实验动物学的概念(6篇)
时间:2024-05-05
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自觉表象活动是巩固和增强表象的条件,是促进学生识记水平提高的重要途径。表象是认知的一种成分。学生需要掌握知识,积累经验,而经验是以认知结构这种主观形式存在的。知识经验既包括概念系统又包括观念和印象成分,后两种成分是直观形象的,也就是表象成分。这两种成分不仅是人们进一步获得系统知识的条件,还是他们的认知结构的重要组成部分,如实验装置电路图、理想化物理模型、操作技能等教材内容,本来就只能以表象形式储存在记忆里,在实验技能的学习中,内化的表象就是操作的指令信息,具体操作是按照表象进行的。
因此,在这类课程中表象的获得乃是基本的学习目的。正因为如此,为了使学生获得巩固的,以表象形式存在的知识经验,就必须强调有关的学习方法和途径。
由于表象具有动摇性和模糊性,就要通过自觉表象活动的途径去提高它的品质。
就是说必须遵循记忆规律,反复呈现表象,以期表象更加丰富和稳定,促进学生识记水平提高。物理实验也是自觉增强表象活动的途径之一。在物理实验教学中,教师要注意学生的表象活动和训练,当演示实验之后,不要急于进行分析,应当让他们回忆并复述实验现象,在巩固表象基础上去分析。表象又是人们从事实践活动的必要条件。在学生分组实验前,要求进行预习使实验装置仪器、电路图及实验过程在学生头脑里形成表象,储存在记忆里,这样头脑中构成了“做什么”和“怎么做”的表象。实验时,学生头脑中的表象就是操作动作指令信息,由于增加学生的预先的表象活动,实验效率明显提高。所以,在教学中专门通过自觉表象活动给表象以形成和复习的条件是必要的。
自遗表象活动是促进学生正确形成概念,掌握规律的条件,表象是事物的形象的反映,概念则是关于事物本质属性或内部关系的反映,概念是在表象基础上产生的,每一个具体概念几乎都有一个相对稳定的感性形象,称为概念的表象原型,否则概念就是空洞的。在物理教学中,建立某些由自然现象中抽象出本质属性的概念,如力、惯性、振动等,可以依靠学生大量的感性经验,也可以通过感知演示和实验,形成表象,进而抽象出概念。另外一些高度抽象的物理模型,如质点、理想气体、原子结构,都要通过图示或语言描绘的方式,建立类比和模拟性质的感知和表象成分,以引出相应的概念。如电流强度、电压这类概念的建立,可用“水流形式”等类比国案说明电压与电流的概念。有经验的教师,在讲授功的概念时,要善于用力推动物体使物体具有动能,手掷铅球等在头脑中的表象,起感性支柱作用。同样形成冲量的概念,像锤击铁钉,小球相碰,撞车等物理情景的表象是必不可少的。总之,应该抓住物理现象去讲概念,建立相应的物理表象,支持概念,而不能空泛地,纯理论讲概念,否则学生学到的物理概念很容易忘记、弄锗。在物理概念形成的思维过程中,物理表象是介乎知觉和思维之间的中间环节,是感性认识到理性认识的过渡阶段。有些物理现象和物理过程不能进一步被观察和感知时,物理表象成为记忆和想象的基础及具体思维的材料。物理表象逐渐地概括和抽象,离开直觉性基础,抽去形象的内容,就形成概念。如棱镜的采色光带的物理表象可以抽象概括成“光的色散”的概念。物理表象愈丰富直观,物理概念就愈发展愈深刻。物理表象的完善和准确会直接影响到物理概念的精确性。
关键词:教学概念;意义;形成过程;常见问题
文章编号:1005-6629(2013)7-0003-05
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
教学概念对于从事教育工作的人来说并不陌生,不少一线教师也会在自己实践的基础上提出某些教学概念。随着近几年来课程教学改革的发展,特别是教师考核制度对教学研究能力要求的提高,越来越多的一线化学教师开始关注、研究教学实践中遇到的问题,并且踊跃参与交流、讨论。但是,由于对教学概念形成过程及方法缺乏深入的认识,他们虽然拥有丰富的实践经验、能够发现有价值的研究问题,但在提出恰当的教学概念时仍存在较大的困难,会出现这样那样的问题。有鉴于此,本文拟对以教师为主体提出的教学概念的意义、类型、形成、界定及常见问题等做一些讨论,以促进教学研究更好地开展,促进教学经验更好地升华和推广。
1什么是教学概念
概念是反映事物(对象)及其属性的思维形式,教学概念则是反映教学活动中某种(类)事物(对象)及其属性的思维形式。
这里所说的教学事物大体上包括教学中的物和教学中的事两个方面。教学中的“物”不仅指教学中涉及的无生命的静物(例如有关的工具、中介物等),也包括教学中有生命的各种人物在内,比较恰当的称谓是“实体”。教学中的“事”则是指教学中的种种事件、现象,是在教学活动中发生和变化的。
教学活动是人的活动的重要类型之一。人的活动的本质是实践。构成人的活动过程的基本环节包括活动的目的、活动的手段、活动的对象和活动的结果,它们之间是相互联系、相互作用的。从横向上看,人的活动又可以分为“主体-客体”和“主体-主体”两大关系领域。其中,“主体-客体”关系领域包括实践活动、认识活动、价值活动和审美活动等;“主体-主体”关系领域包括人与人的各种社会交往活动,它们构成人的活动的基本层次。横向上的基本领域和纵向上的基本环节错综复合的稳定联系与关系总和,构成了人的活动的基本结构。人的活动过程具有多样性、复杂性和阶段性等特点。教学活动也具有人的活动的这些基本属性。
过去常把概念所反映的属性限定为本质属性。所谓本质是指事物固有的决定事物性质、面貌和发展并且规定和影响事物其他属性的根本属性,是事物的内部联系,由事物的内在矛盾构成,也是同类事物必然具有的最一般、最普遍和最稳定的方面。本质的对立面是现象;现象是本质在多方面的外部表现,通常能被人的感官直接感觉到,是事物比较表面的、零散的和多变的方面。本质主义认为:任何事物都有与复杂多变的现象相对的不变的本质,而且本质是唯一的,是属于事物自身的,不是外部强加的,也不依赖于外部的任何关系而存在;人能够透过现象认识事物的本质,科学研究的终极目标就是克服一切困难把握事物的本质;人对事物本质的认识就是真理,其他的都是伪知识。可见,本质主义信仰本质的存在并致力于对本质的揭示和追求。但是,20世纪以来,面对现实世界的相对性、复杂性、不确定性和非完全性,传统哲学家探究的不变本质受到普遍的怀疑和否定。例如,整体论者认为,本质主义只适用于认识简单事物,对于复杂事物(例如人体生命)而言,一旦被分割,将会因此丧失许多信息而失真。事物的复杂程度越高,由分割引起失真的程度就越严重,因此,应该从整体的角度来把握复杂事物。反本质主义认为,本质主义肯定事物的本质永远不变,认为研究者可以克服一切困难,通过研究能够认识本质并最终获得“终极真理”即本质,是“荒唐可笑”的:世间万物可能是像洋葱那样,现象和本质、形式和内容之间并没有清晰的分界线,它们可能共同融合于“洋葱瓣”之中,研究者若一瓣一瓣地剥下去,最后可能什么也找不到。因此,反本质主义认为本质问题是一个虚假的哲学问题,不承认本质的存在,拒斥现象和本质的二元区允认为终极本质观可能只是一种信仰,而非真实的存在。反本质主义还质疑本质主义对现象一本质认识的线性化和简约化,认为本质主义先验地把事物划分为现象和本质两部分,将事物的本质与事物的现象一一对应,在线性化认识事物的同时试图从纷繁芜杂的现象中找到号称本质的东西,以“本质”的东西取代或忽略现象和“非本质”的属性,把一切事物归结为“科学方法”处理的题材,“渴望共性,蔑视个性”,是不合理的。反本质主义是一种后现代的哲学观点,有其合理的一面,对我们正确认识和处理复杂事物,认识和处理一般与特殊、认识与实践、人文与科学之间的关系是有所助益的。
教学系统是开放的复杂巨系统,在这个背景下,我们认为教学概念只反映教学事物的重要属性,甚至于只反映教学事物的一般属性或者某些特征,不宜强调教学概念只反映教学事物的本质属性。例如,在20世纪80年代,国内常用“边讲边实验”来概括一种常见的实验教学方式,这应该算是一个教学概念。“边讲边实验”这个概念提出之后,这种教学方式就风行一时,在化学实验教学理论的形成和发展中占有一席地位,推动了当时的化学教学改革。但是它并没有反映这类教学方式的本质或重要属性,只是反映了这种教学方式的外部特征(作为实验教学的一种方式,把它称为“边实验边讲”可能倒确切一点)。之后,实验教学方式在这个概念基础上逐步发展,形成了实验-讨论法,“边讲边实验”这个教学概念似乎完成了自己的历史使命,就少有人提了。
广义的教学概念不但涉及教的活动和学的活动,还包含跟教学活动有关的其他方面,例如学科教学内容。狭义的教学概念只包含前者,不包括后者。本文主要讨论的是狭义的教学概念。
2教学概念的意义
列宁曾经用“自然科学的成果是概念”这句话来说明概念对于自然科学的重要性。其实,对于教育科学和教学工作来说,概念也同样是十分重要的。
一般地说,概念的意义主要在于:概念能概括同类事物,以压缩的形式表示大量事实、现象,从而便利于对事物的认识和陈述;概念能反映同类事物的重要特征,深化人们对事物的认识;概念是思维的基本单位,有了概念才能进一步进行判断、推理等思维活动;概念的形成是感觉的升华,是认识过程中的一次重要飞跃,标志着人的认识由感性阶段深入到理性阶段。
教学概念的意义还在于:
(1)为研究教学实践提供基础的理论工具
在新课程改革前,一些教学概念就为概括、研究化学教学实践提供了便利的理论工具,前面所介绍的“边讲边实验”概念就是一个生动的例子。随着新课程改革的逐步展开,越来越多的教学现象、越来越多的教学问题引起一线教师和研究人员的关注和思考,一些富有创意的新的教学概念也应运而生,例如展示课、研究课、常态课、家常课、“同课异构”、对话教学、学案、伪实验、“师源性化学学习障碍”……等等,这些概念的提出为进一步研究教学实践提供了基础的理论工具。
(2)推动教学实践和教学研究深化发展
教学概念能够推动教学实践和教学研究深化发展。例如,“研究课”、“同课异构”在推动教学多样化,推动教学研究,推动教学改革进一步推广和深化方面正在发挥越来越大的作用;“自主性学案”在落实新课程“以学生发展为本”理念,促进学习方式转变、促进学生发展方面具有积极的意义;“伪实验”这个概念则尖锐地揭露了形形旨在取消实验教学的说法和做法的实质,有利于坚持和巩固实验教学。
(3)补充、完善基本的教育理论体系
科学理论是有关规律(包括原理、定理、定律或规律)的集合,而原理、定理、定律或规律都是用有关的科学概念总结出来的,科学概念则是对科学事实进行抽象、概括的结果。这就是说,科学理论的完整体系是以科学事实为基础,由概念、用有关概念构成的基本规律(基本判断),以及对概念作逻辑推理得到的结论这3种成分构成的。如果不是这样,理论就不是科学的理论,就是不可靠的。没有科学的教学概念,就没有科学的教育教学理论;要根据教育教学实践的发展及时地、恰当地补充、完善基本的教育理论体系,就必须注重由教学实践形成新的教学概念;不及时地对新的教学事实进行抽象、概括,形成新的教学概念,就没有教育教学理论的发展。
(4)提升教师的教育教学水平
教学概念是在教学实践基础上概括出来的成果,它可以反过来成为教师认识教学和改善教学的工具。这是因为,感觉到了的东西,人们不一定能够理解它、把握它,而理解了的东西却能更深刻地感觉它、把握它。教师要具有较高的教育教学水平,仅仅具有感性经验是不够的,还要注意把感性经验上升为理性经验,才能够自觉地、必然地(而不是偶然地)提高自己的教育教学水平,并且取得好的效果。这就需要通过思考,将丰富的感觉材料转化成科学的教学概念,并且运用概念进行判断、推理等,以至于形成比较完整的理性经验。
化学教学概念是化学教育工作者总结、概括、推理出来的理论成果,其根植于教学实践的特点赋予了化学教学概念对于提高化学教学效果的成效。
3教学概念的分类
对教学概念可以从多种角度进行分类,例如:
根据教学概念所反映的对象的基本属性分为反映教学中的实体(有关的工具、中介物、人物等)的教学概念和反映教学中的事情(事件、现象等,如“拼图式合作学习”)的教学概念两大类。
根据教学概念的内容领域分为关于实践领域教学活动的教学概念(如“PBL教学法”)、关于认识领域教学活动的教学概念、关于价值领域教学活动的教学概念、关于审美领域教学活动的教学概念等。
根据教学概念所反映的对象在教学活动结构中的位置,分为(1)反映教学中的主体一客体关系的教学概念,具体包括关于教学活动目的的教学概念、关于教学活动手段的教学概念、关于教学活动对象的教学概念、关于教学活动结果的教学概念等;(2)反映教学中的主体-主体关系的教学概念,具体包括反映教导主体-学习主体关系的教学概念、反映学习主体-学习主体关系的教学概念、反映教导主体-教导主体关系的教学概念等。
根据教学论范畴分为:关于教育教学目的(或目标)的教学概念、关于教学原理的教学概念、关于教学组织的教学概念、关于教学内容的教学概念、关于教材的教学概念、关于教学过程的教学概念、关于教学方法的教学概念、关于教学工具的教学概念、关于教学效果及其评价的教学概念、关于教学中的教育的教学概念、关于教学研究的教学概念(如“元分析”、“复盘式评课”)等。
还可以根据教学系统的要素结构对教学概念进行分类,分为关于学习主体、教导主体、教学内容及其载体以及教学工具手段等要素的教学概念;关于各要素相互作用的教学概念关于系统运行的教学概念等等。
此外,从逻辑学角度看,教学概念也有单独概念与普遍概念、集合概念与非集合概念、正概念与负概念、实体概念与属性概念之分。
总之,教学概念涉及许多方面,这可以为教学概念的提出提供一点启示。
4教学概念的形成和界定
4.1教学概念的形成
在教学实践中,有关的事物反复引起人们的感觉,使人们产生印象,形成感觉材料。对丰富的感觉材料进行“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的抽象思维加工,就会形成概念,发生认识的突变(飞跃)。
在初期,由于思维加工深度不足,形成的概念大多是粗浅的、表象的,有些模糊不清,不能清晰表达,常常“说不清、道不明”,“只可意会,不可言传”,属于缄默知识(或缄默认识)之列;用它作出的判断、推理也常常是逻辑上不严密,经不起推敲、反思和批判的。实质上,这时的概念处于前概念、潜概念阶段,是概念形成过程中的“半成品”。
在经过足够的思维加工,弄清有关事物的重要属性、它跟其他事物的区别,以及它的同类事物等等之后,概念才能进入比较清晰、可以表述的阶段。接着,进一步明确概念的内涵、外延及其划分,对概念进行恰当的界定,并经过实践检验,才能最终形成科学概念。
总之,概念是抽象思维的结果,概念的形成通常要经过反复的科学抽象来逐步形成。只有经过科学抽象,不断地由表及里、去粗取精、去伪存真,撇除次要的属性,才能概括出一类事物的重要属性,从而形成此类事物的普遍概念。概念是在实践中逐步形成和发展起来的,是实践发展的产物。概念的内涵是否正确,外延是否恰当,都要由实践来检验。随着时间的不断推移,概念的内涵和外延也在不断地发生变化。概念是不断地修正、完善的结果,是否定、抛弃错误概念的结果。
概念的形成依赖于丰富的实践感知,也依赖于对丰富的感觉材料进行恰当的理性加工。在积累丰富的感觉材料方面,教学第一线的教师具有得天独厚的有利条件,只要他们掌握对丰富的感觉材料进行理性加工的科学抽象思维方法,就能够使丰富的感觉材料升华为科学的教学概念,从而使自身成为提出教学概念的主体力量。平时一贯坚持对教学实践活动进行细致和全面的观察、思考,注意做好观察记录、教学笔记、教学反思,并且善于运用科学抽象、科学思维方法进行总结升华等等,都有利于教学概念的发现和形成。
4.2教学概念的界定
科学的概念都必须进行界定,这是它跟日常概念的重要的和显著的区别。所谓“概念的界定”有狭义与广义之分:为了揭示事物的本质,人们常用下定义描述概念内涵的方法来反映事物的重要属性,狭义的概念界定即是指定义;广义的界定还包括明确限定概念的外延。
“属概念加种差”是科学概念最常用的定义方法,所谓种差是属概念下位的各个种概念间的主要差别。
在属概念或者种差难以明确时这种界定方法无法采用,常改用下列方式:
(1)罗列多种性质,形成性质定义;
(2)说明如何发生,形成发生定义;
(3)说明主要功用,形成功用定义。
它们都是属概念加种差定义的特殊情形之一。此外,还有词解式定义,即通过对有关字词做出解释或规定来明确概念含义,严格地说这不是定义。
一般说来,教学概念在初期不会进行界定,此时它还不是科学的概念。随着它被越来越多的人接受和使用,会有人尝试从语词角度说明其含义(词解式定义),并逐步出现对它作出性质定义或者发生定义、功用定义等。教学概念一旦被用“属概念加种差”方法作出定义,它也就跨入科学概念行列之中了。
概念需要用语词(词项)来表达,但是,概念与语词不是一一对应的,概念与语词之间存在着“一义多词”和“一词多义”现象,教学概念也不例外。在理论上,表达概念的语词(概念的名称)不过是一种符号、一种标志,用什么语词都可以,只要大家都接受就行了。在实际上,选择恰当的语词做概念的名称,能够有利于更多的人理解和把握概念,能够避免错误的理解和运用,因而是一件应该认真考虑的事。
5教学概念的常见问题
前已述及,教学概念有着多方面的意义。然而,不恰当的“教学概念”却会干扰人们的注意和正常思维,带来负面影响。片面地追求“新概念”,新名词满天飞,是学风不正的表现,令人厌恶。为了教学概念的健康发展,需要注意研究和避免不恰当的“教学概念”。为了说明问题,下面列举了一些例子,别无他意,尚祈读者不要“对号入座,自寻烦恼”。
5.1常见不当教学概念
常见的不当教学概念主要有:
5.1.1归属越位,概括不当
例如,有人把“因陋就简”理念、“安全实验”理念也归结为“化学实验中的科学理念”,把比较具体、下位的“因陋就简”、“安全实验”等理念跨位拔高,显然属于归属(概括)不当。
再如,有人提出“教师自身教学”来指称教师在边研究边实践中实现专业化发展的现象。实际上,人们很难把“教师自身教学”这个名称跟“教师在边研究边实践中实现专业化发展的现象”对应起来,也属于归属(概括)不当。
5.1.2故弄玄虚,特质不明
常常有人用数量词来概括某些教学过程、教学方法或者教学模式,例如×模块建构式教学;×步教学法;×环节教学法;×阶×步教学法……其泛滥程度已到了使一些编辑拒绝接受的地步。仅从名称根本无法了解其特质,而其中包含的环节和整体结构又特质不“特”;用数量词来概括,指称有故弄玄虚之嫌。
5.1.3搬弄名词,乔装打扮
例如,有人提出“先学后教”,光看语词,似乎提出者倡导“以学为先”、“以学定教”,然而看具体内容,实际上是以“练”代“学”,“先练后教”,“以练便教”,行的是“题海训练”之实。这说做法严重干扰了“以学为先”“以学定教”本来的正确含义。
再如,有人提出“信息化说课”概念,其主要内容并无信息化之实,只不过是借用“信息化”一词的光鲜而已。
5.1.4考虑不周,难经推敲
例如有人用“前备知识”来概括学生已有的认知基础、技能和生活经验等。粗看没有什么问题,细细一想,“备”字有准备之意。实际上,学生已有的经验未经激活是不能进入学习准备状态的,不宜称为“备”。
再如有人提出“生活化教学”是当前课程改革研究热点。所谓“生活化”是指从学生已有的生活背景和生活经验出发,创设学生熟悉的生活情境或为学生提供实践机会,把抽象的知识转化为生动的现实原型,与生产、生活密切联系,并应用到生活中。应该承认,这种主张对于部分教学内容是适用的、需要的,然而,用了一个“化”字就有了普遍实行、一概实行之意,这是欠妥的。
5.1.5涵义不明,令人费解
例如有人提出“实案”概念,“实案”一词颇令人费解,不细看其具体内容,根本想不到是指称有目的、有计划地加以实施的具体的方案及其操作过程。还有人提出“健康课堂”概念,一会儿说其目的是让学生健康地成长,一会儿说其内容是关于(身体)健康的知识,弄不清究竟是什么意思。
5.1.6“画蛇添足”,没有必要
例如,有人提出“学生实验时教师的友情提醒”这个教学概念。实际上,“提醒”一词已经足以说明问题,硬要再造一个概念,是没有必要的。
再如,有人提出用“实境”来表示“实际情境”,除了令人费解之外,没有什么必要。
在实践中还有其他种种情况,平时只要稍加注意就不难发现,这里也就不再列举了。
5.2纠正与预防
一个好的教学概念的提出,一定是“厚积薄发”的结果,否则就很容易出现这样那样的问题。要纠正和预防不当概念,首先是必须坚持形成概念的正确过程和方法,要勤于思考,多从正反两方面进行思考。其次,应注意端正学风和文风,实事求是,不“哗众取宠”。第三,要恰当地把握好“创新”的分寸,杜绝只顾“创新”而不顾真、美。第四,注意使用“共同体语言”:有志于开展教学研究、搞好教学的人实际上组成了像“科学共同体”那样的“教学研究共同体”,共同的语言是维系“共同体”的重要因素之一。因此,要注意学习、研究和使用“共同体语言”,自觉地把自己融入教学研究共同体之中。第五,要注意多学一点哲学,多学一点逻辑学,多读多看优秀的教育教学论文。
[关键词]概念教学实验解剖游戏快乐
[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)080107
概念在很多学科的学习中都占据着举足轻重的地位,在生物学科中也不例外。所谓生物概念,是指我们对生物及生理现象本质特征的一些认识。那么,教师如何实施生物概念教学,促使学生积极主动地自主学习、合作学习、探究学习?怎样才能使生物概念学习由枯燥变为有趣、由抽象变为形象、由被动变为主动呢?
一、运用生物实验进行概念教学
生物是一门实验科学,大量的实验、观察、操作、思考、讨论意味着生物学习过程的活动性,学生要获得生物学知识,既要动手更要动脑,既要观察更要思考。所以实验大大激发了学生学习生物的兴趣。
如,在对生物学中一个重要概念“细胞”的教学中,我采用了实验方式进行概念教学,学生主动学习的积极性非常高。我先把细胞的基本结构用概念图的形式展示在黑板上,然后把概念图中的概念分成不同的层次,并对这些概念进行初步的解释,而对于这些概念间的联系,则让学生通过实验去总结、去理解。
在实验中,学生对观察微观世界的物质非常感兴趣,我抓住学生的实验热情做文章,实施“做中学”的开放式教学,引导学生对显微镜下的物像进行仔细观察,要求学生分清层次,不能仅仅看见一团染色的物质就了事。我要求学生将概念图中的概念与显微镜中的物像联系起来,在微观世界里找到细胞膜、细胞质、细胞核、细胞壁、液泡、叶绿体等概念的位置。由于细胞膜极薄,即使仔细观察或改用高倍镜观察也难以见到,所以我要求学生实事求是,看到什么结构画什么结构,养成科学的实验态度。通过反复实验操作,每个实验小组都完成了既定的学习任务。
这节课的教学重点是动植物细胞的结构与功能。通过实验,学生深入理解了细胞的基本结构的概念,而且对各概念之间的层次关系有了一个较清晰的认识,特别是对动、植物细胞结构上的区别印象深刻。对于“细胞”这个生物学重要概念教学,在学生的动手制作、细心观察中教师完成了知识的传授,把比较抽象的微观概念通过辅助工具变成了现实的真切感受,而这一切都是学生在实验中完成的。
二、运用解剖进行概念教学
生物解剖(Dissect)要求剖开生物的躯体,以研究生物各器官的组织构造,所以解剖也是生物实验。只不过生物解剖较一般的生物实验更能消除学生的恐惧心理,更要求具有严谨的科学精神,更能提高学生的动手操作能力,让学生在操作中加深对生物概念的认识。
例如,在“人和动物的结构层次”一章,由于植物体的基本结构层次、人和动物体的基本结构层次,是今后继续学习的基础,所以本章概念的重要性显而易见。为了使学生理解器官的形成,真正掌握“人和动物的结构层次”一章中的概念,我安排了一次解剖鸡翅的实验。
鸟的翼是由前肢特化而成,是飞行的重要器官,这个器官是如何形成的呢?通过解剖鸡翅,学生就可以认识飞行器官的形成。学生在课堂上显得非常兴奋,为了避免秩序混乱,我把解剖实验小组的人数控制在2至3人。在学生动手之前,我先在黑板上写出一些概念,如“组织”“上皮组织”“结缔组织”“肌肉组织”“神经组织”“器官”等,我要求学生在本次解剖实验后,总结出以上概念的定义及其关系。
按照常规,教师应该先讲解剖鸡翅的顺序,但为了让学生更积极、主动、大胆地进行解剖,我让他们任意解剖,但要总结出解剖顺序的规律,说出怎么操作可以更快更好地完成解剖实验的目的。学生主动参与的积极性很高,每组学生边解剖边讨论,各抒己见,寻找最好的下刀方法。学生间分工协作,边观察边记录,在小组所写的实验报告上,每组成员又能统一思想。通过解剖实验,学生基本上都能区分鸡翅上发现的各种组织,以及各种组织在鸡翅中的位置,理解了组织如何形成器官的问题。在解剖过程中,由于鸡翅是学生比较熟悉的,所以它的功能无需多讲,教师只需作一些暗示则可,这样学生就能把结构和功能联系起来,给“器官”这个概念下一个较准确的定义。
通过解剖实验,学生在活动中合作,在合作中探究,在探究中提高了自主学习的能力,对生物概念的理解更准确,获得了生物概念的深刻认识。
三、运用生物游戏进行概念教学
“游戏是儿童最正当的行为,玩具是儿童的天使。”(鲁迅)初中学生天生好动,喜欢活动,对自己喜欢的东西很感兴趣,对知识学习的游戏尤为投入。所以,采用游戏的学习方式能够充分调动学生的情感因素,因为学生的思维情感在游戏中能够和谐发展。
如在教学“动物在生物圈中的作用”时,我设计了学生参与编制食物链和食物网的游戏。学生们情绪高涨、踊跃参与,他们不仅相互讨论,还各自展示自己的作品并分析其合理性和科学依据。为了使这个游戏达到教学目的,我不仅引导学生分析了不同生物之间的营养关系,还引导学生区分了“生产者”“消费者”“分解者”几个概念。学生在游戏中结合自己的生活体验,不仅明确了这些概念的含义,还由此逐步建立起食物链和食物网的概念。
在游戏中引入“生态系统”概念时,学生感受到了生态系统中的各种成员是相互依存、相互影响的,对“生态系统”概念有了一个更全面的认识。
在游戏中进行概念教学,学生大胆展示、踊跃交流,不仅对概念理解到位,而且还认识到人类不遵照客观规律、破坏环境、不善待生物所遭受的严重后果。由此可见,采用游戏的方式,进行生物概念教学不仅取得了良好的教学效果,而且还让学生在轻松愉快的学习氛围中准确掌握生物概念。
四、运用看图、画图方式进行概念教学
看图、画图教学方式,也是生物概念教学的重要方法之一。在采用这种方式进行教学时,教师首先要引导学生学会观察生物插图,然后再引导学生通过画图掌握生物概念。如在“遗传和变异现象”一课中插入漫画,学生在认真观察后,一般都能识别漫画中的生物现象,初步建立起遗传和变异的概念。教师在引导学生观察生物插图时还可以利用幻灯片将一些相关资料(如图片及文字材料)向学生展示,使抽象枯燥的概念形象化。
在学生看图的基础上,可以让学生动手画出生物关系示意图来辨析生物概念之间的关系。生物关系示意图以命题的形式显示了概念之间的意义关系,展示了概念之间的层级结构,但要结合具体的事例进行具体说明。
在章节及单元复习教学中,可要求学生画出生物关系示意图来巩固生物概念。教师不能先给出标准答案,要先让学生根据自己所掌握的知识画出生物关系示意图。每个学生画出的示意图大同小异,因为每个学生都是基于自己的体验与感悟去积极建构自己的知识体系的。示意图制作的过程就是学生总结、整合、理清生物概念之间的关系的过程,也是联系新旧概念,建构知识体系的过程。
一、创设情境、引入概念
就初中生的心理状态来说,他们的学习活动最容易从兴趣出发,最容易被兴趣所左右。现代物理大师爱因斯坦有句名言:兴趣是最好的老师。做好概念的引入工作,激发学生的求知兴趣,使学生明确引入某个概念的目的,是学生学习概念至关重要的一步。
要使学生形成科学概念,必须遵循从感性到理性,低层次向高层次发展的认识规律,尤其是对低年级的学生。概念教学中,年级愈低的学生对直观和感性的生活经验依赖就愈大。
科学教学中,引进一个科学概念必须提供相当数量的同类的科学现象、科学过程作为例子。概念教学中的引入环节例证应尽可能利用演示实验现象展示、学生生活实际及小学自然教材中已涉及的科学现象、新鲜而准确的个别事例等来唤起学生的回忆和想象。
此外,学生对具体的科学现象或科学过程的认识经验,也影响他们的思考和概念的形成。经验越丰富,形成的概念也越精细、详尽和准确。
由此,我们应尽可能在引入概念教学时,考虑贴近学生的生活实际、经验认识、以及认识上的冲突。例如,引入大气压强概念时,可让学生先做一做瓶吞鸡蛋、注射器提重物、吸盘挂钩挂重物等实验,并且,在做这些实验前提醒学生观察实验中的现象。这时学生兴趣高涨,又有亲身体验,自然而然地切入大气压强概念的教学。
二、引导探究,建立概念
心理学家指出:概念的形成过程就是撇开客观事物的许多属性中的非本质的属性,抽出本质性加以概括的过程。丰富的直观材料(包括媒体课件演示、实验现象及数据)是学生形成概念的基础,但概念不是从对直观材料的感知中直接得出,必须通过思维把感性认识上升到理性认识。这就需要教师引导学生采用比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳、演绎等思维方式进行正确思维,才能揭示概念的本质。
自主的科学探究作为一种新的学习概念的方法被引入新课程。探究式学习是学习科学的一个强有力的工具,它在课堂上保持学习者强烈的好奇心和旺盛的求知欲。探究学习是从学科领域或现实中选择和确定研究主题,在教学中创设一种类似于学术研究的情境,学生自主、独立地通过提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等一系列过程,学生获得的概念将是鲜明而牢固的。但由于学生知识和经验的限制,一切活动都离不开教师适时和适当的指导。
三、联系实际、丰富概念
以前,每个科学概念形成之后,都要用简洁和统一的语言把它确切地表达出来,这就是所谓的给概念下定义。新课程弱化了对概念定义的要求,强调用生活中的例子来解释概念的含义。因为通过学生自主学习(包括阅读、讨论)和探究获得的概念往往较浅显,且不完善,这需要教师或学生来补充实例,在丰富科学表象的同时,加深学生对概念的认识。如在得出了动能、势能、机械能这些概念后,让学生通过荡秋千、蹦蹦床、撑杆跳高、跳板跳水、滚摆实验等实际例子区分动能和势能,分析并解释它们如何相互转化,强化学生对概念的理解与应用。
四、注意比较,强化概念
学生在学习科学课程以前的生活实际中,对各种科学现象和过程也有自己的经验和认识,并形成一些比较固定的看法和概念,有的是正确的,有的是错误的,比如科学上对力是改变物体运动的原因还是维持物体运动的原因认识,从用手推物体,物体可以运动,停止推物体他们就不运动了,如果让物体在光滑的水平面运动起来,没有力的维持它们可以运动好长时间也不会停下来,力是维持物体运动的原因解释不了这一现象。又如学生在日常生活中观察到铁块沉入水中的大量现象,于是在头脑中形成了铁块沉没于任何液体中的概念,当教师进行讲授阿基米德原理教学时,许多学生根本不相信看到的铁块漂浮于水银面上的现象,他们认为科学违背常理,太不合情理了,形成的这些概念与认识具有顽固性,影响着我们对科学本质属性的理解与认识,因此,这些以前形成的经验概念与认识,经过一两次纠正就消失了的观点是完全错误的。
破除学生头脑中错误的这些固有的概念不是一件轻而易举的事情,它的发生过程相当缓慢。克服旧的知识概念的形成惯性,用新的正确的概念取代旧的概念模式是一个非常艰难的过程,除非用旧的知识概念不能解释、解决新问题,才会在头脑中激发认知冲突,从而建立正确概念。因此,教师应当在教学中用新的科学情境多次考查学生对科学概念的掌握程度,并加以交流评估,只有这样,才能使学生真正掌握正确的科学概念。
五、重视实践、应用概念
关键词:建构主义物理概念
高中学生在学习物理过程中常表现出多重困难,如,解题死套公式、分析问题思路刻板、概念能背不能用;究其原因,是他们还没有真正掌握物理概念。特别是一些初中物理基础相对薄弱的学生,面对接踵而至的高中物理新概念,常处于只见树木、不见森林的状态。建构主义理论提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习。建构主义认为,物理概念地获得,是学习者以自己原有的知识经验为基础,对新信息进行重新认识和编码,从而建构自己所理解的“物理概念”。在这一过程中,学习者原有的知识经验因为新知识经验地进入而发生调整和改变。教师应关注如何以学生原有的经验和知识体系为基础来建构新知识体系。实际上,高中学生形成的“错误概念”常常是难以自我改正的,因为高中学生不可能进行过多的自我探究式学习。这就要求物理教师精心设计课堂教学,特别是主动运用建构主义学习理论,充分发挥学生的学习主体性,在有限的教学时间和教学环境中,使学生牢固掌握物理概念。
一、重视积累直观、形象的感性知识经验
建构主义学习理论认为,一切新的学习都是建立在以前学习的基础上,或在某种程度上利用以前的学习成果。应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中,生长出新的知识经验。物理是以实验和观察为基础的学科,直观、形象的感性知识经验是学生学习物理的起点。难以想象,一个对自然现象没有足够感知能力的学生,仅凭理论学习和抽象思维就能学好物理。高中阶段物理所涉及的经验范围广泛,从宏观的天体运动到微观的核子,从光的传播规律到电磁波,任何一个学生都不可能有如此之多的直接经验。如果问题涉及的感性知识不在学生的常规记忆中,那么部分学生就有可能在识别问题时发生困难,导致他们不能及时建立有效的物理模型。因此,感性知识经验不足成为高中学生难于掌握物理概念的一个重要原因。
建构主义学习理论要求给学习者提供最合适的学习环境,这种学习环境得到了当代信息技术成果的有力支持。教师在授课时可以借助多媒体技术,把示意图、动画、录像等教学手段引入物理课堂,给学生以多方位的视、听感受,弥补他们感性经验的不足。比如,在“机械波”一节的课堂教学中,教师不仅可以做课堂演示实验,还可以播放关于横波和纵波的Flas;特别是在日常生活中难以观察到的纵波,通过动画可以清晰稳定地表现出它的振动方向及疏密相间的特征。通过这些感性刺激,学生就有可能建立比较牢固的机械波模型。教师还可以通过播放地震波的科普材料,让学生知道一个复杂的波源能同时释放出纵波和横波,帮助学生直观地了解两种波传播速度的不同。这样的教学手段,能帮助学生积累日常生活中难以企及的直观、形象的感性知识经验。教师再引导学生通过观察分析,从感性知识经验中提炼出正确的物理模型,为学生全面掌握物理概念做准备。
二、防止学生已有概念体系的错误迁移
建构主义学习理论认为,当学生学习新概念遇到困难时,教师要更多地关注学生已有概念的内涵,而不是假设学生的思维逻辑发生错误。学生学习物理新概念的过程中,有一个原有概念激活阶段,学生常不自觉地套用旧的概念体系去解释新概念,即学生已有概念体系发生了错误迁移,导致学生难以正确理解新概念。因此,教师要重视学生原有概念体系在他学习新概念时可能存在的“负面作用”,要对学生所谓的“错误概念”进行分析研究,找出学生难以建立新概念的原因。
在新旧概念的衔接过程中,学生不成系统的旧概念体系一旦发生不恰当地迁移,就会成为他们学习新概念的阻碍。进入“电磁振荡和电磁波”这一阶段的教学后,很多高中学生关于波的概念还停留在机械波中横波和纵波的物理图像,因此,对电场和磁场相互激发形成的电磁波的波动特征难于理解。他们常会出现这样的情况,当光的偏振现象证明光是横波后,把光简单归属于机械波中的一种横波,导致不能理解光的电磁说。这时,教师就要牢牢把握波的基本特征――周期性的运动形式在空间的传播,来分析电磁波和机械波的波动性本质。教师要强调:机械波传播的是周期性变化的机械振动,电磁波传播的是周期性变化的电磁场。教师把“周期性”作为电磁波新概念与原有机械波概念之间的联系,来防止学生将机械波的原概念知识错误迁移。
三、学生已有概念体系的巧妙利用
建构主义学习理论认为,学生头脑中已有的有关概念可以被教师唤起,与新感知的概念一起,通过概括和深化,总结出共同因素,上升到更高的层次。这种概念在更高层次重新建构的过程是以教师为主导,通过激发学生主体的想象力来实现的。物理概念具有高度抽象性,单靠教师针对概念的纯理论分析,往往不能生动地表达出概念的内涵;学生常陷于“听着有道理,过后全忘记”的状态,难于理解很多物理概念涉及的实质意义。如果物理教师只着眼于抽象的逻辑推理,更会让大部分学生对物理学习望而生畏。比如,“静电场”这部分内容,一般只有十几个学时,教学进程很快,很多学生在此犹如走进了一座由许多新概念组成的迷宫。这就要求教师在物理教学中,要积极引导学生把新概念与自己原有的相关概念相联系,并融会贯通形成一个概念体系。
如静电场中的场强和电势问题,对每个学生都是难点。教师可以从学生掌握得比较扎实的重力场出发,将静电场与重力场进行类比。教师把场强E类比于重力加速度g,电量q类比于质量m,电场力公式F=Eq类比于重力方程G=mg;把电势V类比于高度h,零势面(点)相当于海平面或零高度点,电势差u=V1-V2类比于高度差h=h1-h2。同时,通过对比正负电荷产生的静电场及其场强方向,得出结论:负电荷产生的静电场更类似于我们身边的重力场。通过这样的类比,学生就比较容易建立关于静电场的物理模型。总之,教师可以采用形象化的表达方式,如类比、比喻的方法,从学生已有的物理概念体系中巧妙引出新概念,帮助学生把自己的概念体系从一个层次提升到另一个更高的层次。
四、通过对实验现象的探究帮助学生理解概念和规律
建构主义学习理论认为,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程,而且,对怎样建构知识的过程性评价比对结果的评价更为重要。教育的目的不仅是让学生学习知识,而更要关注学生的终身发展。物理实验是学生主动建构知识,掌握物理学中孕含的科学思维方法的重要途径。物理实验不仅能提高学生的实践能力,更重要的是,教师可以通过精心设计的实验,教会学生科学探究的方法,保持学生对自然界的好奇心和求知欲。
高中物理课堂实验尤其是学生实验课时不多,因而教师对实验内容要深挖精讲,不可一带而过。在有关“匀变速直线运动”的课堂教学中,可专门安排一节综合性实验课。先让每个学生做自由落体实验并取得一条纸带,然后指导学生在实验报告上分析数据,得出结论:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度的大小是g。然后,再安排学生做一个小车从光滑的斜坡滑下的实验,也每人取得一条纸带。教师指导学生对比两条纸带的异同,得出结论:斜坡滑车也是作初速度为零的匀加速直线运动,但加速度的大小要小于自由落体。然后,再增大斜坡的倾角,做同样的实验,得到第三条纸带。通过三次实验的数据分析,学生再得出结论:斜坡上小车下滑的加速度小于g,并随着斜坡倾角的增大而增大。这样的实验对比有三个好处:1.教会学生用打点计时器做各种匀加速直线运动实验的基本方法,防止学生产生打点计时器只能做自由落体实验的错觉;2.学生直观地感受了初速度为零而加速度不同的匀加速直线运动的物理图象的异同;3.为以后进行斜坡上物体的力学分析作了很好的铺垫。这样深入的实验课,能帮助学生积极主动地建构新的知识概念体系,对学生理解物理概念和掌握物理规律帮助很大。因此,高中物理教师更应该重视课堂实验,主动去发掘物理实验的内在价值,引导学生掌握物理学中孕含的科学思维方法。
建构主义学习理论认为,学习者在学习过程中具有主观能动性,学生的学习应该是积极主动的。作为高中的物理教师,必须明确学生的学习主体性,积极利用所有的教学信息资源来激发学生的积极性,发挥学生的创造性和想象力,从而促进学生真正的掌握物理概念。
参考文献
[1]金洪源.学科学习困难的诊断和辅导.上海:上海教育出版社,2004.
[2]张春兴.现代心理学.上海:上海人民出版社,1994.
【关键词】化学实验教学化学概念概念教学
化学概念是用简明、精辟的语言高度概括出来的,概念中的每一个字、词都有一定的内涵,它既揭示了概念的本质,又是与之易混概念的区别。实验在化学教学中占有重要的地位,搞好化学实验教学是开发学生智力,培养学生能力的重要途径。教师必须紧紧依托实验教学,引导学生从直观的实验现象中获得感性认识,培养学生形成化学概念。概念的讲解过程常表现在新旧观念相互作用的集中体现,是新经验对已有经验的影响和改造,它在中学化学教学中占有相当重要的地位。但是,初中学生学习化学概念往往存在着很大的困难,需要我们认真研究解决。实验在化学教学中占有重要的地位,搞好化学实验教学是开发学生智力,培养学生能力的重要途径。教师必须紧紧依托实验教学,引导学生从直观的实验现象中,获得感性认识,培养学生形成化学概念。
1提供典型、系列的实验,培养学生形成各类反应的化学概念
化学反应中有许多类似反应遵循着一定的反应规律。为了帮助学生掌握各类反应的概念,要安排、设计好一系列化学反应的实验,培养学生归纳、概括这些反应的规律。例如,在化学基本反应类型的教学中,借助木炭、硫粉、铁丝、红磷等物质在氧气中燃烧的实验,其中有非金属与金属的典型代表物质,通过这些典型、系列的化学反应,指导、培养学生基本上形成抽象的化合反应概念。此外,分解反应、置换反应和复分解反应的化学反应概念,也都是通过典型、系列的化学实验后,归纳、总结而形成的。指导、培养学生形成各类反应的化学概念时,还必须安排、设计正确反映概念内涵的感性实验,让学生在观察的基础上,通过分析、推理、综合、归纳、总结,直至思维加工,把获得的感性知识进行深化,即把零碎的、片面的感性知识,进行科学的概括总结。例如,当学生做了木炭燃烧的生成二氧化碳和蜡烛燃烧生成水和二氧化碳的实验,教师必须引导学生分析前者燃烧生成一种物质,而后者燃烧生成两种物质的本质区别,从而培养学生正确形成化合反应的概念,否则学生容易产生凡是与氧气燃烧的反应就是化合反应的错误概念。为此,教材安排了证明蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的实验,使学生清晰看到蜡烛燃烧生成二氧化碳和水这两种物质的反应。这样的实验对学生正确形成化合反应概念内涵提供了典型的、必要的认识。
2提供具有说服力的实验,培养学生形成化学基本理论的有关概念
化学基本理论的有关概念,比较抽象,学生较难理解。通过实验教学,提供具有说服力的实验,使学生获得一定的、有说服力的感性知识,对理解抽象的化学基本理论概念较为有利。例如:“电离”的概念,是比较抽象的。因为学生不能通过感官,直接感觉到物质电离后自由离子移动的过程,学生难以接收这样的化学结论。通过溶液导电的实验,学生观察到有些物质在水溶液中或熔化状态下能导电,有些则不能导电的实验,能比较容易形成电离的概念,从而正确理解、认识电解质与非电解质的内涵。与此同时,进一步引导学生观察电解质导电能力的实验,使学生获得不同物质导电能力有强有弱的感性知识,这样,对学生形成全部电离和部分电离的理论概念,找到了极有说服力的依据。在实验教学中,培养学生形成化学概念,首先是提供生动、鲜明、真实的实验,刺激学生感官,使学生获得感性认识。其次提供典型、系列的实验,促进学生想象、思维、记忆、迁移。最后设计具有说服力的实验,才能培养学生在感知的基础上,进行逻辑推理,形成正确、清晰、深刻的化学概念。
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