是扩展的实体――关系模型的形式化表示,然后由用户对该概念模型进行修订生成最终的本体。

Rubin等人提出了一种使用关系数据库中的数据来丰富指定本体中的实例,并自动获取这些实例在相应属性上值的方法。Stojanovic等人使用映射技术将关系数据库模式映射为本体。通过考察数据库中的表、属性、主外键和包含依赖关系,给出了一组从关系模型到本体的映像规则,在根据这些规则的基础上能够直接获取候选本体。由于关系模式中蕴涵的语义十分有限,所以只适合构建轻量级的本体。Kashyap提出首先根据关系模式得到一个初步的本体,然后基于用户查询进一步丰富该本体中的概念和关系。由于用户查询具有很大的随机性,所以很难保证结果的质量。Astrova通过对数据库中的元组的分析,得到了概念间的继承关系。

(二)基于非结构化数据的本体学习

非结构化数据是指没有固定结构的数据,例如纯文本、Web网页、Word文件和PDF文件等。目前,基于非结构化数据的本体学习技术的研究主要集中在从纯文本中获取本体。由于缺乏一定的结构,要使机器能够自动地理解纯文本并从中抽取出需要的知识,必须利用自然语言处理(Natural Language Process,NLP)技术对其预处理,然后利用统计、机器学习等手段从中获取知识,重点是从文本抽取领域概念、实例,并发现概念之间的关系。

对于概念的获取,常用统计方法是计算概念在文本集中出现的频率,如果该频率大于指定的阀值,则将其作为领域本体中的概念。对于概念间关系的获取有基于模式,概念聚类,关联规则挖掘的方法。基于模式的方法需要判断文本中词的序列是否匹配某个模式,如果匹配,则可以识别出相应的关系。概念聚类的方法是利用概念之间的语义距离,对概念进行层次聚类,聚类的结果就是概念间的分类关系。关联规则挖掘的方法常用来获取概念间的非分类关系,其基本思想是,如果两个概念经常出现在同一文档(或段落,句子)中,则这两个概念之间必定存在关系。

目前,从纯文本中获取概念和概念间分类关系的研究比较多,但对概念间非分类关系的获取,大部分方法都停留在判断两个概念之间是否存在关系的层次。该方法需要人工预先制定模板。

(三)基于半结构化数据的本体学习

大量的XML格式和HTML格式的网页,以及它们遵循的文档类型定义(XML Schema或DTD)等具有隐含结构的数据都是半结构数据。本体学习的方法是利用一些映射规则从中获取本体。

另外,机器可读的词典也是一种特殊的半结构化数据,通常使用语言学分析,语义分析和模式匹配等方法来获取特定领域的概念及概念之间的关系。鉴于传统字典对于每个字词所定义的同义词、字根、原形等关系,该建构方法就是利用这种词汇与词汇之间的关系――上位词、下位词来确定概念的阶层关系。基于字典的建构方法是其他建构方法的基础,然而以此方法建构的本体通常为一般性的描述,并不是与特定领域相关的本体,因此必须结合其他方法以及由领域专家的参与才能形成有意义的本体架构,故此方法无法独立使用。该建构方法不仅受限于字典本身的范围大小,而形成不同范围的子领域,还存在无法适应环境变化的要求而造成遗漏信息。

Papatheodorou等人提出了一种从XML或RDF格式的文档中获取概念间分类关系的方法;Modica等开发的OntoBuilder工具能够用户浏览行为从XML和HTML标记的半结构化数据源中生成本体的功能。2003年,Volz等人提出了一种基于XML Schema和DTD的本体学习方法。该方法依赖于一组从源数据到本体的映射规则或模式匹配规则,如何获取这些规则就成为关键。

总之,采用本体学习技术,虽然可以简化人工构建本体的工作量。但在实际的知识获取过程中,有些知识虽然人能理解,但很难确切地表达出来,比如很多隐含的概念和概念间的关系,这些关系都是隐含在人的头脑中或者是文档中的。另外这些隐含的概念及概念间的关系要用形式化的方式确切地表示出来更加困难。

参考文献:

1、邓志鸿,唐世渭,张铭等.Ontology研究综述[J].北京大学学报(自然科学版),2002(5).

2、Thomas R,Gruber.Toward Principles for the Design of Ontologies Used for Knowledge Sharing[J].Revision,1993(23).

3、Fensel D,Harmelen F Vl.OIL:An Ontology Infrastructure for the Semantic Web.IEEE Intelligent Systems,2001(2).

第2篇:有机化学的基本概念范文

以2001年教育部印发的《基础教育课程改革纲要(试行)》为标志,我国开启了新中国成立以来的第八轮基础教育课程改革。作为一项关系重大、意义深远的系统工程,整个第八轮新课改涉及到培养目标的变化、课程结构的改革、国家课程标准的制定、课程实施与教学改革、教材改革、课程资源的开发、评价体系的建立和师资培训以及保障支撑系统等方方面面,是我国在基本普及九年义务教育之后全面落实素质教育,全面提升教育教学水平的自上而下、波及城市与乡村的教育革命,是一场为了中华民族的伟大复兴,为了每个孩子健康发展的教育革命,这场革命的成败同样关乎共和国未来的前途与命运,因为决定国家未来的是下一代人的素质与能力。

正如叶澜教授所说,“这场改革搅动了基础教育长期以来的稳态。广大中小学校正发生着悄然无声又积极本质的变化。” 变化,意味着新的风险和问题;变化,意味着反思、审视甚至否定自己;变化,意味着新的机遇和希望……在新课程改革的前行道路上,面对不断涌现的各种变化,教师又该如何应对呢?乐观者看到的是观念的变革、课程的进化,教材的多样化,学生主体地位的确认,教师作为平等中的首席的调整,校本课程建设与综合实践活动的重要性日益凸显。悲观者看到的是学生依旧课业负担沉重,不少课堂花哨很多,换汤不换药,教师依然是课堂的主宰,课改培训耗资巨大但观念更新成效甚微,教材建设中的贪多嚼不烂、质量低下的问题,不少专家学者与一线教师甚至发出了“穿新鞋走老路”的感叹,全面否定新课改成就,认为课改从本质上说是失败的悲观论调。为了帮助广大一线教师正确而全面地评价课程改革的得与失、功与过,我们策划组织了本次专题,本期刊发数篇颇有深度的调查报告性质的优秀稿件,用数据说话,带您穿过重重迷雾,探究课程改革的真实图景与美好未来。

(策划 陈见波 赵 悦)

一、研究背景

概念图是美国康奈尔大学诺瓦克教授在20世纪60年代首先提出的。他将各种概念及其关系以类似于脑对知识储存的层级结构形式排列,清晰地展现了概念之间的关系和知识整合的思路。从设计过程看,它是一种可视化的思维工具,能促进学习者提高认知水平;从设计结果看,它是分层级梳理概念的知识导源图,能帮助学习者学会学习,有利于学习者提高概念学习、记忆效率。已有研究表明,概念图作为开发学生思维的认知工具和教学策略,能有效地改变学生的认知方式,大面积提高学生的学习成绩等。相比较而言,概念图作为一种表征、检查、修正、完善教师专业知识结构化水平及教学有效性的评价工具,其研究成果少见,利用概念图分析评价新疆农村中学化学教师建构概念图的特征研究更是鲜见。

本研究以2012年“国培计划”新疆农村中小学教师短期集中和置换脱产两个项目的64名初中化学参训教师(以下简称教师)为研究对象,他们来自全疆11个地州的不同县乡镇级中学,其中女性教师占65%、少数民族教师占32%,从数据和覆盖面上可以代表新疆农村初中化学教师的专业样态。首先,对教师进行概念图相关理论与实践培训,教会教师制作概念图技能。其次,围绕新修订的《义务教育化学课程标准》和教科书(人教版),以任务驱动教师以个人与小组合作的方式完成主题及单元的概念图。以下选择其中以物质分类和结构微粒为主题的教师概念图作品为研究内容,从核心概念内容及数目、层级关系和链接等几个方面去分析研究,进而了解教师在有关概念形成的特点,概括教师概念图的特征。

二、教师概念图建构作品分析

笔者主要以教师的职称、教龄为依据,主观上判断新手教师和专家教师。新手教师是指刚入职、已基本掌握化学教育教学理论与学科教学知识,并具备基本的教育教学能力,教龄通常在5年以下或职称在中教一级以下的教师。专家教师是指熟练掌握学科教育理论与实践教学知识,具备丰富的教育教学经验和娴熟的教育教学技能,教龄通常在10年以上或具有中教高级职称的教师。从研究对象中选取了有代表性的概念图作品进行分析比较,概括其特征。下图分别是新手教师a、b和专家教师A所绘制的物质的概念图。

图1 新手教师a的概念图

图2 新手教师b的概念图

图3 专家教师A的概念图

1. 核心概念的确定。从图1和图2中可以看出新手教师a和新手教师b分别从物质的分类和微观粒子方面构建有关物质的概念图。新手教师基本能将有关物质的核心概念呈现出来,如按物质的分类,物质主要分为混合物、纯净物、单质和化合物等;按微观粒子的分类,物质包括原子、分子、元素、电子和原子核等基本概念。而两位新手教师只是单纯从物质的分类或微观粒子角度建构概念图,形式相对单一。图3中专家教师A建构的概念图比新手教师丰富,涉及学科知识全面,从物质的分类和微观粒子这两方面对物质进行概念图建构。从物质的学科知识领域看,专家教师已将应涉及的概念和相关概念全部呈现,如纯净物、混合物、化合物、原子、分子等一系列概念。

2. 层级结构的建构。概念图层级结构,一方面是指同一层面中的层级结构,即同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同而分层排布,概括性最强,最一般的概念处于图的最上层,从属的放在其下,而具体的事例列于图的最下层;另一方面,不同层面的层级结构,即不同知识领域的概念图可就某一概念实现超链接。从新手教师和专家教师建构的概念图来看,大多数教师能形成很好的概念层次,有条理地将概念进行拓展和延伸,如物质可以分为纯净物和混合物,再将下一层纯净物的概念分为单质和化合物,然后依次将下属概念进行逐级划分,这样就形成了比较有层次的概念图。

图4 新手教师c的概念图 图5 新手教师d的概念图

但是,有个别新手教师还存在对概念理解有误,导致概念层级结构错乱的现象。如图4新手教师c和图5新手教师d所绘制的概念图(只截取概念图的片段)。新手教师c将纯净物划分为无机物和有机物,无机物又分为单质和化合物,其划分方式存在错误,有些有机物也是化合物,如乙酸。新手教师d将酸、碱、盐与无机化合物和有机化合物放在同一层级,而正确的知识是存在归属的关系。相比而言,有的新手教师对核心概念的理解不是很清楚,存在错误。而专家教师的概念图层级建构清晰、准确,逻辑性强。

3. 概念的链接。概念和概念之间具有某种意义的联系,不是随着人们主观意识去连接的。教师通过建构概念中的每一元素之间的关联,架构概念与概念的关系,实现知识的结构化。比如纯净物、单质和化合物的概念,它们之间就存在包含和属于的关系,只有恰当地连接概念,才能形成结构清晰和逻辑强的概念图。

新手教师在概念与概念之间的连接词运用得比较少,可以看出新手教师不注重概念与概念之间的连接关系。而有的新手教师用了错误的连接词,这就会造成概念与概念间结构的混乱。如新手教师e绘制的概念图(只截取概念图的片段)。

图6 新手教师e的概念图

由图6可以看出新手教师e用是否含有碳元素作为区分无机物和有机物的依据,明显是对无机物和有机物的概念本质理解不清楚。

专家教师在概念的链接中,较好地运用了连接词,明确表示概念之间的逻辑关系,如依据所电离出H+的数目,可将酸分为一元酸、二元酸和多元酸;若依据酸根中是否含氧,可将酸分为含氧酸和无氧酸。所以,通过恰当地使用连接词,能够更加清晰地体现概念之间的逻辑关系。通过观察概念图,还可以发现专家教师A所绘制的概念图中有很多的交叉连接。交叉连接是不同知识领域概念之间的相互关系,由此可以看出A教师对不同知识领域有较好的认识,体现了专家教师A学科知识的深度和广度,而且能自行发现与生成新的概念关系。他列举出很多事例置于图的下层,用举例形式详细地说明和表达相关概念,如金属氧化物有MgO,可溶性盐有Na2CO3等。

4. 教师概念图的特征。通过对新疆农村初中化学新手教师和专家教师在概念图的核心概念、层级结构和概念链接等三个方面的比较,发现新手教师的概念图与专家教师的概念图建构有明显的差别。新手教师的概念图特征:学科概念的基本上都能涉及到,但是缺乏知识的延伸和拓展,知识结构不完善和逻辑性不强,知识的整体排布不太合理、很少注重实例的举证,而且有个别教师存在知识点的错误。专家教师概念图兼具较为丰富的知识组块和具体知识点,知识结构逻辑性强,形成相对稳定的结构化知识体系,还包含哲学思想、实例的例举,是知识与经验相结合的有机整体。

三、提升新手教师概念图建构能力的建议

1. 丰富学科专业知识。教师要想成为一名合格的、成功的教育者,必须不断充实、丰富、完善自己的教学。教师要关注自身学科专业知识,在此基础上不断扩大知识空间,注重了解学科知识体系以及交叉学科间的知识衔接点。教师的成长必须全面学习和深刻理解本学科专业知识,许多新手教师还处于学习阶段,仍有一些专业知识和教学知识需要填补。教师应改变“化学知识的学习要靠死记硬背”等观念,多用教师的“教”和学生的“学”双重视角去理解和掌握学科教学知识。

2. 注重课堂教学反思。课堂教学反思被认为是提高教师学科教学知识的重要途径之一。美国著名的心理学家波斯纳曾提出一个教师成长的简要公式:经验 + 反思 = 成长,这表明反思性教学与教师专业发展联系密切。随着课程改革的推进,教学反思越来越被更多的学校、教师所关注和重视。如在教学过程结束后,及时将课堂教学突发事件解决策略,以及教学过程中的成功与失败进行教学反思,并和同事交流讨论,可以取长补短,相互提高,便于自身在不断学习和经验交流反思过程中成长。

3. 积极参与各级专业培训。通过培训进一步丰富和完善自身专业知识体系,转变教育理念。利用培训学习的机会,更好地汲取文化知识,提升自身的专业素养;结识一些志同道合者,通过沟通交流教学经验,共享成功教学案例,以实训的方式获取教学经验。然而新手教师参与专业培训的机会较少,希望通过专业引领,加强学习,汲取专家教师的经验,创建生成性教学,完善学科专业能力,从而提升自身素养。

第3篇:有机化学的基本概念范文

关键词 高中生物教学;有效策略;概念生成

在概念教学中,将整个教学活动设计为四个步骤,每个步骤依据不同的概念选择不同的策略,如下:

一、概念的导入策略

概念的获得和掌握标志着学生对客观事物已有了理性的认识,而理性认识一般是以感性认识为前提的。如果借助具体的、生动的、丰富的感性材料,将有助于学生发现事物的基本特征,以便进一步理解和掌握科学概念。因此,教师在讲授概念时,经常为学生提供一些直接观察具体事物的机会,或者可以提醒学生动用已有的感性经验,以此增强概念教学的直观性,促进学生思维过程从个别现象向一般规律发展。

1.科学史导入

展示概念的由来,能激发学生学习概念的主动性和积极性。例如首先引导学生分析光合作用发现史,从海尔蒙特的“柳苗实验”到萨克斯的绿色叶片在光下产生淀粉的实验,再到美国鲁宾和卡门的同位素示踪实验,最后归纳总结光合作用的概念。这段科学史有助于学生了解光合作用的来龙去脉,让学生亲身体验并且经历人类探索光合作用的漫长过程。当然,经历了对这一“漫长过程”的学习后,学生对光合作用概念的理解也就更加深入。这样既符合学生从感性到理性的认识规律,又培养了学生创新意识和科学探究精神。又例如在“基因的分离规律”教学中,先把孟德尔研究遗传获得成功的三个原因及基因的分离规律对遗传学乃至对生物学的贡献展示给学生,激发学生对新知识的渴求,充分调动学生对概念学习的主动性。利用好科学史,不仅能帮助我们教学中完成概念的教学,而且还能培养学生的科学态度和科学精神。

2.创设问题情境导入

创设知识情境,能培养学生联想力,快捷掌握概念。如在“内环境”的概念教学中,首先清楚交代了内环境主要包括组织液、血浆、淋巴三个部分后,提出“细胞外液是否就是内环境”的疑问,让学生分析讨论,最后,总结出内环境是指体内细胞赖以生存的液体环境。细胞外液包括内环境的液体,但不全是内环境的液体,还包括如脑脊髓液等,从而掌握“内环境”的概念。

3.演示实验导入

开展演示实验,能培养学生学习概念的自主性。因为这样学生通过观察与讨论,经辨别、抽象、分化、构成假设、进行验证和概括等思维过程,在获得同类生物事实或现象的共同特征的同时,教师再加以证实,最后抓住同类事物的本质特征,掌握概念的内涵,从而达到理想的效果。如在“酶的概念”教学中,首先展示演示实验,然后让学生独立地完成两组酶作用特性的比较,然后启发学生对实验条件和结果进行分析与概括,明确酶的来源、化学本质和催化作用的特性,从而掌握酶的概念。

二、概念的生成策略

1.剖析内涵和外延

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。

通过这样详细、全面的剖析,学生对概念的理解也就全面、深刻。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。很多教师经常会罗列并发散出一系列相关的内容进行讲解,增强了知识间的融会贯通。

2.紧抓关键字词

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”。例如“群落”是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。从中能找出几个限制条件,即“同一时间”、“一定区域”,最关键的还要落实到“生物种群的集合”上,换言之就是“全部生物”。教师讲课时也要用特殊符号标识出来,给与醒目提示。学生在判断是否为群落时就很容易找到正确的依据。又如:“环境容纳量”的概念──在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,其中有三大要素:环境条件不受破坏、一定空间、种群的最大数量。并通过问题:“如果环境遭到破坏了,这个种群的K值变不变呢?”来进一步巩固这个概念,使学生容易掌握并理解环境容纳量的概念。 再如:“相对性状”的构成要素有三个:一种生物、同一性状、不同表现类型。这些概念中的要素缺少任一个都不能形成一个完整的科学概念。此法适合于大多数概念。

3.创设比较情境

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。通过对相关概念的比较,启发学生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。比较法有助于学生突破难点,明确其本质特征,克服混淆不清的毛病。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迥异的。因此,细致而准确的观察概念间的差异,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。

4.运用比喻法

比喻法是指对于难以理解的抽象概念,讲授时采用恰当的比喻加以说明。如讲“光合作用”可形象地比喻成绿色工厂:厂房是细胞,机器是叶绿体,原料是二氧化碳和水,产品是有机物,动力是太阳光光能。教师让学生联想自己所熟悉的工厂来理解“光合作用”这一概念。又如在讲:“DNA结构”时,把双链DNA分子比喻成螺旋状的楼梯,两条主链是由磷酸和脱氧核糖交互排列形成长链,好像梯的扶手;两条长链之间的横档碱基对组成,像楼梯的阶梯。这样使抽象的概念具体化、形象化,易于学生理解、掌握,有事半功倍之效。

三、概念的巩固策略

1.精选概念习题

当学生形成某一生物概念后,不应停留在下定义或做注解的水平上,更重要的是学会运用概念,将已学概念推广或引申到同类事物或相关事物中,解决新的问题,力求在不断应用的过程中建立概念系统,为后续学习打好基础。例如:基因分离定律第一课时配套的部分概念习题如下:

(1)性状分离概念习题:雌雄白毛绵羊,产生的后代中有白毛和黑毛两种,这种现象称为(C)

A.细胞分裂 B.基因自由组合 C.性状分离 D.性别分化

(2)显性性状概念习题:纯种白毛绵羊与纯种黑毛绵羊,产生的后代只有白毛绵羊。绵羊的白毛称为(A)

A.显性性状 B.隐性性状 C.性状分离 D.性别分化

(3)相对性状概念习题:下列各组生物性状中,被称为相对性状的是(D)

A.棉花长绒和粗绒 B.番茄红果和圆果 C.家兔短毛和白毛 D.水稻早熟和晚熟

(4)杂合体概念习题:下列生物属于杂合体的是(D)

A.AAbb B.aa C.AA D.Aa

(5)纯合体概念习题:下列生物属于纯合体的是(B)

A.Aabb B.aaBB C.AABb D.AaBb

(6)测交概念习题:属于测交的是(D)

A.AA×AA B.Aa×Aa C.AA×Aa D.Aa×aa

2.构建概念图

新课程理念认为学习是一个主动建构知识的过程。构建概念图策略能很好地体现这一理念,它是巩固概念的主要策略。它引导学生通过对已学概念的回顾,梳理概念间的逻辑关系,通过画概念图的方法,组成概念体系,使新概念恰当地进入学生已有的认知结构中从而构建出概念图。构建概念图,一方面能真正实现有意义学习,避免机械记忆;另一方面还可实现长时间记忆,使回忆更容易。

又如:

遗传学基本概念之间的关系(概念图,用豌豆种子形状说明)如下:

通过构建以内环境组成为中心的概念图(如上图),可以清晰地反映出内环境的组成成分以及成分间的相互关系,细胞通过内环境与外界进行物质交换的过程,以及内环境稳态的理化特性等。读图分析、自我构建都有利于学生加强感性认识,使知识概念经验化、直观化,有助于学生记忆和理解,还可以反馈学生对内环境概念的认识。

四、概念的强化策略

概念的运用既是学习概念的目的,也是检验概念掌握的标志。在生物学概念教学过程中,教师联系实际,设置概念应用的问题情境,适当地进行概念应用的模拟练习,学生在运用中强化所学概念。例如:

(1)人类白化病遗传图解如下:

教师展示了人类手的惯用性遗传图解,要求学生写出部分遗传学基本概念实例:相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离、等位基因、显性基因、隐性基因、纯合体、杂合体。学生根据对相关生物学概念的理解,迅速作出了正确回答,在联系人自身运用中强化了所学概念。

(2)人类手的惯用性思考题参考答案如下:

①相对性状:肤色正常与白化病

②显性性状:肤色正常

③隐性性状:白化病

④性状分离:子二代同时出现肤色正常与白化病

⑤等位基因:A与a

⑥显性基因:A

⑦隐性基因:a

⑧纯合体:AA、aa

⑨杂合体:Aa

高中生物的概念很多,教师要因情、因境采用不同策略使这些基本概念轻松、高效地被学生理解、接受并灵活应用,以求最大限度提高生物学概念教学的效果。当然,除了课堂上教师正确引导、讲解之外,学生还需通过记忆、反复练习,增加实践的机会,只有这样才能更好的理解和掌握生物概念,进而形成科学的生物学体系。

参考文献:

第4篇:有机化学的基本概念范文

关键字:离散数学;概念教学

中图分类号:C642 文献标识码:A 文章编码:1674-3520(2014)-01-0096-02

就教学理论而言,概念是事物本质属性在人们头脑中的反映。教学时,教师不仅要使学生正确、清晰、完整地理解数学概念,而且要在概念的引入、形成、深化过程中,重视对学生进行思维训练. 概念教学的基本目标是帮助学生形成概念,而学生形成概念的关键是发现事物或形的本质属性或规律。通常概念的引入是概念教学的关键一步,它是形成概念的基础。引入这个环节中要重视概念的实际背景与学生的知识经验,设计、组织好引入环节,后面的教学活动就能顺利展开,学生就会对教师所提供的感性材料进行分析、比较,继而顺利地形成概念。实例引入,由旧知识引入,由计算引入,联想引入等都是很好的教学方法。但是,要注意引入概念不能局限于某一种方法,要依据教材的内容特点和学生的认知规律,选择适当的引入方法。在学生理解和形成概念之后,要引导他们对学过的有关概念进行比较、归类。既要注意概念间的相同点和内在联系,把有关概念沟通起来,使其系统化,又要注意概念之间的不同点,把有关概念区分开来。从而使学生逐步加深对概念内涵和外延的认识,深入理解概念,构建概念体系。

在具体的实践教学过程中,基于离散数学这门课,概念繁多且抽象不易理解的特点,严格按照教材概念体系进行讲解,在有限的面授课时内把概念讲清很难做到。在离散数学中习题是内容联系的最好纽带,与各种基础数学一样,解题是巩固理论知识,深化理解基本概念的一个必要途径,通过解题方法的练习,培养学生综合分析问题和理论联系实际的能力。在几年的教学中我认为把习题和概念教学相结合,用例子串联离散的概念是一个很好的教学方法,并且收到了不错的效果。学生对概念的理解加深了,而且提高了解决实际问题的能力,还能举一反三。例如:关系这个概念是《关系与映射》这一章中的重要概念之一,历来学生对关系概念的理解都是个难点。实际授课中,可以先给出关系概念:设A和B是两个集合,A×B的子集R称为A,B上的二元关系,不对概念做任何深入讲解,接下来给出关系有四种表示方法:描述法、列举法、关系图法和关系矩阵法。然后,以一至两个典型的二元关系实例加以讲解。

一、设集合是上的整除关系,求。

解:(1)描述法:

(2)列举法:

二、设集合,为集合上的“模3同余”关系,求。

解:(1)描述法:

(2)列举法:

最后可以跟学生一起总结出关系实质是序偶的第一元素与第二元素之间的关系,至于关系图中的元素为什么样排列,说明学习了哈斯图后自然就会明白。

有了这两个例子,学员对“关系”的概念的理解就变得清晰了,虽然关系的概念和表示方法用的时间太多,但是这四种关系理解透彻了,对后面的许多概念学生就能容易地掌握了,后面讲授关系的性质(自反性、对称性和反对称性、传递性),都可以用上面的例子展开论述,讲授关系的闭包,讲等价关系、半序关系,从图上就可知道为什么具有自反性、对称性和传递性的关系称为等价关系,前面的关系图中元素的位置为什么这样排列的问题都迎刃而解,等价类的概念在图中也可以一目了然,从图中也可知道为什么具有自反性、反对称性和传递性的关系称为半序关系,并从关系图特点上引出哈斯图,由此得出哈斯图的画法,后面在哈斯图上讲解最大元、最小元、、极小元、上界、下界、上、下确界的概念,这样,这一章的概念讲解便会一气呵成,学生也能轻松掌握。

再例如,命题逻辑一章中,命题的概念是:能表达判断的语句,并具有真值的陈述句,看似这个概念并不难理解,但是在学生习题过程中,遇到一类符号化命题的问题,学生感到不易把握。其实,给定一个命题进行符号化,就是要把这个命题表达成合乎规定的命题表达式。在具体表达时,首先要列出原子命题,然后根据给定命题的含义,把所设的原子命题用适当的联结词连接起来,在这个过程中,确定原子命题和选用联结词,主要应根据命题的实际含义,而不拘泥于原句形式。比如:将命题“除非天气好,否则我是不会去公园的”符号化。这个句子的实际含义是,我去公园必定天气好,至于天气好是否去公园,在命题中不曾涉及,所以天气好是去公园的必要条件。另外,在这个命题中,没有提出天气好和去公园的具体时间,因此仅按字面意义去列出原子命题,将出现不完整的陈述句,事实上,在叙述这个命题时是有着特定的时间,可以设 :今天天气好,而不是设:天气好。这个命题符号化后的结果为:设:今天天气好。:我去公园。

此外,在命题符号化的过程中,必须注意消除自然语言中的歧义性,比如:将命题“如果晚上做完作业且没有其他的事,我就回去看电视或看电影”符号化,看电视或看电影,可以兼而有之,也可以是或此或彼。所以在进行符号翻译时,必须明确含义,以便确定是选择联结词还是选择联结词。总之,命题符号化以前,明确含义删除歧义,这是命题翻译的关键所在。这个命题符号化后的结果为:设:我晚上做完了作业。:我晚上没有其他事情。 :我看电视。:我看电影。.

总之,在离散数学这门课的教学中,概念的教学是非常重要和关键的一个环节,抓好这一环节,定会收到较好的教学效果。

参考文献:

[1]刘叙华,虞恩蔚,姜云飞.离散数学.中央广播电视大学出版社

[2]左孝凌等编著.离散数学.上海科学技术文献出版社.1982.9

[3]屈婉玲,耿素云,张立昂编著.清华大学出版社.2005.6

[4](美)罗森著.机械工业出版社.2007.6

[5](美)格里马迪著. 清华大学出版社.2007.5

第5篇:有机化学的基本概念范文

关键词:概念教学;淡化;浅化;深化;跨越 

概念是学习知识的基石,是培养学习能力的前提。学生掌握知识的过程,其实就是掌握概念并运用其进行判断、推理、实践的过程,以及培养和开发学生的思维品质的过程。因此,概念及概念教学的重要性是不言而喻的。结合几年计算机基础教学体会,本文主要从以下几点浅谈对概念教学的认识:在概念教学中重视学生思维能力的培养,概念教学中应注意的问题,概念教学中针对不同内容应该采取的对策。

1  在概念教学中重视学生思维能力的培养

设计概念教学,在概念教学中有效地培养和开发学生的思维品质,是我们在教学中经常遇到并必须解决的问题。

1.1 展示概念背景,培养思维的主动性。

在引入新的知识前,要仔细研究讲授内容,安排复习学生熟悉的知识,并适当引用实例,从而引出新的知识内容,让学生在熟悉的知识作为背景的前提下轻松进入对新知识的学习中,而避免因突然提出的生涩概念给学生带来困惑,适当展示新概念背景可以使学生沉浸于对新知识的期盼、探求的情境之中,积极的思维活动得以触发使学生对学习充满热情,以学习为乐趣,在获得知识时有一种惬意的满足感。

例如,在计算机基础知识教学中,数制的概念是比较重要的,在引入这个概念前,先设计一个看似简单的问题“在日常生活中,人们广泛使用的是十进制数,有时也会遇到其他进制数,那么请同学列举你遇到的都有哪些进制数?”,同学的答案很丰富:钟表上的六十进制数,买手套、袜子等会遇到十二进制数,还有用筷子时,够两只就称其为一双,称其为二进制数等,抓住这个机会,我提出问题:计算机中采用的就是二进制数,那么它是一种什么概念,它与我们熟悉的十进制数之间是怎样转换的,在计算机基础知识领域我们还会遇到什么不同数制?

由于有了同学们已经熟知的十进制数为基础,二进制数、八进制数、十六进制数的引入就显得很自然了,在介绍完十进制数与二进制数之间转换的方法后,依次类推出十进制数与八进制数、十进制数与十六进制数之间的转换关系就显得容易掌握,在听到同学长长的“吁”声中,我看到一张张或满足或恍然大悟的脸,知道数值这个难题已经被解决掉了。数制、基数、位权、数码这几个概念不在是枯燥难懂的。

1.2创设求知情境,培养思维的敏捷性。

思维的敏捷性表现在思考问题时,以敏锐地感知,迅速提取有效信息,进行“由此思彼”的联想,果断、简捷地解决问题。

我们在进行办公软件Office 2000 的教学过程中就格外注意进行“由此思彼”的联想。办公软件这一课程主要由Word、 Excel、PowerPoint三个模块组成,在讲第一个Word模块时,我就为后面的模块学习打下了基础,让他们明白这三个模块的具体操作方法和思想是相类似的。所以在详细介绍Word 模块的功能和操作方法后,我就引导同学借用Word摸块的操作方法去自学Excel、PowerPoint模块的内容,然后给以总结、比较。这样的安排使得同学们加强了印象,并能将所学的旧知识应用到以后的学习中,减轻学习难度。

1.3精确表述概念,培养思维的准确性。

思维的准确性是指思维符合逻辑,判断准确,概念清晰。学习新的知识最基本的要求是准确掌握概念的内涵,然后才能正确的进行应用,所以我们在引入新概念时一定要注意排除摸棱两可、含混不清的现象,强调容易引起学生误解的部分。

比如,在计算机基础知识部分,我们要介绍两个概念,“文档”、“文件”,许多同学认为这就是一个问题,两种说法,这样就需要教师在讲解时能和好的把握两者的区别,然后加以强调。文档是由应用程序所创建的一组相关信息的集合,也是包含文件格式和所有内容的文件,他被赋予一个文件名存储在磁盘中就是一个文件。文件指的是一组信息的集合,它可以是文档、或者说是文档的超级。二者可以说是一种包容关系而不是同学认为的一个概念两种说法。

1.4解剖新概念,培养思维的缜密性。思维的缜密性表现在抓住概念的本质特征,对概念的内涵与外延的关系全面深刻地理解,对所学知识结构的严密性和科学性能够充分认识。在处理过程中,我们可以适当引入实例,介绍背景,引申概念的外延。

1.5运用新概念,培养思维的深刻性。思维的深刻性主要表现在理解能力强,能抓住概念、定理的核心及知识的内在联系,准确地掌握概念的内涵及使用的条件和范围.在用概念判别命题的真伪时,能抓住问题的实质;在用概念解题时,能抓住问题的关键。

1.6析错解成因,培养思维的批判性。思维的批判是指思维严谨而不疏漏,能准确地辨别和判断,善于觅错、纠错,以批判的眼光观察事物和审视思维的活动。

在程序设计语言教学过程中,同学们编写代码操作总找不到感觉,经常是出了错找不到原因,纠正过后还是屡次再犯,针对这一现象,我仔细寻找、思考他们出错的原因在于只重视模仿,却不曾深入理解,编写代码出错找不到原因是因为设计思路不成熟,思维不够严谨造成程序结构不清晰,出了错误也无从查找,更别说辨别与判断。解决这一问题的根本方法在于学生思维的培养,建立清晰的结构化编程思想,用正确、严谨的语言进行表述才能解决问题。

教学的根本任务不仅在于向学生传授知识,更重要的是要优化学生的思想品质,培养学生的多种能力.概念教学不仅要使学生记住概念,会用概念去解题,还应让学生了解概念建立的合理性.在教学的每个环节,都应通过启迪和引导,使学生参与到分析知识的形成过程中去,从而使学生思维能力得到有效的培养和开发。

2  概念教学中应注意的问题

2.1掌握概念教学的目标,处理好概念教学的发展性与阶段性之间的矛盾

概念本身有自己严密的逻辑体系。在一定条件下,一个概念的内涵和外延是固定不变的,这是概念的确定性。由于客观事物的不断发展和变化,同时也由于人们认识的不断深化,因此,作为人们反映客观事物本质属性的概念,也是在不断发展和变化的。考虑到学生的接受能力,概念教学往往是分阶段进行的。

概念的系统性和发展性与概念教学的阶段性成了教学中需要解决的一对矛盾。解决这一矛盾的关键是要切实把握概念教学的要求。

2.1.1明确概念教学的整体要求,作为基础知识核心的概念,教学时应达到如下的要求:

(1)      使学生准确地理解概念;

(2)      使学生牢固地掌握概念;

(3)      使学生能正确地运用概念;

第6篇:有机化学的基本概念范文

关键词概念教学 有氧呼吸 无氧呼吸 概念传递

概念是共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括,是人脑反映客观事物的共同、本质特征的思维形式[1]。概念不是实体,不能被直接给予,是在学生主动建构过程中不断发展和完善的[2]。因此,基础教育中的概念教学要采取顺序性、连贯性和一致性的设计思路,可以有效促进知识的螺旋式发展。本文以“ATP的主要来源-细胞呼吸”一课为例,系统解析和建构促进概念传递的教学过程。教学总体思路如下:首先要确定概念。综合课程标准、教科书、专家同事的建议以及该年龄阶段学生的认知发展水平,确定本章教学主题的上位核心概念以及本节教学内容所聚焦的重要概念。对本节课的概念性知识进行梳理,有利于教师把握重、难点,创造性地利用教材,并为下一环节选择支撑概念进行教学活动做准备。其次,要精选促进概念传递的典型材料,设计符合学生认知特点的问题驱动,引导学生综合分析并回答问题。通过这一环节的教学活动,学生将抽象和概括出事物的本质属性,促进概念的建构和发展。

一、确定概念

确定支撑本节课的核心概念“细胞的生命活动需要物质和能量的推动”,所需理解的重要概念是“细胞呼吸是ATP的主要来源”,同时,以A、B、C、D表述次位概念的层级关系如下:

A.细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列氧化分解,生成CO2或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。

A1.呼吸作用的实质是细胞内有机物氧化分解,并且释放能量。

B.有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生CO2和水,释放能量,生成大量ATP的过程。

B1.有氧呼吸先在细胞质基质,后在线粒体中进行。

B2.总反应式:

C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+大量能量

B3.有氧呼吸产能多,是绝大多数生物主要的呼吸方式。

C.无氧呼吸是指细胞在无氧的条件下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,释放少量能量,生成少量ATP的过程。

C1.无氧呼吸在细胞质基质中进行。

C2.总反应式:C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量或C6H12O62C3H6O3+少量能量

C3.无氧呼吸产能少,一般是在缺氧条件下进行的。

D.细胞呼吸能够应用于生产实践和日常生活。

二、基于“概念传递”的教学设计

本节课的教学设计主要从以下三个方面考虑:第一,教学策略。细胞呼吸这一过程抽象且微观,学生缺乏直观认识,容易混淆概念或产生相异概念,教学中采用实验探究法、小组合作法和动画演示法等策略来突破教学重难点。第二,教学流程。考虑到学生循序渐进的认知特点,采用“总-分-总”的教学形式。从细胞呼吸的实质着手,再逐步分析细胞呼吸的两种方式,最后探讨它在生产生活中的应用。第三,板书。本节课的教学内容偏难,采用图、表等形式来展示彼此之间复杂且紧密的联系,以达到帮助学生建立和理解概念的目的。

1.感知概念――细胞呼吸

通过联系学生对细胞代谢已有的知识设置如下问题:细胞的主要能源物质是葡萄糖,而直接能源物质是ATP,生物体内的葡萄糖是怎样把能量转移到ATP中去的?在探究酵母菌呼吸方式时,酵母菌吸收O2后发生了什么反应?排出的CO2是由什么转变而来?为什么不需要O2也能产生CO2?由此引发认知冲突,使学生推理得出:A1.呼吸作用的实质是细胞内有机物氧化分解,并且释放能量。从而为学生提供细胞呼吸的初步认识。

2.构建概念――有氧呼吸和无氧呼吸

通过探究性实验,采用层层递进的问题驱动,引导学生探究细胞呼吸的过程,反映概念的本质属性,促进概念的逐步建构。

(1)有氧呼吸

为了研究细胞呼吸过程,在适宜条件下,将相同且适量的食用酵母菌研磨,研磨后的细胞匀浆差速离心后得到各种细胞成分(均保持完整的细胞结构和酶活性)。取细胞匀浆及各细胞成分分别注入试管中,配制成各体积相等且同一种成分浓度相同的悬浮液,分别向试管中加入等量的O2和放射性同位素3H标记的等量葡萄糖,一段时间后,检测各试管内物质变化情况(见表1)。

根据表中信息,提出问题:①有氧呼吸的场所在哪里?它是一步完成还是多步完成的?②展示线粒体的亚显微结构图,结合教材,逐步回答有氧呼吸各阶段的反应场所、反应过程以及中间产物分别是怎样的?

学生经过小组讨论,能够正确回答问题①。表中1号、2号、6号、7号和8号试管均能进行不同程度的反应,管内的共同成分是细胞质基质,所以它是发生呼吸作用的基本场所。由2号和6号、3号和6号试管组的比较发现,有氧呼吸在线粒体中发生了进一步的反应,从而认同概念B1.有氧呼吸先在胞质基质,后在线粒体中进行。同时为下一步引导学生探讨有氧呼吸各阶段的反应过程做准备。

对于问题②,教师展示线粒体的亚显微结构图,指导学生阅读课本相关信息,依据化学方程式推导原理,有针对性地探究有氧呼吸各阶段的反应过程,同时结合多媒体动画予以巩固。首先,学生根据表中2号试管可知有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,产物是丙酮酸和还原性辅酶,引导学生利用化学知识推出有氧呼吸第一阶段的反应。其次,学生结合教材,获得关键信息:线粒体的内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。结合表中6号试管推测出有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行,基质中含有与细胞呼吸有关的酶,并且有CO2生成。教师利用多媒体课件图示有氧呼吸前两阶段中葡萄糖中碳原子和氧原子的物质变化。应用原子守恒定律,产生认知冲突,引发学生思考:一分子葡萄糖分解成两分子丙酮酸,在线粒体基质中丙酮酸经脱氢后最终生成6分子CO2,也就是说反应物中有6个氧原子,然而最后却有12个氧原子生成,违背了守恒定律。此时,学生会很自然地想到可能有O2参与,在教师引导给予否定的情况下,使学生联想到以前学习的化学方程式配平,可能有H2O的参与。由此学生可以顺利推测出第二阶段的反应式。最后,学生能够比较容易地得出:有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,线粒体内膜折叠形成嵴,能大大增加化学反应的膜面积,保证酶的均匀分布,使反应温和、高效地释放出大量能量,从而推出第三阶段反应式。此时,教师提问:若用18O标记O2,则反应结束后,它会转移到何种物质上?加深学生对O2只在有氧呼吸第三阶段参与反应的理解。接着,学生整合有氧呼吸三阶段的反应式,推导出B2.总反应式:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+大量能量。

(2)无氧呼吸

提出问题:①将上述实验过程中其他条件不变,在不通入氧气情况下研究无氧呼吸,那么实验结果又会怎样呢?②所有生物进行无氧呼吸都产生酒精和CO2吗?③1摩尔葡萄糖分别在体外燃烧、有氧呼吸以及无氧呼吸条件下,其中的反应现象、转化的能量形式及能量转化率是怎样的?

对于问题①,引导学生参考有氧呼吸第一阶段的反应过程。分析得出:无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸完全相同。教师告知在此情况下,所有含有细胞质基质的试管中都生成了酒精和CO2,从而使学生认同概念C1.无氧呼吸在细胞质基质中进行。

对于问题②,学生通过自学教材、交流研讨得出结论:高等植物和酵母菌等生物进行无氧呼吸一般产生酒精和CO2,但是高等植物的某些器官(如马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚)、高等动物或乳酸菌等生物,进行无氧呼吸一般产生乳酸。由此,学生能推导出:C2.总反应式:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量或C6H12O6 2C3H6O3+少量能量。

对于问题③,学生结合教材中的相关内容,比较葡萄糖在三种条件下的能量转化情况,并填好表2,从表2可见,同种有机物在体内氧化分解比体外燃烧更温和,有机物中的能量是经过一系列化学反应逐步释放的,有一部分能量储存在ATP中,且有氧呼吸的能量转化效率是无氧呼吸的19倍。因此学生得出结论:B3.有氧呼吸是大部分生物的主要形式。C3.无氧呼吸产能少,一般是在缺氧条件下进行的。

(3)延展概念――联系生产与生活实际

概念的初步感知与逐步建是延展概念的前提,为了促进概念传递,需要在新的情境下进行变式训练。①以反例来辨析概念:为什么肺炎双球菌和好氧型细菌也能进行有氧呼吸?②运用于真实情境中的问题解决:为什么食品罐头往往会标注“底盖、易拉盖凸起请勿饮用”字样?提倡慢跑等有氧运动的原因是什么?洪涝灾害对植物为什么有毁灭性伤害?③在下一节的学习中,通过将呼吸作用和光合作用进行比较,建立相关概念间的区别和联系。呼吸作用分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用贮存在有机物中的能量,二者相互依存。通过延展概念,使学生对概念的理解更全面、深刻。学生得出D.细胞呼吸能够应用于生产实践和日常生活。

(4)内化概念

完成感知、构建和延展概念后,师生边总结边板书细胞呼吸过程示意图(见图1),从而达到逐步内化概念的目的。师生总结得出如下要点:细胞能够进行有氧呼吸和无氧呼吸,它们既有区别又有联系。细胞呼吸能为生物体的生命活动提供能量,又能为体内其它化合物的合成提供原料。

三、反思与总结

该课是围绕重要概念进行教学设计的一次尝试,在凸显“概念传递”的教学过程中,以探究性实验为主线,整合学科内和跨学科的知识,采用实验探究法和图表的形式以及通过感知、建构和延展概念过程设置层层深入的问题链,从而突破本节的重、难点,分析和归纳出概念的本质属性,让学生清晰、透彻地掌握细胞的能量代谢机理,合理搭建知识框架。但稍显不足的是通过实验结果对有氧呼吸三阶段的反应式推导内容难度偏大,给学生理解带来一定困难。

参考文献

[1] 刘恩山,张颖之.课堂教学中的生物学概念及其表述方式[J].生物学通报,2010(7).

第7篇:有机化学的基本概念范文

关键词:强化 概念 深化 电工 教学

电工作为一门专业基础课,广泛应用于机械、机电专业的教学工作中,应用于工业、农业生产领域和人们的现实生活中。如机床的控制,面粉机、抽水机的运转及电风扇、洗衣机的运行等等。如何提高电工课的教学质量,提高学生对电工基本概念、基本知识的理解和掌握程度,是广大电工教学工作者探讨的课题。

受生源条件的限制,技工学校不同于大学,不能选择学生,只能从教师自身方面寻求电工教学质量和效果的提高。因此基础知识教学、基本概念强化就尤为重要。

学生对基本知识、基本概念的学习,皮毛的、表面的知识还可以掌握,稍一深入或形式上有所变化,学生就感到头疼、困惑和不解。教师要根据不同情况采取有针对性的教学方法,使学生理解并掌握这些内容。

一、电阻的连接

电阻的连接是电工基础知识。简单的串并联,一眼就能看得出来,学生基本可以掌握,不存在太多问题。但是只要一变形式,对图形复杂一点、一眼看不出来的内容,学生的问题就出现了。电路是如何连接的、从何入手、怎样分析、怎样计算?这时教师要强调串、并联基本概念,它们的本质区别,让学生从概念上理解和掌握电阻的串联和并联。对于电阻连接的画法,教师要多出些题目,多举些例题进行分析和讲解(注意:举例要有质量,要有针对性),并留些题目由学生自己思考、自己练习、自己完成。通过例题的讲解、学生的思考练习使该问题得以解决、强化,得以巩固和提高,如图1所示。

二、电与磁

电与磁是电工的又一基本内容,发电机、电动机、电铃等都是电与磁内容的具体应用。如电与磁的方向、左右手定则的应用、楞次定律等是学生学习的又一难题。电磁基本定律是电工的基本内容,又是重点知识,学生必须理解和掌握。教师在这一内容的讲解上要下功夫、讲求方法。左手定则主要用于通电导体在磁场中受力方向的判定(主要用于电动机转向的判定),其中电流方向、磁场方向为已知,受力方向为待定量,需要通过判定获知。右手定则主要用于感生电动势或感生电流方向的判定,其中磁场方向、导体运动方向为已知,感生电动势、感生电流的方向由判定获知。然而二者用途又不绝对。左手定则一般适用于电动机,右手定则一般适用于发电机。因电动机中也存在反电势,反电势用右手定则判定;发电机克服的主要是电磁力,电磁力方向用左手定则判定。问题的实质还是要根据已知条件、未知条件来确定左右手定则的具体应用,如图2所示。

楞次定律是电与磁的又一基本定律。它判断的是线圈中感生电流的方向。线圈中感生电流产生的磁场方向总是阻碍原磁场的变化。我们不妨这样理解楞次定律:当线圈中原磁通增大时,感应电流产生的磁通阻碍线圈中原磁通的增大,这时感应磁通与原磁通方向相反;当线圈中原磁通减小时,感应电流产生的磁通阻碍原磁通的减小,其方向与原来磁通方向相同。即线圈中原磁通增大时,感应磁通将阻碍其增大;原磁通减小时,感应磁通将阻碍原磁通的减小。据此,感应电动势或感应电流的方向得以判定,如图3所示。

三、相位、变化率

在交流电路中,由于涉及相位问题,使得学生学习这一内容时难度增大。要弄明白这一内容,只从定义上讲解,学生也还是知其然不知其所以然。因此,必须使学生深入了解、掌握该内容。感性电路、容性电路中电压电流间的相位关系,自己从纯电感电路、纯电容电路着手讲解这一内容。下面以纯电感电路为例讲解电压电流间的相位关系,如图4所示。

按图4连接电路。图中低频信号发生器频率不超过6Hz,当开关闭合后,观察直流电流表、直流电压表的指针变化,研究纯电感电路中电流与电压间的相位关系。

可以看出电压表指针达最大值时,电流表指针为0。当电压表为0值时,电流表指针由0值指向最大值……由此,纯电感电路中,电压、电流不同相,相位相差π/2。

再由公式知,线圈的自感电压与电流的变化率成正比。当电流为零值时,其变化率最大、UL最大;之后电流越来越大,其变化率越来越小、UL越来越小;当经过π/2角度时,电流变到最大值,其变化率为零、UL为零值;之后电流逐渐减小,电流的变化率逐渐增大、UL反向增大。经过这样的讲解,学生明白了纯电感电路中电流、电压达到零值、最大值、反向最大值的时刻不同,相位相差π/2角度,且电流滞后于电压π/2角度。加上前面的电路连接,电压表、电流表指针变化情况的观察,结合波形图,学生对变化率问题、相位问题的理解既有感性的又有理性的,得以升华。依次,纯电容电路中电压、电流的相位问题,感性、容性电路中的电压、电流及相位问题逐步得以解决。t时刻线圈平面与中性面的夹角(ωt+φ0)叫交流电的相位。相位、变化率问题得以解决。

四、基尔霍夫定律

基尔霍夫定律是电工又一基本内容,也是电工课教学的重点内容之一。在这一内容的教学实践中发现,这也是学生的难点之一,容易引起困惑、不解。解题时思路不清、难以下笔。探究其原因,学生根本问题出在基尔霍夫第二定律(回路电压定律)的理解和应用上。“在任一时刻,沿任一闭合回路巡行一周,所有电压降的代数和等于零”。这是回路电压定律的原内容。关键是学生对电压降、代数和的理解存在疑虑,概念不清。为此,笔者主要从这两点下功夫,进行回路电压定律的讲解。电压降,即从高到低,指电压是降低的、电位值逐渐减小,无论是电动势还是端电压,均可这样理解。电阻上压降绝不可不讲,且必须讲透。即在外电路中,沿电流方向电压是降低的;反之,电压升高。(内电路中沿电流方向电位是升高的)!这样学生恍然大悟,从迷惑中解脱出来。什么是电压降、电位升、电位降,大脑中建立了清晰的概念。如此再解释一下代数和,设电压降为正,电位升则为负。结合具体例题,列方程,如图5所示,对于回路Ⅱ:

这样可以使学生理解回路电压定律。再加上适当题目的针对性练习,经学生的思考、演练和教师的指点后,学生将彻底掌握该内容。基尔霍夫定律教学也告一段落。

第8篇:有机化学的基本概念范文

关键词:物理概念;速度;建构

学习一个新的物理概念,教师首先要从大量的物理现象、事

实或者实验开始引入。这个过程就是让学生感知物理现象的过程,观察现象、体验过程和总结特征,从而获得必要的感性认识。第二,在感性认识的基础上,学生进行归纳和概括,逐渐形成物理概念的轮廓和表象。第三,经过去粗取精、去伪存真、由表及里地分析、比较,学生初步建立科学的物理概念。最后,经过演绎练习和实际应用,学生进一步加深对物理概念的认识和理解,从而准确地建构物理概念。下面以速度的概念为例,说明如何建构物理概念。

对于速度这个概念,学生在学习物理之前并不陌生,生活中也经常用到。但是那不过是速度的日常概念,还称不上科学的物理概念,二者之间有一些差异。所以,学习速度概念的时候要让学生学会从生活中寻找和发现这样的一些事实和现象:人们是怎样表示和描述事物发展变化快慢的呢?比如汽车的运动快慢、植物的生长快慢、经济的增长快慢、人口的增长快慢等等。通过分析这些生活现象和事实,让学生感觉到有必要用一个概念来描述一切事物发展变化的快慢,即速度。这个概念表达和描述的基本含义也就比较清楚了,但是要让学生意识到,在物理中速度的概念还需要进一步界定和准确定义,它毕竟与生物学、经济学、人口学中的速度概念有一定的区别。物理中的速度描述的对象是机械运动,所以,速度也就是用来描述物体运动变化快慢的物理量。

速度这个概念又是怎样具体描述物体运动变化快慢的呢?要让学生知道,物体运动变化包括哪些方面?然后思考如何用速度来描述和表示这些方面的物理含义?清楚了上述问题,速度的物理概念也就可以进行准确的定义了。学生根据机械运动的知识知道,描述物体的运动变化包括两个方面:运动位置变化快慢的大小和运动的方向变化。一切事物的发展变化都是相对于时间来言的,所以相对于时间来说,如何描述出速度所表达的完整含义?让学生认识到有必要引入一个新的物理概念表达和描述机械运动的位置和方向,即物理学中的位移。但是在初中阶段,研究的机械运动只限于匀速直线运动,教师可以直接告诉学生可以用“路程”这个概念描述物体运动位置变化,方向的变化可以进行定性描述。因此,初中阶段的速度概念可以定义为:“在匀速直线运动中,运

动物体在单位时间内通过的路程”。如果用v表示速度,s表示路程,t表示时间,让学生自己试着写出速度的数学公式,即v=■,并让学生根据路程和时间的国际单位分别是“米(m)”和“秒(s)”,推导出速度的国际单位应该为“米/秒(m/s)”。至此,学生将速度的概念基本上建构起来了,为了让学生更准确地理解速度的概念,教师需要针对速度概念设置一些针对性的问题和练习,以发现学生存在的疑问和困惑。像“v=■是用单位时间内通过的路程来表示运动快慢的,能不能用通过单位路程所用的时间■来表示运动的快慢呢?”和“飞机、汽车和蜗牛谁的速度大?”等开放性问题对于深刻、准确地理解速度的概念也是非常有帮助的。

通过对速度概念的建构教学过程分析,我们可以知道物理概念建构的基本过程与方法。物理中很多概念的建构都是一个循序渐进的过程,不能机械地死记硬背一些物理概念,要注重概念建构的过程,以求深刻理解。对于一个物理概念,学生要明确它是描述什么的物理量?是矢量还是标量?如果是矢量,方向和大小如何定义?如果是标量,它的数值是如何定义的?单位是什么?还要明确概念的运用条件和适用范围以及与相关概念的区别和联系等,只有这样才能建构起科学的物理概念。

参考文献:

第9篇:有机化学的基本概念范文

关键词:问题情境教学 化学概念 应用

一、学生对化学概念的学习重视程度不够,概念学习意识不强

化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识,反映着化学现象及事实的本质,是化学学科知识体系的基础。化学概念对化学知识的认知有很重要的影响,同时也会影响到化学知识网络的构建与拓展。因此正确形成和掌握化学基本概念就等于中学化学学习成功了一半,是学习基础理论、定律以及实验、计算的前提。学生对化学概念的学习不够重视,认为概念学习就是记住概念,背下概念就完成了化学概念的学习,对深入学习化学概念的重要性认识不到位。

二、学生化学概念理解不深,概念难以运用

很多学生对于中学化学课堂教学不太满意,课堂教学效果不佳,缺乏对概念形成和发展过程的参与,因而在运用概念时遇到了难题。

三、化学概念的学习方式亟待改进,概念教学的重点需要改变

在实际教学中,教师往往受行为主义学习理论的影响,对概念形成过程的教学重视不够,教师在化学概念的教学过程中有意无意过于强调化学概念的知识本位,大大压缩概念形成过程的教学。部分化学教师对化学概念的教学常采用急功近利的做法:对于易理解的概念只做简单的介绍;对于难理解的概念,教学过程中没有向学生提供较为丰富详细的材料理解概念形成的过程,就匆忙硬塞给学生一些抽象的概念,以后便开始做大量习题,并冠以“在练习中巩固基本知识”,其结果常常事与愿违。熟记概念的学习方式是比较机械的,学生对化学概念没有在感悟中得到升华。

四、问题情境教学

概念教学有三个最基本的环节。即概念的形成、概念的辨析和概念的应用。对于概念的辨析和应用,就应该让学生在实践中体会和总结。如果直接告诉学生,那么就违背了建构主义所倡导的建构原则,学生也不易接受,更不易形成记忆,能力的提高就更无从谈起。对于物质的量的辨析,主要是通过问题情境,强化概念的辨析和应用,提高教学的实效性。

概念之间只有建立了有效的联系,这样才能把概念学活。概念的应用才能自如,知识就会形成网络,能力就会得到提升。在学生学习了物质的量的基本概念以后。通过问题情境,巧妙地深化概念、衔接概念,形成知识网络,学会化学概念的应用。

利用化学史实,创设问题情境。化学家在科学发现的过程中所运用的研究方法以及遇到的系列问题,对学生的学习有着巨大的激励作用和潜移默化的影响,为教学提供了生动的素材,是创设问题情境的一种有效途径。

在化学教学过程中合理运用化学史实,可以使教学不只局限于知识本身的静态结果,还可以追溯到它的来源和动态演变,揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想,使学生学到发展知识和运用知识的科学方法。可以使学生深化对化学知识的理解。清楚前人引进这些概念的原因,体会使用它们的好处和必然性,从而在各个概念之间建立联系。可以培养人们的科学素养,可以知道科学道理的所以然和之所以然,可以培养问题思维,可以知道前人在这些原理中的思维过程,从而锻炼出严谨、创新、求实的科学品质。

五、化学概念教学中创设问题情境应着重注意的问题

高中学生思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期,思维方式一般都是从具体的可以感知事物和现象开始,由感性认识上升到理性认识,高中是从以感性认识为主向以逻辑思维为主转向的重要阶段。在现实的教与学中,应根据教与学的实际需求选择创设恰当的问题情境,以取得教与学的最优效果,在《物质的量的单位――摩尔》中的教学设计中,我创设了丰富的情境,以数回形针、购买食盐等生活经验为基础,提炼出科学记数的思想,然后进行类比迁移,解决发现的问题,通过解决问题,导出物质的量的概念,实现有意义的建构,着重于概念形成与发展的思维过程,即知识建构的动态过程。

问题情境的创设须注意以下问题:

1.合理选择实验和事例,使学生获得必要的感性认识,是形成概念的基础

感性认识是头脑进行思维加工的原料、掌握规律的基础,如果在学生对所学习的问题尚未获得必要的感性认识的情况下,就向学生灌输有关的化学概念,要学生完全理解和掌握是很困难的。巴甫洛夫曾说过:“鸟的翅膀无论多么完善,如果不依靠空气的支持,就不能使鸟上升。事实就是科学家的空气。没有事实,你们永远不能飞腾起来,没有事实,你们的‘理论’就是枉费心机” 。同样,在化学教学中,不使学生掌握必要的事实,那么要想使学生形成概念也是枉费心机的。

概念的特点之一是抽象性,许多化学概念涉及到微观的物质结构,看不见摸不着,学生理解有困难,所以,概念教学中可以通过恰当的举例、确切的比喻、鲜明的对比等手法使过程生动、形象、直观。用学生熟知的、典型的事例来说明复杂抽象的事理,降低学生理解难度。

2.重视科学抽象,突出本质,摒弃非本质,使学生的认识由感性到理性的上升过程,是形成概念的关键

从感性认识到理性认识的“飞跃”是认识过程的一个质变,是认识过程中最困难最复杂的阶段,要实现这一“飞跃”必须经过一系列的科学抽象,必须经过学生头脑的思考。因而在教学中在向学生介绍有关的感性材料后,要引导学生进行科学抽象,不能由教师包办代替,甚至简单地“搬出”结论,并要学生“记住”。这样做的结果是学生的认识往往还停留在感性阶段,或者感性的东西和理性的东西在他们的头脑中,还是处于“分离”状态,认识并没有实现从感性到理性的“飞越”。

学生对有关感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解往往仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过各种途径和方法,使学生着重化学概念的对于化学学习的重要意义,学会正确应用化学概念解决问题。

参考文献:

[1]张利英. 高中化学概念的教学策略研究[D]. 浙江师范大学硕士学位论文, 2008.