高中生物的概念教學策略

高中生物的概念教學策略第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月本講座框架現(xiàn)代學習理論對于概念學習等的研究生物必修新教材的知識體系和概念系統(tǒng)概念圖教學策略及其在生物教學中的應用第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月一、三個典型的現(xiàn)代學習理論奧蘇貝爾的有意義學習理論加涅的信息加工學習理論當代建構主義學習理論第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月奧蘇貝爾簡介奧蘇貝爾（1914—

）是美國紐約州大學研究院的教育心理學教授。第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月奧蘇貝爾的有意義學習理論

有意義學習：是指學生不僅能記住符號和詞句，而且能理解這些符號和詞句所代表的實質性內(nèi)容(包括事實、概念、原理或規(guī)則等)，必要時，還能應用它。

在學習過程中，他強調學生已有知識經(jīng)驗的作用，強調新舊知識之間的相互作用過程，即他稱之為“同化”的過程，這決定學習者認知結構重新組織的速度與效能。學習者在學習過程中形成高度分化，或獲得重新組織的認知結構，才是學習變化的實質。第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月奧蘇貝爾的有意義學習理論新學習的概念與學生已有概念之間的關系有以下三種類型：下位關系：新學習的內(nèi)容從屬于學生認知結構中已有的、包攝性較廣的概念。上位關系：當學生學習一種包攝性較廣，可以把一系列原有概念從屬于其下的新概念時，新學習的內(nèi)容便與學生認知結構中已有概念產(chǎn)生了一種上位關系。組合關系：當學生有意義地學習與認知結構中已有概念既不產(chǎn)生下位關系，又不產(chǎn)生上位關系的新命題時，就產(chǎn)生了組合意義。第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

意義學習的兩個先決條件外部條件（外因）：學習材料必須具有邏輯意義，即能夠與學生已有的知識結構聯(lián)系起來。（能不能）內(nèi)部條件（內(nèi)因）：學生必須具有有意義學習的心向，即在新學的內(nèi)容與自己已有的知識之間建立聯(lián)系的傾向。（愿不愿）第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月加涅的信息加工學習理論1974年，加涅根據(jù)現(xiàn)代信息加工理論提出了學習過程的基本模式。期望執(zhí)行控制反應發(fā)生器短時記憶感覺登記感受器反應器環(huán)境長時記憶“執(zhí)行控制”是指已有的學習經(jīng)驗對當前學習過程的影響，“期望”是指動機系統(tǒng)對學習過程的影響。編碼提取提取認知結構第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月預期（1）動機產(chǎn)生階段注意、選擇性知覺（2）了解階段編碼及存入（3）獲得階段記憶存儲（4）保持階段檢索（5）回憶階段遷移（6）概括階段反應（7）作業(yè)階段強化（8）反饋階段學習的八個層次和課堂教學的八個階段（非具體實施步驟）：第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月加涅的信息加工學習理論的啟發(fā)（1）刺激選擇不是一種隨機的過程，因此，不能僅僅考慮到刺激的特征，而且還要關注學習者已有的信息或認知圖式。（2）短時記憶加工信息的能量是有限的，如果一味要求學生在短時間內(nèi)掌握大量的信息，不給他們留有加工或思考的時間，結果必然會像狗熊揀苞米一樣，揀一個丟一個。（3）“組塊”理論，為了盡可能使學生在短時間內(nèi)學習較多的知識，我們必須把知識組織成有意義的塊狀，減少機械學習。（4）信息編碼不僅有助于學生的理解，而且也有助于信息的貯存和提取。教師在幫助學生使用各種策略來編碼方面，是可以大有作為的。第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月當代建構主義學習理論發(fā)展歷史：皮亞杰、布魯納、奧蘇貝爾、維果茨基等均作出了貢獻。最主要的是皮亞杰的個體認知建構主義（關注個體獨立的工作和思維，即知識建構）和維果茨基的社會建構主義理論（關注社會互動、協(xié)商對話合作等的作用）。第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月當代建構主義學習理論的主要觀點知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情景即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。學習環(huán)境中的四大要素或四大屬性“情景”“協(xié)作”“會話”“意義建構”：學習的最終目標，形成認知圖式第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月建構主義的知識觀1、知識不是對現(xiàn)實的純粹客觀的反映，任何一種傳載知識的符號系統(tǒng)也不是絕對真實的表征。它只不過是人們對客觀世界的一種解釋、假設或假說，它不是問題的最終答案，它必將隨著人們認識程度的深入而不斷地變革、升華和改寫，出現(xiàn)新的解釋和假設。

2、知識并不能絕對準確無誤地概括世界的法則。在具體的問題解決中，知識是不可能一用就準，一用就靈的，而是需要針對具體問題的情景對原有知識進行再加工和再創(chuàng)造。

3、真正的知識理解只能是由學習者自身基于自己的經(jīng)驗背景而建構起來的，取決于特定情況下的學習活動過程。否則，就不叫理解，而是叫死記硬背或生吞活剝，是被動的復制式的學習。

第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月建構主義的學習觀

1、學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構知識的過程。學生是主動地建構知識的意義，這種建構是無法由他人來代替的。2、學習不是被動接收信息刺激，而是主動地建構意義。外部信息本身沒有什么意義，意義是學習者通過新舊知識經(jīng)驗間的反復的、雙向的相互作用過程而建構成的。3、學習意義的獲得，是每個學習者以自己原有的知識經(jīng)驗為基礎，對新信息重新認識和編碼，建構自己的理解。4、同化和順應，是學習者認知結構發(fā)生變化的兩種途徑或方式。同化是認知結構的量變，而順應則是認知結構的質變。同化－順應－同化－順應……循環(huán)往復，相互交替，人的認知水平的發(fā)展，就是這樣的一個過程。學習不是簡單的信息積累，更重要的是包含新舊知識經(jīng)驗的沖突，以及由此而引發(fā)的認知結構的重組。學習過程不是簡單的信息輸入、存儲和提取，是新舊知識經(jīng)驗之間的雙向的相互作用過程，也就是學習者與學習環(huán)境之間互動的過程。第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)代學習理論對概念教學的啟示學科認知結構（或圖式）要以事實、概念、原理、規(guī)則等為基本要素。其中概念是十分重要的基礎環(huán)節(jié)。概念與概念的關系有下位、上位和并列組合關系等，這為概念教學提供了一種策略。學生對“概念”的形成需要主動建構，需要有個性地建構、但必需在“情境”和“協(xié)作”等提供有效的支持。教師對于學生學習概念的價值：示范、協(xié)助、訓練等。第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)代學習理論觀點對教和學的啟示教師必須先領會“人是如何學習的”，才能“以學定教”。生物教師必須領會并形成科學而有生成意義的“生物學科的知識結構”，才能誘導學生形成正確生物學知識、技能和觀念。教學設計要為“有效學習”服務，教學是否有效取決于學生的學習成效。第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、新課程生物教材的概念體系生物學概念是生物學學科思維的基本單位。突出了生物學的核心概念。核心概念在新教材中以黑體字出現(xiàn)，另外在習題訓練中增加了“畫概念圖”這塊內(nèi)容。新教材中的概念系統(tǒng)是由相應的模塊觀點引領的。第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三個必修模塊知識方面的價值分子與細胞細胞水平認識生命系統(tǒng)遺傳與進化基因水平認識生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境個體與群體水平認識生命系統(tǒng)第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月生命系統(tǒng)的層次系統(tǒng)的組成和結構組成細胞的分子細胞膜——系統(tǒng)的邊界細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作細胞核——系統(tǒng)的控制中心系統(tǒng)的功能物質的輸入和輸出能量的供應和利用系統(tǒng)的發(fā)展變化細胞的生長和增殖細胞的分化、衰老、凋亡和癌變細胞是基本的生命系統(tǒng)第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月必修1：分子與細胞

（細胞水平認識生命系統(tǒng)）課程標準的設定主題浙科版章1.細胞的分子組成一細胞的分子組成2.細胞的結構二細胞的結構3.細胞的代謝三細胞的代謝4.細胞的增殖四細胞的增殖和分化5.細胞的分化、衰老和凋亡第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

內(nèi)容比較：新人教版與浙科版1.1細胞的分子組成新人教版浙科版第2章，含五節(jié)。先介紹元素，再按照蛋白質、核酸、糖類和脂質、無機物的順序介紹化合物第1章的三節(jié)內(nèi)容，按照水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質、核酸的順序編排（核酸的詳細內(nèi)容在第二模塊學習）增加檢測細胞中DNA和RNA實驗細胞中的元素和化合物氨基酸的結構特點蛋白質結構和功能及其多樣性核酸的分布及結構特點糖類及脂質的種類及生理功能水的存在形式無機鹽的種類及功能元素、(同位素示蹤)分子(極性分子)和氫鍵、離子氨基酸的結構特點蛋白質結構和功能及其多樣性糖類和脂質(出現(xiàn)結構式)的種類(包括植物蠟)(飽和脂肪酸不飽和脂肪酸必需脂肪酸)及功能水和無機鹽第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.2細胞的結構新人教版浙科版先在第一章介紹原核細胞和真核細胞及細胞學說，再從系統(tǒng)的視角出發(fā)，在第3章介紹細胞的基本結構。細胞膜的結構模型納入系統(tǒng)的功能范疇，放在第4章第二章，由細胞概述、細胞膜和細胞壁、細胞質、細胞核、原核細胞五節(jié)組成.增加<模擬探究細胞表面積與體積的關系>細胞學說原核細胞和真核細胞細胞膜的成分、結構、功能七種細胞器細胞的生物膜系統(tǒng)細胞核的結構和功能細胞學說細胞大小(增加支原體內(nèi)容)、數(shù)目和種類原核細胞和真核細胞質膜的功能特性、結構模型(增加磷脂分子結構表述有特色)細胞壁組成、作用(增加真菌與細菌細胞壁的成分及青霉素的作用)

八種細胞器(葉綠體放在質體中增加溶酶體)、細胞骨架細胞質基質改成細胞溶膠

細胞核的結構和功能增加原核細胞一節(jié)第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3細胞的代謝新人教版浙科版在第4章介紹膜的結構模型、跨膜運輸方式及實例，在第5章介紹酶、ATP、細胞呼吸和光合作用由細胞與能量(增加吸能反應和放能反應一節(jié))、物質出入細胞的方式、酶、細胞呼吸、光合作用五節(jié)組成一章，基本按照課標的同內(nèi)容標準分節(jié)，但知識點較多自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸酶的作用、本質、特性活化能ATP有氧呼吸、無氧呼吸呼吸原理的應用色素光合作用探究光合作用過程光合作用意義吸能、放能反應ATP擴散、滲透、易化擴散、主動轉運、胞吞和胞吐

酶的作用、特性陽性反應輔酶

糖酵解、檸檬酸循環(huán)、電子傳遞鏈NADHFADH2

厭氧呼吸細胞呼吸的意義葉綠體和色素

光合作用過程(光系統(tǒng)Ⅰ光系統(tǒng)ⅡZ字鏈碳反應(暗反應)

影響光合作用因素光呼吸和C4光合作用的臨界溫度

第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4細胞的增殖新人教版浙科版《細胞的生命歷程》中的一節(jié)《細胞的增殖與分化》章中的一節(jié)細胞不能無限長大細胞周期有絲分裂的過程和意義無絲分裂細胞周期間期分G1SG2三時期有絲分裂的過程及意義胞質分裂第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5細胞的分化、衰老和凋亡新人教版浙科版含細胞的分化、細胞的衰老和凋亡、細胞的癌變?nèi)?jié)含細胞的分化、細胞的衰老和死亡兩節(jié)細胞分化概念、原因及其意義細胞的全能性干細胞個體衰老與細胞衰老的關系細胞衰老的特征細胞的凋亡癌細胞特征致癌因子細胞分化的概念癌細胞的特征細胞全能性干細胞的特征及種類細胞衰老細胞凋亡細胞工程第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月遺傳與進化遺傳因子的發(fā)現(xiàn)基因和染色體的關系基因的本質基因的表達基因突變及其他變異從雜交育種到基因工程現(xiàn)代生物進化理論人類是怎樣認識到基因的存在的？基因在哪里？基因是什么?基因是怎樣行使功能的？基因在傳遞過程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進化過程中基因頻率是如何變化的？第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月必修2：遺傳與進化（基因水平認識生命系統(tǒng)）課程標準的設定主題浙科版章1.遺傳的細胞基礎二染色體與遺傳2.遺傳的分子基礎三遺傳的分子基礎3.遺傳的基本規(guī)律一孟德爾定律4.生物的變異四生物的變異5.人類遺傳病六遺傳與人類健康6.生物的進化五生物的進化第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1遺傳的細胞基礎新人教版浙科版《基因和染色體關系》中的一節(jié)，按照發(fā)現(xiàn)史的線索，放在孟德爾實驗之后介紹也是按照發(fā)現(xiàn)史的線索，先介紹孟德爾定律，再介紹減數(shù)分裂，節(jié)標題為“減數(shù)分裂中的染色體行為”配子類型的計算減數(shù)分裂的過程精子和卵細胞的形成受精作用染色體減數(shù)分裂過程中的染色體行為精子和卵子的發(fā)生受精減數(shù)分裂的意義第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2遺傳的分子基礎新人教版浙科版第2章中一節(jié)、第3章和第4章的1、3兩節(jié)?；蛟谌旧w上、DNA是主要的遺傳物質、DNA分子結構、DNA的復制、基因是有遺傳效應的DNA片段獨立一章，分四節(jié)。遺傳的物質基礎、DNA的結構特點、DNA復制、RNA和蛋白質的合成基因在染色體上的證據(jù)肺炎球菌實驗、噬菌體實驗DNA的結構DNA的復制中心法則轉錄和翻譯遺傳密碼的破譯（選學內(nèi)容）肺炎球菌實驗、噬菌體實驗、煙草花葉病毒實驗非典(SARS)核酸的發(fā)現(xiàn)和研究DNA和RNA的比較

DNA的結構及其特點(氫鍵在堿基中的數(shù)目)DNA的半保留復制密度梯度離心DNA聚合酶RNA聚合酶5-溴尿嘧啶

轉錄和翻譯勞氏肉瘤病毒遺傳密碼中心法則第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.3遺傳的基本規(guī)律新人教版浙科版在第二模塊中先介紹孟德爾實驗及遺傳規(guī)律，伴性遺傳的內(nèi)容在第二章，基因與性狀關系的內(nèi)容在第四章先介紹孟德爾定律，再介紹性染色體與伴性遺傳?；蚺c性狀關系的內(nèi)容不單獨分節(jié)，也不專門介紹，只是作為兩個概念在適當?shù)膱龊咸峒懊系聽枌嶒灥目茖W方法基因分離定律基因自由組合定律基因、蛋白質、性狀的關系伴性遺傳的特點伴性遺傳在實踐中的應用兩種性別決定類型孟德爾實驗的科學方法基因分離定律和基因自由組合定律顯隱性的相對性增加不完全顯性共顯性ABO血型兩對性狀的模擬雜交實驗染色體的形態(tài)類型染色體組型伴性遺傳兩種性別(XY型ZW型)決定類型血友病蘆花雞Y性染色體遺傳病第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4生物的變異2.5人類遺傳病新人教版浙科版兩章內(nèi)容，第五章介紹三類變異及人類遺傳病，第六章介紹育種及基因工程《生物變異》一章含生物變異的來源和生物變異在生產(chǎn)上的應用兩節(jié)內(nèi)容。《遺傳與人類健康》獨立成章?；蛲蛔兓蛑亟M原因意義染色體結構、數(shù)目的變異人類常見遺傳病遺傳病的監(jiān)測和預防人類基因組計劃與人體健康雜交、誘變育種基因工程原理及應用基因重組基因突變(形態(tài)突變生化突變致死突變)基因突變的特點(普遍性多方向稀有性可逆性有害性)染色體畸變雜交育種誘變育種單、多倍體育種轉基因技術

人類遺傳病類型人類基因組計劃基因治療

咨詢與優(yōu)生高膽固醇血癥糖原沉積癥蠶豆病遺傳病與人類未來第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2.6生物的進化新人教版浙科版介紹現(xiàn)代生物進化理論的由來及主要內(nèi)容介紹生物多樣性、生物進化的歷史及進化性變化的發(fā)生等拉馬克進化學說達爾文自然選擇學說及發(fā)展現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容共同進化與生物多樣性的形成生物的統(tǒng)一性和多樣性人工、自然選擇基因遷移基因漂變遺傳平衡定律適應探索生物進化的歷史化石寒武紀爆發(fā)集群性滅絕適應輻射散布物種的形成速率漸變式模型電斷平衡式模型趨同進化平行進化協(xié)同進化生物進化過程中的重要事件生物進化的類型合成VC有關的古洛糖酸內(nèi)脂氧化酶第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三、生物的概念圖教學策略1.什么是概念圖，在生物教學上有何作用2.如何制作概念圖3.概念圖在生物教學中的具體應用第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是概念圖概念圖是用來組織和表征知識的工具，它通常將和某一主題有關的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結，連線上標明兩個概念之間的意義關系。概念圖是一種將概念之間的關系圖形化表示的技術。有效的學習活動是一個將新的概念以及命題融合于已有認知結構中去的過程。第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念圖的制作

4個基本要素:

節(jié)點連線連接詞層次

第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月節(jié)點是置于圓圈或方框中的概念；連線表示節(jié)點概念間的意義關系；連接詞是置于連線上的兩個概念之間的意義聯(lián)系詞層次，關鍵概念置于頂層，一般概念位于其次，依此類推，顯示等級關系。節(jié)點連線連接詞層次第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月一些綜合性概念圖，有時很難比較其抽象程度，其呈現(xiàn)方式，如箭頭方向一致性、概念層次關系等，一般不作硬性規(guī)定。第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念圖在教學中的應用教師的教學學生的學習

在評價上的應用第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念圖與教師教學（1）幫助教師對學科知識的再思考。（2）作為教學活動的前置組織因子（先行組織者）。（3）作為教師檢測先前知識的策略。（4）作為診斷學生迷失概念的工具。（5）作為教師教學設計的藍圖。第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念教學的實施策略理出關鍵詞，掌握概念的內(nèi)涵和外延（逐步完善策略）。運用變式教學，把握概念的本質特征。采用問題探究，引導概念的教學生成。關注學生已有概念，重組新的認知圖式。比較分析，理解概念間的內(nèi)在聯(lián)系。——溫州中學許暉《生物學教學》2008年第5期P28第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念圖與學生學習

所謂有意義的學習，學習者要主動地澄清概念的意義、以及概念間的關系，才能建構自己的概念系統(tǒng)。概念圖可以為學習者，發(fā)揮下列的功能：

（1）學習時的支架（scaffolding）來組織學科知識，完成有意義的學習。

（2）預習及復習時的工具。

（3）合作學習的策略。第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念圖在評價上的應用

如何評價學生真正了解所學的學科知識，或只是機械性的記憶，是對評價者的一大挑戰(zhàn)。選擇題雖然便于評價結果，但受限于題型的本質，不易評測出學生是否真正了解學科知識。因此，可以要求學生制作概念圖，作為另一類型的評價方式，對學生進行深度的評價。第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月概念圖評價對學生學習的效果讓學生建立知識整體的概念對教材更熟悉容易復習學過的內(nèi)容學生的學習更有廣度學生的學習更有邏輯第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月生物概念圖的類型1、拓展延伸概念第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、反映物質結構組成第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3、反映生理變化過程第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4、反映生物技術的操作流程第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月5、反映事物的因果關系第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四、如何用好概念圖1、在新授課中建構知識結構基本方法是：（1）列出概念；（2）分層次寫概念；（3）據(jù)聯(lián)系畫連線；（4）提煉關聯(lián)詞，寫在連線旁；（5）舉經(jīng)典事例，寫在概念旁。第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月包括具有具有具有包括包括包括包括包括包括包括線粒體不具膜雙層膜液泡溶酶體中心體單層膜細胞器第50頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、在復習課中建構知識體系

a.可以在課堂上完成，也可以在課外完成，b.可以獨立完成，也可以小組合作完成。c.小組合作討論，共建概念圖，通過諸如頭腦風暴概念圖、游戲接龍概念圖、學習討論概念圖等活動，培養(yǎng)學生批判性思維的技能和合作交流的精神。（兼能創(chuàng)設學生進行知識建構的情境）d.老師要發(fā)揮指導者和評價者的作用，及時糾正學生在概念建構中的誤解。不要讓學生誤入歧途。有些學生參照教材的要求，融入了自己獨特的理解，創(chuàng)造性地畫出了不同的概念圖。教師應予鼓勵。第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3作為一種教學評價手段傳統(tǒng)的評價方法常常只能考查學生的離散知識，而概念圖卻可以檢測學生的知識結構及對知識間相互關系的理解和產(chǎn)生出新知的能力，有效地評價學生創(chuàng)造性思維水平。第52頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月例如人教版必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》P115《自我檢測》第3題將以下概念之間的關系用概念圖的形式表示出來。生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈、食物網(wǎng)、生產(chǎn)者、消費