认知同化论在高中生物学概念教学中的应用
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高中生物的概念教学
作者:陶武菊
来源:《读写算》2013年第21期
概念是思维的基本形式之一,它反映客观事物的一般的、本质的特征。人类在认识过程中,把所感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念。生物学概念是构成学生生物学知识体系的基石,只有牢固掌握了概念,学生才能进行正确判断和推理,所以概念教学在高中生物学教学中占有不可替代的地位,师生双方都应予以高度重视。
一、剖析定义,变式训练,形成概念
生物学中许多概念定义非常严密,在教学中教师要注意剖析,完整准确地传授。在学习“种群”概念时,教师往往例举一些正例:一块草地上所有的蚱蜢,一个池塘中所有的鲤鱼等,同时例举一些反例:太湖中所有的鱼,惠山上所有的松树等,然后请学生举例,并对学生的例证做出肯定或否定的判断。学生所接触的例子越多,越有助于他们形成“种群”这个概念,在此基础上,他们能得出种群概念的关键属性:种群是一定时间和空间内同种生物的个体总和。从概念形成的观点看,所谓变式,就是概念正例的变化。正例变化有助于排除无关特征,突出本质特征。如教“种群”概念时,如果只例举一个池塘中所有青鱼,一片稻田中所有青蛙,学生往往以为种群就是一群相同的生物生活在一起。如果教师能举例说明一片森林中两群狼,世界上所有的人,太平洋里所有小黄鱼也是种群,学生便能有效排除无关特征的干扰。“单倍体”是一个难以理解的概念,在教学中,我引导学生分析了二倍体和四倍体生物产生的单倍体中的染色体组数,排除了学生的思维定势,因为二倍体生物产生的单倍体只有一个染色体组,许多学生就认为单倍体只有一个染色体组,通过变式训练,学生能抓住单倍体本质特点:含本物种配子染色体数目的个体。如同源染色体是指“一个来自父方,一个来自母方,形态大小一般相同的两条染色体”。“一般”两字不可去除,否则异型的XY染色体会使学生感到困惑。教师对概念中出现的关键词要解释,如“主要、一切、一般、大多”等。变式训练是概念教学的较常用方法,如介绍减数分裂时,教师除提供各种正例外,还应不断变换正例的无关特征,如染色体的形态、大小、数目、位置等,这有助于学生掌握关键特征,形成精确、稳定的概念。
高中生物概念教学方法探究
摘 要:本文在认知同化学习和建构主义学习等理论指导下进行概念教学策略的探讨,概述了实施方法和策略,在教学过程中若能将抽象的概念具体化、形象化、直观化,则有助于学生理解和掌握生物学概念。
关键词:同化论 生物学概念 教学策略
生物学基础包括基本的生物学概念、原理和规律,让学生掌握一定的生物学知识既是生物课程所规定的基本任务之一,又是学生具有生物科学素养的基本要求和标志。生物学发展史表明,生物学的发展首先是概念的发展,概念是生物学理论的基础和精髓,概念也是思维过程的核心,一个新概念的提出,往往标志着人们观念的改变,促进生物学科的发展,甚至是对生物学科全新的认识。
概念是指以最简洁的语言概括事物的本质属性。生物学概念是反映生命现象和生命活动规律本质属性的一种思维形式,作为生物学知识结构的基本要素之一,构成学生学习内容的基本骨架,是学生进行生物学学习和思维的基本单位。生物科学作为一门自然科学,在知识体系中存在着大量专业性概念。很多情况下学生由于对某些基本概念理解模糊,而给后续学习造成很大的障碍。可见概念教学是课堂教学的一个重要的组成部分,对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。采取何种有效的教学策略进行生物学概念教学呢?现代认知心理学家奥苏伯尔提出的同化论为概念教学
提供了理论指导。
一、同化论的主要观点
1.奥苏伯尔认为知识学习过程可分为机械学习和有意义学习两种情况,教学过程要促使学生对知识的有意义学习。他用同化论阐述知识有意义学习的心理机制,指出有意义学习的条件:一是学生认知结构中应具有用来同化新知识的相应知识基础;二是学习的材料本身应有逻辑意义,是人类的共同认识成果;三 是学生应具备有意义学习的内部动机。
2.知识的最小单位是命题,命题又是由几个概念构成的,可以说概念的获得是知识学习的核心。
・10・ 生物学教学2011年(第36卷)第lo期 例谈多轮教学模式在高中生物学教学中的应用
胡继飞 (广东第二师范学院科学教育研究所广州510303) 摘要本文以“Aq、P的主要来源——细胞呼吸”一课为例,阐释了多轮认知结构教学模式在高中生物学教学中的应用,即按照 “初识新课知识结构一一榆视原有认知结构一打破原有认知结构一建立新的认知结构一巩固新的认知结构”的教学流程,对细胞呼 吸主题的教学进行了设 与探讨。 关键词 多轮教学模式细胞呼吸应用
一个适用于多学科的“多轮认知结构教学模式” (简称“多轮教学模式”)_】J其理论依据和指导思想主 要来自于认知建构理论和概念图教学理论,其基本教 学流程为:初识新课知识结构一检视原有认知结构一 打破原有认知结构一建立新的认知结构一巩固新的认 知结构。本文以人教版高中生物学教材中的“ATP的 主要来源——细胞呼吸”一节(2课时)为例,说明该模 式在高中生物学教学中的具体应用。 1初识新课知识结构 知识结构与认知结构是既有区别又有联系的两个 概念。学生认知结构的发展以知识结构为基础,同时 又影响学生知识结构的形成。确定教学单元后,首先 构。方法是对课程标准的要求和单元教材的内容进行 研读和分解,特别是要知道单元教材中包含的基本素 材,比如有哪些事实性材料,方法性材料、概念和原理、 应用性材料,以上素材间有何内在联系、课程标准对此 有何教学要求,等等。 .本课的教学,先是引导学生按照表1所示,通过自 学教材来分门别类地抽取新课中的学习材料,然后初 步归纳出一个知识结构的图解。 在此基础上,教师还应结合课程标准的要求来帮 助学生明确新课的学习目标,对本课的要求主要有两 点:一是能够说明细胞呼吸,并探讨其原理的应用(具 体内容标准);二是能够通过实验来探究酵母菌的呼吸 应初步了解单元教材的知识点及其呈现方式和逻辑结 方式(活动建议)。 表1 新课的教材知识结构分析 材料类别 素材简要描述 知识结构 拉瓦锡实验;酵母菌在有氧条件下和无氧条件下都能进行呼吸,而且 事实性材料 产物不同;线粒体的结构 方法性材料 酵母菌细胞呼吸方式的探究技能与方法,特别是如何控制实验条件 将左边各项材料 和检测实验结果;对比实验的方法 用图解的方法联 概念:细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸、对比实验;原理:有氧呼吸的过 系起来,建立初 概念和原理 程、无氧呼吸的过程、两类细胞呼吸的比较、细胞呼吸的原理和实质、 级的知识结构图 线粒体结构与功能的关系 (示例略) 应用性材料 细胞呼吸原理应用于生活和生产实践中的实例(6例) 2柱视原有认知结构 原有认知是获取新认知的基础,教学的起点自然 是要弄清学生已经知道什么和还不知道什么,然后在 此基础上实施新课的教学。本课教学的第二个环节, 就是通过教师的提问和概念图表征策略,让学生用概 念图将已有认知结构表征出来。具体包括3个步骤: 第一步,根据上一个环节分析得到的新课知识结 构,来推定学生应该具备什么样的原有认知结构,即在 学习新课之前,学生需要习得哪些必需的前期知识。 表2是学习新课时学生应有的认知结构。但学生实有 的原认知结构与应有的原认知结构之间往往是有差距 的,这就需要进行第二、三步的分析。 第二步,弄清学生已经具备了什么样的认知结构, 这些原有认知结构既包括那些必需的前期知识,也包 括那些非必需但仍关涉新知学习的前期知识,还包括 相应的认知策略等。本课主要采用提问法和中心概念 衍射法来了解学生的实际认知结构,提问法是根据表 2的素材和概念图对学生进行提问和检测,中心概念 衍射法是让学生以“呼吸作用”和“能量(ATP)”两个 概念为核心,通过发散思维将相关的知识点和观念联 接起来形成概念图(示例略)。这其中有些是初中或 高中生物课程所学,有些是来自于学生生活经验的积 累。 第三步,在前两步的基础上,通过对比分析进~步 弄清学生的原有认知结构中还缺什么和不缺什么,为 下一步的教学提供依据。比如,人教版初中生物学教 材讲到了植物的呼吸作用及其化学反应总式 并给出 了“呼吸作用”的定义,同时还介绍了“人体的呼吸”和 “细菌的发酵现象”,也讲到叶绿体和线粒体是细胞中 的能量转换器等内容。生活经验也会让学生认为,生 物的呼吸作用一定需要氧气。这些都是教师分析学生 原有认知结构的依据。
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认知冲突策略在概念转变教学中的应用
作者:徐梦珊
来源:《化学教与学》2015年第03期 龙源期刊网
摘要:文章分析了认知冲突在概念教学的特点,尝试在“氧化还原反应”的教学中引入认知冲突策略,突破“氧化还原反应”的教学难点,从而有效地帮助学生实现该概念的认识转变。 龙源期刊网
关键词:认知冲突;概念转变;氧化还原反应;反应本质
文章编号:1008-0546(2015)03-0012-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
化学的学习过程涉及到很多的概念理解和应用,这些概念具有高度概括性和间接性,常常和学生已有的知识和经验产生矛盾[1]。在中学阶段的基本概念、基础理论知识中“氧化还原反应”具有极其重要的地位,元素及其化合物、电化学等都需要应用到这个知识。由于初中涉及的氧化还原反应知识具有局限性,学生在高中学习“氧化还原反应”时较难接受新的定义。要使学生真正理解掌握氧化还原反应概念,认知冲突策略教学将是一种行之有效的教学方法。
一、概念转变与认知冲突
1. 概念转变
概念的转变有两种可能:一种是“丰富”原有知识,即新知识的加入补充原有知识的内容,通过积累的方式使知识发生变化。在这种情况下,新知识与原有知识之间基本上是一致的。另一种则是“修订”原有知识,即新获得的信息与原有的信息或者有关理解之间存在冲突,因而需要对对立的理解做出调整[2]。大部分学者在实现概念转变的教学中采用访谈的方式探查学生教学前的概念,用实验班和平行班成绩进行统计分析为教学建议提供数据支持。教师也可根据经验预测、课内反馈、作业反馈等方式探查学生先有的观念。
2. 认知冲突
学生在学习新知识之前,头脑中就具有形形色色的原有认知结构,在学习新知识时,他们总是试图以这种原有认知结构来同化对新知识的理解。当遇到不能解释的新现象时,就形成了认知冲突。