公务员期刊网 精选范文 细胞生物学基本概念范文

细胞生物学基本概念精选(九篇)

细胞生物学基本概念

第1篇:细胞生物学基本概念范文

关键词概念图;细胞的基本结构;总结归纳

【中图分类号】G633.91

在《普通高中生物课程标准》中提到必修模块选择的是生物科学的核心内容,在教师的教与学生的学习中对核心概念及概念间的相互联系,不应是静态的背诵和记忆,而应在动态的、自主、探究、合作的学习过程中建立和形成。

高中生物必修1《分子与细胞》第三章“细胞的基本结构”是该模块的核心概念,怎样帮助高一的学生理解掌握好这部分核心内容,是教师教学策略必须考虑的问题,基于第二轮使用新课标教材,从教材的整体设计来看,在必修1中多数章节的练习中都有概念图出现,这就提示师生,概念图是学习生物学知识、提升能力的一种学习形式。本人以“细胞的基本结构”为例,谈几点引导学生用概念图归纳理解“细胞的基本结构”的做法。

一、概念图及其绘制要领

美国教育心理学教授奥苏伯尔提出的意义学习理论认为概念是有结构层次的,居于结构上层的为“上位概念”,指学习者对事物的整体认识;居于结构下层的为“下位概念”,指学习者对事物细节特征的认识。学生学习新的概念时,关键是掌握概念之间的相互关系,对习得的事实性知识和概念性知识进行重新排列、组织并转换,所学的知识才有清晰的层次和逻辑性。

20世纪70年代美国康奈尔大学教授诺瓦克等人开发出概念图,是一种用来组织和表征知识的工具。是一 种 关 于概念知识、思维过程或思维结果、系统结构、计划流程等的图形化表征方式,能有效呈现思考过程及知识的关联,引导学生进行意义建构的教学策略。

概念图包含4个基本要素:概念、命题、交叉连接和结构层次。概念是感知到的事物的规则属性,通常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,在概念图中,命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系。 交叉连接表示不同知识领域概念之间的相互关系。层级结构有两个含义: 一是指同一知识领域内的结构,即同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同分层排布,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,具体的事例位于图的最下层。 二是不同知识领域间的结构,即不同知识领域的概念图之间可以进行超链接。某一领城的知识还可以考虑通过超级链接提供相关的文献资料和背景知识。

绘制概念图时需要确定概念并对概念的层次关系进行排序,再将概念之间的相互关系进行连线后写上连接词。这是程序性的知识,需要给学生范例(如图1),让学生加以揣摩、领悟和模仿。

学生活动:参照图例,以生命活动离不开细胞为核心概念,尝试制作概念图。

要求:列出有关概念、连线将它们之间的关系表示出、标上必要的文字。

对学生作品和前面的范例作评讲,可以使概念图的制作规范和要求进一步得以内化。

二、教学内容分析与目标确定

“细胞的基本结构”是必修1第3章的内容,也是本模块的核心内容,教学所用课时多,而周课时少,学习的时间长,教材依据亚显微结构分为三部分,从系统学的角度阐述,将细胞作为一个系统,细胞膜――系统的边界、细胞器――系统内的分工合作、细胞核――系统的控制中心。各部分知识的前后衔接,总结归纳显得十分重要,具体教学目标为:

1.知识目标:简述细胞膜的成分和功能;举例说出几种细胞器的结构和功能;简述生物膜系统的结构和功能;阐明细胞核的结构和功能。

2.能力目标:制作临时装片用显微镜观察叶绿体和线粒体;尝试制作真核细胞的三维结构模型;进行实验数据的解释。

3.情感目标:体验制备细胞膜的方法;认同细胞是基本的生命系统。

三、教学过程分析及实践体会

1.细胞是最基本的生命系统,作为系统的边界细胞膜对生命系统的意义是什么?要感知其作用首先要知道它的存在的事实、制作细胞膜的材料及方法、探究化学成分的手段有哪些?教学时采用问题探讨,利用前边显微镜观察到的动物细胞的物象资料,认同细胞是有边界的――细胞膜存在的事实。

如何获得纯净的细胞膜?应该选取什么样的材料制备细胞膜?依据是什么?学生通过比较提供的几种材料特点,选取哺乳动物成熟的红细胞作为制备细胞膜的材料。用什么方法制备?用提供的三种液体(清水、生理盐水、高浓度食盐溶液),将哺乳动物成熟的红细胞分别放入这三种溶液中,将会发生什么变化?为什么?因此,制备细胞膜要选用哪种溶液?用什么方法将细胞膜分离出呢?原理是什么?

得到了纯净的细胞膜,怎样知道它的化学成分?

提供资料:(1)科学家用蛋白酶处理细胞膜,细胞膜被破坏。说明什么?

(2)用磷脂酶处理细胞膜,细胞膜被破坏。说明什么?这些实验事实可得出什么结论?

细胞膜作为系统的边界,在生命活动中有哪些作用呢?利用视频图像“控制物质进出细胞”、“进行细胞间的信息交流”等,将细胞膜的功能形象直观的介绍给学生,加深对细胞膜功能的理解。

课堂小结时采用什么样的形式将这节课的主要内容归纳出,既能让学生参与又能理解掌握,首选用概念图的形式。提出制作概念图的步骤:(1)将本节课的有关概念列出并确定它们之间的关系;(2)用连线连接起来;(3)两个概念之间的关系用准确词语表示出。(4)同桌相互检查,是否有不当之处,并进行纠正。

展示学生制作的概念图、投影教师备课用的概念图,进行评讲。

2.细胞器――细胞内部的分工合作,细胞的生命活动由哪些具体的结构执行?这些结构各有何特点?用投影展示细胞器的结构,用模型分析各细胞器的结构,渗透结构与功能相适应的观点,重点分析了线粒体、叶绿体的结构及功能,并引导学生比较这两个细胞器的结构和功能的异同,通过实验显微镜观察叶绿体和线粒体掌握这两个细胞器。

细胞器之间的协调配合是怎样进行的?通过资料分析“分泌蛋白的合成和运输”引导学生思考讨论:(1)要追踪细胞内蛋白质的合成过程,可用什么方法?(2)分泌蛋白的合成部位是?初步加工部位是?进一步加工部位是?分泌到细胞外要通过的结构是?(3)合成、加工、分泌需要的能量由哪个细胞器提供?

小结:将分泌蛋白的合成、运输、分泌过程用概念图的形式表示出。

归纳:将所学的细胞器按照单层膜、双层膜、无膜结构归纳出并用概念图的形式表示出来。

选出两位学生绘制的概念图展示、与教师提供的概念图对比,补充、纠正不当的地方。

3.细胞核――系统的控制中心,根据已有的生物学知识回答:没有细胞核的细胞,能合成蛋白质吗?能生长、能分裂吗?有哪些事实可以说明细胞核的功能?

借助资料分析,引导学生获取信息、推理,得出细胞核的功能――细胞核控制着细胞的代谢和遗传。

观察并阅读教材P53图3―10思考下列问题:

(1)细胞核的亚显微结构包括哪些部分?各部分的作用是?

(2)控制代谢和遗传中起重要作用的结构是?

(3)同种生物体内所有细胞的DNA相同吗?不同生物体的DNA相同吗?为什么?

归纳:将细胞核的亚显微结构用概念图表示出来。

展示学生绘制的概念图并评讲。

本章小结:借助上述三节绘制的概念图,让学生回顾所学知识,结合教材的本章小结的文字,引导学生将“真核细胞的基本结构”用概念图表示出,以帮助学生深化知识,实现细胞的基本结构之间相关知识的联系与综合。

师生共同总结归纳,教师板书:“真核细胞的基本结构”概念图。

从这章的教学内容和要求出发,本人认为,掌握细胞的基本结构,各部分的及时总结归纳,以及章末总结,采用概念图策略,能促进学生学习使用概念图,由于概念图能清晰地呈现概念的整合过程和概念之间的相互关系,所以它既可以作为学习者学习的工具、交流的工具,又可作为教师教学的工具,在适合使用的地方大胆采用,可以培养学生的思维、归纳、整合知识的能力。

主要参考文献

1中华人们共和国教育部.普通高中生物课程标准.北京:人民教育出版社,2003.

第2篇:细胞生物学基本概念范文

策略一:“填鸭式”概念教学。如济南版七年级上册《第二章 第一节细胞的结构和功能》的概念教学我采用了前一种方法,即先给出概念。

1.让学生找出概念,帮助学生理解概念。

如何帮助学生理解概念?首先要帮助学生完成思维方式的转化,抓住概念的本质。如:在讲济南版七年级上册《第二章 第一节细胞的结构和功能》时,我先问了学生这样的问题:你认为什么是细胞?有的学生说:细胞就像一个鸡蛋。有的描述:细胞就像一个房子。教材中细胞的概念是这样定义的:细胞是生物结构的基本单位;细胞是生命活动的基本单位。学生对细胞的理解只是事物的表象,是学生的感性认知。因此要想让学生很好地理解这个概念就必须帮助学生完成思维方式的转换:由直观形象思维到抽象思维的转换;从经验思维到理论思维的转换。

方法如下:

(1) 从感性经验入手,帮助学生理解概念:

细胞就像一个球或者一个房子,说明它是一个独立的个体,并且与外界是有界限的。正如一个构成国家的最基本单位是家庭,许许多多家庭聚集在一起就构成了一个国家。但是细胞不是空的,每个细胞内部还有许多精细的构造。通过这种理解,突出细胞的本质之一:“生物结构的基本单位”。

(2) 从身边现象说起,帮助学生理解概念:

还以细胞这个概念为例:组成一个学校的基本单位是班级。但是一个班级并不只是几十个学生的简单聚集在一间教室了。一个班级要有日常运作也就是日常班级管理,才是一个活的班级。通过这个例子突出:细胞是“生命活动的基本单位”这一本质。

2.老师列举实例加以引导和进一步的理解。

在细胞这一概念的学习后,老师就可举出实例:有些生物的整个身体就是一个细胞,称为单细胞生物;而绝大多数生物的整个身体是由许多细胞构成的,称为多细胞生物。无论是单细胞生物还是多细胞生物,一个细胞就能独立完成生命活动。

3.让学生仿照老师的实例再“造句”。例如草履虫的“趋利避害”现象、植物的光合作用 、人的呼吸作用等生命活动,都是在细胞内完成的。

4.学生举出例子后,让举出例子的同学领读(这样更能激发出此学生的自豪感,体会到学习知识的乐趣),其他同学跟读。

策略二:“探究式”概念教学:通过具体生物学现象,利用实例和学生的经验,引导学生进行观察、比较、辨别,对生物现象的共同属性、本质特征进行归纳概括,使学生形成正确概念。

如济南版八年级下册《第二章 生态系统》的第一节《生态系统的组成》,在本节内容中就概念而言,除了生态系统概念外,还有生产者、消费者、分解者等概念。其中,生态系统的概念是本节内容的核心概念,是教学的重点之一。这节内容的设计如下:

1. 有效进行情景设计,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主体性,丰富和强化学生对生态系统的感性认识。

师:(提出问题)你的家乡是哪里?哪儿环境如何?

生:我的家乡在威远,环境很好,有森林,有果园,还有各种鸟类……。

师小结:你的家乡威远就是一个生态系统,此外一片树林、一块草地、一条河流、一个学校、一座城市,大到一个地球,小到一滴水滴都是一个生态系统。

2. 创设“问题”情景,调动学生积极思维,激发学生求知欲。

引起学生的好奇与思考是激发他们的求知欲和内在学习兴趣的有效方法和手段。接下来的教学可以这样设计:师追问:“那么什么是生态系统?生态系统又是由哪些成分组成?各种成分之间有何关系?各种成分有何作用?各种成分在生态系统中承什么角色?为什么把植物称为生产者?把人和动物称为消费者?把微生物称为分解者?

3. 分析具体实例,(以课本54页“湿地、森林生态系统”为例)让学生进行观察、比较,阅读、思考、讨论交流等步骤,整合已有的教学资源。

在此基础上,学生很快说出:湿地生态系统和森林生态系统,都是由生物成分和非生物成分组成的,其中生物成分包括植物、动物、微生物。它们分别是生态系统的生产者、消费者和分解者。而非生物成分则指阳光、水、空气等。接下来老师再让学生比较分析:威远生态系统、学校生态系统等是否也由生物成分和非生物成分组成?经过这样的分析比较,学生很快找到了生态系统概念的本质特征:即生态系统是由生物成分与非生物成分共同构成的整体。而威远、树林,学校等则指生态系统的不同区域(范围)。至此生态系统概念的给出可以说水到渠成。

第3篇:细胞生物学基本概念范文

关键词:重要概念;构建;生物素养;归纳;探究

重要概念是指一个学习单元中以概念内涵的形式呈现的若干概念性知识。如果能深入地研究、探讨生物学概念教学,特别是重要概念的教学,对把握和落实新课程标准精神、推动和促进当前的生物学教学的发展,是有很大的益处的。下面我就如何形成生物学重要概念谈几点个人的想法。

一、通过事实性知识来形成重要概念

所谓事实性知识就是指事实,它是一种重要的知识类型。它是学生解决一个问题必须知道的基础性知识。生物学重要概念的形成往往要基于很多的事实性知识。例如:苏教版八年级上册在讲述细胞核是遗传信息的中心这个重要概念时,并没有直接提出,而是通过一个实验为什么白鼠会生下灰鼠这个实验,列举了很多事实性的知识,如灰鼠提供取出胚胎细胞的细胞核,黑鼠提供除去细胞核的受精卵,白鼠提供子宫等等,让学生通过对这些事实性知识进行分析、总结、归纳,帮助他们形成细胞核是遗传信息的中心这个重要概念。

二、通过了解前概念形成重要概念

前概念是生物学概念建立的基础。包括学生已有的生活经验和原有的概念都属于前概念的范畴。生物学教学的目的不是为了让新知识取代学生原来的知识。建构主义认为,学习不仅包括结构性知识,而且也包括背景经验。学习者总是以其自身的经验(包括正规学习前的非正规学习和科学概念学习前的日常概念)来理解和建构新的知识或信息。例如,苏教版七年级上册,探究种子萌发的外界条件这个重要概念。学生对于种子的萌发已具有一定的生活经验,进而形成了一定的概念,但是,这个原来的概念是否正确还要与新的知识联系起来,相互作用由此引发认知结构的重组。有的同学一直认为种子在萌发的过程中会受到光的影响,通过实验探究发现原来光不会影响种子的萌发,但他们之前认为水、空气、温度等会影响种子的萌发,这些原有的概念都是对的。

三、通过创设问题情境形成重要概念

初中生物的很多重要概念可以通过创设问题情境来帮助形成。在创设问题情境时,一定要考虑到提出的问题是否贴近生活,是否具有趣味性或者能引起学生的认知冲突,从而唤起学生的求知欲望,激发学习兴趣,把学生带入一种与问题有关的情境中去,进行有效地学习。研究表明:问题和概念只有全部被展示不是单独地被提出时,学生才能最投入地学习。例如,苏教版七年级上册细胞分裂这个概念。学生要对细胞分裂的过程完全理解是比较困难的。教师可以先给学生做一个简单的算术题,一个人的体细胞含有23对染色体,这个细胞通过一次分裂以后形成新的细胞,每个细胞里面含有多少染色体?有的同学说还是23对,有的同学说23条。这道简单的算术题引起了学生认知的冲突,从而激发了学生对探究细胞分裂过程的欲望,进而建立起这个概念。苏教版七年级下册血液的组成这个概念,教师可以结合日常生活,让学生谈谈对血液的认识,根据这些生活经验让学生主动思索,进行探究,最终通过归纳,概括出血液的组成这个重要概念。

四、通过比较有关知识形成重要概念

比较是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基本方法。通过比较可以使学生把一些易混淆的重要概念加以区分,进而掌握概念之间的共同属性和相关概念间的联系和区别。例如:苏教版七年级上册细胞的结构这个重要概念。可以对比植物和动物细胞结构,找出两者相同的结构和不同的结构,加深对细胞结构的认识。例如:苏教版八年级上册人的性别决定这节中染色体的类别这个重要概念,通过比较男、女体细胞中的染色体的图,找出它们的相同和不同之处,进而归纳出染色体的类别。

《义务教育生物学课程标准》中明确提出:“生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置。”教师在进行教学活动时应该重视生物学重要概念,紧紧围绕生物学重要概念进行教学活动。学生通过生物学重要概念的形成,提高了生物学科学素养,这种科学素养将影响他们的一生。著名教育家蔡元培先生说:“教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。”

参考文献:

[1]伯海英.前概念转化策略在初中生物学教学中的应用.中学生物教学,2012(6).

[2]关文信.新课程理念与初中生物课堂教学实施.首都师范大学出版社,2003-06.

第4篇:细胞生物学基本概念范文

关键词: 高中生物 核心概念 知识生成

一、基于教科书,问题驱动学习,掌握核心概念。

在新一轮课程改革中,高中生物教科书在编排上增设了许多导学的专栏,突出了问题(任务)驱动学习的方法,期望把传统的教学过程转化为更接近“提出问题―解决问题―发现问题”的过程。如在每章首页,由“引言+图片+名言(或诗句)”组成;每节以“问题探讨”专栏开始;每节的核心内容,以问题形式组成“本节聚焦”专栏;还有“资料分析(或资料搜集和分析)”和“思考与讨论”,等等。这些专栏的设置在一定程度上引导学生抓住章节的主干,围绕主干串联基本概念,并思考其内在关联和知识本质。如第1章第1节《从生物圈到细胞》,“本节聚焦”为3个问题:为什么说生命活动离不开细胞?地球上的生命系统可以分为哪些层次?为什么说细胞是基本的生命系统?其实,这3个问题就是3个核心概念:生命活动离不开细胞;生命系统的层次;细胞是基本的生命系统。其中“生命活动离不开细胞”这一核心概念教学过程中,教师为学生设置了问题串:“生物按照是否由细胞组成可以几类”(答:细胞生物和病毒);“依据构成生物的细胞的多少又可以分为什么”(答:单细胞和多细胞生物);“单细胞和多细胞生物的生命活动场所是在哪里”(借助教科书上的“资料分析―生命活动与细胞的关系”引导学生分析,答:在细胞中);结合教材节首的“问题探讨―SARS病毒”提问“病毒的生命活动在哪里进行?”学生通过资料了解SARS病毒侵害人体的肺部细胞,导致呼吸困难等,借助讨论提示的“病毒不具有细胞结构”,学生自然理解了教科书上的“即使像病毒那样没有细胞结构的生物,也只有依赖活细胞才能生活”的描述,并深刻理解了“生命活动离不开细胞”这一核心概念。

“生成性学习,就是要训练学生对他们阅读的东西产生一个类比或表象,如图形、图像、表格或图解等,以加强其深层理解”。通过问题串形式的学习,学生在脑袋中形成了“地球上因细胞才形成的瑰丽的生命画卷”的图像,这已将“生命活动离不开细胞”这一核心概念转化成图像深刻于脑海。

教师基于教材资源,通过设计问题串,以问题(任务)驱动学生主动学习,能有效帮助学生扎实理解基本知识,并掌握核心概念。

二、运用概念图,构建核心概念,达成知识生成。

概念图是用来组织和表征知识的工具。它是由美国康乃尔大学教育心理学家诺瓦克(Joseph D.Novak)博士等根据奥苏贝尔(David P.Ausubel)的有意义学习理论而开发的。它是由节点和连线组成的一系列概念的结构化表征,其中的节点表示某一命题或领域内的各概念,连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。它可以让学生通过各个知识点的回顾,梳理相关概念间的联系,从而建构核心概念。

例如“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念是分析了蛋白质分子结构多样性原因和逐渐了解生命活动无时无刻不与蛋白质相关,以及和其他组成物质相比较后抽象和概括出来的核心概念。该核心概念既涉及蛋白质的基本组成单位、组成元素、分子结构与空间结构、功能等方面,又涉及肽键、二肽、多肽、氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、脱水缩合等基本概念及生物学知识。要使学生真正理解该核心概念,需要学生在清晰各基本概念的基础上,梳理各概念之间的联系,如在掌握氨基酸的组成元素、氨基酸结构式的前提下,明确两(多)个氨基酸脱水缩合形成二(多)肽的过程,进而理解盘曲折叠方式的不同构成了空间结构的多样性,从而使其拥有功能的多样性。当基础概念梳理好后,通过学生自主地勾画概念图(图1),使各具体概念之间的关系更加清晰,在画概念图的过程中,使学生不断思考,将碎片化各知识点相连接,形成知识结构,并具有节点,最终形成并支撑“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念。

通过概念图,使学生在思考、回顾知识的基础上,将概念内化为自己的理解,并用连线方式表示其内在关联,形成知识体系,达成核心概念的生成。

三、联系生活实际,创设学习情境,理解核心概念。

生物学是与学生生活实际关系最密切的一门学科,高中生物教科书中的“与生活的联系”“科学技术社会”等专栏都在营造一种联系现实生活的学习氛围,创设进一步理解和应用知识的情境。在生物学教学中,适当联系学生生活实际,创设生活情境,能够使学生在解决实际问题的同时,深入理解生物学的核心概念。

第5章第1节“酶”的核心概念:“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中多数是蛋白质”,这一核心概念统领了本章节的众多基础知识,包括“酶本质主要是蛋白质,少数是RNA”,“酶通过降低化学反应活化能而发挥催化作用”及“影响酶促反应的因素”等,并以其为核心形成具有内在逻辑联系的知识体系。

在讲授“酶”这节知识前,学生对“酶”并没有太多认识。为了使学生更好地理解该核心概念,化解该知识的抽象性,教师展示《科学・技术・社会》这个栏目中多幅极具冲击力彩图,并让学生将家里使用的洗衣粉、牙膏等日常用品包装袋(盒)在课堂上进行交换展示,提醒学生从包装袋(盒)上的物品说明中找出与“酶”相关的描述。学生从这一学习环节感受到原来“酶”就生活在我们的周围,酶原来与人类活动那么密切相关,加酶洗衣粉比普通洗衣粉洗得更干净,多酶片中含有很多种消化酶,果胶酶可以提高果汁的澄清度,等等。通过这些生活实际例子,学生感受到,“酶”给我们的生活增添姿彩,这样提高了学生对“酶”这一知识的探究兴趣,从而为“酶的本质和作用”、“酶的特性”等其他概念的学习做好了铺垫,有助于学生加深对“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中多数是蛋白质”这一核心概念的理解。

联系生活实际,创设学习情境,充分结合生活中常见的相关素材,化抽象概念为具体物象,使学生从生活实例中强化核心概念,提高知识迁移与运用能力,体验到生物学是一门实用的科学,从而对生物学产生更浓厚的兴趣。

高中生物学教学中围绕核心概念的知识生成,有利于学生在学习中真正理解知识,构建知识网络,内化知识,提高学习效率。由于学生的学习主要是通过课堂教学每一课时中参与教学过程,在过程中理解和不断积累而形成的,对生物学核心概念的认识,也是在获得大量事实和一般概念的基础上,逐渐概括和建构起来的。知识生成既重视教师的“教”,又重视学生的“学”;既强调教师的“生”,又强调学生的“成”。教师在教学过程中,围绕核心概念,通过充分运用教材资源、运用概念图、联系生活实际等策略,引导学生联系旧知识,形成知识结构和网络,最终形成新知识,实现知识的深层又理解,这样才能深刻地掌握并运用知识。教师在引导学生构建、理解和掌握核心概念的过程中,实现预设的教学目标。

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).

[2]张颖之,刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用――从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报,2010(1).

第5篇:细胞生物学基本概念范文

“单细胞生物”一节是人教版新版初中《生物学》七年级上册第二单元第二章第四节的内容。本节教学的重要概念为“单细胞生物”,学生学起来感到抽象、空洞、难学。笔者以草履虫为例,采用多种策略,证明单细胞生物具有细胞结构并能够独立完成生命活动,将学生从生物体的宏观世界引入微观世界,去探索肉眼很难看见的单细胞生物。

1 简笔画呈现前概念策略,导入新课

教材在第二单元第一章已经阐述过动植物细胞的结构,这部分知识是学生的前概念。教师复习动、植物体的结构层次,再次强调生物体结构和功能的基本单位是细胞,动植物体都是有大量细胞经过分裂分化而形成的,和学生一起回忆动、植物细胞的结构并画简笔画示意图(图1、2)。

2 科学史教学策略,初建“单细胞生物”概念

教师抛出问题,引发思考:“是不是所有的生物都是我们肉眼可见的呢?”

投影科学史资料:著名的显微学家列文?虎克在其1676年10月9日的一封信中写道:“它们小得不可思议;如此之小,在我看来,我判断,即使把100个这些小动物撑开摆在一起,也不会超过一颗粗沙子的长度;如果这是真的,那么100万个这些活物也不够一颗粗沙粒的体积。”这些如此之小的生物,是列文?虎克利用显微镜观察一滴水中看到的,他描述说:“他们看上去就像一个点。”

引导学生分析得出结论:生物圈中还有不少是肉眼很难看见的生物,它们的身体只有一个细胞构成,称这些生物为“单细胞生物”。在此,引出新课的课题“单细胞生物”,使学生建构起“单细胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。

3 形象思维策略,认识各种“单细胞生物”

本课教学内容针对的对象是七年级的学生,由于年纪小,大脑兴奋中心容易疲劳,注意力集中时间较短,需要教师利用视觉促进接受生物形象信号,在大脑中形成感知表象。

教师指导学生阅读课本“想一想,议一议”栏目,用PPT补充展示形态各异的“单细胞生物”图片,如杆状的大肠杆菌、发酵用的酵母菌、会变形的变形虫、像太阳的太阳虫、喇叭虫、钟虫、衣藻和像草鞋的草履虫,并讲授它们与人类的关系,让学生知道生物圈中存在着千姿百态、功能各异的“单细胞生物”。教师利用丰富的感知表象,建立学生的形象思维,使他们对“单细胞生物”的概念有更丰富的认识。

4 自主学习和图形对比策略,建构“单细胞”概念

学生带着“草履虫是否有细胞的基本结构”这一问题,自主学习教材中的“草履虫结构示意图”(此时教师简笔画“草履虫结构示意图”),结合动植物细胞的结构示意图找出草履虫作为细胞的基本结构(图3),即草履虫具有表膜、大核和小核、细胞质,教师在黑板上,把“草履虫结构示意图”这3个结构名称,用红色线条与左侧“动物细胞示意图”的细胞膜、细胞质、细胞核相连接,从而证明草履虫具有细胞结构,为学生建构起“草履虫”是“单细胞”的概念,即单细胞生物具有类似于细胞膜、细胞质和细胞核的细胞结构。

5 实验竞赛与激励评价策略,直观感受“草履虫的形态和运动”

七年级学生的思维比较活跃,具有一定的观察能力、显微镜操作能力、分析问题能力,也愿意动手进行实验操作,有热情。老师可采用演示实验法和探究性实验的教学策略,“观察草履虫的形态和运动”,从静态到动态,认识草履虫这种单细胞生物。在学生清点材料用具的基础上,教师演示具体的实验步骤,强调临时装片制作和显微镜使用的注意事项:

(1) 由于草履虫需要氧气进行呼吸,多聚集在培养液表层,为此从草履虫培养液的表层吸一滴培养液。

(2) 用放大镜观察草履虫培养液时,放大镜需与观察物体平行放置。

(3) 取几丝棉花纤维,成“井”字形放于临时装片上,可将草履虫围在一个狭小的空间中,利于观察。

(4) 显微镜的基本操作步骤的注意事项:取镜和安放;对光:通过目镜,可以看到白亮的视野;观察:转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(眼睛看着物镜,以免物镜碰到玻片标本),再左眼向目镜内看,同时反方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止;整理实验台。

实验员教师已采集到草履虫并在实验室进行培养,但受课程时间限制,不能在课堂上观察到草履虫全部的生命活动,因此学生和教师搜集了相关草履虫生命活动视频辅助教学。教师播放“观察草履虫的运动视频”,展示在显微镜下观察到的草履虫运动状态。整个实验采取竞赛的方式进行,即对实验操作和观察结果做得又快又好的学生给予平时分加分表扬,并请这部分学生帮助检查和指导周围的同学。这样的教学可以较好保证全体学生实验操作能力的习得,保持实验课堂的高效性,避免出现课堂混乱的局面。

通过对单细胞生物生命活动的观察,学生不断体会和品尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,有助于学生亲身体验“一些生物由单细胞构成”这一重要概念。教师在组织学生进行这些科学探究活动的同时,自然而然地渗透了科学的态度与世界观的教育。

6 合作学习和简笔画板书策略,建构完整“单细胞生物”概念

以合作学习小组为单位,学生再次观察教材中“草履虫的结构示意图”,以小组竞赛计分的方式,请学生将黑板中草履虫各部分结构的名称补充完整(图4)。同时,视频展示“草履虫的结构”,加深学生对草履虫结构各部分结构功能的认识。

教材在第一单元第一章已经阐述过生物体的基本特征,这部分知识也是学生的前概念。教师引导学生回忆生物的六大基本特征,请学生以合作小组为单位,采用抢答的方式,快速地将草履虫的各部分结构与生物的六大基本特征相对应,并在黑板上标注出(图5)。

但是,此时,学生发现,根据草履虫的结构无法与生物具有应激性、生长和繁殖以及遗传和变异这三个特征建立联系,引发了学生强烈的好奇心。在此基础上,教师播放“草履虫对外界刺激的反应”和“草履虫的分裂生殖”视频,从而让学生理解,草履虫具有完整的六个生物基本特征,且草履虫仅有一个细胞构成。在此,学生理解草履虫为单细胞生物,简笔画与板书结合,建构了“单细胞生物”的概念,即单细胞生物除具有细胞结构外,还具有生物的六个基本特征(图6)。

之前学生对单细胞生物如何生活以及其具体结构还缺乏系统的认识,教师在设计教学过程中抓住这些特点,设计学生活动,满足学生作为学习者的需要、探究的需要、获得新的体验的需要、获得认可与欣赏的需要。

7 课前资料收集策略,了解单细胞生物与人类的关系

学生课前收集的资料,采用小组交流的方式,同时引导学生通过自主学习,阅读教材中有关单细胞生物与人类关系的模块,了解单细胞生物与人类的关系。教师展示“厦门市杏林区新阳大桥沿杏滨路往集美方向出现长约3 km的红色海域“图片,以生活实际为例,讲解赤潮及其危害,并提供有关赤潮和海洋生命大发展的相关网址,供学生课后视野拓展所用。

第6篇:细胞生物学基本概念范文

[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.①②③ B. ①② C. 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.①②③ B. ①②④ C. 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。)

第7篇:细胞生物学基本概念范文

1.1实施探究实验,观察解释现象《上海市中学生命科学课程标准》提出了“强化科学探究,提倡学习方式的多样化”的课程理念。因此,在教师指导下,让学生围绕一定情境或问题展开小型而又简易的探究性实验,引发学生对抽象科学概念学习的兴趣,是一个主动的、积极的和有意义的学习过程。在探究实验中,学生要针对特定的内容进行探究活动,他们需要识别变量、观察现象、建立事物之间的联系、概括规律,这是引入新概念的重要前提。探究实验完成后,学生要用自己的语言初步解释探究结果,最后教师小结、归纳科学的概念。例如,学习“细胞膜”知识时,有一个重要但却非常抽象的概念是“由于活细胞膜具有选择透过性,所以能够控制物质进出细胞”。为了让学生对活细胞膜的选择透过性有一定的感性认识,笔者指导学生动手做了一个探究性小实验:将等份的酵母细胞和高温煮沸的酵母细胞分别浸在含有蓝色染料的溶液中,标号为A、B,一段时间后注意观察酵母细胞的颜色和周围染料的颜色。实验结束后,请学生思考:煮沸对酵母细胞有什么影响?为什么细胞在不同条件下会呈现不同颜色?细胞膜是选择透过性膜吗?为什么?正是有了对实验现象的观察、解释和推断,学生才能真正建构起这一概念。

1.2演示案例材料,创设问题情境利用案例材料创设学习情境,围绕即将学习的重要概念,教师提出一个或几个值得探讨和思考的指向重要概念的问题,,经师生分析讨论后引出并建构概念。例如,学生对于拓展型课程“酶工程”中“固定化酶”概念是陌生的。教学中笔者先演示呈现了运用固定化酶技术生产高果糖浆的案例材料,在学生已有一些酶的应用知识基础之上,引导学生分析讨论3个问题:如何降低生产成本?如何减少葡萄糖异构酶使用量?如何解决葡萄糖异构酶的回收问题?当学生提出能否将酶固定在某种介质上重复使用时,笔者引出固定化酶概念,学生在理解的基础上自然接受了。呈现的案例材料可以来源于学生的日常生活、社会生活和生产、科学进展或新闻报道等各个方面,事例要鲜明突出,最好能吸引学生的注意,引发学生的思考,并与要建构的重要概念联系起来;情景中教师应设置值得学生讨论的问题,从而激发学生主动建构概念的积极性。

2有效揭示内涵外延,强化学生对概念的理解

概念内涵是指反映概念所指对象的本质属性的总和;而外延是指概念所反映的对象的全部范围。透析概念内涵就是要明确概念的本质属性,明确概念外延就是要清楚概念的适用范围,这也是最终掌握和应用概念的前提。所以在建构概念之后,教师要设法有效揭示内涵外延,强化学生对概念的理解,同时促进学生思维品质和学习能力的提升。

2.1设计问题串,分析概念要素概念是对事物本质属性的反映,阐明一个概念就要揭示出反映事物本质属性的概念要素。教学时教师通过一定的事实资料和问题,引导学生分析概念要素。这样学生不仅可以对最初的概念重新定义,直到该概念涵盖更多的属性,从而使之更为精确,在此基础上也有效理解了概念的内涵。例如,在“抗体”概念教学时,笔者通过设置与概念要素相关的问题串组织教学,既增进了学生学习概念的兴趣,促使他们体验概念形成的过程,又帮助学生深刻理解了概念,具体教学过程见表1。教师围绕概念的本质属性,精心设计不断递进的问题串,引导学生的思维不断走向深入,更好地实现了对概念内涵的理解。在设置问题串时,要把握问题串的核心———概念要素展开,形散而神不散,同时合理选取和加工创设问题的素材。

2.2利用对比辨析,突出关键特征辨析的目的是掌握同类事物的共同属性和相关概念间的联系和区别,可以避免类似概念的干扰。此对一些相近或关系密切的概念,教师可引导学生对比它们的关键特征,经过同中求异和异中求同的辨析,使学生明确这些概念的异同点,从而能将它们科学有效地区分,使概念的内涵外延更清晰。例如,在“染色体畸变”一节中“单倍体”概念是从成因来定义的,并且极为抽象,易与一倍体、二倍体、多倍体相混淆。因此,教学中教师首先通过介绍单倍体生物雄蜂的形成过程,使学生领悟单倍体的实质是由配子直接发育成的个体;接着从单倍体的具体实例入手,通过引导学生对比三个物种体细胞和配子中的染色体数与单倍体体细胞中染色体数的关系,进而准确建立单倍体概念;然后讨论辨析“体细胞含3个染色体组的香蕉与六倍体小麦花药离体培养出来的含3个染色体组的小麦植株能否都称为三倍体”,进一步明确了单倍体的适用范围;最后再利用表2进行比较,突出了单倍体在个体发育起点和体细胞中染色体数目等方面的关键特征,有效揭示了其内涵外延,强化了学生的理解。

2.3辨别多种例证,界定概念外延重要概念的形成需要例证的支持,而学生对各种例证的辨别则可使他们更准确地掌握概念。概念的例证包括正例、反例和特例三个方面。概念的正例是指代表某概念所有本质属性的具体事物或对象,所有正例组成的集合就是该概念的外延。概念的反例指的是不具有该概念本质属性的具体事物或对象,即不在这一概念的外延之中。概念的特例是指属于该概念的外延之中,但它不具有或不完全具有该概念所反映的本质属性。在概念教学中,教师可有意识呈现一些重要概念的各种例证,让学生来考察辨别从而界定概念的外延。例如,遗传学中“基因重组”的概念是这样描述的:生物体在有性生殖过程中,控制不同性状的基因之间的重新组合,结果使后代中出现不同于亲本性状的类型。教学中在基本建立起这一概念后,笔者呈现了4个例证让学生考察辨别是否属于基因重组:①“一母生九子,九子各不同”的主要原因(正例—加深对概念内涵中“有性生殖”、“基因重新组合”“、性状不同于亲本”的理解)。②百年前首次发现的禽流感现已产生H5N1、H7N7、H9N2和最新的H7N9等多种类型的原因(反例—病毒繁殖不通过有性生殖,也即无基因重组)。③图1中甲和乙表示发生在常染色体上的变异。判断甲和乙所表示的变异类型(正例—甲表示同源染色体间片段交换,属于基因重组;反例—乙表示非同源染色体间片段移接,属于染色体易位)。④转入细菌抗虫基因的抗虫棉花(特例:转基因并不通过有性生殖来实现,但在分子水平实现了不同生物的基因重组,并获得新的遗传性状)。在辨别例证的过程中,正例强化了概念内涵的理解,反例明晰了概念外延的界定,特例则丰富了概念外延的拓展。

3有效设置反馈练习,注重学生对概念的应用

学生在形成新概念后,不能只停留在记忆、理解水平上,而要学会应用,即利用概念去尝试解决问题或解释新现象。注重生命科学概念的实际应用,不只是将抽象的科学概念具体化,丰富和深化概念,更重要得是促进学生思维能力和积极情感态度的发展。

3.1运用变式训练,增强思维的效能从记忆、理解概念向概念应用转化的最重要教学条件是在相似的情境和不同的情境中练习,即变式训练。变式训练的实质是把握住概念的本质属性不变,而适当变化概念的非本质属性,如情境、条件性知识等,也就是概念的正例变化,使学生从不同的角度和方法去理解概念,增强思维的效能,提高学生应用概念的自主性和灵活性。例如“,染色体组”是染色体数目变异中一个重要的核心概念,对此概念的一个重要应用就是能准确判断某生物体细胞中染色体组的数目,理解生物染色体的倍性。教学中笔者从4个方面设计变式训练来帮助学生如何应用“染色体组”概念作出判断。(1)根据同源染色体中染色体数判断。变式1:判断细胞中染色体组数及每个染色体组中染色体数目(图2)。(2)根据基因型判断。变式2:图3所示为4个基因型不同的生物体细胞,请判断细胞中染色体组数目。(3)根据染色体数目和染色体形态数判断变式3:韭菜的体细胞中有32个染色体,共有8种形态。韭菜应是倍体。(4)根据配子或单倍体的染色体组数来推算。变式4:用花药离体培养出的单倍体水稻植株,当它进行减数分裂时,观察到染色体能两两配对联会。据此现象可推知产生花药的水稻体细胞含有染色体组数是个。

3.2联系生活实例,升华生命的体验生命科学教育中的情感态度有丰富的内涵:情感更强调学习过程中的内心体验;态度更关注一种积极的生活态度。生命科学教育中热爱生命、珍惜生命方面的教育价值也是其他学科课程所不可替代的。因此,在某些生命科学概念形成后,教师要拓展应用到真情实感的课外生活中去,使学生对生命的情感、态度体验得以升华。例如,在“突触传递”这一重要概念形成后,笔者联系生活实际设计了如下反馈练习:反馈练习的设计注重突触传递概念形成的有效性和开放性,让学生体验到“突触传递知识”在关注健康、珍惜生命等现实生活问题上的价值,这是生命科学概念在更高层次上的应用。

4有效整合相关概念,引导学生对概念的迁移

现代认知心理学认为知识的迁移可以看成先前形成的知识在后续学习中的应用,而生命科学概念是生命科学学科思维的基本单位,师生交流的基本语言,知识迁移的基础。因此,在高中生命科学概念教学中,教师可先引导学生有效整合认知结构中的原有概念,通过意义建构形成相关概念图,达成对概念的有效迁移;然后再运用概念图作为先行组织者(先于学习任务本身呈现的一种引导性材料),为后续相关新知识的学习奠定概念基础,最终促进新知识的迁移学习。

第8篇:细胞生物学基本概念范文

关键词 高中生物学 生物概念 概念教学

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

《普通高中生物课程标准》强调要“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,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”。这就明确要求教师在教学中要重视“核心概念”的教学,追求对“核心概念”的深层次理解。

在课堂教学目标中,概念性知识目标占有很大的比重,是课堂教学的重点。高三的复习教学活动更重要的是检测学生已有的生物学概念习得状况,并采用多种有效地策略让学生,建立正确的生物学概念,进而在学生的头脑中建构出合理的概念体系,并能利用这个体系解决实际问题。显然,在高三的复习课中,在确定知识目标时,要以生物学核心概念为教学重点。

可是教师面对的教学现状却是:概念教学的课堂很多时候并不是高效的,有时甚至是低效或无效的,部分教师的概念复习还停留在要求学生反复背诵、听写或是题海战术里。在目前高三阶段选修学科课时被严重挤占的情况下,矛盾就越发地突出。如何有效解决这一矛盾呢?教师首先要清楚影响高三学生概念建构的主要因素,才能确定合理的概念教学突破策略,取得事半功倍的效果。下面根据教学实践谈一些体悟。

1、概念自身特征对概念建构的影响

1.1 概念的无关特征的干扰

有些生物学概念强调的是一类事物的关键特征,它决定着事物的分类。如“T淋巴细胞”的关键特征是:由骨髓中造血干细胞产生,在胸腺分化发育成熟,能通过产生淋巴因子或攻击靶细胞参与细胞免疫功能的一类免疫细胞;而“B淋巴细胞”的关键特征则是:由骨髓中造血干细胞产生,在骨髓分化发育成熟,能通过产生特异性抗体参与体液免疫功能的一类免疫细胞。至于细胞的大小、形态、具体的种类等都是无关特征,这些无关特征越多越明显,对学生的迷惑性和干扰性就越大。

1.2 概念的抽象性的干扰

还有一类概念本身比较抽象,学生缺乏感性认识的基础,又不能用直观的模型或实验演示来帮助学生完成认知过程。新授课的教学内容就是教学中的难点,这些概念的没有顺利建构或者建构过程形成了一定的偏差,对高三的概念复习就会形成干扰甚至是抑制作用。如“光合作用”,如果在新授课上,学生只是简单地识记概念,而不是通过相关科学史的学习及实验体验真正把握光合作用的内涵和外延,就会对复习形成干扰。

1.3 涉及概念过多的干扰

某些生理过程涉及的概念多且杂,常常需要用一个新的概念对一个概念进行定义或阐释,如果教师对教材处理不当,也可能对学生的学习造成困扰。如书上有关体液免疫过程的描述:“大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子。”教材中提到的“摄取”、“处理”、“传递”,这些本不是核心概念,但这些名词的出现却容易牵制学生的注意,干扰对核心概念的学习。

1.4 概念表达上的相似性的干扰

概念表达上的相似性也是干扰学生学习的因素之一。生物学中有些概念,表达文字十分相近,含义却相差很远。如“载体”和“运载体”,前者是指细胞膜上携带物质跨膜运输的蛋白质,而后者是指在基因工程中运载目的基因的核酸。再如“人工授精”和“体外受精”,常被学生误以为是相同含义的两个概念,其实,“人工授精”是将用人工方法注入雌性动物子宫颈或宫腔内,以协助受孕的方法;“体外受精”是指哺乳动物的和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术,受精作用发生的场所分别在体内和体外,含义相差甚远。高中生物教材中,这样的概念还很多,如“细胞液”和“细胞内液”、“血红蛋白”和“血浆蛋白”等。

2、错误概念对概念复习的抑制作用

2.1 错误的前概念的抑制作用

前概念是前科学概念的简称,是指学习者在没有接受正式的科学概念学习之前,对日常生活中所感知的现象,通过长期的经验积累与学习而形成的对事物的非本质的认识。片面或错误的前概念会影响学生对生物学概念的同化和顺应,使学生形成错误的思维,阻碍生物学科学概念的建构。例如,笔者在高三复习免疫内容之前出了以下一道检测题,用以检测学生对相关概念的掌握情况。

例:医务人员常采用注射“破伤风人免疫球蛋白针剂”的办法为被猫、狗咬伤的人预防破伤风,作用是( )

A.清除侵入人体内的破伤风杆菌

B.刺激T细胞分化成效应T细胞

C.清除破伤风杆菌产生的毒素

D.刺激B细胞分化成效应B细胞

对任教的59名学生答题情况进行统计分析,答对本题的占8.50%。其中选A为18人,选B为16人,错选D为20人。对错选的进行了访谈,发现错选B或D的主要原因是把“破伤风人免疫球蛋白”当成了抗原,注射后会刺激机体发生细胞免疫或体液免疫。当笔者要求学生还原答题时的思路时,反思为什么会出现这样的错误认识时,学生基本上都回答:因为小时候经常要注射疫苗,所以理所当然地认为,凡是注射到体内,预防某种疾病发生的,就应该是疫苗,当然属于抗原,因此根本没有仔细审查题目中出现的“免疫球蛋白”这几个字。当然,也有少数学生提出,自己根本不清楚“免疫球蛋白”就是指具有抗体活性的动物蛋白。

再如,在“有氧呼吸”这个概念的学习过程中,学生常犯的经典错误是:人体进行有氧呼吸呼出的CO2中的0来自吸收的O2,理由是“我们自己都是吸进O2,呼出CO2”。生物学跟生活密切相关,通过生活经验形成的前概念是学生学习中不可避免的问题,这就需要教师认真做好梳理工作,并给予有效引导,使学习者能将正确的生物学概念与错误的前概念进行正确辨析和链接,从而习得正确的概念。

2.2 新授期间习得错误概念的抑制作用

还有一种错误概念的形成是学生在新授期间学习生物学概念时就没能正确掌握导致的。未能准确把握概念的内涵和外延,建构起准确的科学概念,是制约学生概念复习教学的重要因素。任何一个完整的概念,都有其特定的内涵和外延。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。如对“基因重组”的概念进行分析,非等位基因的组合是它的内涵,它的外延则是:发生于有性生殖过程,而不是无性生殖;发生于配子的形成过程,而不是配子的结合过程;讨论至少两对等位基因之间的组合关系,而不是一对等位基因;转基因和肺炎球菌的转化也是基因重组。只有这样才能正确理解基因重组的概念,避免诸如“基因重组发生于受精作用过程”,“一对表现型正常的夫妇生了个患白化病的儿子是由于基因重组”这样的常见错误。

学生的思维方式的局限也是形成错误概念的原因之一。如学习“可遗传变异”,不少教师会这样导人:基因型+环境条件=表现型,在这个表达式中,由基因型改变而引起的表现型的改变称为“可遗传变异”,而环境条件引起的表现型的改变则称为“不可遗传变异”。笔者在高三的教学检测中发现,学生在此埋下了错误的隐患,认为凡是由环境条件引起的变异都是不可遗传变异,而没有正确地理解,只有那些仅由环境条件改变所引起,并没有引发遗传物质改变而产生的变异才是可遗传变异。

简单根据字面解读概念也会造成错误概念的形成。如笔者在课堂提问:培育三倍体无子西瓜依据的原理是什么?你认为这种变异是可遗传变异吗?为什么?出乎意料的是,竟然过半数的学生认为这种变异是不可遗传变异,理由是:三倍体无子西瓜不可育,当然就谈不上将变异性状遗传给后代了。笔者只能告诉学生,这就是典型的“望文生义”了,并请学生回顾可遗传变异的关键特征是“遗传物质改变”而不是“是否遗传给后代”。

第9篇:细胞生物学基本概念范文

关键词:生物学;核心概念;教材研发;课堂教学

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2011)12-0055-02

生物学概念是生物学科知识的重要组成部分,它是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律精确而本质地阐述。概念是构造理论的砖石,在众多的概念中,核心概念的地位尤为重要,它在学科知识中处于最为本质和核心的地位。《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)中也明确提出要“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”。因此,注重生物学核心概念的教学具有非常重要的意义。

一、什么是核心概念

1 概念和核心概念。

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,是一种由相近、相似的事件、想法、物体或人所组成的集合。生物学概念就是通过抽象、概括而形成的对生物学现象、本质特征或共同属性的反映,如“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质”这个概念,反映的就是所有酶在来源、生理功能和化学本质上的共同特征。

核心概念是位于学科中心的概念性知识,包括了重要概念、原理、理论等基本理解和解释。生物学核心概念即那些能够展现当代生物学科图景的概念,是生物学科结构的主干部分,是生物学知识领域的中心,获得了广泛的应用,且能经得起时间的检验。

2 核心概念的表述方式。

大部分人认为核心概念就是学科知识中的某个词或短语,如“光合作用”、“呼吸作用”等,实际上,这样的一个短语仅是一个相应的学科专业术语,并不等同于核心概念,或者可以认为这只是一个标记核心概念的符号。核心概念的表述,常采用“XX是XXXX”、“XXXX称作XX”、“XXXX叫做XX”或“XX是指XXXX”等形式。例如人教版高中生物教材中对有关核心的概念分别表述如下:“DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程,复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件”、“由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素”、“由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统”、“细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程”。

二、核心概念在中学生物学教材研发中的地位

依据《标准》编写的、经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的现行高中生物学教材有五个版本,分别由人民教育出版社、浙江科学技术出版社、江苏教育出版社、河北少年儿童出版社和中国地图出版社出版发行。这五个版本的教材都是围绕相关的核心概念来编写的,除了小部分概念的词语存在差异外,大部分核心概念的内涵是完全相同的。如“细胞的生命历程”部分内容各版本教材的章标题虽然有“细胞的生命历程”(人教版)、“细胞的生命周期”(中图版)、“细胞的增殖与分化”(浙科版)等不同的表述,但其内容都是围绕“细胞周期”(为表述简洁,此处及以下用相应专业术语代表核心概念的具体内容)、“有丝分裂”、“无丝分裂”、“细胞分化”、“细胞的全能性”、“细胞的癌变”、“细胞衰老”及“细胞凋亡”等核心概念来组织编写。这说明不同版本教材的编者们都充分意识到了核心概念的重要性,因为从某种程度上来说中学生物学教材就是由一系列的核心概念所构成的知识体系,其设计的框架也要有利于学生掌握核心概念。此外,各版本教材都用不同事例阐述了许多核心概念的发现、证实、发展、更新和变化的过程,让学生沿着先辈科学家们的足迹去体会科学探索的历程,有助于培养其实事求是的科学精神和严谨的科学态度。

三、核心概念在课堂教学中的地位

1 据核心概念确立教学目标。

教材的每一单元、每一节的知识体系都是围绕相关的核心概念而建构的,核心概念指引了学习目标,因此在教学中应根据核心概念来确立教学目标。如《降低化学反应活化能的酶》(人教版)一节,教材首先介绍了本章的核心概念“细胞代谢”,然后引出了“酶在细胞代谢中的作用”,通过科学家们对酶本质的探索历程来揭示“酶的本质”,最后通过设计实验来探究“酶的特性”。根据这些核心概念我们可以确定本节的教学目标为:(1)知识方面:①能说出细胞代谢的概念,②能理解酶在细胞代谢中的作用、本质和特性;(2)情感态度与价值观方面:通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,①认同科学是在不断地探索和争论中前进的;②认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,同时要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度;(3)能力方面:①进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验;②在实验设计、资料分析、探究等问题讨论中,运用语言表达的能力以及获取资料、共享信息的能力。在制定教学目标的过程中,教师需要思考核心概念之间的联系,必要时还需对核心概念进行细化处理。

2 围绕核心概念组织教学。