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不僅課程設置的間斷使初高中生物課學習的跨度加大,而且,初高中教材版本的不統(tǒng)一、不配套也會使學生對生物科學的認知無法達到螺旋式上升。這樣,雖然在新課標中初高中生物課程主題基本一致,但由于初高中教材所用版本不同,教學內容差別較大,學生知識體系也會存在斷層。
一、初中生物教學應做好第一銜接
課程學習的斷層,需要生物教師在教學中加以處理和銜接。很多初中教師認為銜接工作只是高中教師的事,與初中教學無關,筆者認為不然。初中與高中的生物教學內容存在內在的聯(lián)系,學生學習生物學的興趣也是從初中開始培養(yǎng)的。生物教師恰恰應在學生的初中階段做好課程教學的第一銜接。如果初中生物課堂教學能主動與高中生物課堂教學進行銜接,那么,無論是對于培養(yǎng)學生學習生物學的興趣,還是對于實現(xiàn)初高中教學的有效銜接,都是至關重要的。
面對學生間斷兩年的生物課程學習,初中教師如何做好課程銜接的第一步工作?經過很長一段時間的反思和實踐,筆者認為,只有堅持以構建生物核心概念為目標,以反映生物科學主題為主線來開展教學活動,才能讓學生深入理解核心概念,并將生物科學的概念和思想方法靈活地運用到實踐中,在高層次上實現(xiàn)課程學習的連續(xù)與過渡。
二、構建生物核心概念,有效實現(xiàn)課程銜接與過渡
生物學核心概念是生物學最核心的概念性知識,包含了概念、原理、規(guī)律等,是生物學的學科骨架。這樣的概念能反映生物學科的本質,統(tǒng)攝學科的一般概念,可以揭示一般概念之間的聯(lián)系。圍繞核心概念的各種學習活動和訓練,不僅能幫助學生領悟生物科學的思想主線,還有利于幫助他們理解一般概念之間的聯(lián)系,整合自己的學科知識體系。在初高中兩個學段的教學中,如果教師們都能夠堅持以建構核心概念為目標,那么,學生的生物基礎知識、基本技能會不斷得到強化,生物核心概念也會潛移默化地形成。而核心概念一旦建構成型學生則很難遺忘,這對解決初高中生物教學銜接的難題具有重要意義。
1.研究新課程標準,在初高中全學段范圍內分析核心概念
課程標準是確定核心概念的綱領性文件,是支撐生物科學主題不可或缺的教學元素,也是確定核心概念、教學目標、教學銜接點的依據。為此,初中生物教師必須先通讀初高中課程標準,全面把握初高中教材的知識體系和核心概念,全盤梳理初高中教材內容銜接點,并根據學情需要確定具體適當的教學目標;并且圍繞核心概念作適度拓展,使學生的生物學習能夠以核心概念為聯(lián)結點形成有機的整體。初中教師還應參加高中課程研究培訓,及時了解高中學段課程改革的進展。如有條件,還可以向學校申請初高中大循環(huán)的教學工作,加強對銜接問題更深刻的認識。
以“生態(tài)系統(tǒng)的結構”這一節(jié)(北京版初中生物第四冊第十六章第一節(jié)和人教版生物七年級上冊第一單元第二章第四節(jié))的教學設計來說,教師應把“生態(tài)系統(tǒng)”這個核心概念放在初中和高中兩個學段教學內容中去分析。
在初中教學內容中,有關“生態(tài)系統(tǒng)”的內容有生態(tài)系統(tǒng)的結構、生態(tài)系統(tǒng)的功能、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這一節(jié)學習的是生態(tài)系統(tǒng)的組成、食物鏈和食物網、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調節(jié)能力等內容??梢钥闯?“生態(tài)系統(tǒng)”這個核心概念的理解對學生掌握生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的關系、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構、食物鏈與食物網等重點內容起著關鍵性作用。
在高中生物必修部分的三個模塊(包括“分子與細胞”“遺傳與進化”“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”)中,有關“生態(tài)系統(tǒng)”的教學內容與“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊密切相關。高中課程必修部分選擇的都是生物科學的核心內容,同時也是現(xiàn)代生物科學發(fā)展最迅速、成果應用最廣泛、與社會和個人生活關系最為密切的領域。利用各種教學方式構建“生態(tài)系統(tǒng)”這個核心概念,能夠讓學生很容易理解生態(tài)系統(tǒng)的結構,對生態(tài)系統(tǒng)中各組成部分之間的相互關系產生深刻的印象,也對分析和解決生活中的實際問題產生很大幫助。從近處說,這為接下來的兩課時深化“生態(tài)系統(tǒng)”這個核心概念起到了“修橋鋪路”的作用;從遠處看,這為高中學段繼續(xù)學習“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”打下堅實的基礎。
鑒于以上分析,筆者的教學設計始終以穩(wěn)態(tài)與環(huán)境科學主題為指引,以理解、掌握和應用“生態(tài)系統(tǒng)”這個核心概念為目標,開展各種形式的課堂教學活動。
2.根據學情確定和調整教學目標
要順利地達到構建核心概念的目的,教師還需要根據學情確定和調整具體的教學目標。筆者利用四個平行班的教學,根據課堂反饋反復分析,反復調整和改進教學設計,使教學目標能夠符合學生的實際。
從筆者所教學生的基礎看,學生在學前已具備了諸如環(huán)境因素、環(huán)境對生物的影響、生物對環(huán)境的適應和影響等知識儲備,能夠對簡單的文字資料、圖片資料作出一般的觀察、分析和信息處理。因為這節(jié)內容與實際生活緊密相關,所以學生的學習興趣很濃,積極性很高,但學生在對生物學專有名詞的理解上存在一些困難,如不易接受營養(yǎng)級、初次級消費者、生產者的社會學概念與生物學概念的區(qū)別等。特別是讓學生深入理解“生態(tài)系統(tǒng)是一個有機的統(tǒng)一整體”和“結構與功能相統(tǒng)一”等學科觀點,有較大的難度。對此,筆者選擇在提高學生學習興趣和啟發(fā)學生探索上下功夫,制訂和完成較高的教學目標。
(1)知識目標:知道生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構;舉例說明生產者、消費者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能類群;圖解生態(tài)系統(tǒng)各種組分之間相互關系;舉例說明生態(tài)系統(tǒng)中生產者和消費者之間的營養(yǎng)關系,理解食物鏈和食物網是生態(tài)系統(tǒng)內物質流動和能量傳遞的渠道。
(2)能力目標:通過學生制作生態(tài)瓶的過程,進一步培養(yǎng)學生觀察、記錄、分析、推理和交流的能力;通過分析生態(tài)系統(tǒng)中各種組分之間的相互關系增進學生信息處理的能力以及比較分析和歸納的能力。
(3)情感目標:認同生物與環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體,從而樹立“人與自然”和諧統(tǒng)一的觀點;強化學生保護生態(tài)環(huán)境的意識。
3.根據教學目標設計教學流程和方法
在教學中,筆者先通過引導學生分析客觀事實歸納出一般的認知性概念,如非生物環(huán)境和生物環(huán)境、食物鏈和食物網、物質循環(huán)和能量流動等,再構建核心概念――“生態(tài)系統(tǒng)”,為將來建構“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中的核心概念――“穩(wěn)態(tài)”打下堅實的基礎,也為認識生命系統(tǒng)的環(huán)境、調節(jié)與“穩(wěn)態(tài)”找到一個宏觀的視角。(見圖)
筆者借助多媒體課件,運用“引導―探究”式的方法,采取講授與討論相結合、比較與歸納相結合等多種教學方法,使抽象的理論變得形象、生動。組織學生在興趣中逐步深入教材的內容,達到主動學習的目的。
4.根據教學流程細化教學過程
“生態(tài)系統(tǒng)的結構”教學過程設計
(1)導入
播放音樂視頻集錦,內容是北京市昌平區(qū)幾處學生熟悉的生態(tài)園:北京綠色農業(yè)生態(tài)園,盛世源生態(tài)園,百辰生態(tài)園,浩華綠色生態(tài)園,英達生態(tài)園,紅櫨生態(tài)園。可提問:這些場所為什么叫生態(tài)園?你根據什么認為生態(tài)園就是生態(tài)系統(tǒng)?
(2)生態(tài)系統(tǒng)的成分
向學生展示生態(tài)瓶,這是同學們初中甚至小學就接觸到的小型生態(tài)系統(tǒng)――生態(tài)瓶,引導學生分小組討論:①生態(tài)瓶內有哪些成分?②生態(tài)瓶內各成分的關系怎樣?學生交流,教師適當評價。
以上同學們探究了小型生態(tài)系統(tǒng)――生態(tài)瓶的成分及各成分之間的關系,現(xiàn)在再來看看生態(tài)園在成分上與生態(tài)瓶有什么異同點?學生識圖探究,教師引導學生在自己的練習本上總結生態(tài)園與生態(tài)瓶在組成相同點。小結生態(tài)系統(tǒng)的組成。
討論:生態(tài)系統(tǒng)各成分間的作用和關系如何?指導學生觀看視頻:生物與非生物環(huán)境的關系,生物與生物環(huán)境的關系。引導學生分析各個生物因素的功能與地位:生產者、消費者和分解者。
(3)食物鏈與食物網
在生態(tài)系統(tǒng)中,生產者與消費者之間由于食物關系而形成的聯(lián)系叫做食物鏈。以草原生態(tài)系統(tǒng)為例組織學生分析討論生物之間的營養(yǎng)供應關系,請學生在練習本上寫出幾組食物鏈,利用實物投影進行講評。向學生闡述食物鏈中的初級消費者、次級消費者、三級消費者以及營養(yǎng)級的判斷。判斷諺語“螳螂捕蟬黃雀在后”是不是一條完整的食物鏈。激發(fā)學生興趣,調節(jié)課堂氣氛。
實際上,在一個生態(tài)系統(tǒng)中,食物鏈并不是單獨孤立的,而是許多條食物鏈彼此相互交錯連結成復雜的營養(yǎng)關系,形成食物網。
游戲:食物網中的生物角色關系。
引導學生討論:食物網上某一生物的增加或減少對整個生態(tài)系統(tǒng)有何影響。
請學生分析:在生態(tài)系統(tǒng)中,某一生物的增加或減少會對整個生態(tài)系統(tǒng)有什么影響(包括分析種群變化)。
(4)生態(tài)系統(tǒng)的結構
討論:你對“生態(tài)系統(tǒng)中非生物環(huán)境與生物環(huán)境是相互作用的”如何理解?你對“生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分是統(tǒng)一的整體”怎樣理解?
課堂反饋:請學生用5分鐘時間在練習本上總結生態(tài)系統(tǒng)的結構。
(5)閱讀思考
資料:內蒙古沙漠禁牧10年又見風吹草低。10年前,內蒙古正藍旗的4萬畝草原,因為過度放牧,變成沙漠。10年間,中科院的科學家們開始治沙試驗,“無為而治”,禁止放牧,讓沙地自行修復。10年后,草原上重現(xiàn)草色,到夏季,牧草的平均高度預期會超過1米,最高的能達到1.8米。
思考:人類對生態(tài)系統(tǒng)有何影響?
關鍵詞:生物學核心素養(yǎng);概念教學;實驗教學
引言:
對于生物學核心素養(yǎng)的理解以及進行高中生物概念教學和實驗教學的整合性研究,其前提都離不開對于核心素養(yǎng)的理解。核心素養(yǎng)是新時期教育改革中所提出的一個全新的命題,是指“生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,突出強調個人修養(yǎng)、社會關愛、家國情懷,更加注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐”。從這一概念中,我們不難看出,所謂核心素養(yǎng)的培養(yǎng),就是要扭轉傳統(tǒng)的應試教育以分數決定一切的僵硬模式,使學習的目的得以體現(xiàn),能力得以提高,讓學生更加全面的發(fā)展自我。
一、生物學核心素養(yǎng)概念的內涵
高中生物,雖然內容較為淺薄且基礎,但依然處處充滿了生命科學的基本要求,其對于生物學核心素養(yǎng)概念的明確依然是極其重要的,具體來說,主要有四點:
其一,是尊重生命的生命觀。什么是生命?生命是“生命是源于自然隨機事件且能在與環(huán)境互作中保留下來的具有新陳代謝和自我復制特征的物質形態(tài)”,生命與生俱來一律平等,沒有高低貴賤之分。尊重生命的生命觀是要求對于所觀察到的生命現(xiàn)象及其相互之間的聯(lián)動關系,以一種審慎客觀的態(tài)度來進行解論證。因此,在高中生物的學習中,學生應當在理解生物學概念性知識的基礎上,對于生命的結構與功能、進化與適應、穩(wěn)定與平衡、物質與能量的轉換有一個清晰地認識,并能夠用科學的道理去解釋認識生命現(xiàn)象,解釋生命現(xiàn)象。
其二,是理性的思維邏輯。生物學是屬于自然科學的范疇,其對于科學的思維有著極高的要求,要求學生們具備有歸納與總結、推理與演繹、批判性思維、辯證性思維等自然科學的思維邏輯,嚴謹、審慎、誠實、認真,基于這樣的科學態(tài)度,才能夠學好生物。
其三,科學的探究方法。對于生物學研究,注重實踐、觀察,不盲從、不輕信,以客觀數據說話,以正確的實驗理解。
其四,高度的社會責任感。生物學科的研究,在高中階段,尚屬于基礎,但已經具備了一定的社會影響性。生物學科的學習,必須具備有高度的社會責任感,要求宣揚健康的生活方式,尊重和關愛生命,尊重和愛護環(huán)境,在科學合理的范圍內進行生物實驗。
二、高中生物概念教學的內容
高中生物教學當中,概念教學為其基礎,同時也是傳統(tǒng)教學中最為重要的一部分。所謂概念教學,就是理解生物教學中許多重要的概念。以浙科版高中生物教材為例,在無機物那一課中,我們學習到了水的概念,知道水在細胞中的存在形式分為自由水和結合水這兩類。這一知識點的關鍵,就是掌握結合水、自由水這兩種水的概念。什么是自由水?它是以游離的形式存在的那種可以自由流動的水,這一類水占大多數。比如在植物的光合作用當中所涉及到的水,大多數都自由水。那么什么是結合水,就是在細胞當中已經與其他的物質相結合的存在,已經作為細胞存在結構的一部分。理解這兩種水的形態(tài)至關重要,他的概念清晰,不僅是能夠了解這兩種水的區(qū)別,更是有利于理解什么是是新陳代謝和新陳代謝中水的的變化。那么在新陳代謝旺盛的時候,自由水的含量會升高,而在新陳代謝降低的時候,自由水的含量也就隨之降低。此外,還有自由水的生理功能,其不僅是一種良好的溶劑,而且是是一種運輸介質,可以運輸營養(yǎng)物質和新陳代謝的廢物,同時也可以調節(jié)體溫。在調節(jié)體溫這一知識點上,我們知道為什么發(fā)燒的時候,人要多喝水,其實就是要加快自由水的流動,加快新陳代謝的速度,從而盡快的把病毒排除。由此可見,掌握概念知識非常重要。傳統(tǒng)對于高中生物概念教學的內容,主要集中在講的一方面,即講解知識點,然后附帶進行拓展。在新教改的背景下,這一傳統(tǒng)的模式遭到了否定。還是在上文中對水的學習,應該讓學生們對于水本身的作用進行自主學習,在自我理解的基礎上,舉出相關的例子,然后由老師來判斷是否正確,經過這樣的學習,才能夠對概念知識把握的更清楚。
三、高中生物實驗教學的內容
與概念教學相對的,是高中生物的實驗教學。實驗教學,其本質其實是對于知識點的具體認識,以便于加強掌握。例如在在呼吸作用的實驗當中,學生通過對于植物呼吸作用的具體實驗,來理解呼吸作用的過程。其是植物在細胞內進行一系列的氧化分解,易產生二氧化碳和水的一種過程,并在此過程中產生ATP,為植物的生長提供能量。通常來說,簡單的概念教學,并不能讓同學們對于呼吸作用有個深入的理解,而實驗教學,則可以通過物質的測定、前后對比,來清楚地暫時呼吸作用消耗了什么,產生了什么。當然,在傳統(tǒng)的教學里面,實驗教學的內容,多數以老師演示為主,學生的作用主要是觀察,理解。在新教改的過程中,這一過程也變成了,在老師的指導下,學生親自設置實驗的步驟,并進行動手實驗,從而使實驗的實踐性大大增加。很多學生通過自己設計實驗,理解實驗的步驟,并在之后的學習中,逐漸深化這些理解,從而加強了相關知識點的記憶。
四、基于核心素養(yǎng)的概念教學與實驗教學的整合教學模式
所謂概念教學和實驗教學的整合,就是要將這兩類教學模式變成不可分割的有機整體,以概念教學促進實驗教學,以實驗教學來強化概念教學,從而整體的提高高中生物教學的課堂成效。例如在上文中所說的水的分類和呼吸作用的實驗當中,二者原本是不相干的兩部分知識內容,但其內在卻存在著重要的關聯(lián)。在呼吸作用的實驗中,所涉及到的,產生的水,就是自由水。細胞在有氧的參與下,通過多種酶的催化作用,把葡萄糖等的有機物徹底的分解產生二氧化碳和水,釋放能量,產生許多的ATP,或沒有氧氣參與的無氧呼吸,最終還是產生水。而與呼吸作用的實驗相反,我們還有另外一個實驗,即光合作用的實驗。在光合作用實驗當中,植物從外界吸收了二氧化碳和水,然后進行光合作用,呼出空氣,其過程上與呼吸作用是相反的。這些實驗當中,水都是作為一種重要的元素而存在并參與其中的。那么對于水的概念的理解就極其重要。
從這一點,我們可以看出,某種程度上來說,概念教學為實驗教學提供了基礎性的概念。例如如果不能夠理解自由水和結合水的概念,在之后凡是涉及到水的知識點當中,都會存在問題。而同時,實驗教學可以進一步強化對于概念的理解。例如在上文中,關于呼吸作用和光合作用的實驗,與水的參與,可以進一步強化對于自由水和結合水的概念的理解,從而使概念教學更上一層樓。因此,與傳統(tǒng)的教學模式中,將概念教學和實驗教學分離所不同,新教改之下的教學方法,是將二者緊密結合,其最終的目的就是基于生物學核心素養(yǎng)來促進能力的提升,最終培養(yǎng)出高素質的人才。在當前,很多高中生物教學當中,這一方法已經進行大量的普及,其意義非凡,充分體現(xiàn)了生物學核心素養(yǎng)的基本要求。
總結:
綜上所述,我們不難看出,當前,針對“核心素養(yǎng)”進行的教學以及卓有成效,尤其是在高中生物的教學當中,很多老師已經意識到了將概念教學與實驗教學進行整合教學,在傳統(tǒng)的教與新時代的學的基礎上,進行一種新的整合互動,從而使學生真正做到掌握知識,提高能力。由此也為高中教育的改革開辟了一條可供啟迪的新的路徑。
參考文獻:
[1]鄧永鵬. 利用“七步逐層推進法”進行高中生物學核心概念教學的研究[D].陜西師范大學,2014.
關鍵詞:美國教材;核心概念;物質的量;建構
文章編號:1008-0546(2014)01-0015-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.005
《普通高中化學課程標準(實驗)》對“物質的量”的教學要求是:從引入物質的量的必要性入手,認識摩爾是物質的量的基本單位,能用于進行簡單的化學計算,體會定量研究的方法對研究和學習的重要作用。
由于摩爾、物質的量、微粒、阿伏加德羅常數等名詞的同時出現(xiàn),且彼此間聯(lián)系緊密,造成了學生的認知困難。幫助學生建構完整的物質的量概念系統(tǒng),有利于學生運用宏觀和微觀相結合的思維方法思考問題,使化學更貼近生活實際,對整個中學階段的化學學習都將起著非常重要的作用。
如何幫助學生有效建構“物質的量”的概念,美國高中主流理科教材《化學:概念與應用》,或許能給我們帶來一點啟示。
一、故事開篇,引入概念
教材以俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛將收藏了65年的40桶硬幣存到銀行,銀行工作人員清點硬幣的方法導入。文字旁的一幅鋪滿硬幣的圖片,更是以強烈的視覺沖擊喚起學生的學習熱情。由此提出問題,正如銀行工作人員清點硬幣一樣,化學家也要計算原子、分子或其他微粒的個數。但是和銀行工作人員不同的是化學家不會一個一個地數,因為物質的微粒是如此之小而數量又是如此巨大 。那么,不用數數的方法,又如何確定一份樣品中物質的微粒是多少呢? 該教材創(chuàng)設的情境以生活經驗為起點,具有真實性、針對性、情感性,能有效調動學生的有意義學習,為主動建構奠定基礎。
《普通高中化學課程標準(實驗)》在課程的基本理念中也提出:“從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發(fā),幫助學生認識化學與人類生活的密切關系,關注人類面臨的與化學相關的社會問題……”。
二、迷你實驗,認識概念
為了幫助學生進一步認識“物質的量”,該教材設計了一個與日常生活緊密聯(lián)系的簡單實驗——計數一袋紐扣的數量。實驗步驟:①數10枚紐扣并稱其質量,記錄結果。②稱量并記錄空塑料袋的質量。③將袋子裝滿紐扣,并封好口袋。④稱量并記錄其質量。分析與討論:①袋子中有多少紐扣?②說明你是如何確定這個數量的?
該教材中的“迷你實驗”短小精悍,能讓學生切身體會化學的樸素與激情。正如“讀書破萬卷,不如行萬里路”一樣,每個“迷你實驗”都將勝過學生數小時的苦讀。
三、類比教學,理解概念
該教材用日常生活中計數雞蛋、發(fā)卡、夾子、打印紙等來類比科學家計算原子、分子等微觀粒子的方法(見圖1)。
學生所擁有的有些日常概念可以促成科學概念的學習,因此我們必須將日常概念看成是逐步形成科學概念的一個必要前提和準備階段。如果能將學生的日常概念利用起來,不僅能激發(fā)學生的學習興趣,還能有效達成對新概念的理解。
四、樣例展示,應用概念
為了幫助學生理解、應用“物質的量”,該教材從四個不同的角度設計了4個樣例,每個樣例均提供了規(guī)范的、詳細的解答過程。
樣例1:計算樣品中元素原子的數目
一根鐵棒的質量是16.8g,那么這根鐵棒中含有多少個鐵原子?
樣例2:計算化合物中所含粒子的個數
一份氧化鐵粉末的質量是16.8g,那么其中含有的氧化鐵粒子數是多少?
樣例3:計算不同物質的量的化合物的質量
含有7.50 mol H2O分子的水的質量是多少?
樣例4:推測產物的物質的量
3.75g氮氣與氫氣完全反應時,生成氨氣的物質的量是多少?
樣例學習對學生認知技能的獲得有巨大促進作用,能極大調動學生學習的主動性和積極性,更易為廣大學生所接受。
五、適量習題,鞏固概念
該教材在本節(jié)復習題中從三個角度(理解概念、理性思維、化學應用)設計了5道習題來鞏固“物質的量”這一概念。其中包含以日常生活和工業(yè)生產為背景的題目,它們在鞏固、反饋學生所學知識的同時,還能讓學生體會到化學知識的實用性,從而激發(fā)學生更強的學習動力,適量的訓練還有助于提高學生應用所學知識解決實際問題的能力。
建構主義啟示我們,在教學過程中要注重學生的主體地位,發(fā)揮學生在建構過程中的積極作用,充分借助他們已有的知識經驗和學習過程,主動建構概念系統(tǒng)。美國教材《化學:概念與應用》為我們提供了一個典型的范例。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學課程標準 (實驗)[S]. 北京:人民教育出版社,2003:20-22
[2] 王祖浩等. 化學概念與應用[M]. 杭州:浙江教育出版社,2008
核心概念教學是小學科學課堂教學的一條重要途徑。教師可以通過合理的設置,幫助學生們在知識點的掌握了解基礎上,構建核心概念,增強學生對相關知識的理解和掌握,培養(yǎng)學生的學習能力。
一、小學科學核心概念教學概述
核心概念是指知識內容的核心概括,是一種教師必須清晰呈現(xiàn)給學生們幫助其充分理解記憶準確應用的關鍵信息。
人的知識結構是金字塔形狀的,最下底層是學科視角下的零碎的知識點,往上是學科視角下的核心概念,再往上是跨越學科的統(tǒng)一概念,最上面則是所有知識理論的統(tǒng)攝概念。越高級層的知識越精練,越概括,越往下層的知R越龐雜、瑣碎。而根據相關研究,人們對于越凝練的知識越容易長久地記憶和理解,越易于形成知識的體系框架,而對于零碎、龐雜的知識點的記憶則沒有太大意義。
所以,根據小學科學的學科教學目標和小學生的學習能力出發(fā),進行學科的核心概念教學是最適宜的、最有利的教學方式。
二、小學科學核心概念教學存在的問題
在小學科學核心概念教學中往往存在以下問題。
(一)忽視核心概念教學
部分教師由于沒有正確認識到核心概念教學的重要性,而在實施教學的過程中忽視了核心概念教學。學生跟隨教師的課程安排設置,學習和理解了大量的知識信息,但是卻難以形成核心關鍵的體系線索,難以完成知識框架的構建,難以長久記憶龐雜的知識點,也難以在需要時恰當抽取相對應的知識點進行運用。
(二)核心概念的構建契機不合理
核心概念的構建需要安排合適的契機,教師應圍繞這一點進行細致的教學設計。根據知識體系的金字塔原則,可以發(fā)現(xiàn)從學科角度出發(fā),核心概念實則是學科知識內容的概括凝練。教師在引導學生構建核心概念時,應注意首先搭建扎實的學科知識基石,將核心概念分解到客觀現(xiàn)實的典型案例中,幫助學生理解滲透,組成核心概念框架,最終完成核心概念的構建。部分教師在構建核心概念時,在學生未完成知識內容的掌握前過早地提出核心概念,不利于學生掌握核心概念。
(三)核心概念教學方式刻板僵硬
核心概念的教學方式貫穿整個小學科學教學過程。部分教師的核心概念教學方式十分刻板僵硬,直來直往,生硬灌輸給學生,缺乏核心概念搭建的線索和鏈條。學生難以跨越具體的基礎知識點和凝練的核心概念之間的鴻溝,無法實現(xiàn)核心概念的知識體系的構建。
三、小學科學核心概念教學問題對策探究
針對以上問題,可以從以下幾方面進行改善。
(一)重視核心概念教學
教師應充分認識到核心概念教學的重要性,并在課程設置中恰當插入該環(huán)節(jié),幫助學生共同搭建知識框架體系,建立知識存取庫。只有教師自身首先認識到核心概念教學的重要意義,才能對學生進行有效的引導,幫助學生完成核心概念的自主構建,有效遷徙等。
(二)掌握適宜契機構建核心概念
掌握適宜的契機構建核心概念,是小學科學核心概念教學的重難點。通常,教師會在基礎知識教學完成后進行核心概念的構建,因為此前的知識內容教學已經幫助學生打好了基礎,再拋出核心概念,抽取知識脈絡則更加水到渠成。
例如,在小學科學三年級下冊第三單元《溫度與水的變化》第三課《水結冰了》和第四課《冰融化了》的知識教學過程中,要選擇典型的、日常的、學生熟悉的客觀材料作為教學工具,可以選擇冰塊和常態(tài)水作為對比進行教學。學生可以自己觀察冰塊和常態(tài)水的不同,并通過溫度計進行測量。并通過做實驗觀察水結冰的過程和冰融化的過程,自己得出部分結論。在事實基礎教學的前提下,再由教師進行引導,拋出“水和冰隨著溫度的改變而可以相互轉換”的核心概念,此時學生雖有疑惑,但是在教學材料的驗證下,教師的輔助下,更易接受和理解。
(三)通過“問題鏈”靈活踐行核心概念教學
在核心概念構建中,邏輯鏈條是幫助學生搭建知識框架體系的關鍵。教師應針對學生現(xiàn)階段的學習情況和知識掌握程度,拋出適當的“問題鏈”,引領學生一步步從基礎知識點邁步進入核心概念的殿堂。
如在“磁鐵的兩極”教學過程中,基礎知識點是磁鐵能吸鐵,這種性質叫磁性,而磁鐵上磁力最強的部分叫磁極,磁鐵都具有南北兩極。那么如何從這些基礎知識點推導出“磁鐵兩極”的核心概念呢?教師可以一步步設計“問題鏈”,并幫助學生解決問題。如兩只磁鐵共有兩個南北磁極,那么四個磁極之間是什么樣的關系呢?學生通過動手實踐,很快就能發(fā)現(xiàn)“同極相斥、異極相吸”的結論。教師可以繼續(xù)引導,兩塊磁鐵合并在一起磁力是增大、減小還是不變呢?學生通過對磁鐵的擺布實踐,也能很快回答出這個問題。磁鐵如果異極相吸地放置在一起,磁力會增加,而如果同極相斥地硬綁在一起,磁力只會減小。通過一個個問題的啟發(fā)、探究和解決,學生們能夠從基礎知識和客觀實踐中逐漸推導出核心概念。
筆者認為,化學核心概念是處于化學學科中心的知識,是化學學科的主要內容,并具有能有效地聯(lián)系其他概念的屬性。例如,定量研究是化學研究的重要方法,其知識貫穿于整個中學化學內容中。通過定量研究中量的思想,有助于將質量和物質的量這兩個重要的物理量聯(lián)系起來(質量是宏觀上量的積累,物質的量是微觀粒子數目的積累),所以定量研究可以看做是中學化學階段的一個核心概念。
一、核心概念在教學中的作用
根據化學知識的特點,可將化學知識分為三類:理論知識、事實性知識和操作性知識。理論知識可以包括化學概念(如物質的量)和化學理論(如物質的結構理論),是中學化學的骨架。事實性知識主要指的是元素化合物知識,是理論知識的承載,也是中學化學的重要組成部分。操作性知識主要是實驗操作、實驗技能等。本文認為核心概念能有意義的組織和引領理論知識和事實性知識。
奧蘇伯爾在有意義的學習中提出了下位學習法(如圖1)。下位學習法是指在上位概念1的引領下,聯(lián)系已有的知識,通過同化的方法學習新的知識的過程。本文認為在下位學習法中,概念1即是核心概念,它的作用是引領和組織零散的知識。
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圖1 下位學習
同樣,在化學教學中,也應為新知識尋找理論歸屬即核心概念,在核心概念的引領下,將新知識的學習與已有知識的建立聯(lián)系,使新知識的學習成為一個同化的過程,構建以核心概念為中心的知識網絡。
二、核心概念引領作用在化學教學中的應用
新版化學教材涉及兩個必修、六個選修模塊,每個模塊中又包含3~7個專題不等。將如此多的專題有意義的聯(lián)系起來的關鍵,就是核心概念。
(一)核心概念與事實性知識教學
元素化合物知識在學生頭腦中一直是以內容繁多、雜亂的形象存在,被普遍看作是學習的負擔。事實上,學習元素化合物知識的意義不是識記化學反應方程式,而是充實、豐富學生化學理論。因此在教學中,教師應為其找到理論歸屬,即圍繞核心概念展開教學。
例如,化合反應是學生學到的第一個反應類型,之后教師會以化合反應的教學模式為范例,講授置換反應、分解反應、復分解反應。因此學生對化合反應這個概念一般都能掌握。高中階段,化合反應等基本反應類型還會成為氧化還原反應的教學切入口,可見它們在中學化學中占有一定地位。因此可將它們看做是化學核心概念,并在教學中應充分發(fā)揮它們的引領作用。
以化合反應為例,首先根據反應物的特征,將化合反應分為三類:(1)兩種單質的化合反應;(2)一種單質和一種化合物的化合反應;(3)兩種化合物的化合反應。其次建立初步的分類架。根據學生高中階段學到的化學反應知識,又可以具體的將單質分為金屬和非金屬,建立如表一的框架。繼而考量蘇教版必修一中出現(xiàn)的化學反應發(fā)現(xiàn):硅的化合物與硫、鈉、氮等單質的化學反應一般都是化合反應,并可將它們補充到以化合反應為核心概念建立的框架中。同時發(fā)現(xiàn),教材中出現(xiàn)的4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3這種由三種反應物反應生成一種生成物的反應,和SO2+O2 ■ SO3這種可逆反應,也可以歸屬為特殊的化合反應。因此就建立起一個完善的化合反應概念框架(如表一)。
通過如此的歸納發(fā)現(xiàn),蘇教版必修一中很多化學反應都可以歸納到表一中。結合化合反應概念特點,無疑減輕了學生的記憶負擔。對于置換、復分解、分解反應也同樣如此。
教師在講解事實性知識時,要聯(lián)系核心概念,在其引領下擴大學生原有認知結構,使新知識變成可以被核心概念同化的分支,以此來建立整體的化學觀。
(二)核心概念與理論知識性知識教學
與元素化合物知識不同,理論性知識的特點是較強的抽象性、邏輯性、概括性。在教學中發(fā)揮核心概念的引領作用,在已有知識的基礎上展開教學,能減少新概念的陌生感。
以物質的量的概念教學為例?,F(xiàn)有的教學設計,多是從物質的量的概念入手創(chuàng)設情境,使抽象概念形象化。其中比較典型的是快速數出募捐的零錢、快速數出大米的情境創(chuàng)設。筆者認為在物質的量的概念教學中,除了上述教學策略之外,發(fā)揮核心概念作用的教學,也會有積極的效果。
物質的量是中學化學的重要概念之一,是表示微觀粒子數目的集合體。由于學生在生活中不常接觸到這個物理量,并且從概念的描述上并不能建立形象的模型,所以學生存在一定的學習困難。但是從定量研究的角度來看,質量和物質的量都是定量研究中的重要物理量,質量是表示物體所含物質的多少的物理量,物質的量是表示微觀粒子數目的物理量。微粒也是一種物質,因此可以說物質的量和質量就是在微觀和宏觀上相對的兩個物理量,它們可以通過摩爾質量建立有如圖二的概念關系,也可以說物質的量是質量的微觀表述。建立這樣的聯(lián)系后,就可以將陌生的物質的量轉嫁到學生熟悉的質量身上。在核心概念的引領下,聯(lián)系已有知識,在理解中突破了物質的量的概念教學。
四、結論
中學化學教給學生的不應該是化學概念和化學方程式的集合,而應是一個整體的學科思維。在知識呈現(xiàn)爆炸式的增長的今天,不能期望學校教育窮盡學生一生所需的知識。根據化學的特點,在中學教育中應肩負起培養(yǎng)學生解決問題的能力和深層次思考的責任。教師在教學內容的處理上,對于學過的知識不應棄之不理,應在核心概念的引領下,將其與新知識建立聯(lián)系,并結合學生的認知特點,有序的傳授知識,使學生構建整體的學科觀。這樣學生學習便有如上臺階一般可以有序、可持續(xù)發(fā)展。這便是以核心概念為中心的教學的主要思想。
[參 考 文 獻]
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[3]H?林恩?艾里克森.概念為本的課程與教學[M].蘭英譯.北京:中國輕工出版社,2003.
[4]M?P?德里斯科爾.學習心理學――面向教學的取向[M].王小明,等譯.上海:華東師范大學出版社,2008.