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關鍵詞:生物化學;漫畫;概念圖;有效結合
【中圖分類號】G633.91
醫學生物化學是從分子水平上研究生命現象的本質及疾病發生發展的一門重要的醫學專業基礎課。在醫學教育中,生物化學有著承前啟后的重要作用,是聯系基礎與臨床的橋梁學科。然而,由于生物化學內容抽象、復雜、基本概念多,學生往往難理解、難記憶,是一T讓很多學生“頭痛”的科目。因此,如何將枯燥而龐雜的知識形象化、清晰化,提升學生的學習興趣和效果,是該學科教學中的重要課題。
漫畫作為一種視覺藝術形式,直觀生動,詼諧幽默。近年來,它被越來越多的教師所用,應用于課堂教學的導入,重難點講解,新課的歸納總結等各個教學環節。在新課導入中,利用漫畫創設情境,能有效地引導學生發散思維,激發學生的學習熱情和求知欲,使其迅速進入學習狀態。概念圖最初是由美國康奈爾大學的諾瓦克(Novak, J.D.)教授在 20 世紀 80 年代提出的一種教學策略[1]。 它將概念和概念聯系起來,形成一個知識網絡。教師利用概念圖可以對每次所學知識點進行總結,構建清晰的知識網絡,便于學習者掌握整體知識構架,有利于直覺思維的形成,并促進知識的遷移[2]。筆者抓住漫畫和概念圖各自的特點和優勢,將漫畫和概念圖進行巧妙地結合,采用漫畫“引”,概念圖“結”的教學方式,有效地激發學生的學習興趣,提升學習效果。
一、漫畫與概念圖結合教學法的具體實施
1. 明確“引”與“結”的主題
要實現漫畫與概念圖的有效結合,首先必須明確漫畫導入與概念圖整體歸納的共同主題,即兩者聯系的結點,做到課堂設計的有的放矢。主題的確定很簡單,往往是章節中的重難點。如《脂質代謝》一章中,甘油三酯的分解代謝既是章節的重點也是難點。明確好這一主題,便可針對性地設計漫畫,繪制概念圖。
2. 借畫入題
好的開始是成功的一半,一堂課成功與否與導入的好壞密不可分。相較于常用的導入方式,如問題導入、案例導入、故事導入等,漫畫導入顯然更引人入勝,吸人眼球。它不但可以輕松地將問題、案例或故事進行整合,而且賦予它們直觀性、形象性和生動性。
借畫入題的第一步是對漫畫進行選擇。漫畫的來源途徑廣泛,可以來自教材、參考資料、網絡或是自行創作。在眾多的漫畫素材中,應選取與授課重難點最貼切的素材,不能只是為了引出課題或是創設有趣的情境而濫用素材。另外,在漫畫的構成要素中,除了圖像,還有解說文字,而它往往是理解漫畫內涵或是引出課題的關鍵,可起到畫龍點睛的作用。因此,解說文字的搭配和選擇應比圖像的選擇更加慎重,除了能點化主題,還應簡潔精練,最好還具有一定的幽默性。但是,切不可為了凸顯幽默,嘩眾取寵而忽略其最本質的作用。如在確定好甘油三酯的分解代謝這一主題后,筆者又從中以酮體這一重要知識點作為引入的突破口,選取下面的漫畫(圖1)進行了導入。
漫畫中人物的夸張表情和內心旁白能迅速地激發學生的好奇心。教師再適時的提問 “為什么有人會呼出有爛蘋果味道的氣體?會是什么原因所引起?”,這樣便能充分激發學生的學習熱情,啟發學生自主思考,讓學生以飽滿和愉悅的心情進入新的課題。
3. 以圖結題
一節或一章乃至整個課程結束時,學生的頭腦中往往塞滿了零散的知識點和各種模糊的概念。此時,教師利用概念圖對所教知識進行梳理、綜合,呈現各知識要點及其相互間的聯系,能促使學生系統地掌握所學知識,并產生合理的聯想和推斷,便于改善記憶力和推動創新思維的形成。如筆者根據甘油三酯的分解代謝途徑,按層層推進的邏輯順序繪制了概念圖(圖2)。此概念圖可以幫助學生回顧甘油三酯分解過程中的所有重要概念,理清各概念間的相互關系,強化理解。當筆者再次拋出問題“糖尿病患者易并發酮癥,為何?”時,學生還可以在原有概念圖的基礎之上展開推斷和聯想,進一步完善概念圖(圖3),并成功地解答問題,實現知識點的遷移與有效應用。
二、漫畫與概念圖結合教學中的建議
1. 注重漫畫設計的靈活性
漫畫素材的來源途徑雖然廣泛,但是與授課主題完全契合的漫畫卻極少,往往需要對現有的素材進行靈活地加工和重新設計。比如我們可以直接利用與主題相關的圖像素材,文字說明則自行設計。這樣不但節約了漫畫制作的時間,還能使導入更加生動,更加貼近主題。
2. 注重漫畫和概念圖與其他教學方法的結合
在教學過程中,針對不同的教學對象、教學內容和教學目標,應采用多種教學策略相結合的方式組織教學。漫畫的應用可與問題、故事和案例等相結合,使漫畫導入更具有啟發性、趣味性和情境感。概念圖的應用則可采取邊繪制邊提問或討論的方式展開,促進師生互動,引發學生積極回憶和聯想,并通過概念圖以知識體系的方式對知識要點及其聯系進行重新地認識和理解,進一步強化記憶。
結語
在醫學生物化學的教學過程中,將漫畫與概念圖進行有效結合,采用漫畫“引”,概念圖“結”的方式授課,師生雙方都受益匪淺。作為教師,漫畫的設計和概念圖的繪制讓教師對整個授課內容的把握更加精準,知識脈絡更加清晰,知識點的理解更加透徹,并能推動教師實現知識點講解的深入淺出和幽默詼諧,同時拓寬教師的知識面,提升教師的專業水平和綜合能力。而作為學生,詼諧幽默的漫畫首先能提升他們的學習積極性,推動師生間的互動,活躍課堂氛圍,并啟發他們自主思考;清晰簡略的概念圖幫助他們理清了所學的知識要點及知識點內部的結構與層次關系,強化了理解和記憶,并能有效地推動知識遷移。這兩種方法的結合有助于師生在生物化學的教與學中發現樂趣,培養對該學科的興趣,有利于培養專業基礎扎實的醫學人才。
——碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣
[教學目標]
1、了解碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣的組成、性質及主要用途
2、了解復分解反應及其發生反應的條件,并能判斷一些常見的酸、堿、鹽之間能否反應。
3、掌握碳酸根離子的檢驗方法。
4、通過觀察、實驗探究、小組討論等途徑,培養學生收集整理信息的能力、及科
學探究能力。
5、通過圖片展示,使學生感受化學知識的廣泛應用。
6、通過對侯德榜實際的了解,激發學生的民族熱情和民族自豪感。
[學生情況分析]
學生已有知識和生活經驗:碳酸鈉與鹽酸反應、實驗室制取二氧化碳、每天都在補充的一種鹽類物質食鹽、碳酸氫鈉用于干粉滅火器及發酵粉。待學習和深化的知識:歸納生活中常見鹽的用途、碳酸鹽的檢驗方法、應用性質和用途解決實際問題。已經具有的學科能力:實驗能力、觀察能力、自學能力、科學探究能力;本節課有待學習和深化的能力:強化應用探究的方法學習物質的用途、性質和解決實際問題,進一步提高實驗的觀察、描述、分析和推理并得出結論的能力。
[教學思路]
本節課主要從以下幾個內容展開:物質的用途——物質的性質(鹽與酸、堿
反應的化學方程式)——復分解反應及發生更反映的條件——鞏固練習,從而實現本節課的教學目標。
[教學方法]
1、采用小組討論和實驗探究相結合的方法,讓學生從身邊實例深入課堂,真正體、驗學習化學的重要性。
2、教材中的探究性實驗,采用設問討論、投影正確操作、學生動手探究、及時交流等方法,充分調動學生學習的積極性和主動性。
3、讓學生通過幾條常見反應的方程式總結歸納復分解反應發生的條件,本節課不一定要求學生知道得透徹,可在今后的學習中逐步完善。
4、通過針對性練習,鞏固本節內容。
[教學重點]
了解碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣的主要用途和性質;掌握CO32-的檢驗方法。
[教學難點]
能根據復分解反應發生的條件判斷酸、堿、鹽之間能否反應。
[教學過程]
教學
流程
教師活動
學生活動
設計意圖
創設
情境
(第二課時)
上節我們介紹了食鹽的相關內容,這節課我們繼續來了解身邊一些常見的鹽。
〈投影〉天安門前的華表、人民大會堂的柱子、豪華酒店的地面、胃藥、侯氏制堿法資料等。
觀看圖片
思考討論
得出結論
讓學生感受外界的繁華,感受化學知識的用途之廣,激發學生的民族熱情和民族自豪感。
教學
流程
教師活動
學生活動
設計意圖
1、這些圖片,同學們知道它們所用的主要材料都是什么嗎?
2、這里說的純堿是堿嗎?
引出
內容
〈介紹〉
1.石灰石、大理石的主要成分是碳酸鈣,談們都是重要的建筑材料,碳酸鈣還可用作補鈣劑,如鈣爾奇片的成分就是碳酸鈣。
2.碳酸鈉俗稱純堿,廣泛用于玻璃、造紙、洗滌劑等的生產。
3碳酸氫鈉俗稱小蘇打,蒸饅頭時可用它作發酵粉,醫療上可用于治療胃酸過多,但不能治療胃潰瘍(易引起胃穿孔)。
[投影]組成、俗名和用途
聽介紹,理解
可提出疑問
通過介紹碳酸鹽的部分用途,消除學生看過圖片后積慮在心頭的疑問
提出
問題
物質性質決定用途,碳酸氫鈉能治療胃酸,原理是什么?為什么不能治療胃潰瘍?
回答這個問題之前,我們先看一個圖片,先來回憶實驗室如何制取CO2氣體
提出問題,
學生帶著問題思考碳酸氫鈉會不會和鹽酸反應
生活中的實例激發學生的探究的欲望。
回憶
知識
[投影]
鹽酸腐蝕大理石地板的圖片
〈提問〉
請同學們想一想制取二氧化碳的原料是什么?反應的原理是什么?
回憶二氧化碳的制法,寫出化學方程式
通過實物實驗的投影,使學生溫顧而知新,讓學生印象深刻。
分析
歸納
〈提問〉
碳酸鈣、碳酸鈉、碳酸氫鈉他們在組成上有什么特點?
組成上都有碳酸根,都屬于碳酸鹽
學生思考、交流
歸納得出結論
培養學生的分析問題的能力
教學
流程
教師活動
學生活動
設計意圖
提出
問題
〈提問〉
回到開始的問題,碳酸氫鈉為什么能治療胃酸?可能會生成什么?怎樣驗證生成物?
碳酸鈉呢?能不能和鹽酸反應?
學生思考、交流,
提出猜想
設計驗證方法
回答了前面的問題
培養了學生嚴密的邏輯思維
培養學生的推理能力
歸納
總結
歸納:鹽+酸新鹽+新酸
根據上面三個反應方程式,歸納總結CO32-的檢驗
總結:取樣品于試管中,加入適量鹽酸,若有氣體,將氣體通入澄清的石灰水中,若變渾濁,則證明是碳酸鹽
學生思考,分析
歸納總結
得出結論
培養學生的分析歸納能力
實驗探究
演示[實驗11-2]:
指導學生析出化學方程式
歸納:鹽+堿新鹽+新堿
指出鹽和堿都要為可溶物
觀察實驗現象,寫出反應方程式
培養觀察能力和分析推斷能力,訓練有關方程式的書寫
尋找
規律
[投影]
幾條反應方程式,讓學生判斷其反應類型。再比較這節課中所出現的幾個方程式,歸納這些方程式有那些共同特征?
找出各反應類型的不同點
尋找幾個方程式共同點,嘗試歸納總結
通過比較的方法得出的結論學生記憶起來更深刻
歸納
概念
[歸納定義]由兩種化合物相互交換成分,生成另兩種化合物的反應,這樣的反應叫做復分解反應。
理解記憶
幫助學生形成概念。
提出問題
〈討論〉
1.寫出氯化鈉和鹽酸反應的化學方程式,是否也屬于復分解反應?
2.投影這幾條方程式,分析復分解反應的生成物有什么特點?
討論交流
舉例回答
通過舉例分析,加深對復分解反應的理解,并引出復分解反應發生的條件。
歸納
總結
〈講解〉
酸堿鹽之間并不是都能發生復分解反應的。只有當生成物中有氣體或有沉淀或有水生成時,復分解反應才可以發生。當然,復分解反應的條件在這節課上是不完善的,隨著以后的學習,我們會了解的更多。
聽教師講解
對復分解反應發生的條件進行歸納,同時激發學生繼續學習化學的興趣。
教學
流程
教師活動
學生活動
設計意圖
小結
1、鹽的用途
2、鹽與酸、堿的反應
3、復分解反應的概念及發生的條件
學生思考,回答相應問題
閱讀
資料
指導學生閱讀課本P74-75
相關內容
課外閱讀
增加課外知識,進一步加深化學與生活的認識。增強學生的民族熱情和民族自豪感。
[板書設計]
課題一
生活中常見的鹽(第二課時)
——碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈣
一、用途
二、化學性質
1、與酸溶液反應
CaCO3+2HCl
=
CaCl2+CO2
+H2O
Na2CO3+2HCl
=
2NaCl+CO2
+H2O
NaHCO3+HCl
=
NaCl+CO2
+H2O
CO32-離子(碳酸鹽)的檢驗
2、與堿溶液
Na2CO3+Ca(OH)2
=2NaOH+CaCO3
3.復分解反應概念
一、 諺語法
生物學基本概念很多,如何使這些枯燥無味的基本概念的教學變得豐富多彩?在日常生活中,流傳著許多膾炙人口的民間諺語,在一些諺語中蘊藏著許多生物學的知識。現擷取幾條,與大家同享。
"龍生龍,鳳生鳳,老鼠兒子會打洞"――生物的遺傳
這是生物的遺傳,是生物界普遍存在的現象。產生的原因是生物在生殖過程中,親代把自己的遺傳物質(DNA)準確地復制出二份傳給后代,使后代得到了親代的遺傳物質,從而表現出與親代相似的性狀。由于生物具有遺傳的特性,所以每種生物的后代都與它們的親代基本相同,因而使生物界的物種能夠保持相對穩定。
還比如"一母生九子,連母十個樣"――生物的變異,"螳螂捕蟬,黃雀在后"――生物的捕食,"一山不容二虎"――生物的種內斗爭,"作繭自縛"――生物適應的相對性 ,"老鼠過街,人人喊打"――生物的競爭, "一朝被蛇咬,三年怕草繩"――生物的條件反射,"一方水土育一方人"――生物與環境的關系
在備課過程中有意識地挖掘,在教學過程中恰當的運用,一定能增加生物教學的趣味性,起到激發學生興趣,促進學生學習的作用。
二、 設疑法
設疑就是根據基本概念的"內涵"(即基本概念的本質)和"外延"(即基本概念的對象范圍),根據學生的智力水平設計出問題,讓學生通過閱讀教材和觀察現象回答,及時歸納總結,從而達到掌握和理解基本概念的目的。
如在學習“同源染色體”的概念后,教師也可連續追問:①細胞中大小、形態相同的兩條染色體一定是同源染色體嗎?②同源染色體一定大小、形態相同嗎?③同源染色體一定一條來自父方,另一條來自母方嗎?④細胞內一條來自父方,另一條來自母方的兩條染色體一定是同源染色體嗎?⑤判斷是否是同源染色體的最可靠依據是什么?
設疑可以使學生產生聯想,可以提高學生學習的興趣,可以促使學生積極思維,使課堂教學富有生命力。但必須重視學生的基礎知識水平,根據教材的重難點以及學生在學習中可能出現的障礙,設計并提出難易適度的問題,不可面面俱到。讓我們采取靈活、適度、明了、針對性強的設疑方法,通過學生的分析、歸納和想象,使學生準確掌握和理解生物學基本概念。
三、 比較法
比較法是指通過兩個或多個相似或相關概念的比較,找出它們在某一方面的類似點、不同點或者它們之間的內在聯系的一種教學方法。這種方法在生物概念教學特別是復習課上應用比較廣泛。
對比法就是把一些相近或關系密切的基本概念,從幾個方面進行逐項的對比,從中找出異同點來,以便明確其本質特征。通過對比法可以使易混淆的基本概念較清楚地加以區分。將分散的知識進行歸類,將類似的知識進行比較,也是形成知識結構的重要方法。
也可以用類比的方法。如在學習“主動運輸”時,可將細胞膜比作河流,載體蛋白比作船,被運輸的物質比作貨物,以幫助學生理解主動運輸需要載體蛋白和能量的特點。但比喻一定要貼切,只有這樣,粗象、生僻的概念才變得淺顯易懂。
在生物學中,還有很多概念都屬于這種情況,如主動運輸和自由擴散、光合作用和呼吸作用;光反應和暗反應;生長素與生長激素;原生質、原生質層與原生質體;赤道板和細胞板;先天性疾病和遺傳病;性激素和性外激素;DNA連接酶和DNA聚合酶;啟動子和起始密碼子;終止子和終止密碼子;條件反射和非條件反射;體液調節和神經調節;種群的“S”型曲線增長和“J”型增長等等。
四、 圖示法
建構主義學習理論認為,只要記住所學的知識,并理解其意義,將新知識與原有的知識系統進行整合和內化,就能改善學習質量,使知識系統不斷生長。在生物學概念學習中,這種“整合和內化”可以通過繪制概念圖來實現。
五、 要點法
這種方法主要是將一個完整的概念科學地進行細化和解構,形成幾個要點,強化學生理解概念的內涵和外延,條件和適用范圍等等。以“酶”為例,可以將“酶”的概念細化為以下幾個要點:
① 產生部位:活細胞內。② 化學本質:蛋白質或RNA。③ 生理功能:生物催化作用。(酶不起調節作用)④ 作用部位:可以在細胞內也可以在細胞外起作用,據此酶可以分為胞內酶和胞外酶兩類。⑤ 作用特點:高效性和專一性。⑥ 作用條件:適宜的溫度和PH。⑦ 種類特點:多樣性。
綜上所述,我們對高中生物的基本概念教學進行了系統、全面、具體的分析與研究,總結出了高中生物概念教學的一般規律。但教學是一門科學,又是藝術,教無定法。因此在高中生物概念教學中,只有不斷創新、不斷改進教學方法,才能提高概念教學的水平。教師要根據學生的認知水平,根據所教的生物學概念的特點和需要,靈活地綜合地運用。以求最大限度的提高生物學概念教學的效果。
參考文獻
[1]那英軍.生物學科的概念教學淺議[J].呂梁高等專科學校學報2005,21(1)
[2]游隆信.生物學概念的教學策略[J].中學生物學2005,30(2)
[3]張洪榮《淺談生物學基本概念教學中的設疑方法》 中學生物學 2002(02)
[4]雷耀華.概念圖在高中生物教學的應用優勢[J]新課程研究2010,(191)
關鍵詞:高中;生物;概念
在高中生物課本中涉及到的概念很多也很雜,學生在學習的過程中容易混淆。為此在教學過程中落實概念教學,仔細研究生物概念教學的策略,對實施新課程下的教學非常有必要。在實際教學中,如何培養學生的概念思維能力,如何理解和掌握生物課本中的概念也是課堂是否高效的重要指標。通過近幾年倆的的教學,發現基本概念不清是學生的通病,也往往因為基本概念不清導致對生物學知識的梳理產生疏漏,對生物知識無法形成條理,導致對生物學習產生恐懼,因此加強概念教學是強化生物學科課堂教學的重要內容。
如何在課堂上將概念清晰的呈現給學生,讓學生真正明白每個概念的內涵,能區別相近的概念,能自我歸納和總結,并最終建立個人概念體系。經過近年來的整理、摸索和不斷地改進,我認為可以從以下幾個方面可以幫助學生理解高中生物概念、把握概念間的聯系,從而真正理解生物學知識。
1、重視概念定義的過程
每一個概念的產生,都是前輩科學家長期實驗、總結和提煉的精華,也是在科學道路上不斷挑戰自我,否定權威的過程。概念形成的過程,也是體驗科學家的探索精神,對學生進行情感教育的過程,另外還能讓同學們掌握先輩科學家分析的方法。所以,讓學生了解了概念定義的過程后,更有助于學生了解這個概念以外的,與之相關的各個方面的過程,也更有助于深刻理解和掌握概念。
例如:細胞膜有一定的流動性。如何理解流動性這個生物概念呢?
老師就可以講述1970年,Frye和Edidin人鼠細胞融合實驗:用抗鼠細胞膜蛋白的綠色熒光抗體和抗人細胞膜蛋白的紅色熒光抗體分別標記到小鼠和人的細胞表面,然后用滅活的仙臺病毒處理使兩種細胞融合。10min后不同顏色的熒光在融合細胞表面開始擴散。40min后分辨不出融合細胞表面綠色熒光或紅色熒光區域。這一實驗就證明了組成細胞膜的分子不是固定的,而是具有一定的流動性。
經過這樣對細胞膜流動性概念的闡述,學生會對流動性有著深刻的記憶和認識。
在比如說“光合作用”這個概念我們就可以做如下講述:
在生活中,我們都需要多呼吸新鮮空氣,知道在家里養盆綠色花卉可以增加家里的氧氣供應,可這是為什么呢?原來是綠色的葉子會自主呼吸,產生氧氣,那么這個過程就是光合作用。
植物與動物不同,它們沒有消化系統,因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養的攝取,植物就是所謂的自養生物的一種。簡而言之光合作用是綠色植物將來自太陽的能量轉化為化學能(糖)的過程。
2、提煉概念信息
通常,科學的概念都是簡短和精煉,那么對于一個初學者如何在這簡短的概念中,挖掘出更為深刻的信息。只有真正融會貫通其中的意義,才能掌握概念的全部內容。
如減數分裂這個概念:
應先講減數分裂的過程,后總結概念,再參考課本,深化對概念的理解。概念如下:減數分裂是指有性生殖的個體在形成生殖細胞過程中發生的一種特殊分裂方式。那么這個特殊在哪里呢?
減數分裂(Meiosis)的特點是DNA復制一次,而細胞連續分裂兩次,形成單倍體的和卵子,通過受精作用又恢復二倍體(或多倍體)。減數分裂的結果是,新產生的生殖細胞中的染色體數目,比原始的生殖細胞減少了一半。
通過這么分析,讓學生總結幾個方面的問題:范圍、時期、特點、結果等四個方面。這樣一處理,繁雜的描述就變得非常簡單容易接受了。也更為深刻和具體了。
3、通過情境教學,理解掌握概念
生物教學不同于其它學科,很多內容是可以通過直觀了解到的,在學習的過程中,老師可以根據實際情況的安排,能進行實習性學習的要進行野外考察學習,能進行實驗室學習的要進行自己動手實驗。
有心理學家證明,人的學習83%通過視覺,11%通過聽覺,3.5%通過嗅覺,1.5%通過觸覺,1%通過味覺。由此可見直觀的重要性。
如線粒體的學習,若選用正常班級授課,首先展示其模式圖,逐一學習它的外部結構與內部特點,一些酶的分布等等,還要讓學生在顯微鏡下觀察它們的實際形態。只有這些不足夠,還邀請學生在顯微鏡下觀察到的圖片與模式圖為什么有那么大的區別等。
4、通過對比和反饋增強對概念的理解
在有效記憶中,對比和類比的作用非常大,必要性所在,就是能過這些工作,我們能夠讓學生認識到兩種事物間的共性是什么,本質的區別又是什么。
如運載體與載體,兩者的化學本質、作用、用途等,加以區分后,學生自然不會犯錯。
減數分裂與有絲分裂、生物群落與生態系統、異養型生物消費者和分解者等等。我們只要將這些名詞區別到位了,學生就能很好地掌握。此外,教學是為了不教,我們要授學生于漁,也就是我們要逐步地引導學生自己對一些內容進行對比,在對比中掌握生成性的內容。
反饋是概念教學中不可缺少的一個環節,針對概念的難點以及學生理解易入的誤區設問,強化記憶,使他們理解到位。如在講完基因的概念后,可設問:DNA分子中堿基發生了改變,但生物體的性狀未改變,為什么?為了使學生將基因突變理解更加深刻,可設置不周類型的問題。
5、緊密聯系生活,增強生物學概念知識的理解
學以致用,學習科學文化知識就是為了把學生培養成一個具有科學素養的,有創新能力的新型的人才,所以在概念教學完畢以后,再聯系實際提出一些相關的問題讓學生回答,以鞏固概念的掌握,發展提高個人的能力。如臘八蒜是怎么制成的,以考察學生對選擇透過性的理解。
隨著新課標的推行,生物科學的突習猛進,高中知識容量的加大,生物這一門基于實驗的學科,詞匯量也會迅速增多。所以,概念教學始終應該是我們教學工作者長抓不懈的內容,也是需要我們傾注思考的內容,概念是高中教學的基礎,是學生奠基高中知識,在日后專業領域發展的前提。在高中生物概念教學中,只有不斷創新、不斷改進教學方法,才能提高概念教學的水平,實現課堂概念教學的有效性!
參考文獻:
[1]吳遐.探究活動中構建生物學基本概念的初步研究.中學生物學,2005,(10):15
[2]游隆信.生物學概念的教學策略[J].中學生物學2005,30(2):46-47
[3]雷耀華.概念圖在高中生物教學的應用優勢[J].新課程研究2010,(191):60-61
一、借助概念圖簡化教學
概念圖是表述知識之間關系的一種方式,它將與某一概念有關的知識放在方框或者圓形中,然后通過直線連接各個知識,并在直線上標明概念之間的關系。它具有概念、命題、交叉連接和層級結構等圖表特征,一般最概括、最全面的概念在最上層,較為一般的概念處于低一層的結構,以此類推,組成詳細的概念圖。概念圖以圖形的方式將各個概念之間的關系詳細清楚地表現出來,一目了然,使得教師可以用最簡單的話語來講解最復雜的概念問題,收到事半功倍的教學效果。
教學設計是必不可少的教學準備,需要教師對教學思路進行整理、歸納,概念圖可以輕松地解決這個問題,使得教師的教學設計清晰易懂。概念圖還可以很好地展示教學內容,在幫助學生直接觀察和理解概念的同時,既可以了解老師的思維過程,又可以領略老師不同的表達方式。當然,概念圖也可以作為教師評價學生學習的一種方法。學生對知識的掌握通常存在一些缺陷,教師可以借助學生對概念圖的理解和掌握,來評價學生對知識的掌握程度,更好地了解學生的學習情況。如在講解“生物的無性生殖”時,教師就可以借助概念圖來講解,通過概念圖說明無性生殖的概念及出芽生殖和營養生殖之間的關系,讓學生更好地掌握所學知識,達到學以致用的目的。
二、利用概念圖優化學習
概念圖不但可以很好地簡化教師的教學,而且可以很好地優化學生的學習,為學生學習生物學的概念性知識提供很好的幫助。如教師總是強調對知識要理解才能長久記憶,可是大部分學生還是依靠死記硬背的方式去記憶,而這種記憶是不會長久的,很快學生就會對學習的知識忘得一干二凈。這不但是困擾教師的問題,更是困擾學生的問題。所以,概念圖的應用可以很好地改善這種現象,讓學生對知識的記憶更多的是了解,而不再是死記硬背。
學生可以利用概念圖的形式去做筆記,不再像以前筆記本中密密麻麻的全是文字。以概念圖的形式做筆記易于記憶,結構簡單,條理清晰,有利于學生對知識進行復習、整理、歸納。另外,學生還可以通過概念圖檢驗自己對知識掌握的程度,檢查自己是否可以將所學的知識和概念聯系起來,創建自己的知識體系并以此來評價自己的學習情況,然后通過自己對知識的運用來進行自主創新。例如,學生學習“植物的有性生殖”時,可以列寫植物有性生殖的方式、每種方式的關系來檢驗自己的學習情況,更可以親自種植一些植物,進行觀察或者創新。
三、通過概念圖促進交流
其實,概念圖還可以作為一種很好的交流工具用于師生、生生之間的互動。在交流過程中,概念圖可以很好地輔助教師或者學生表達他們的思想、想法和觀點,將知識之間復雜的關系通過概念圖的形式清晰簡單地表現出來。教師可以通過概念圖表達自己的教學內容和思維方式,學生也可以借助概念圖理解所學的知識及整理歸納知識之間的關系,利于師生間的互動交流。
閱讀能力是指理解和接受書面信息的能力,是學生必須掌握的基本技能,但它不是一個消極被動的認識過程,而是通過對書本內容信息的閱讀進行思考,不斷做出判斷推理,并不斷獲得修正,從而理解意思的一種高級神經系統的智力能力。生物學閱讀能力是指通過閱讀生物學資料,獲取生物學知識,并應用這些知識解決生物學問題的能力。
閱讀是培養學生自學能力的有效途徑之一。學生在各門課程的學習過程中,可以通過多種閱讀形式獲得較為全面、系統的各科知識,并掌握之,對他們在未來的工作學習中進一步形成并充分發揚改革創新、開拓進取精神具有十分深遠的意義。教科書是學生獲得知識與技能的基本材料,所以應把指導學生閱讀教科書作為教學的一個重要任務,使學生重視教科書的作用。但是,并不是每個學生都善于閱讀,有的學生只是死記硬背,有的學生甚至看不懂課本。因此,教師必須進行閱讀方法和技巧的指導,筆者就多年在教學中指導學生如何閱讀生物學知識有關內容的一些做法,整理成文,供同行們參考。
一、基礎知識重點讀
生物學教材中涉及的基本概念、名詞、定義、分類要點、基本規律等基礎知識面廣量大,在教學中應當要求學生對這樣的內容逐字句閱讀,對其中的重點字句要深入體會,準確理解,弄清含義,找出其內在本質,確定其內涵與外延適用的范圍與條件,相關知識的區別與聯系,進而做到更好地理解、掌握與應用。例如:在講述新陳代謝概念這部分內容時,應指導學生對這部分內容的基礎知識重點閱讀,弄清“新陳代謝”的作用范圍是生物體內的細胞中,主要內容是化學變化,條件是嚴格的有序性。學生理解掌握了這些內容,自然就了解新陳代謝在細胞生物和非細胞生物中的地位。閱讀變態的有關內容時,應抓住“長期適應”,“特殊環境”、“改變原有生理功能”、“改變原有形態結構”等主要內容去理解掌握。學習減數分裂內容時,指導學生在閱讀過程中著重異清“染色體復制”、“同源染色體聯合”、““同源染色體分離”、“非同源染色體”、“非同源染色體自由組合”等關鍵性語句含義,有利于對這部分知識的理解和掌握。
二、重點、難點反復讀
針對教材中的重點,難點內容,要求學生反復閱讀,把握其內涵與外延,通過反復閱讀,一方面使學生得到生物學語言訓練,另一方面對概念、規律的理解更準確,更完全,不至于顧此失彼,斷章取義。例如:在講解光合作用內容時,學生通過反復閱讀教材內容,聽取教師精辟講解,能夠全面了解光合作用的產物、條件和原料,準確掌握光合作用的過程,并能正確理解光反應和暗反應兩個階段的化學反應過程。再如,講授遺傳學基因的分離定律和基因的自由組合定律時,讓學生提前預習,帶著問題反復閱讀教材內容,課堂上經過教師畫龍點睛式的精辟講解,學生很容易理解和掌握這兩個定律的實質。
三、易混概念對比讀
在高中生物學教材中有諸多形式相似而本質不同的容易混淆的概念,在教學中為了讓學生正確理解掌握這些名詞概念,把它們區別開來。應要求學生對這類內容反復對比閱讀,分別找準它們的內涵與外延,準確把握對比記憶。例如:對“光合作用”與“呼吸作用”,要弄清它們的原料、產物和過程以及參與反應的酪類等,對“有絲分裂”與“減數分裂”關鍵要弄清它們染色體的變化情況等。再如:“染色體”與“染色單體”,“染色體”與“染色質”,“基因”與“基因型”,“顯性基因”與“顯性性狀”,“隱性基因”與“隱性性狀”,“細胞質基質”、“細胞膜”與“細胞壁”,“受精作用”與“雙受精作用”,“胚囊”與“囊胚”,“子葉”與“葉子”等都是容易混淆的概念,為正確區分些概念,要求學生一定要對照定義對比閱讀,并列出表格加以比較,直觀,清晰,便于記憶。
通過對比閱讀能夠加深新舊知識的前后聯系,深化理解,準確掌握。
四、相關知識經常讀
在教學過程中,除了要求學生了解、掌握教材中的基礎知識、基本技能以及經典的、重要的、精華的部分外,還應該結合生活、結合學生實際,要求他們經常閱讀一些與現代生活、經濟建設息息相關的現代生物知識以及小學“自然”,初中“生物”,工農業生產,日常生活,衛生保健,人體健康等有關的生物學科常識、應用常識等,從而了解迅猛發展的現代生物學各門類前沿知識,生物學在工農業生產中的廣泛應用。通過對教材內容的延伸和補充知識的閱讀,能更深刻地理解教材內容,拓寬學生的知識面,激發他們學習生物學的積極性和主動性。使之更加熱愛對生物學科相關內容的學習。通過生物學發展史補充知識的閱讀,有助于學生了解生物學的發展過程、思想方法及科學家為之付出的心血,對優化學生的心理素質,培養科學的思想品質、思維能力、學習方法均有積極意義。
五、解題條件細致讀
一、教學目的要求
(一)要求學生比較系統地掌握關于細胞、生物的新陳代謝、生物的生殖和發育、生命活動的調節、遺傳和變異等方面的基礎知識,以及這些知識在農業、醫藥、工業、國防上的應用。
(二)通過生物學基礎知識的學習,使學生受到辯證唯物主義和愛國主義思想的教育。
(三)要求學生掌握使用高倍顯微鏡,做簡單的生理實驗等的基本技能。
(四)培養學生自學生物學知識的能力,觀察動植物的生活習性、形態結構、生殖發育的能力,分析和解釋一些生物現象的初步能力。
二、確定教學內容的原則
(一)從學生今后進一步學習和參加社會主義現代化建設的需要出發,認真選取生物學基礎知識:選取生物的結構和生理的知識。結構知識是理解生理知識的基礎。生理知識是闡明生物的新陳代謝,生長、發育和生殖等的基礎知識。因此,必須重視選取形態結構和生理的知識。
(二)選取生物學基礎知識,必須做到理論密切聯系實際。
1.選取生物學基礎知識,要密切聯系工農業生產實際。生物學是農業、畜牧業和醫學等方面實踐的理論基礎,通過學習生物學知識,要使學生知道生物與生產的關系十分密切,應該利用和改造有益的生物,防除有害的生物。
2.要密切聯系各地的自然實際。由于我國幅員廣大,各地的生物種類有很大差別。因此,所選取的植物和動物,既要重視其典型性,又必須盡可能是各地比較常見的,以便學生可以直接觀察到這些動植物和了解這些動植物的生活規律。
3.選取的生物學基礎知識,要密切聯系學生的日常生活實際,使學生加深對生物學知識的理解,同時更加深刻地認識學習生物學的意義。
(三)適當選取反映現代生物科學水平的生物學基礎知識。
現代生物科學發展很快,生物課必須重視用現代生物科學的觀點來闡述教學內容,并且適當地增加反映現代生物科學水平的知識內容,使學生對生物科學發展的現狀有個初步的認識,為他們進一步學習現代生物科學知識和參加工農業生產打下必要的基礎。
三、班級現狀分析
本學期我任教高二(2)、(3)、(4)三個班級,三個班級人數分別為:46、45、46人,雖然通過班主任,我對個班的現狀有了一點了解,但由于生物是從高二開始的起始課程,所以具體情況還不能下定論。
四、教學進度安排
高中階段學習的生物學知識,是在初中生物教學內容的基礎上進行的,學習生物的基本特征,側重于生命活動的共同規律的內容。主要包括細胞、新陳代謝及其調節、生殖和發育、遺傳和變異的知識。初中和高中兩個階段所學的生物學基礎知識,既有所分工、又互相銜接,高中生物學是初中生物學知識的綜合、概括和提高。
高中二年級開設的生物必修課(第一學期),每周2課時,共計34課時。講述細胞、生物的新陳代謝、生物的生殖和發育、生命活動的調節、遺傳和變異等生物學基礎知識。
五、教學內容及其課時安排
高中生物必修課教學進度
單元
知 識
學生實驗
課時
要 點
教學要求
項 目
緒論
生物的基本特征
生物科學的新進展
高中生物課學習的要求和方法
B
A
A
2
生命的物質基礎
組成生物體的化學元素
組成生物體的化合物
B
C
實驗:顯微鏡的結構和使用;生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定。
2+1+1
生命的基本單位-細胞
細胞主要的亞顯微結構和功能
細胞周期
細胞分裂
B
C
A
實驗:
1.顫藻和水綿細胞的比較觀察
2.植物細胞的有絲分裂。
2+1+2+1
生物的新陳代謝
光合作用的發現,光合作用及其重要意義
根對水分的吸收和利用
植物的礦質營養
動物的營養
呼吸作用
A
B
B
B
B
實驗:
1.葉綠體色素的提取和分離
2.植物細胞的質壁分離與復原。
2+5
應激性和生命活動的調節
植物生命活動的調節
高等動物的激素調節
高等動物的神經調節
A
A
B
1+1+2
生殖和發育
減數分裂和配子的形成
A
2
具體教學內容如下:
緒 論
生物的基本特征(細胞結構,新陳代謝,生長現象,應激性,生殖和發育,遺傳和變異,生物與環境的相互影響)的概述。
生物學的研究對象和發展方向。學習生物學的重要意義。
說明:生物學的研究對象和發展方向,只要求學生作一般了解。
一、細胞
細胞的發現。細胞學說。原生質的概念。
細胞的化學成分:水,無機鹽,糖類, 脂類,蛋白質,核酸;上述物質特別是蛋白質和核酸的重要作用,構成細胞的化學元素。
細胞的結構和功能:原核細胞和真核細胞的區別。真核細胞的亞顯微結構——細胞膜,細胞質(其中含有線粒體、質體、內質網、核糖體、高爾基體、中心體等細胞器),細胞核(核膜、核仁、核液和染色質)。細胞各個組成部分的功能。一個細胞是一個有機的統一整體。細胞的分裂:無絲分裂。有絲分裂——細胞周期;細胞的分裂期分為前期、中期、后期、末期,各個分裂期的細胞核結構變化的特點。動物細胞和植物細胞的有絲分裂過程的異同。有絲分裂的重要意義。減數分裂是一種特殊方式的有絲分裂。
〔實驗〕用高倍顯微鏡觀察植物細胞的有絲分裂,初步學會使用高倍顯微鏡。
說明:在《細胞》中,以下內容只要求學生作一般了解。
1.細胞的發現,細胞學說,原生質的概念。
2.內質網、核糖體、高爾基體、中心體等細胞器。一個細胞是一個有機的統一整體。
3.無絲分裂。減數分裂是一種特殊方式有有絲分裂。
二、生物的新陳代謝
新陳代謝的概念。同化作用和異化作用的概念。
綠色植物的新陳代謝:水分代謝——細胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水;細胞在形成液泡以后主要靠滲透吸水。滲透吸水的原理。滲透作用的概念。質壁分離和質壁分離復原。水分散失的方式和意義。
礦質代謝——植物需要的元素(大量元素和微量元素)。根吸收礦質元素的過程——交換吸附。植物對離子的選擇吸收。礦質元素的利用。
光合作用——光合作用的重要意義。高等植物葉綠體中的色素及其作用。光合作用的過程(光反應,暗反應)。ATP(三磷酸腺苷)的簡式,ATP與ADP(二磷酸腺苷)的相互轉變。
呼吸作用——呼吸作用與光合作用的本質區別。呼吸作用的生理意義。呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。
動物的新陳代謝:體內細胞的物質交換——單細胞動物與外界環境直接進行物質交換;多細胞動物(如哺乳動物)的體內細胞通過內環境與外界環境間接進行物質交換。
物質代謝——食物的消化(單細胞動物、低等的多細胞動物、高等的多細胞動物消化食物的特點。哺乳動物的消化過程概述)。營養物質的吸收(小腸在形態結構上適于吸收的特點,營養物質的吸收過程)。物質代謝的過程(糖類代謝、蛋白質代謝的過程概述)。
能量代謝——氣體交換(單細胞動物和多細胞高等動物進行氣體交換的特點)。能量的釋放、轉移和利用。高等動物在缺氧狀態下通過無氧呼吸獲得能量。
新陳代謝的基本類型:同化作用的兩種不同類型(自養型、異養型的概念和特點)。異化作用的兩種不同類型(需氧型、厭氧型的概念和特點)。
〔實驗〕(1)觀察植物細胞的質壁分離和復原。
(2)觀察根對礦質元素離子的交換吸附現象。
(3)葉綠體中色素的提取和分離。
說明:1.在《生物的新陳代謝》中,以下內容只要求學生作一般了解。
(1)細胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水。滲透吸水的原理。*滲透作用的概念。
(2)根吸收礦質元素的過程——交換吸附。
*(3)植物對離子的選擇吸收。
(4)呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。
(5)單細胞動物與外界環境直接進行物質交換。
(6)單細胞動物、低等的多細胞動物、高等的多細胞動物消化食物的特點。
三、生命活動的調節(4∶0)
植物生命活動的調節:生長素的發現。植物的向光性和向光性形成的原因。生長素的生理作用及其在實踐上的意義。
動物生命活動的調節:高等動物的激素調節(甲狀腺激素、性激素、生長激素的分泌部位和生理作用)。昆蟲的激素調節(內激素、外激素的分泌部位和生理作用,昆蟲激素在生產上的應用)。神經調節(神經系統的調節功能)。≤第一范文 網整理該文章,版權歸原作者、原出處所有≥
說明:在《生命活動的調節》中,以下內容只要求學生作一般了解。
*1.生長素的發現。
*2.昆蟲的激素調節。
四、生物的生殖和發育(9∶0)
生物的生殖。生殖的概念。
生殖的種類:無性生殖(分裂生殖,孢子生殖,出芽生殖,營養生殖);有性生殖(配子生殖中的卵式生殖)。這些生殖方式的特點和概念。
減數分裂與有性生殖細胞的成熟:減數分裂的概念和意義。的形成過程。卵細胞的形成過程。受精作用的概念和意義。
生物的發育。發育的概念。
植物的個體發育(以薺菜為例):胚的發育過程,胚乳的發育過程。
動物的個體發育(以蛙為例):胚的發育過程(包括卵裂、囊胚、原腸胚各期),各種組織、器官和系統的形成。胚后發育。胚的發育與環境的關系。
說明:在《生物的生殖和發育》中,以下內容只要求學生作一般了解。
*1.生殖的種類。
*2.無性生殖和有性生殖方式的特點和概念。
*3.植物的個體發育(以薺菜為例)。
1.在高中二年級學習高中生物知識的基礎上,以下內容要求掌握:
(一)生命的基礎
細胞的化學成分——水,無機鹽,糖類,脂類,蛋白質,核酸;上述物質特別是蛋白質和核酸的重要作用,構成細胞的化學元素。
原核細胞和真核細胞的區別。真核細胞的亞顯微結構——細胞膜,細胞質(其中含有線粒體、質體),細胞核(核膜、核仁、核液和染色質)。細胞各個組成部分的功能。
有絲分裂——細胞周期;細胞的分裂期分為前期、中期、后期、末期,各個分裂期的細胞核結構變化的特點。動物細胞和植物細胞的有絲分裂過程的異同。有絲分裂的重要意義。
2.在高中二年級生物課中作為一般了解的以下教學內容,要求達到掌握:
內質網、核糖體、高爾基體、中心體等細胞器。一個細胞是一個有機的統一整體。
無絲分裂。減數分裂是一種特殊方式的有絲分裂。
3.〔實驗〕用高倍顯微鏡觀察植物細胞的有絲分裂,學會使用高倍顯微鏡。
(二)生物的新陳代謝(5∶2)
1.在高中二年級學習高中生物知識的基礎上,以下內容要求掌握:
新陳代謝的概念。同化作用和異化作用的概念。
細胞在形成液泡以后主要靠滲透吸水。質壁分離和質壁分離復原。水分散失的方式和意義。植物需要的元素(大量元素和微量元素)。礦質元素的利用。
光合作用的重要意義。高等植物葉綠體中的色素及其作用。光合作用的過程(光反應、暗反應)。ATP(三磷酸腺苷)的簡式,ATP與ADP(二磷酸腺苷)的相互轉變。
呼吸作用與光合作用的本質區別。呼吸作用的生理意義。
多細胞動物(如哺乳動物)的體內細胞通過內環境與外界環境間接進行物質交換。
哺乳動物的消化過程概述。營養物質的吸收(小腸在形態結構上適于吸收的特點,營養物質的吸收過程)。物質代謝的過程(糖類代謝、蛋白質代謝的過程概述)。
氣體交換(單細胞動物和多細胞高等動物進行氣體交換的特點)。能量的釋放、轉移和利用。高等動物在缺氧狀態下通過無氧呼吸獲得能量。
3.在高中二年級生物課中作為一般了解的以下教學內容,要求達到掌握:
細胞在形成液泡以前靠吸脹作用吸水。滲透吸水的原理。
根吸收礦質元素的過程——交換吸附。
呼吸作用的過程(有氧呼吸和無氧呼吸的過程)。有氧呼吸的過程與無氧呼吸的過程的異同。單細胞動物與外界環境直接進行物質交換。
單細胞動物、低等的多細胞動物、高等的多細胞動物消化食物的特點。
4.〔實驗〕(1)觀察植物細胞的質壁分離和復原。
(2)觀察根對礦質元素離子的交換吸附現象。
(3)葉綠體中色素的提取和分離。
(三)生命活動的調節(2∶0)
在高中二年級學習高中生物知識的基礎上,以下內容要求掌握:
植物的向光性和向光性形成的原因。生長素的生理作用及其在實踐上的意義。
高等動物的激素調節(甲狀腺激素、性激素、生長激素的分泌部位和生理作用)。神經調節(神經系統的調節功能)。
(四)生物的生殖和發育(3∶0)
共2頁,當前第1頁1
在高中二年級學習高中生物知識的基礎上,以下內容要求掌握:
生物的生殖。生殖的概念。
減數分裂的概念和意義。的形成過程。卵細胞的形成過程。受精作用的概念和意義。
生物的發育。發育的概念。
五、提高教學質量的具體措施
1、認真抓好生物學基礎知識的教學。
高中生物學的知識,內容比較系統、全面。在課前要認真分析教材,掌握教材的重點、難點,研究學生的生理、心理的特點和學習規律,通過課堂教學、實驗、課外作業等各個教學環節,努力培養學生的學習興趣,啟發學習的自覺性,在充分調動學生積極性的情況下,引導他們認真學好生物學基礎知識,做到正確理解,鞏固記憶,舉一反三,為他們今后進一步學習有關專業知識和參加工作打下較好的知識基礎。
2、重視對學生進行思想教育。
高中生物學的教學內容,十分重視對學生進行進化觀點和生態學觀點的教育。教師在教學過程中,應該結合高中生物學知識的講述,對學生進行這兩個觀點的教育,要使學生理解現今世界上形形的動植物都是逐漸進化來的,一切生物和它們的生活環境都是分不開的,生物必須依賴于它們的環境而生活,而生物的生命活動反過來又時時刻刻在改變著環境,從而對學生進行辯證唯物主義教育。再有,通過講述祖國豐富的動植物資源,我國古代的和現代的生物科學的成就,對學生進行愛國主義思想教育。
3、重視對學生進行生物學基本技能的訓練和能力的培養。
生物學是一門實驗科學,實驗、觀察、標本的采集和制作等在生物教學中有十分重要的地位。這些教學手段對于培養學生學習生物學的興趣,更好地理解生物學基礎知識,掌握實驗基本技能,發展他們的智力和培養能力,都有重要的作用。教師一定要積極創造條件,盡可能讓學生親自動手、多實踐。教師對教學大綱和教材中規定的學生課外作業也要妥善安排,并指導學生認真完成。通過教學的各個環節和課外活動,努力培養學生的自學生物學知識的能力、觀察能力、科學地分析和解釋一些生物現象的能力。
4、加強直觀教學
直觀教學是幫助學生更好地理解教學內容、調動學生學習積極性、鞏固記憶的重要方法之一。在實際教學中,我要積極地自制直觀教具,密切結合教學內容使用教學掛圖、標本、模型、幻燈和教學電影等進行教學。
5、堅持理論密切聯系實際
要重視密切聯系本地區動植物種類的實際進行教學。教師在教學過程中,應該密切結合本地區的實際情況,選擇或者補充講述當地常見的和對經濟發展有重要意義的動植物種類。
6、積極組織和指導生物學課外科技活動。
2.利用探究探究教學是指在教師引導下,學生主動參與到發現問題,尋找答案的過程中,以培養學生解決問題能力的教學活動。以探究的方式講授核心概念,可以將抽象的知識以實驗的過程讓學生感知,因此被眾多教師用于課堂教學。《標準》提出“倡導探究性學習,力圖促進學生學習方式的變革,引導主動參與探究過程,逐步培養學生獲取新知識、分析和解決問題、交流與合作等能力,培養創新精神和實踐能力。““以核心概念”基因”為例,利用探究教學策略的設計如下:①提出探究問題:基因是否等于DNA?②推理與設計分析:一個DNA分子就是一個基因嗎?③取證:通過對資料數據分析出全部基因的堿基對數>DNA分子的堿基對數,得出結論:基因只是DNA的片段。④解釋證據:海蜇的綠色熒光蛋白基因轉到小鼠體內,發現小鼠能發光,證明海蜇的發光基因不僅傳給小鼠,而且能表現出來,起到控制小鼠的特定性狀的作用,即具有了特定的“效應”。因此就順利地從DNA水平上給基因下一個完整的定義:基因是有遺傳效應的DN段。
3.通過比喻或模型比喻或模型法可以讓抽象問題更易理解和直觀化。如核心概念“染色體組”可以用撲克牌的類比法來講授;核心概念“減數分裂”可用模型法講授,用橡皮泥反映染色體的形態變化,用紅綠分別代表來自父方和母方的一對同源染色體,模擬減數分裂過程中各時期染色體的行為。又如,在講述DNA分子的結構時,教師將DNA分子的平面結構比喻成梯子,磷酸和脫氧核糖交替排列構成了梯子的扶手,堿基間構成的氫鍵就是梯子的踏板,這樣可很好地加深學生對DNA組成的認識。
4.采用概念圖概念圖是用來組織和表征知識的工具,它通常將某一主題的有關概念置于圓圈或方框之中,然后用連線將相關的概念和命題連接,連線上標明兩個概念之間的意義關系。一個完整概念圖的完成需要經過以下幾個步驟:①選取一個知識領域;②確定關鍵概念和概念等級;③初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支;④建立概念之間的連接,并在連線上用連接詞標明兩者之間的關系;⑤在以后的學習中不斷修改和完善。理想的概念圖的具有以下幾個特征:①概念間具有明確包容關系的層次結構;②概念間的內在邏輯關系可以用適當的詞或詞組標注出來;③)不同層級概念間的縱橫聯系清楚、明確,并形成一些交叉點:縱向聯系說明概念間的包容與被包容的關系;橫向聯系可以說明處于概念圖中同一層級水平的概念間的有意義聯系;而交叉關系則說明處于不同層級概念間的聯系。故而,在概念圖中的概念是不能被單獨表征的。如在核心概念“染色體”的教學中和學生一起構建如下的概念圖:
圖1核心概念“染色體”的概念圖5.借助現代信息技術輔助手段現代信息技術在輔助教學上的主要手段有網絡技術、通信技術、虛擬現實技術、多媒體技術等。在教學過程中,教師使用最廣泛的是多媒體技術,它是以計算機為基礎,以交互方式處理、傳輸和管理文本、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等運載信息的媒體技術。此項技術具有聲、圖、文并茂,形成多種感官刺激,有利于對知識的記憶和保持;渲染理想的教學環境等優點。如在講授“細胞增殖”、“減數分裂”、“神經調節”等抽象、復雜知識時,教師可以用動畫來演示這些過程性知識。
在新課程理念下以“提高高中學生的生物科學素養”為根本任務的《標準》指導下,借助于生物科學史去建構概念,有效展示了概念的發展過程,學生在這樣的教學中學習的不僅僅是條條框框的生物學知識,更重要的是得到了科學方法的訓練,落實了“知識、能力、情感態度價值觀”的三維目標。采用實驗探究進行概念學習,就是通過學生自主設計實驗后在教師指導下實驗,通過學生的親自實踐不僅可利用科學事實建構科學概念,同時能發揮學生的主動性,要讓學生積極地思考,積極地參與學習活動,提高學生對生物學的學習興趣。通過比喻或模型、信息技術輔助學概念,都是屬于借助一定手段使抽象概念直觀化。概念圖的運用是進一步訓練學生建立概念、理解概念的方法。
生命科學中的“規律、原理和方法”都是借助于有關生物學概念,才得以表述。而概念是人腦對現實的對象和現象的一般特征和本質特征的反映。因此,在生物學教學中學生準確、深刻地理解、掌握概念,不僅是學好生物學的前提,也是發展學生智力和邏輯思維能力的必要條件。因此,生物教師要重視概念教學,運用有效的策略幫助學生正確理解和運用概念,進而運用生物學原理、規律解決生產、生活實踐中的有關生物學問題。
關鍵詞:分子生物學;課程設計;教學評價;探索
分子生物學是在分子水平上研究生命現象與生命本質的科學。作為生命科學的共同語言,主要闡明生物大分子的結構、代謝途徑、調控機制以及人體各種生理和病理狀態的分子機制,是推動新的診斷、治療和預防方法。對于中西醫結合醫學生而言,學習醫學分子生物學,不僅是為未來的專業課的學習打下基礎,也為將來的工作和繼續深造學習提供知識儲備。學生在學習時靠死記硬背,缺乏對知識的思考,不能將分子生物學的知識和臨床學科的內容進行橫向聯系,導致基礎理論知識和臨床實際應用嚴重脫節。這無疑更不利于優秀的中西醫結合人才的培養。因此,針對目前社會對高素質中西醫結合人才的要求,必然需要我們針對中西醫結合專業的特點,優化分子生物學的教學內容,探索有效的教學方法,以激發學生的學習興趣,強化學生對知識的記憶,培養學生將理論知識應用到其他課程學習及今后臨床工作中的能力,真正發揮分子生物學在醫學研究領域的重要作用。
一分子生物學課程教學的總體設計
分子生物學作為醫學臨床和科學研究的基本工具,發展速度快、應用廣泛。根據中西醫結合人才培養的目標與要求,以“理論適度,突出應用”為原則,優化教學內容,對教材內容進行更新、精簡和重組。同時對教學學時加以調整,做到重點主要講,拓展自學為主,并且改變教學模式,采用多種教學方法。
(一)教學內容整合和優化
分子生物學內容改革主要是以基礎知識為主體,積極反映本學科發展的新動向、新進展,力求做到“少而精”,由淺入深,循序漸進,既注意層次分明,又注意知識的連貫性及實用性。擬對教學內容包括以下幾點更新和優化。目前我校采用的《分子生物學》教材是第八版《生物化學與分子生物學》,之前采用過新世界中醫藥院校創新教材《分子生物學》第一版。中西醫結合專業分子生物學大綱要求授課內容包括緒論、基因與基因組、DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白質的生物合成、基因表達與調控、基因工程與癌基因。在培養設計中,《分子生物學》一般在《生物化學》之后學習。為了增強知識的連貫性和整體性將原來基因與基因組這章的內容與基因表達調控內容進行整合,重點介紹基因的結構,病毒、原核和真核生物基因組的特點。原癌基因和癌基因這章的內容,適度減少,原因是為了適應當前知識的更新,在此處只做基本概念的介紹,同時,提醒學生要緊跟科學發展,追蹤相關知識的更新。其他章節適度增加科學研究的新進展,而教學內容基本不變。除此之外,需要對一些章節的知識進行更新。例如基因表達牽涉到遺傳學和表觀遺傳學的內容,尤其是表觀遺傳學是近幾年生命科學研究的熱點,其對基因表達的調控涉及生殖發育、環境適應和疾病的產生。而目前《分子生物學》的“基因表達調控”一章只介紹了“原核生物的表達調控”和“真核生物表達的調控”兩節內容,沒有表觀遺傳學的內容,應予以適當添加,考慮到學時的限制,我們擬在表觀遺傳學的基本概念、調控方式和研究策略上做簡單的概括性的介紹。另外,在目前的分子生物學研究中,常常牽涉到基因組學的研究,其內容涉及海量的生物學信息的推導和計算。例如引物設計、測序比對、同源分析、表觀遺傳位點分析和組學研究分析等等。這就牽涉到一個重要的工具學科—生物信息學的學習。但是目前許多中醫類院校忽視對此內容的學習。考慮到此學科的難度,我們擬簡單介紹生物信息學的基本內容和常用的生物軟件的用途及使用方法,為他們在以后的工作和研究中打下基礎。再而,細胞通訊和信號轉導是目前中醫藥科學研究重點強調的內容,但目前本章的學習內容主要在強調基礎知識,忽視了與科研和臨床實際問題相結合。因此在本章中,我們擬整合和提煉基礎知識,重點講授與常見生理病理(例如糖尿病、細胞凋亡等)密切相關的信號轉導通路。
(二)課時的合理分配
分子生物學是從分子水平探索生命現象、生命活動的規律和本質的一門學科。因此,學習的內容牽涉到蛋白質、核酸等分子。本科階段的教學目標是通過本課程的學習,使學生掌握分子生物學的基本理論、基本技能和最新進展,并特別注重與基礎醫學和臨床醫學的結合,從而為學生進一步學習其他專業課程和開展醫學研究工作奠定醫學分子生物學基礎。因而,在課時分配上注重對基本理論和基本技能的側重。安徽中醫藥大學中西醫結合專業分子生物學的總學時是36學時,其中理論27學時,實驗時。理論學時中,緒論1學時,基因與基因組2學時,DNA的生物合成•4學時,RNA的生物合成4學時,蛋白質的生物合成4學時,基因表達與調控4學時,基因工程6學時和癌基因2學時將原來的DNA生物合成的4學時變為5學時,原癌基因與抑癌基因由2學時變為1學時。原來的基因表達調控由4學時變為6學時(將基因與基因組的內容整合到基因表達調控章節之前)。實驗學時的分配沒有變化,PCR技術應用3學時,核酸的制備和測定6學時。
二教學方法的革新
在教學過程中我們要根據教學內容采用一定的教學方法,這主要是由于不同的教學方法都有其適用性,而教學方法本身不存在絕對的優劣。《分子生物學》各章內容都有其關鍵知識點,而每一知識點都有其特點,任何單一的教學方法對每一關鍵知識點而言并不總是最適合的。學生有了實際的參考的物質加以想象后就很容易理解這些抽象的知識要點,再進行理解記憶就變得相對簡單了。且有了這樣的類比經驗可以啟發學生產生更多的想象,讓這個分子生物學的某些知識變得簡單易懂。歸納和總結一直是醫學基礎課學習的重要方法。分子生物學的許多概念、分子結構特點和反應過程比較相近,學生易于混淆。例如,重疊基因與重復序列、啟動子與增強子等。諸如這類概念或化學過程相近的知識點,關鍵是使學生掌握兩者的相同和不同點,因此對比歸納式教學方法就有其優越性。教師通過對有聯系的知識點的對照歸納分析,有助于突出重點、易化難點,有助于將知識條理化、系統化,使學生把握住知識點內在的聯系和區別,達到認識其本質的目的。基于上述原因,對優化后的各章關鍵知識點,采用不同教學方法如類比聯想、歸納比較、引導啟發和理論聯系實際等方法進行講授,比較各教學方法在此知識點的適用性和優劣性,最終優化出一套適合中西醫結合臨床專業多元教學方法體系。
三緊密聯系臨床實際應用
分子生物學學習的目的是為臨床服務的,因此在教學上需要多聯系實際的醫學問題,即理論聯系實際的教學方法。例如,在講授DNA是遺傳信息載體的時候,可以將DNA指紋聯系到實際醫學的基因診斷和基因治療;在基因表達調控中,將遺傳學(單基因與多基因遺傳病)和表觀遺傳學調控,如DNA甲基化(組蛋白修飾)的表觀遺傳調控與心血管等疾病聯系在一起;在癌基因與抑癌基因內容時,可以將臨床實際遇到的癌癥的遺傳特點和檢測方式中加以引入。通過這種和實際的醫學診斷和治療相結合的方法使學生認識到學習內容可以直接解決實際的健康問題,將極大地調動學習熱情和興趣,提高學習效果。四建立科學合理的評價體系為了提高學生的質量,使其更能適應社會需求,安徽中醫藥大學積極進行教學改革,要求轉變教育思想,改變以前課堂教學的形式和對學生的評價體系。為此,在中西醫結合專業分子生物學的評價體系中,初步建立形成性評價。評價體系主要包括考勤(10%)、課堂問題(20%)、每章科學問題討論(20%)和試卷成績(50%)課堂提問主要是每次課教師準備三個問題,讓學生回答,根據回答情況,進行評分。每章科學問題討論采用PBL形式,分組完成,最后給于評價。這種方式實施極大的調動學生的積極性,根本上改變之前僅依靠期末試卷帶來的學生惰性式學習習慣,培養了學生的學習興趣,課堂氣氛活躍,學生課下投入的時間大大提高,學習的自主性和能動性都得到大大增強。和一些形成性評價相似,課時、場地的限制和教師與學生比例失調限制了這種評價體系的實施。五結語分子生物學是生命科學的分支,是中西醫結合臨床醫學生必須熟練的基本知識和基本技能。在分子生物學的教學過程中,要密切聯系臨床的實際應用,及時聯系科學研究動態,才能激發學生的學習興趣,培養學習的積極性和調動學生自主學習的能力,使他們不僅能現在掌握分子生物學的基本知識,還能在未來工作中繼續跟蹤醫學分子生物學的發展,適應社會對新型中西醫結合專門醫療人才的要求。
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