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研读课程标准解析重要概念威海市教育教学研究中心张涛zttt123,“知之愈明，则行之愈笃；行之愈笃，则知之益明。”朱熹朱子语类,一、为什么要加强重要概念教学？二、如何实施生物学重要概念教学？三、如何对概念学习情况进行评价？,一、为什么要加强重要概念教学？,（即概念作为学习成果的重要性？）（一）重要概念是生物科学素养的重要组成部分重要概念处于学科中心位置，是对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释。是把具体的事实性知识忘掉了之后剩下的那部分知识。,国家科委关于公民科学素养的调查问卷中，将科学素养主要分为四个方面：一、对科学术语和科学知识（或“科学观点”）的了解。二、对科学方法的了解。三、对迷信的相信程度。四、对科学技术的看法。,（二）强调概念的理解有助于对知识的迁移和应用;为理解或研究某些复杂想法和解决问题提供关键性的支撑如光合作用对于理解“植物的生存需要阳光、水、空气和无机盐等条件。”的作用。为什么要合理密植？为什么要进行春耕？为什么大多数农作物要在春天播种？,（三）以重要概念为核心的知识是生物学观念的基石认识比知识更具价值济南第二十七中学刘阳生物学课程，能给我们的学生提供什么呢？首先是生物学知识，这使得他们能够借以了解生存的环境、认识真正的自己，当然也需要用通过考试的方式来证明。然后呢，是大家在学习知识的过程中自然而然能够获得的一些对待自然环境和自己这个生物学存在的主观的基本的认识，通过这些认识，这些认识就成为了知道我们生活的一些准则，比如爱护环境、比如锻炼身体、注重养生等等，这些“准则”的升华版就构成了我们的“生物观”，所有人的“生物观”决定了我们这个社会在与大自然“相处”时的共同利益，这就是我们对于某种生活习惯（比如对吸烟有害健康的社会性宣传）、或是对于整个生物圈的社会舆论。,根据上面所说的我们可以看出，简简单单一门生物课，它所包含的价值体现在大到指导全人类选择怎样的生存方式、确定怎样的社会准则，小到一个人具体的生活习惯，所涵盖的内容是多么的广阔，因此说想要把生物学课程的价值通过简单地几句话说清楚，肯定是不可能的。然而这也恰恰告诉了我们，掌握这门学科的一些知识是多么的重要。在我们的生活中、课堂上获取的对于生物学的各种知识变成了“认识”之后，这些知识本身所蕴含的价值也许才真正体现了出来。我想这也就是为什么有人说：“生物学课程的真正价值在于学生们考完试把所学的知识都忘记后所剩下的那一部分”了。,“最爱风流高格调”这篇作业，沿着学习知识、获得认识、形成观念、支配行为的路径，从生命教育的高度阐释了生物学课程的价值和任务，认识之深刻，格调之高致，皆为不二之选，所提出的认识与知识的价值孰轻孰重的问题发人深思。也涉及到课程标准中，三维目标哪一个更重要的问题。这个问题会影响到生物教学立意的高低，会决定教学目标的最终归宿，如果不搞清楚这个问题，就很难跳出唯知识的藩篱，很难实现生物课程的最大价值。,从文章的观点来看，刘老师显然更为关注的是情感态度价值观目标的达成。因此，在刘老师看来，“我们应该认识到我们的任务不仅仅是传授学科知识、帮助学生通过各级各类考试，甚至不仅仅是让学生掌握学习生物的能力。”进而，刘老师提出：“在我们的生活中、课堂上获取的对于生物学的各种知识变成了认识之后，这些知识本身所蕴含的价值也许才真正体现了出来。我想这也就是为什么有人说：生物学课程的真正价值在于学生们考完试把所学的知识都忘记后所剩下的那一部分了。”,不仅如此，刘老师还具体描述了由知识而形成情感态度价值观的各个过程阶段。刘老师说：“首先是生物学知识，这使得他们（学生）能够借以了解生存的环境、认识真正的自己”，按照情感性目标达成的层次，学习知识是“经历”水平（虽然大部分知识的学习只是间接的经历），这种经历是形成能力和情感态度价值观的基础。“然后呢，是大家在学习知识的过程中自然而然能够获得的一些对待自然环境和自己这个生物学存在的主观的基本的认识”，认识的形成是通过对知识的归纳实现的，是在经历基础上表达感受、态度和价值判断，因此，获得认识是“认同”水平。“这些认识就成为了指导我们生活的一些准则，比如爱护环境、比如锻炼身体、注重养生等等”，“这些准则的升华版就构成了我们的生物观”，刘老师所说的“指导生活的准则”和“生物观”属于稳定的态度、一致的行为和个性化的价值观念，形成了这些就达到了情感性目标的最高层次“反应”水平。,以上述认识为基础，刘老师对生物学的价值做出了高位的定位：“简简单单一门生物课，它所包含的价值体现在大到指导全人类选择怎样的生存方式、确定怎样的社会准则，小到一个人具体的生活习惯，所涵盖的内容是多么的广阔。”“我觉得生物学是一门关于生命的学问，它所蕴含的生命哲学是一个人具有积极健康的人生态度的基础，生命本身真的是一种奇迹。”又对生物学的任务进行了描绘：“广义的生命教育是一种全人的教育，它不仅包括对生命的关注，而且包括对生存能力的培养和生命价值的提升。通过生命教育，表达对生命状态的关怀，对生命情调的追求，使人更好地体验和感悟生命的意义，促进肉体生命的强健和精神生命的形成，在激扬生命之力的同时焕发生命之美。”,这样的价值和任务定位，使得生物学课程不仅具有科学价值，而且还具有了文化价值和精神价值，使得生物学课程因在科学理性基础上的人文关切而刹时变得生气勃勃，熠熠生辉；这样的价值和任务定位，绝不是“教书匠”所可以为，因而也赋予了生物教师以崇高的使命，使生物教学工作变得充满意义，使我们愿意为此去奉献热血、辛劳、眼泪和汗水。最爱风流高格调，唯此处最宜望远！,概念教学存在的问题在课程改革实践中我们常常以为我们讲清楚了概念，但仔细反思才发现，我们在教学中可能花费很大功夫去实施的并不是帮助学生理解概念，而是对事实、定义和名词的记忆，这将影响学生理解和掌握生物学概念从而大大削弱了学生形成生物学素养的根基。在落实生物学重要概念的教学上存在认识上的问题，主要表现如下：错误的认为概念教学一直是我们的强项。死记硬背，而不重视对概念的理解。错误地认为课程改革强调学生的活动而非生物学知识追求各种教学形式的变化而忽视重要概念知识的落实将生物学探究学习与落实生物学概念对立起来课堂教学强调的是概念的记忆而非理解错把信息当概念讲授,二、如何实施生物学重要概念教学？,教学目标的定位，回答的是“到什么地方去？”的问题。教学目标的落实，回答的是“怎么去？”的问题；教学效果的评价，回答的是“有没有去到？”的问题。例：“人体血液循环”的重要概念：循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液，循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液。教学有法，但无定法。,（一）教学目标的定位,“到什么地方去？”1.重要概念学习应达到的水平层次重要概念处于生物学科知识体系的中心位置，每一个重要概念都有着丰富的内涵，因此需要达到“理解”层次的学习水平。（1）重要概念都有相应的事实和小概念支撑事实是构建概念的重要基础事实构筑科学的方式就像用砖块建造房子一样，但是事实的积累不等于科学，正如一堆砖不等于房子一样。通常用一组陈述句来描述某个领域的核心概念，其概括性（抽象性）越来越低，最后一个阶层是事实。,（2）要把整个概念作为一个整体来认识。血液循环概念中的第一句话“循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液”讲的是血液循环系统的结构组成，第二句“其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质、废物和激素等物质”讲的是血液循环系统的功能，把两者作为整体才能体现出心血管结构与功能的适应，而结构如何与功能相适应无疑是需要好好理解的。,2.重要概念的教学目标设定要把重要概念与课程标准“内容标准”中相对应的教学要求结合起来认识。因为，即使同属于“理解”层次的目标动词，也包含概述、阐明、举例说明等的分别，每一个目标动词的具体要求又是不一样的。关于人体血液循环，“内容标准”要求：“描述人体血液循环系统的组成”、“概述血液循环”,3.对重要概念学习目标中行为动词的解读理解和领会课程标准中行为动词的含义是很多教师比较忽略的，但如果不弄清楚这个问题，就很难把教学目标真正具体化。因此，首先要弄清的问题是什么是描述？什么是概述？生物学通报2006年第7期“描述”要能够将事物形象、真实地再现，并用语言表述出来，其要旨是客观和真实。“概述”指得是把事物的特征归结在一起，简单扼要地加以表述，其要旨在于“归纳”和“扼要”。,在人类社会早期到公元16世纪的数千年时间内，科学与劳动完全融合在一起，还没有形成单独存在的体系。那时的社会生产力水平较低，人类对自然界的认识还只是零散的、直观的、经验性的，其深度和广度十分有限。从总体上说，自然科学虽已在成长，但它还是雏形状态，只是一种描述性科学。亚里士多德（公元384322年）被认为是生命科学的鼻祖，他对动植物进行过广泛的观察，在他的自然论、动物哲学等著作中记录了500多种动物，解剖了50多种。,直到18世纪初，人们所认识的植物种类达到约18000种，西方生物科学的代表人物林奈（17071778年Linne，c.von）才开始考虑将它们分类，以便更好地研究它们。在他的自然系统和植物种志两部著作中，创立了“双名命名制”和分类等级，奠定了生命科学的分类系统。分类是以归纳为基础的，分类的前提是要能够概括出不同生物的基本特征。至此，生物学的发展进入了概述阶段。,从上述史料可知，在生命科学发展的历史上，描述和概述有着十分密切的关系。先有对生物界个体的描述，然后才有对生物界整体特征的概括，描述是概述的基础和前提，概述是对描述的归纳和提炼。事实上，在分类和概括出不同生物类群基本特征的基础上，人类才有可能解释这些类型之间的关系，英国的达尔文与马来半岛上的华莱士，才能在19世纪中期提出进化论的思想。,因为描述是以观察为基础的，所以，首先应该强调观察记录的客观性和准确性。评判一项科学研究是否科学，首先不在于理论有多高深，而在于观察资料有多真实。不能不顾事实胡编乱造，不能把解释当成事实，也不能将推理的东西或别人说的东西当成事实。美国国家科学教育标准中有一个“蚯蚓”课例，教师F女士在课堂讨论中，将孩子们发现的所有科学问题都记在黑板上的同时，提醒他们要“把注意力集中在对蚯蚓的描述上”，而不是集中在很多推测的东西或书本上看到的东西上。,因为概述是在直接的观察和实验、客观的原始记录的基础上发现事物共同的特征，所以，它需要经过归纳的过程。归纳法是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点和关系的推理形式。归纳法是人们用来发现新知识的一种重要的初级的思维方法，它能帮助人们在大量观察、实验的基础上，从经验和事实中找出普遍的特征，从认识个别和特殊的事实，逐步扩大到认识事物的一般规律。,在科学发展史上，细胞学说的建立就是成功运用归纳法的范例。施莱登和施旺从大量的植物细胞和动物细胞及其组成成分的感性材料中归纳出“一切植物和动物都是由细胞构成的”的结论，这是人类对细胞认识上的飞跃，是细胞发现的重要关键。所以，细胞的发现既要归功于那些才华横溢的观察家，又要归功于那些善于概括、归纳，敢于提出新观点、新概念的理论家。施旺自己就把细胞学说的提出过程总结为应用了归纳的方法。事实上，归纳法是近代实验科学或实证科学的逻辑基础，今天大量的科学研究都离不开对归纳法的运用。,其次要弄清的问题是“描述什么？”和“概述什么？”照本宣科地说出血液循环的途径：“从左心室出发，进入主动脉，经过各级动脉，最后回到右心房。”只是描述，虽然这些描述也是前人概述的结果。许多课堂就是这样仅仅达到了描述水平。应该让学生自己进行归纳，总结出血液循环的规律，这些规律性的知识是重要概念形成的基础。而在自己归纳基础上形成的概念，才算是真正达到了概述水平的要求。,（二）教学目标的落实,“怎么去？”“血液循环”一课的设计：教学任务一：驱动性问题“一个红细胞从左心室出发，将沿着怎样的路径再回到左心室？”对于这个问题，学生只要能够客观陈述即可，所以是描述水平的要求；教学任务二：核心性问题“你能发现血液循环过程中有哪些规律？”这个问题就是概述水平的要求了；,血液循环包含许多规律性的知识，比如：血液循环包括体循环和肺循环。它们同时进行，在心脏处连通。与心房相通的都是静脉，与心室相通的都是动脉；动脉都是把血液从心脏运往全身各处的血管，静脉都是把血液从身体各处运往心脏的血管。体循环和肺循环都是从心室开始，血液进入动脉，在毛细血管处完成物质交换，再通过静脉，回到心房。在肺部毛细血管处，静脉血变成动脉血；在全身毛细血管处，动脉血变成静脉血。动脉中流动的不都是动脉血，静脉中流动的不都是静脉血。血液循环的过程是,教学任务三：拓展性问题“小肠吸收的葡萄糖和来自肺部的氧气运送到脑部组织细胞的路径是怎样的？”这是一个需要运用前面所学知识加以解释的实际问题，因此属于应用水平。这样，就通过在要求上层层递进的三个大问题把一堂课串联了起来，使整堂课始终都在推进血液循环重要概念的学习。,教学方式要能够适应重要概念教学的要求许多教师仍然习惯让学生死记硬背，不太注重知识的理解；习惯直接告知结果，不太注重知识的建构。而重要概念一般都比较抽象，学生对抽象概念的理解需要以事实或者感性的、直观的材料作为基础，因此，教师需要用不同的方式为学生提供足够的事实性材料，让学生经历自己发现知识的过程，学生才能真正把握重要概念的内涵和外延。注重重要概念教学不是让学生记住定义，而是需要让学生用不同的方式从事实性材料提取有用的信息，在此基础上自己建立概念。这种学习方式就是探究性学习。所以，探究性学习是重要概念教学的有效方式。注重重要概念教学，对于探究性学习是强化了，而不是弱化。,（三）教学效果的评价,“有没有去到？”评价的实施要点：1.要提前考虑好怎样在过程中实施评价比如，深入到学生当中观察他们的学习任务完成情况，学生发言交流时教师暗自评判学习达到的程度，另外，第三个学习任务拓展性问题本身，也是对重要概念学习的评价。2.要有具体的评价载体这样可以比较容易地看到学生对知识掌握的程度，比如，对于第一个学习任务驱动性问题，要让学生在纸上写出血液循环的途径；,3.评价之后要采取相应的措施评价之后要根据学生的学习情况及时调整下一步教学内容和环节，从而保证学在重点，学在难点。如此，就做到了教学有目标、过程有保障、效果有评价，从而通过“目标、评价、教学的一致性”为重要概念教学取得良好效果提供保证。,三、如何对概念学习情况进行评价？,评价目标要指向重要概念。教学成果的评价应该聚焦概念的理解。,（一）诊断性评价省教学能手评比课题：人的性别遗传学生在学习新的材料时，头脑中并不是一块“白板”，而是已经形成了前科学概念。诊断性评价是为了确定学习者已有的学习准备程度和教学设计基础。诊断性评价的作用，不仅在于发现学生已经知道了什么，也在于查明学生头脑中对所学内容已有的错误认识。前苏联教育家维果斯基的“最近发展区”理论“最近发展区”理论不仅指出了教学的起点，而且还发现了可能到达的终端。而只有通过课前的诊断性评价定位好教学的起点，对教学目标的认识才可能是“清醒”的，教学目标才可能成为“看得见的靶心”。,（二）过程性评价1.在过程中评价2.对过程进行评价3.课后练习、检测或作业的变革要从封闭走向开放，要以相对开放性的活动帮助学生深刻理解概念。在教学中事实性知识需要学生通过观察测量获得，学生学习的主要形式为记忆，检测时主要是复述；概念性知识需要学生归纳推理，需要逻辑加工，最低层次也是需要学生理解，检测评价时一般需要在新的情境中应用。,“生态系统的组成”一课课程标准中相关的重要概念：1、一个生态系统包括一定区域内的所有的植物、动物、微生物以及非生物环境。2、生物与环境相互依赖、相互影响。3、依据生物在生态系统中的不同作用，一般可分为生产者、消费者和分解者。,【方案一】生物圈2号（Biosphere2）是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统，因把地球本身称作生物圈1号而得此名。它占地1.28公顷，承建历时8年，耗资1.5亿美元。如果你是一位参与创建生物圈2号的科研人员，你将会在这个生态系统中引入生态系统的哪些成分？说出理由！相对应的概念：一个生态系统包括一定区域内的所有的植物、动物、微生物以及非生物环境。,【方案二】1、假如你是这片沼泽里的一只水鸟,想像一下，当鹰来时，你会怎么做?（逃离飞走躲起来。水鸟的生活受鹰的影响）2、当沼泽里的水被污染了，你又会怎样？（这里的生物将会大量死亡或是迁徙。环境影响生物。）3、这里的植物大量死亡，十几年以后，这片沼泽地将会是怎样的景象？（动植物会大量的减少，土地荒漠。生物也可以影响环境。）通过这一活动，让学生领悟到：生物离不开环境，生物生活在一定的环境中，它们既可以适应环境，也可以改变环境，环境同时也可以影响生物。生物与生物，生物与环境之间会发生相互作用，它们相互影响，相互依赖。它们之间的关系就如同一张无形的网，牵一发而动全身。生物与环境是一个整体，构成一个完整的生态系统。,【方案三】假如有一天，沼泽地里的我-植物突然消失了；假如有一天，沼泽地里的我-细菌真菌突然消失了；假如有一天，沼泽地里的我-虫、鸟突然消失了；我们的家沼泽地会怎么样？通过这一活动，让学生领悟到：生物在生态系统中的不同作用。,【方案四】召开“沼泽地家庭辩论会”辩论主题：我是家庭中最重要的成员辩论成员：植物、虫、鸟、细菌、真菌，阳光、空气、水等。学生分小组展开辩论。通过这一活动，让学生领悟到：生态系统的各种成分的作用不同，它们之间是相互联系，相互依存的。某种成分的变化，往往会引起其他成分发生相应的变化，甚至会引起整个生态系统发生一系列变话。,【方案五】画概念图,（三）纸笔测试例1：重要概念：动物的行为由先天遗传或后天学习而获得。试题：幼小的黑猩猩能模仿成年黑猩猩，用一根蘸水的树枝从洞穴中钓取白蚁作为食物。成年黑猩猩会利用经验来解决问题。当香蕉被挂在高处够不到时，黑猩猩会把几个木箱堆叠起来，然后爬到木箱顶上去摘香蕉。幼小的黑猩猩和成年黑猩猩的两种行为不是生来就有的，而是分别通过学习（模仿）和生活经验获得的，是学习行为；而其他较低等的动物学不会这些行为，可见学习行为必需建立在遗传因素的基础上。如果幼小的黑猩猩从小就与成年的黑猩猩隔离，也无法获得这些行为，可见环境因素对学习行为的获得也起到了至关重要的作用。,评析：这道试题，通过具体事例与学习行为要点的一一对应，考查了以下内容：学习行为是怎样建立在遗传因素的基础之上？又是如何通过环境因素起作用？什么情况下学习行为是通过生活经验获得的？什么情况下是学习的结果？对于这样的试题，机械训练与死记硬背无能为力，只有对概念本身的理解下功夫才有可能取得理想的成绩。,例2：重要概念：“生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同亲本。”试题：生殖是生物的基本特征之一，所有生物都需要通过生殖来繁殖后代，保持种族延续。自然界中各种生物虽然千差万别，但其在生殖方面却有着同一性。（1）生殖目的的同一性英国生物学家里查德道金斯在自私的基因一书中指出：“深受大家喜欢的动物世界中各种动物在求偶期间的各种仪式、战斗，都只是由隐藏在这些漂亮而杰出机体中的自私基因的驱使下完成它们的终极使命，将这些自私的基因延续下去。”这段话的意思是，动物生殖的目的都是通过生殖细胞将_从上一代传递到下一代。,（2）生殖方式的同一性各类生物都可以进行无性生殖单细胞生物一般都进行无性生殖，比如，细菌、草履虫通过_的方式繁殖；酵母菌可以通过出芽的方式繁殖。高等植物的无性生殖通过营养器官进行，比如，红薯通过块根繁殖；秋海棠通过叶繁殖；许多果树通过嫁接、扦插等方式人工繁殖。高等动物的无性生殖比较困难，但_的诞生，标志着高等动物的无性生殖也成为了现实。上述各种无性生殖方式的共同特征为：都是由_直接产生新个体。动植物有性生殖的本质是相同的绿色开花植物花的子房和人的卵巢中都能够产生_；绿色开花植物和高等动物有性生殖的本质都是由_，然后发育成新个体。,（3）生殖意义的同一性无论那种无性生殖方式，除了都具有繁殖速度快的特点之外，前后代之间以及后代个体之间还都具有性状均匀一致的特点，这是因为它们具有相同的_。无论是植物还是动物有性生殖的后代都经过父母双方基因的重新组合，而产生_，从而为自然选择提供材料。在地球上生物进化的30余亿年中，前20余亿年生命停留在无性生殖阶段，进化缓慢，后10亿年左右进化速度明显加快，有性生殖的发生与发展是一个主要的原因。现存150余万种生物中，从细菌到高等动植物，能进行有性生殖的种类占98%以上，就说明了这一点。,这道题围绕生物生殖的同一性，引导学生对以下三个方面进行理解：一是生殖结果的同一性。引用了英国生物学家理查德道金斯自私的基因中的一段话，说明在分子水平上，生殖的结果都是将基因从上一代传递到下一代；（生物能将遗传信息传递给后代）二是生殖方式的同一性。体现在包括人类在内的各类生物都可以进行无性生殖，而动植物有性生殖的本质都是要经过两性生殖细胞结合发育成新个体；（生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代）三是生殖意义的同一性。即无论那种无性生殖方式产生的后代都会保持亲本的优良性状，无论是植物还是动物有性生殖产生的后代都会因为父母双方基因的组合而产生变异，从而为物种的进化提供可能。（无性生殖后代的遗传信息来自同一亲本；有性生殖后代的遗传信息可来自不同亲本。）,要说明生物的生殖方式具有同一性，需要在罗列各种生物生殖方式的基础上进行归纳，因此自然而然地用具体事例解读了关于生殖方式的重要概念。不仅如此，从生殖方式的同一性说起，可以很自然地引出无性生殖和有性生殖，然后再到细菌、草履虫的分裂繁殖，酵母菌的出芽生殖，高等植物的分根、扦插、嫁接繁殖，高等动物的克隆羊无性生殖方式。这样就理清了有关生殖方式众多概念之间的上位和下位关系，为理解生殖概念的全面含义建立了必要的支撑，形成了相关的知识结构。这样的试题，不仅具有导向作用，而且使考试的过程也成为学生学习的过程，成为学生积极的学习体验。,欢迎批评指正！,