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化学有机物概念十篇

发布时间:2024-04-25 19:10:05

化学有机物概念篇1

以2001年教育部印发的《基础教育课程改革纲要(试行)》为标志,我国开启了新中国成立以来的第八轮基础教育课程改革。作为一项关系重大、意义深远的系统工程,整个第八轮新课改涉及到培养目标的变化、课程结构的改革、国家课程标准的制定、课程实施与教学改革、教材改革、课程资源的开发、评价体系的建立和师资培训以及保障支撑系统等方方面面,是我国在基本普及九年义务教育之后全面落实素质教育,全面提升教育教学水平的自上而下、波及城市与乡村的教育革命,是一场为了中华民族的伟大复兴,为了每个孩子健康发展的教育革命,这场革命的成败同样关乎共和国未来的前途与命运,因为决定国家未来的是下一代人的素质与能力。

正如叶澜教授所说,“这场改革搅动了基础教育长期以来的稳态。广大中小学校正发生着悄然无声又积极本质的变化。”变化,意味着新的风险和问题;变化,意味着反思、审视甚至否定自己;变化,意味着新的机遇和希望……在新课程改革的前行道路上,面对不断涌现的各种变化,教师又该如何应对呢?乐观者看到的是观念的变革、课程的进化,教材的多样化,学生主体地位的确认,教师作为平等中的首席的调整,校本课程建设与综合实践活动的重要性日益凸显。悲观者看到的是学生依旧课业负担沉重,不少课堂花哨很多,换汤不换药,教师依然是课堂的主宰,课改培训耗资巨大但观念更新成效甚微,教材建设中的贪多嚼不烂、质量低下的问题,不少专家学者与一线教师甚至发出了“穿新鞋走老路”的感叹,全面否定新课改成就,认为课改从本质上说是失败的悲观论调。为了帮助广大一线教师正确而全面地评价课程改革的得与失、功与过,我们策划组织了本次专题,本期刊发数篇颇有深度的调查报告性质的优秀稿件,用数据说话,带您穿过重重迷雾,探究课程改革的真实图景与美好未来。

(策划陈见波赵悦)

一、研究背景

概念图是美国康奈尔大学诺瓦克教授在20世纪60年代首先提出的。他将各种概念及其关系以类似于脑对知识储存的层级结构形式排列,清晰地展现了概念之间的关系和知识整合的思路。从设计过程看,它是一种可视化的思维工具,能促进学习者提高认知水平;从设计结果看,它是分层级梳理概念的知识导源图,能帮助学习者学会学习,有利于学习者提高概念学习、记忆效率。已有研究表明,概念图作为开发学生思维的认知工具和教学策略,能有效地改变学生的认知方式,大面积提高学生的学习成绩等。相比较而言,概念图作为一种表征、检查、修正、完善教师专业知识结构化水平及教学有效性的评价工具,其研究成果少见,利用概念图分析评价新疆农村中学化学教师建构概念图的特征研究更是鲜见。

本研究以2012年“国培计划”新疆农村中小学教师短期集中和置换脱产两个项目的64名初中化学参训教师(以下简称教师)为研究对象,他们来自全疆11个地州的不同县乡镇级中学,其中女性教师占65%、少数民族教师占32%,从数据和覆盖面上可以代表新疆农村初中化学教师的专业样态。首先,对教师进行概念图相关理论与实践培训,教会教师制作概念图技能。其次,围绕新修订的《义务教育化学课程标准》和教科书(人教版),以任务驱动教师以个人与小组合作的方式完成主题及单元的概念图。以下选择其中以物质分类和结构微粒为主题的教师概念图作品为研究内容,从核心概念内容及数目、层级关系和链接等几个方面去分析研究,进而了解教师在有关概念形成的特点,概括教师概念图的特征。

二、教师概念图建构作品分析

笔者主要以教师的职称、教龄为依据,主观上判断新手教师和专家教师。新手教师是指刚入职、已基本掌握化学教育教学理论与学科教学知识,并具备基本的教育教学能力,教龄通常在5年以下或职称在中教一级以下的教师。专家教师是指熟练掌握学科教育理论与实践教学知识,具备丰富的教育教学经验和娴熟的教育教学技能,教龄通常在10年以上或具有中教高级职称的教师。从研究对象中选取了有代表性的概念图作品进行分析比较,概括其特征。下图分别是新手教师a、b和专家教师a所绘制的物质的概念图。

图1新手教师a的概念图

图2新手教师b的概念图

图3专家教师a的概念图

1.核心概念的确定。从图1和图2中可以看出新手教师a和新手教师b分别从物质的分类和微观粒子方面构建有关物质的概念图。新手教师基本能将有关物质的核心概念呈现出来,如按物质的分类,物质主要分为混合物、纯净物、单质和化合物等;按微观粒子的分类,物质包括原子、分子、元素、电子和原子核等基本概念。而两位新手教师只是单纯从物质的分类或微观粒子角度建构概念图,形式相对单一。图3中专家教师a建构的概念图比新手教师丰富,涉及学科知识全面,从物质的分类和微观粒子这两方面对物质进行概念图建构。从物质的学科知识领域看,专家教师已将应涉及的概念和相关概念全部呈现,如纯净物、混合物、化合物、原子、分子等一系列概念。

2.层级结构的建构。概念图层级结构,一方面是指同一层面中的层级结构,即同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同而分层排布,概括性最强,最一般的概念处于图的最上层,从属的放在其下,而具体的事例列于图的最下层;另一方面,不同层面的层级结构,即不同知识领域的概念图可就某一概念实现超链接。从新手教师和专家教师建构的概念图来看,大多数教师能形成很好的概念层次,有条理地将概念进行拓展和延伸,如物质可以分为纯净物和混合物,再将下一层纯净物的概念分为单质和化合物,然后依次将下属概念进行逐级划分,这样就形成了比较有层次的概念图。

图4新手教师c的概念图图5新手教师d的概念图

但是,有个别新手教师还存在对概念理解有误,导致概念层级结构错乱的现象。如图4新手教师c和图5新手教师d所绘制的概念图(只截取概念图的片段)。新手教师c将纯净物划分为无机物和有机物,无机物又分为单质和化合物,其划分方式存在错误,有些有机物也是化合物,如乙酸。新手教师d将酸、碱、盐与无机化合物和有机化合物放在同一层级,而正确的知识是存在归属的关系。相比而言,有的新手教师对核心概念的理解不是很清楚,存在错误。而专家教师的概念图层级建构清晰、准确,逻辑性强。

3.概念的链接。概念和概念之间具有某种意义的联系,不是随着人们主观意识去连接的。教师通过建构概念中的每一元素之间的关联,架构概念与概念的关系,实现知识的结构化。比如纯净物、单质和化合物的概念,它们之间就存在包含和属于的关系,只有恰当地连接概念,才能形成结构清晰和逻辑强的概念图。

新手教师在概念与概念之间的连接词运用得比较少,可以看出新手教师不注重概念与概念之间的连接关系。而有的新手教师用了错误的连接词,这就会造成概念与概念间结构的混乱。如新手教师e绘制的概念图(只截取概念图的片段)。

图6新手教师e的概念图

由图6可以看出新手教师e用是否含有碳元素作为区分无机物和有机物的依据,明显是对无机物和有机物的概念本质理解不清楚。

专家教师在概念的链接中,较好地运用了连接词,明确表示概念之间的逻辑关系,如依据所电离出H+的数目,可将酸分为一元酸、二元酸和多元酸;若依据酸根中是否含氧,可将酸分为含氧酸和无氧酸。所以,通过恰当地使用连接词,能够更加清晰地体现概念之间的逻辑关系。通过观察概念图,还可以发现专家教师a所绘制的概念图中有很多的交叉连接。交叉连接是不同知识领域概念之间的相互关系,由此可以看出a教师对不同知识领域有较好的认识,体现了专家教师a学科知识的深度和广度,而且能自行发现与生成新的概念关系。他列举出很多事例置于图的下层,用举例形式详细地说明和表达相关概念,如金属氧化物有mgo,可溶性盐有na2Co3等。

4.教师概念图的特征。通过对新疆农村初中化学新手教师和专家教师在概念图的核心概念、层级结构和概念链接等三个方面的比较,发现新手教师的概念图与专家教师的概念图建构有明显的差别。新手教师的概念图特征:学科概念的基本上都能涉及到,但是缺乏知识的延伸和拓展,知识结构不完善和逻辑性不强,知识的整体排布不太合理、很少注重实例的举证,而且有个别教师存在知识点的错误。专家教师概念图兼具较为丰富的知识组块和具体知识点,知识结构逻辑性强,形成相对稳定的结构化知识体系,还包含哲学思想、实例的例举,是知识与经验相结合的有机整体。

三、提升新手教师概念图建构能力的建议

1.丰富学科专业知识。教师要想成为一名合格的、成功的教育者,必须不断充实、丰富、完善自己的教学。教师要关注自身学科专业知识,在此基础上不断扩大知识空间,注重了解学科知识体系以及交叉学科间的知识衔接点。教师的成长必须全面学习和深刻理解本学科专业知识,许多新手教师还处于学习阶段,仍有一些专业知识和教学知识需要填补。教师应改变“化学知识的学习要靠死记硬背”等观念,多用教师的“教”和学生的“学”双重视角去理解和掌握学科教学知识。

2.注重课堂教学反思。课堂教学反思被认为是提高教师学科教学知识的重要途径之一。美国著名的心理学家波斯纳曾提出一个教师成长的简要公式:经验+反思=成长,这表明反思性教学与教师专业发展联系密切。随着课程改革的推进,教学反思越来越被更多的学校、教师所关注和重视。如在教学过程结束后,及时将课堂教学突发事件解决策略,以及教学过程中的成功与失败进行教学反思,并和同事交流讨论,可以取长补短,相互提高,便于自身在不断学习和经验交流反思过程中成长。

3.积极参与各级专业培训。通过培训进一步丰富和完善自身专业知识体系,转变教育理念。利用培训学习的机会,更好地汲取文化知识,提升自身的专业素养;结识一些志同道合者,通过沟通交流教学经验,共享成功教学案例,以实训的方式获取教学经验。然而新手教师参与专业培训的机会较少,希望通过专业引领,加强学习,汲取专家教师的经验,创建生成性教学,完善学科专业能力,从而提升自身素养。

化学有机物概念篇2

【关键词】自主论/还原论/生命现象/解释/遗传信息

【正文】

1.目的性解释或功能解释的方式是概念自主性的逻辑延伸

如果承认生物学理论具有自主性,那么理论自主性的根本在于概念的自主性,即存在所谓不能用物理——化学术语进行描述和定义的概念。生物学理论自主性的另一表现——理论体系的目的性解释或功能解释方式,是概念自主性的逻辑延伸。另一方面,生物学理论中仅存在自主性概念并不必然导致目的性解释或功能解释,例如,孟德尔遗传学、公里化处理后的群体遗传学和进化论的演绎体系(1),其中所有的概念都没有与物理——化学发生关联,都是自主的,只有在一个体系中,例如,以分子生物学为主体的现代生物学,存在自主性概念的同时,又存在物理——化学的术语和概念,并且,二者都处于解释起点的位置,才必然导致目的性解释或功能解释的理论结构,这种结构成为融合自主性概念与物理——化学概念为一体的方案。就现代分子生物学来说,其中的物理——化学概念所描述的是生命现象中的分子及其行为,而自主性概念所描述和推演的是我们宏观经验的生命现象本身,这二者之间,从概念的构造和体系的建立的过程来说,分属两套逻辑体系,因而它们之间没有逻辑演绎的导出关系(2),同时,由于生命现象的复杂性(即使假定把它描述成所谓的因果反馈网络是可行的方案),难于形成一个由前者到后者的历史演化的因果决定性的理论描述,剩下来将二者结合在一个理论中的唯一方案就是目的性解释或功能性解释的方式。由此形成的体系中,自主性概念(如遗传信息)处于核心地位,物理——化学的术语和概念(如dna,蛋白质)是附属的。现代还原论(或称分支论,企图将生物学作为物理科学的一个分支)对生物学理论的目的性解释或功能解释方式的一切责难,以及将其变换为演绎解释方式的企图,如果不首先化解概念的自主性问题,将是徒劳的。

从生物学理论的客观构建过程来说,这些“自主性概念”是直接从生命现象中认定的,因而也是无机世界所没有的。在自主论看来,无论站在什么角度或立场上,“自主性概念”是理论中不可再分解的最基本,最原始的元素,是解说其它现象的起点;而在还原论看来,从物理——化学的立场或从无机界与生命界的关系的角度来看,“自主性概念”是复合的,应由物理——化学的术语和概念复合而成,因而它们就不应是理论中最基本的元素。我们顺着还原论的思路思考下去,还原,就是最终由物理学中的概念逻辑地演绎“自主性概念”的内涵。物理学中所有概念都终究归结为可感知、可操作的三个量纲:质量、空间、时间。物理科学内部的还原都是这种归结:对热质的否定并把热现象归结为能、温度归结为分子的平均动能,从化学到量子力学等等,著名的“熵”,则以热量与温度的关系来表示,在申农创立了信息论之后,人们便千方百计地寻找“信息”与物理学的关系,勉强将其与“熵”联系起来。从有限的意义上说,分子生物学还原了经典遗传学,将基因还原为dna和“遗传信息”,而“遗传信息”如何进一步归结为物理学的量纲呢?“遗传信息”是一系列生命过程的整体赋予dna等生物大分子行为以生物学意义的概念,也就是说在解释的逻辑次序上整体在先,元素在后,这是“遗传信息”这一概念的自主性的来源。因此,分子生物学的还原仅是有限意义上的还原,甚至不能说是还原,因为它仅仅是以一个自主性概念(遗传信息)解说了另一个自主性概念(基因),而“遗传信息”已成为现代生物学的研究范式或纲领的核心。因此,现代分子生物学并没有给还原论以支持,而且具有反作用,因为,如果说经典遗传学是一个演绎体系因而在这一点符合还原论的要求,那么分子生物学由于“自主性概念”与物理——化学概念的混合而具有了目的性解释和功能解释框架的特征,这成为生物学理论自主性的表现特征之一。

现代自主论正是从分子生物学的这些自主性特征出发,声明了自己的原则和立场。

2.现代自主论的原则及其本体论基础

从活生生的生命现象中直接认定一些概念,从而它们独立于无机界,有别于物理——化学语言,使建立在这样的概念之上的理论具有自主性,最极端的例子是本世纪初的生理学家杜里舒(h·driesch)将“活力”概念科学化和理论化,使它成为逻辑解释的起点;孟德尔到摩尔根所构造的经典遗传学中的“基因”,也是直接以生命现象以及从中所获得的数据为根据认定的有别于物理——化学的概念。本世纪六十年代,分子遗传学将“基因”用dna分子片段代替,使人们一度认为生物学的自主性是一种虚幻的认识,迟早会消失的。但是,并非dna分子片段唯一地代替了基因,而是dna分子与“遗传信息”二者一起来解释基因。“遗传信息”又是直接来源于生命现象的概念,仅就这一点来说,分子生物学仍然具有自主性。这是现代生物学自主论的根据。

现代自主论的主要论点是生物学完全有根据形成自主的概念,“自主”意味着不能由物理——化学术语来分解或描述或定义。为了区别于分子生物学诞生之前的生机论或活力论,现代自主论提出以下原则:将生物学能否还原为物理科学与能否用物质原因阐释生命现象严格区分为两个问题。(3)这个原则所要强调的是,物理——化学并不是对物质世界的唯一表述方式,关于生命有机体自身的物质原因的表述(生物学理论)则是另一种关于物质世界的理论表述方式,二者之间不存在逻辑蕴涵或逻辑导出关系。生物学还原为物理科学,其严格意义是以物理——化学的概念和定律来解释生命现象,从而推演生物学理论。仅从概念的层次来说,完全用物理——化学的术语描述或定义生物学概念,已经非常苛刻而至今远未做到。现代自主论“用物质的原因阐释生命现象”则宽松得多,实际上,分子生物学就是这样,以生命大分子组成,再加上遗传信息、复制、转录、翻译以及选择、稳定等诸多生物学独有的自主性概念,成功地阐释了从功能到进化的许多生命现象和活动。这是一个非常实际的原则,既可以摆脱科学史上令人厌恶的“活力”纠缠,又没有象还原论那样自套枷锁。

虽然如此,如果深究这一原则,则存在以下问题:

第一,现代自主论所称的具有自主性的生物学概念的认知来源无疑仍是对生命现象的直接认定,因此,在还原论或分支论那里应该是纯粹的解释对象的生命现象,在此成为认知和解释的起点。至少在这一点上与“活力”概念是相同的;

第二,现代自主论的本意是,生命现象中的物质运动方式为无机界所没有,因而对这些运动方式、关系等可形成独立于或自主于描述无机界物质运动方式的物理——化学的术语、概念乃至规律、理论,作为解说生命现象的前提。这种主张或可与当下的生命现象或“功能生物学”(4)相谐调,但与科学界的一个基本承诺(也是一个从未被证实过的预设)相抵触:生命来自于无机界。这意味着生命现象中的运动方式与无机界的运动方式有—个逻辑与历史相统一的关系,描述它们的理论也应有一个统一的逻辑关系,因而自主性不应该是必然的。

第三,在解释上,“物质的原因”中的“物质”是指生命体组成,主要是生物大分子,因此在现代自主论看来,分子生物学在具有了自主性的同时,又具有了物质性。而具体体现这种主张的分子生物学必然是自主性概念与物理——化学的术语和概念相“混合”的理论,其中,直接以生命现象作为实在性基础的自主性概念占有主导地位,是理论的核心。“遗传信息”规定了未来的蓝图,成为生物大分子所有行为的目的性基础与源泉,(5)它以生物大分子自身的逻辑内涵所没有包容的、因而是外在的东西,来赋予生物大分子行为以生物学意义。这就使得dna等生物大分子成为遗传信息等概念的附庸,导致了目的性解释或功能解释方式(2)。这实际上仅仅一半是物质的,而另一半却仍旧是“生机”的。这样,与其说是解释生命现象,不如说是在阐释生命形式下的分子及行为。这样的理论之所以被人们接受,其原因之一是人们接受了“生命来自于无机界”这个科学界中最基本的承诺之一,它已成为一种指导思想,给人们带来了希望:迟早有一天我们可以使理论上的从无机到生命的逻辑与历史上的从无机到生命的演化过程统一起来。因此,现代自主论的原则尽管与现代生物学相一致,但是,它却与这样一个重大的承诺不谐调。

第四,由此,我们可以做这样的一个回顾:生机论以从生命现象中认定的概念作为解释的起点,可简略称为“以‘生命’解释生命”;还原论则基于近现代科学精神的要求,以描述无机界的概念为起点来解释生命现象(即“以‘物质’解释生命”);而现代自主论的原则和主张,在分子生物学的具体体现中,却付出了这样的代价:以自主性概念为核心规范了物理——化学的术语和概念,以此为解释起点,但所解释的并非是生命现象本身,而是分子的行为(尽管是生命形式之下的)——自主性的那部分所解释的是生物大分子的(物质的)行为(即“以‘生命’解释物质”),“物质原因”那部分所解释的也仍是物质,而非生命。

以上几点,既是现代分子生物学理论体系中存在的哲学疑难,又是现代自主论的主张所存在的问题。现代自主论的原则是以现代生物学为其合理性依据的,它之所以坚持这一原则,一方面是由于现代分子生物学的内容的确如此,另一方面又企图把这一原则固定为今后理论生物学构建的指导性原则。这不由得使人想起了二千多年前亚里士多德的技巧,他不满意柏拉图在灵魂(生命)与肉体(物质)之间设置的鸿沟,企图找出生命过程与物理过程的密切联系,同时又要界说生命过程以表明与物理过程的区别,他构造了“形式因”和“目的因”的概念来解决这一问题:一件东西赖以构成的原料或物质并没有告诉我们它是什么,但赋予它以形式或目的,我们就可以根据它能做什么来说明它。

进一步的问题是本体论问题。现代自主论的优势在于现代生物学理论的形态和内容确以一些自主的概念作为理论根基的,但它的本体论基础却不令人信服:“生物学自主性的本体论根据在于生命有机体这种体系中的因果关系是复杂的,其中,生命整体行为对部分的制约是无机界所没有的。”(3)在此,存在着这样的悖论:因果关系是对现代生物学自主性的否定,而这里却以因果关系(尽管是复杂的,但仍是因果关系)作为自主性的本体论基础——前文分析了“一个理论体系中自主性概念与物理——化学概念同存并列作为解释的最基本元素,必然导致目的性解释或功能解释的方式”,它的逆否命题便是“非目的性解释(演绎的或因果关系的)体系不允许两种概念混合并列为解释的起点”,只能由一方还原另一方。那么,理论出现了“自主性”,到底是由于生命现象太复杂、纯粹以无机界为起点因果地或演绎地解释生命现象太困难而采取的权宜之计;还是由于存在着无机界所没有的“制约”,因而生命现象在本体上具有“自主性”(自主于无机界、确切地说自主于物理——化学的运动机制),使生物学也具有了“自主性”?接下来就发生这样的重大问题:本体上的自主性是什么?它与“活力”“生命力”的本质区别是什么?现代自主论可以争辩:生物学理论的自主性并不等同于生命现象具有自主性。但是,“整体对部分的制约”等诸如此类的现象如果在本体上不是自主的,而是与无机界有演化机制的因果关联,又为何不能为物理——化学(包括未来的物理科学)所描述?除非承认“科学的认识方法是有限的和不完备的”以及进一步承认“人的认知能力是极为有限的”这样令人气馁的命题,这又回到了“太困难而采取的权宜之计”上来。

因此,现代还原论固执地坚持以下两点与现代自主论的原则以及生物学理论现实作对:第一,生命必须纯粹地作为解释对象,而不能在解释之先从生命现象中预设某些概念作为解释的起点,如果生物学理论中有这样的概念,则它应被分解为物理——化学的语言;由此,第二,用演绎的解释方式转换由于存在自主性概念而采用的目的性解释或功能解释方式。坚持以上两点,也即将生命现象作为纯粹的解释对象而从无机界来演绎,就意味着用“物质的原因解释生命”与“生物学还原”是同一个问题。由于这种理想主义的固执,还原论所遭遇的困境甚于现代自主论。

3.现代还原论的困境

还原论的致命之处,主要不在于它反对现代自主论的原则,而在于反对现实的生物学理论的形式和内容去追求一种不太切合实际的理想。对生物学理论中的目的性解释和功能解释的诸多责难及演绎还原的要求所依赖的合理性依据——解释预言的检验是经验上可操作的,已随着现代生物学的成功而烟消云散,因为目的性解释或功能解释方式同样在试验上可检验。面对现代生物学的成功,以及还原所难以克服的诸多困难,再加上现代自主论强有力的批判和否定,现代还原论发现,剩下来可依赖的唯一合理性是哲学意义上的依据,即“生命来自于无机界”这一预设性和承诺性命题,我们不应“以‘生命’解释生命”,也不应“以‘生命’解释物质”,合理的“解释矢量”的方向应是“以‘物质’解释生命现象”。在这里,“生命现象”是一个很不具体的抽象概念,实际上可具体为被“约束”或“规范”的物质行为表现和“约束”或“规范”机制本身,这是真正的解释对象,也是理论自主性的实在性基础。因而,对于还原论来说,追究“基因”或“遗传信息”的起源和分子进化机制已成为其最后的坚守阵地,并且,当代自组织理论和超循环理论的盛行,似乎为还原论带来了令人振奋的希望。

迈尔曾将生物学理论划分为功能生物学与进化生物学,(4)在功能生物学中,基因所携带的遗传信息是生物学一切功能和目的的基础和源泉,只要突破这一点,即能够用物理——化学的语言演绎地描述形成遗传信息的分子进化机制,那么,还原论至少在原则上取得了胜利。但是,通过以下分析,这种希望似乎又是水中之月。

前面说过,“自主性概念”之所以“自主”,是由于它直接对应于生命现象或认定“生命的实在”,它反映了生命特有的本质,因此,它作为理论的起点,不必给予也不可能进行物理——化学的描述。还原论否认存在生命的特质,把所谓“自主性概念”或直接来自生命现象的概念看成是“复合性”的,可分解为诸多物理——化学的术语和概念,与此相应的试验上可操作性依据是生物化学对生命有机体的组成还原。但是,组成上的还原虽然可作为生命与无机界密切联系的依据,但也没有否定现代自主论的“用物质的原因解释生命不等于还原”的命题及所坚持的原则。否定“自主性概念”的充分条件不仅仅是把它看成“复合性”的,而且要以物理——化学的术语和概念逻辑地导出它的内涵。如果只满足于组成上的还原,结果只能是以“自主性概念”为核心来赋予生物大分子及其行为以生命意义(2)。与逻辑导出相对应的试验依据不是组成上的分解还原,而是与逻辑导出同向的试验可操作性,说白了,就是由无机要素合成生命,哪怕是最简单的生命现象。例如,对于超循环论来说,就是生物大分子超循环耦合能否在试验条件下发生,这涉及到“生命来自无机界”这一命题由哲学化向具体的科学化的过渡,关系到还原论在科学上能否真正站稳。但是:

第一,由无机到生命,经历了漫长时间,并且,生命的产生和演化是在十分优越的条件下选择了唯一快捷的途径而发生的。以人类的有限生命和历史是否有能力进行这种操作呢?这就象大海里的沙子,原则上是有限的,如果想数清楚有多少粒,则在实践上是一个无限的问题。退一步说,仅理论上的操作,即以物理——化学诸要素,通过在无机背景下取得的参数,进行自组织理论的非线性过程计算,来描述无机与生命之间的逻辑关系,这种非线性理论的计算操作也同样是事实上的无限复杂。这种原则上的有限而实践上的无限,直接冲击还原论的哲学基础:决定论。只有决定论成立,由无机到生命的逻辑演绎方式才是理论上可操作的,才具有进行预测和试验上可操作的价值和意义;决定论的前提又是自然有限论,而无限性就意味着不确定性,也就意味着逻辑演绎的理论之路是不通畅的、实践之路是不可操作的。

第二,自组织理论本身的结论——非线性过程的不可逆性,使这种操作不可能。从无机到生命的历史过程,其中有许多偶然性或随机因素起了决定作用并已作为“信息”储存于生物大分子的结构中。由于偶然性或随机因素的不可重复,使时间不可反演,因而整个过程无法进行重复操作。

第三,自组织理论和超循环论的非线性动力学过程的不确定性,使从无机到生命的演绎过程不可能。在此,应对“因果决定论”与“演绎解释方式”作出区分,一般来说,这二者被合二为一地用来与目的性解释或功能解释方式相对立,但它们之间是有区别的。因果决定论是用来表述定律或原理的方式,而演绎解释的方式是解释体系乃至理论体系的构成框架,即因果决定论形式的定律或原理是作为演绎框架的解释前提而出现的。这就可以提出这样的问题:否定了因果决定论的自组织理论的非线性过程的定律、原理是否可以作为从无机到生命演绎解释框架的解释前提呢?按照还原论解释的要求,如果中间环节有不确定因素,将阻碍这种演绎解释的逻辑通道的畅通。只有解释前提的因果决定论形式才与整体的演绎解释框架相谐调。尽管自组织理论及超循环论这一新物理科学曾经被讨论的热火朝天,由于它在分子自组织领域内就已经在逻辑上不确定了,因而,至今为止它对生物学的影响只限于描述性地说说而已,至多提供一个框架式的思想启示。

4.结语

还原论所遭遇的困境,是由于坚守着理想主义的科学信仰而不顾生物学现实。但是,无论是同情还原论而提出的带有折衷性的整体还原,还是反对还原论的自主论,在其构建生物学理论的建议中,只要还主张保存直接来自于生命现象的术语和概念,并且不可被物理——化学的术语和概念、也即描述无机世界的术语和概念所代替,都是在认识论上允许预先设定生命现象作为解释的起点,从而在本体论上承诺了存在着一种生命特质,也就有违于“从无机到生命的历史走向和逻辑走向相一致”这一基本的科学承诺。

在现代生物学面前,还原论成为固执地坚守理想和信仰的牺牲者而在所不惜,自主论由于切合生物学理论的现实而取得了优势,并以能够指导未来生物学理论的构建为最大的价值所在。但是,笔者认为,一门学科,特别是具有哲学色彩的学科,其意义和价值不应仅仅依赖于其他学科,更不能以其可否“指导”自然科学的发展为其价值标准。逻辑实证主义起始的现代科学哲学的历史已证明这种“指导”是虚妄和徒劳的,科学往往自我发展而不听命于哲学家的“指导”。在这方面,还原论也并不是无可厚非。无论是还原论还是自主论,它们的目的都是企图指导生物学理论按照它们指定的框架来运行,结果使我们处于这样一个悖论之中:如果信守“生命来自无机界”这一命题,则应否定“不能用描述无机界物质运动的概念、规律即物理科学进行还原”;而坚持还原论,则遇到操作上包括不确定性对演绎过程的否定的阻碍。这是否值得我们反思一下过于功利主义倾向的行为,以修正我们对科学的哲学探讨的目的?科学哲学的真正意义和价值在于自身,在于对科学及其与自然的关系的理解,在于它自身体系的建立,这个体系体现了人类的心智对完美的追求和向往。这一点,特别是在一个人欲横流的社会里,是极为可贵和重要的。

【参考文献】

(1)rosenberg.a.(1985).thestructureofbiologicalscience.(cambridge:cambridgeuniversitypress).

(2)郭垒:“生物学自主性与物理科学的理论构建”,《自然辩证法研究》,1995年第3期。

(3)董国安、吕国辉:“生物学自主性与广义还原”,《自然辩证法研究》,1996年第3期。

化学有机物概念篇3

关键词:初中化学基本概念教学

在化学概念教学中,学生化学概念的形成是一个从化学变化的感性认识出发,经过抽象而达到化学理性认识的过程。在教学中要避免学生死记硬背化学概念,不会灵活运用概念来解决一些实际问题的倾向,要重视学生能力的培养。

一、充分利用直观教学手段,帮助学生形成概念

学生学习化学概念的一个心理障碍就是觉得抽象。进入初中三年级的学生,形象思维多于抽象思维,对抽象概念的学习,一般离不开感性材料的支持。所以教学中教师要尽可能采取各种直观教学手段,如实验、模型、图表、幻灯、录像、多媒体等,给学生提供丰富的感性认识,帮助形成或理解概念。有些概念仅凭直观感觉,通过直观观察和形象思维就可形成的具体概念,如结晶、分解反应等。

二、讲清概念中关键的字和词

为了深刻领会概念的含义,教师不仅要注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误,这样做有利于培养学生严密的逻辑思维习惯。例如,在讲“单质”与“化合物”这两个概念时,一定要强调概念中的“纯净物”三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物,否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质,同时又可误将食盐水等混合物看成是化合物。

三、重视实验、深化理解

化学是一门以实验为主的学科,许多概念都是通过实验总结出来的。因此,针对某些概念认真做好演示实验,引导学生观察实验过程和现象,经过观察、分析、归纳,得出正确结论是深化概念教学的有效手段。如物理变化和化学变化两个概念的引出,课本中首先是由日常生活所见的实例和两个化学实验开始,一个是镁带在空气中燃烧,另一个是碱式碳酸铜的加热分解。从上述实例和实验我们可总结出物理变化和化学变化的最本质的特征就是有没有新物质生成,有新物质生成则属于化学变化,相反,没有新物质生成则属于物理变化。但是,这里还要注意一点,那就是在化学变化的过程中,常会伴随着一些现象,如放热、发光、放出气体、生成沉淀等。虽然这些现象可帮助我们判断有没有化学变化发生,但这往往不是判断的唯一标准,因而应给予注意。

四、习题训练,掌握概念

在初中化学教学中,会遇到许多化学概念,这些概念若只停留在实验上,教师的分析、讲解上,是远远不够的;那样学生只是暂时的理解,是不能真正掌握的。要想让学生对这些化学概念融会贯通、真正掌握,教师必须在每教给学生新的化学概念之后,及时、有针对性地布置给学生一定量的习题,来检验学生对所学概念的理解、掌握的程度,同时也是在引导学生对所学概念进一步复习巩固。

如在学生学习了“酸”“碱”“盐”这三个化学概念之后,为了防止学生混淆,我就列举出大量关于“酸”“碱”“盐”的化学式,让学生自己来辨析,哪个是“酸”、哪个是“碱”、哪个“盐”;再列举出大量的“阳离子”和“阴离子”,让学生自己组合,并让学生自己说出该物质是“酸”、是“碱”还是“盐”。

五、正反两面,讲清概念

有些概念,有时从正面讲完后,再从反面来讲,可以使学生加深理解,不致混淆。例如在讲了“氧化物”的概念“由两种元素组成的化合物中,如果其中一种是氧元素,这种化合物叫做氧化物”之后,可接着提问:“氧化物都是化合物吗?”“含氧元素的化合物就一定都是氧化物吗?”这样,可启发学生积极思维,反复推敲,从而引导学生学会抓住概念中关键的词句“由两种元素组成”来分析,由此加深对氧化物概念的理解,避免概念的模糊不清,也为今后学习打下良好的基础。

六、运用概念,解决实际问题

化学有机物概念篇4

物理概念准确地反映了物理现象及过程的本质属性,它是在大量的观察、实验基础上,获得感性认识,通过分析比较、归纳综合,区别个别与一般、现象与本质,然后把这些物理现象的共同特征集中起来加以概括而建立的,是物理事实本质在人脑中的反映。任何一个物理概念的学习又会与其他概念相联系,概念之间的这种关联着的逻辑关系,是构成物理规律和公式的理论基础。物理概念不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,也是学生通过逻辑推理方法,构建知识体系的基本元素,学生学习物理知识的过程,就是要不断地建立物理概念,弄清物理规律。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基础知识,不可能有效构建物理模型,不可能形成清晰的思维过程。在解决物理问题时,常常表现出选择题选不全,计算题审题时,由于对某些概念理解不到位,导致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量与已知量之间的联系,解题效率低下。因此,在中学物理教学中,概念教学是一个重点,也是一个难点,搞好物理概念的教学,使学生的认识能力在形成概念的过程中得到充分发展,是物理教学的重要任务。

二、影响高中物理概念学习的主要因素

1、教材因素

初中物理教材与高中教材相比较,对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越,存在一个较大的台阶。高中物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验,更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力,要求能熟练的应用数学知识解决物理问题。对于多个研究对象、多个状态、多个过程的复杂的问题,从物理现象到构建物理模型,从物理模型到数学化的描述,建立一系列的方程,学生接受难度大。初中、高中物理教材对知识的表述也有很大差别。初中物理教材文字叙述比较浅显通俗,学生容易看懂和理解,而高中物理教材对物理概念和规律的表述严谨简捷。对物理问题的分析、推理、论述科学严密,学生不易读懂、阅读难度大。另外,高中教材与所需数学知识的衔接不当,也对学生的物理学习造成了困难。如学生尚未学到极限的概念,在学习瞬时速度时就难以理解;高一新生没有三角函数知识,就不能灵活处理力的合成与分解;没有函数图像的知识,用图像法研究各种问题就会比较困难。由于学科之间的横向联系的失调,也加大了高一物理学习难度,使高一学生成绩分化。

2、学生因素

高中物理概念有些是从直观的实验直接得出的,有些概念则需要学生从已有的物理概念出发,或从建立的理想模型出发,通过观察、分析、归纳和推理建立起来。虽然高中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力,但由于他们物理基础知识有限,物理思维方法不足,个别高中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯,积极主动思考问题的能力较差,不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题,不善于将实际问题转化为物理问题,不善于根据具体问题灵活选择方法,学习物理概念时习惯于机械记忆,盲目练习,往往被个别表面现象所迷惑,形成一些片面的、肤浅的概念。主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析,临界状的把握,多过程的衔接等分析不完整,顾此失彼,答案不全面,条理不清楚。如个别学生不理解加速度及电阻率的概念,造成“加速度大速度就大;电阻率大电阻一定大”的错误认识。

3、教师因素

教师在教学过程中,往往将大量的时间用于备课做题,缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力,对于学生的知识能力有时估计过高,自己常常觉得有些物理概念很简单,学生自己一看就懂,没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延,造成学生在最初就没有真正理解有些概念,致使学生不易建立各个物理概念之间的联系。为了更有效的搞好概念教学,需关注以下几个环节。

三、引入物理概念的常用方法

(1)实验法

物理学是一门实验学科,大多数物理概念是通过实验演示,让学生透过现象剖析揭示其本质而引入的,学生通过直观观察形成深刻印象,强化了对概念的理解和记忆。例如在引入弹力的概念时,通过演示实验:小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动;再演示:弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去。引导学生观察在这些实验过程中,弹簧及弹性钢片发生了什么形变,弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用,让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念。

(2)类比法

类比法是在科学研究中常用的方法,在物理学中不少的概念是用类比推理方法得出的,让学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,有助于接受理解新概念。例如:与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立类比,建立磁感应强度;将电流类比水流,建立电流概念;将电压类比水压,建立电压概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振,建立电磁振荡概念。

(3)逻辑推理法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,新概念的建立主要依赖于认知结构中相关的概念,要充分发挥已有的旧知识的作用,通过新旧概念之间的逻辑关系引入新概念。例如引导学生复习初中学过的功的概念,指出物体能够对外做功,则物体具有能量。在此基础上,讨论运动物体能够对外做功,则运动物体就具有能量,这种能量叫动能,进一步用做功的多少来确定动能与那些量有关系,使学生真正理解动能的表达式。

总之,物理概念引入的方法很多,无论采用什么方法一定要注意:使学生明确一个概念的物理意义,知道这个概念到底有什么作用;根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点,选择的感性材料要典型全面,要突出与概念有关的本质特征,尽量减少非本质特征的干扰,避免先入为主和消极的思维定势的影响;能起承前启后,建立知识联系的作用,选择的旧知识一定要与新知识有实质性联系,否则容易形成模糊或错误的概念,或在认知结构中形成不正确的联系,有碍于培养学生抽象与概括能力;引入概念时,要尽量能激发学生学习的兴趣,使其积极活动,充分体现学生的主体作用。

四、引导学生理解、深化物理概念的方法

1、细化物理概念对应的知识点

一般情况下,可以从以下几点细化一个概念(1)名称:记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步,就像了解一个人就要先记住这个人的名字一样,教材上物理概念的名称,是用黑体字印刷的,这正是要引起同学们注意和重视。(2)定义及物理意义物理概念的定义是用科学严谨的叙述给出的,教材中常用加点字来表示,定义要熟练准确记忆,不能有半点差错。物理量所表示的物理意义不同于定义,如速度的物理意义是表示物体运动的快慢,其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。(3)符号物理量的符号大多采用英语的第一个字母,一般情况,每个物理量都有特定的字母,要求学生记准物理量的符号,这样,有利于规范运算过程。(4)表达式一个物理概念的定义用数学语言来描述,就写出了对应的定义式,因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系,它们之间的关系又会写出不同的表达式,这时就要弄清哪个是决定式,哪个是定义式。(5)单位物理量的定义式,既给出了物理量之间的数量关系,又决定了它们之间的单位关系,要分清国际单位和常用单位,并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。(6)矢量和标量每讲一个物理概念,要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性,才能按相关规则进行运算。(7)状态量和过程量每讲一个物理概念,要求弄清它是状态量还是过程量,如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。(8)最后还要提醒学生弄清物理表达式的适用范围。

2、突破难点

课本中的物理概念,文字叙述严谨、简洁,多数同学能够读懂字面意义,但不能把握准确深刻的含义,运用概念解决问题时就容易出现错误。如讲述超重与失重时,个别学生认为超重时物体重力增大,失重时物体重力减少,完全失重时物体重力为零。如果在学习这一概念时指导学生做下列实验:在弹簧秤下挂上钩码,静止时记下示数,然后提着弹簧加速上升,观察指针位置,记下示数,此时发现弹簧秤示数增大了,最后观察物体加速下降时弹簧秤指针位置,记下示数减小,此时发现弹簧秤示数减小了,分析实验结果,引导学生总结出超重和失重概念,这样既留下深刻的印象,又可以轻松地突破难点。再如,惯性这一概念,部分同学难以理解,老师必须通过举例说清,惯性与速度无关,与力无关。我是这样处理的……又如,磁通量这一概念,教材中的定义是这样叙述的:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁感应强度为B,平面的面积为S,我们定义磁感应强度B与面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量,简称磁通。粗看这段话就是磁通量等于磁感应强度与面积的乘积,即Φ=BS,深入分析概念,应强调计算磁通量的两个重要条件:一是B与S垂直,不垂直要用投影面积;二是面积S必须是在磁场中的有效面积;三是若平面内有两个或多个磁场且方向不同,则必须用合磁感应强度;四是磁通量的物理意义直观形象地说是指穿过某面积的磁感线条数,故对于穿过线圈截面的磁通量,B越大,截面积S越大,穿过这个线圈截面的磁感线条数就越多,磁通量就越大,与缠绕线圈的匝数无关;五是磁通量是标量,但磁感线穿入同一面积时,却有不同的穿入方向,尤其在讨论磁场不变,平面反转时磁通量变化这一问题,必须弄清磁感线的穿入的方向,有的学生容易把磁通量当成矢量,这时,可以用水流、电流的概念去类比。

只有搞清物理概念的定义,才能有效建立不同量之间的联系。如热学中理解了温度是物体分子平均动能的量度,内能是物体内所有分子动能和势能的总和这两个概念及理想气体模型,知道做功和热传递是改变内能的两种方式,就能掌握一定量的理想气体内能只与温度有关,内能是温度的单值函数,与体积及压强无关,温度升高,内能增加,若体积也增大,则这个过程气体对外做功,必然吸收热量,但气体压强不一定改变;若温度不变,内能一定不变,此时体积增大,仍然是气体对外做功,必然吸收热量,气体压强减小;可见只要把体积与功、温度与内能联系起来,就能顺利解决热力学第一定律的有关问题。

3、矫正错误点

物理概念理解不清,在做题时很容易出现错误,只有深入挖掘其内涵,通过各种题型的反复强化,搞清楚一个物理量的特征,才能避免错误,提高做题准确率。例如,研究电源的电动势及内电阻实验中,对实验数据的处理常采用图像法,用纵轴表示外电压,横轴表示闭合电路的电流,画出了一条倾斜的直线,直线的斜率等于电源的内电阻,有的同学认为斜率是图线与横轴夹角的正切值,造成这种错误的原因是把数学中求直线斜率的方法照搬过来,没有考虑物理问题中纵横坐标的标度不同,纵横坐标交点也不一定是(0、0)等因素。再如,原子核物理中质能方程e=mc2,在计算核反应中释放的能量时,有的学生错误地认为质量亏损是质量消失了,消失的质量变成了能量,这时,要通过练习使学生明确核反应过程中不仅质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒、而且质量也守恒。又如用功的表达式w=FS计算功时,有的同学把力的作用点的位移与物体的位移混到一块儿,出现如:人走路时摩擦力做了正功,上楼梯时楼梯做了正功等错误结论。

另外,洛仑兹力是带电粒子在磁场中受到的作用力,它的表达式是通过安培力的公式推导出来的,洛仑兹力是安培力的微观反映,安培力是洛仑兹力的宏观表现。带电粒子在磁场中运动时洛仑兹力对运动电荷始终不做功,有些学生就不清楚既然安培力是洛仑兹力的宏观表现,为什么通电导体在磁场中运动时,安培力做功?出现这个问题的原因是学生不明白,只有通电导体静止时,安培力才是导体内所有粒子所受洛仑兹力的合力;当通电导体在磁场中运动时,洛仑兹力分力的合力才与安培力等效。洛仑兹力不做功,但洛仑兹力的分力都做功,所以安培力做功。

4、辨析易混点

物理上有许多相近的概念,它们既相互联系又有区别,学生学习时容易理不清其关系,混到一块。因此在进行物理概念教学时,要从不同的角度进行比较、辨析,突出概念的差异,明确概念的内涵和外延,加深理解,避免混淆。如物理量的变化量与变化率,一字之差,含义不同,要讲清变化率和时间建立了联系,是变化量与时间的比值,体现了这个物理量的变化快慢,这个比值常常定义了一个新的物理量。位置的变化率是速度;速度的变化率是加速度;动量的变化率是物体所受的合外力;磁通量的变化率反应了电动势。再如电阻和电阻率、自感和自感系数、冲量与动量、动能与动量及热学中热量与温度、分子力随分子间距离变化的图像与分子势能随距离变化的图象等都容易分不清。电学中表征交流电的几个物理量电流、电压、电动势,它们的最大值、瞬时值、有效值、平均值,只有弄清其定义、决定因素及表达式,才能理解为什么计算电热、热功率、电功、电功率及电表示数时用有效值,计算某段时间内流过导体的电量时用平均值。学习时要深入比较这些相近物理量的异同点及联系,避免死记硬背公式,做题时乱套公式,不能快速有效选择公式,解题效率低下。另外不清楚物理量正负号的含义,易造成矢量和标量的混淆。实际上研究同一直线上矢量问题时,在规定正方向之后,正值表示该量方向与正方向相同,负号表示其方向与正方向相反,若多个矢量不在同一条直线上,取正负号就没有意义;对于势能这种标量正负号不仅可以表示大小,也反应了这个位置比零势能面的势能高还是低。

五、设计思考题是应用概念建立知识网络的有效途径

学习物理概念是为了能运用概念进行思维,运用概念解决问题。通过练习巩固概念,形成良好的思维品质,提高学生分析问题、解决问题的能力。如何在课堂教学中,指导学生快速准确地把概念、定律用于解答具体的物理习题,教师的分析示范和归纳总结很重要,选择典型习题,引导学生对问题的分析主要集中于“已知信息是什么?”“要达到的目的是什么?即求什么物理量?”在解决问题的过程中,概念和原理就是建立未知量与已知量联系的桥梁。教师先带着学生分析问题,深入挖掘题目的隐含条件、临界条件、多过程结合点等,再引导学生分析、领会、思维过程,然后和学生一起分析问题,最后让学生独立分析问题,并且自己独立总结出解决这一类问题的思路和方法,提高解决问题的能力,避免陷入题海,浪费时间精力。

如讲摩擦力概念时,为了使学生对摩擦力有正确的理解,能对各种情况下物体所受的摩擦力作出准确的分析,在课堂上提出了十个问题让学生讨论判断:

①静止的物体只能受静摩擦力,运动的物体只能受滑动摩擦力,对吗?

②摩擦力的方向是否总是与物体运动的方向相反,对吗?

③在粗糙水平面上滑动的物体一定受摩擦力作用,对吗?

④摩擦力的方向总是与物体运动的方向在同一直线上,对吗?

⑤摩擦力总是阻力或者总是阻碍物体运动的吗?

⑥压力越大,摩擦力一定越大吗?

⑦计算滑动摩擦力公式F=μ中的等于物体重力,对吗?能否与重力无关?

⑧物体间接触面积越大,滑动摩擦力也越大?

⑨滑动摩擦力与物体运动的速度大小有关吗?

⑩最大静摩擦力与滑动摩擦力有什么关系呢?

每个概念讲完以后,引导学生仿照上面列出问题的模式,提出与这个概念相联系的各种问题,讨论解答的过程中进一步巩固概念,加深理解。

在复习课上,为了使各个概念建立联系,形成知识“网络”,把相关的知识编成一个知识集成块,以题目的形式展现出来(用多媒体展示),让学生在解题时,大脑高度集中反复回忆、搜索头脑中储存的知识、概念,通过发散思维与聚合思维,达到重温概念,重组知识,形成更科学有用的知识模块。

如矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的交流发电机模型,可以把力、热、电磁、光学和原子物理学方面的知识贯穿其中,编织成知识“网络”。如图所示:在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,匝数为n的矩形线圈,ab、ad边长为L1、L2,线圈绕垂直于磁场的中心轴匀速转动,角速度为ω,线圈通过滑环与阻值为R的外电路相连,若线圈电阻忽略不计,则:

1、ad边、bc边匀速圆周运动的线速度为多少?

2、线圈转动过程中,磁通量最大,磁通量变化率最大的位置分别在哪里?

3、线圈转动过程中,ad边、bc边产生的感应电动势的瞬间表达式怎样?

4、线圈转动时,为什么会产生按正弦规律变化的交变电流?线圈在如图所示的位置开始计时,试写出其感应电动势的瞬时表达式?画出感应电动势的瞬时值随时间变化的图象。

5、写出流过电阻R的交变电流的瞬时值的表达式。

6、线圈转动过程中,通过电阻R的交变电流的周期、频率、最大值和有效值各是多少?

7、电阻R在t秒钟内放出了多少热量?

8、线圈从图中位置转过角的过程中,流过电阻的电量有多少?流过电阻R的电流每秒钟变化几次?

9、从线圈位于图中位置开始计时,t=时刻,线圈所受的磁力矩为多大?

10、线圈匀速转动过程中,发电机的输出功率是多少?

11、线圈匀速转动过程中,跟电阻R并联的伏特表的示数是多少?

12、线圈匀速转动一周的过程中,外力对发电机做功消耗的能量为多少?

13、若该发电机用柴油机来带动,已知柴油的燃烧值为q,柴油机及发电机的效率为η1和η2,则t秒内柴油机消耗了多少柴油?

14若该交流发电机用核动力来驱动,使用的核燃料为铀U235,其核反应式为+6+10,设中子()质量为mn,原子质量为mu,原子质量为mx,原子质量为ms,设核发电机析效率为η,求t秒内消耗的核燃料的质量是多少?

15、若用水轮机带动该发电机,设水轮机的效率为η1发电机的效率为η2,则水轮机的输入功率为多少?

16、若上题中的水轮靠从h高处由静止流下的水来驱动,则水轮机的输入功率为多少?

17、在保持发电机转速不变的条件下,用该交流发电机对某学校直接供电,已知该发电机的输出电压大于u0,要使电灯正常发光,应选用横截面积为多大的铜导线(铜的电阻率为ρ0)输电?这时发电机的输出功率是多少?

18、若学校与发电机间的距离L较大,需要采用高压输电,现设计的升压变压器和降压变压器的匝数分别为1:nB和nB:1,则要使学校的n0盏白炽灯全部发光,应选用面积为多大的铜导线输电?这时发电机的输出功率是多少?

19、若上面的白炽灯正常发光时,发出波长为λ的光,电灯的发光效率为η,则每盏灯在t秒钟内辐射出多少个光子?

20、发电机从发电到输电至用户的整个过程中,能量是怎样转化的?

化学有机物概念篇5

一、讲清概念中关键的字和词

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,又是与易混概念的区别。教学时要指导学生认真剖析概念,弄清含义,抓住概念中的关键字、词,找出概念的本质,排除非本质的干扰。如“催化剂”这一概念,一要抓住“改变”两字(有加快和减慢之意);二要以反应前后为条件,催化剂的质量和化学性质没有改变;三要明确“剂”的意思(指一种物质)。再如,在讲“单质”与“化合物”这两个概念时,一定要强调概念中的“纯净物”三个字,因为单质或化合物首先应是一种纯净物,即是由一种物质组成的,然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质还是化合物,否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质,同时又可误将食盐水等混合物看成是化合物。

二、深入剖析概念帮助学生理解

对一些含义比较深刻、内容又比较复杂的概念进行剖析、讲解,以帮助学生加深对概念的理解和掌握。如“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点,不仅定义的句子长,而且涉及的知识也较多,学生往往难以理解。因此,在讲解的过程中,若将组成溶解度的四句话剖析开来,效果就大不一样了。其一,强调要在一定温度下;其二,指明溶剂的量为100g;其三,一定要达到饱和状态;其四,指出在满足上述各条件时,所溶解溶质的质量。这四个限制性句式构成了溶解度的定义,缺一不可。在教学中若能将概念这样逐字逐句剖析开来讲解,既能及时纠正学生容易出现的误解,又能抓住特征,使一个概念与另一个概念严格区分开来,从而使学生既容易理解,又便于掌握。

三、从正反两个方面讲清概念

一般来说,课本只从正面阐述概念,这无疑是重要的。有些概念,为使学生能够更好地理解和掌握,教学中应在正面理解的基础上,再引导学生从反面或侧面去逆向剖析,使学生从不同层次、不同角度去理解、掌握每一个概念。如“分子是保持物质化学性质的最小粒子”这一概念,可剖析为:①构成物质的粒子不一定是分子;②能保持物质化学性质的粒子不一定是分子,由分子构成的物质保持物质化学性质的最小粒子是分子,由原子构成的物质保持物质化学性质的最小粒子是原子,由离子构成的物质保持物质化学性质的最小粒子是离子;③同种分子具有相同的化学性质,不同种分子具有不同的化学性质;④分子不保持物质的物理性质,只保持物质的化学性质。再如,“元素具有相同的核电荷数(即核内的质子数)的一类原子的总称”这一概念,可剖析为:①同种元素里的粒子中质子数一定相同,如氢元素里的氕、氘、氚三种原子都具有相同的质子数(质子数均为1);②质子数相同的粒子不一定是同种元素,如氖原子与水分子具有相同的质子数,但它们不是同种元素。

四、注意前概念对学生的影响

有些前概念是学生在接触科学知识前,对现实生活现象所形成的经验型概念。学生在学习化学知识之前,已经对某些物质有了一些认识,而且这些认识已在头脑中沉淀下来,有了相当长的发展时间,且已形成了系统的却并非科学的概念,但和我们所学的正确的科学概念有时会相互抵触。这样对学生掌握科学概念就会产生比较大的负面影响,如在教学“盐”的概念时,学生在生活中已经存在“盐”的概念,他们生活中“盐”的概念是naCl一种物质,而化学中所说的“盐”是指“电离时生成金属离子和酸根离子的化合物”,是一类物质的总称,如果教师在教学前不对学生大脑中已经形成的前概念进行“破”,就不可能有对新科学概念的“立”,造成学生对新的科学概念模糊不清。这就要求我们,在教学前必须对学生所处的生活环境以及可能出现哪些前概念的影响必须了如指掌,只有这样才能做到心中有数,少走弯路。

五、利用学生的前概念来教学

有一类前概念虽然与科学的化学概念不一致,但在提供给学生一定的预备知识之后,再辅之以有关的引导,便不难使学生形成正确的概念,这类概念在学生头脑里的形成并不涉及认知结构的转变,是属于认知同化过程。如“燃烧”的概念,在学生未接触正确的化学概念之前,学生已对燃烧有所认识,只是未形成科学的概念,教师只要对学生的前期认识做正确的引导,并与科学的概念紧密地联系起来,学生就能比较轻松地建立“燃烧”的概念。同时,各学科之间不是孤立的,学科与学科之间有时会互相渗透,正确利用学生在其他学科中已建立起的“前概念”,会分散化学教学中的难点,加深学生对概念的掌握。如“有机物”的概念,在生物课中就作过介绍,但与化学中的“有机物”有所不同,这时教师可以利用生物课中介绍的“有机物”与化学课中介绍的“有机物”相比较,让学生找出这两个概念的不同,从而建立起本学科的正确概念。

化学有机物概念篇6

在高中生物学习中,概念学习尤为重要。新教学大纲对生物学的基本要求分为四个层次(知道、认识,了解、掌握),对一些重要的基本概念则要求全体学生必须掌握,说明基本概念的重要性。

人教版的新教材中的概念系统是由相应的模块观点引领的。核心概念在新教材中以黑体字出现,另外在课后练习训练中增加了"画概念图"这块内容。从生物学科结构论的角度出发,我们可以发现,生物学科的概念体系往往由一些主导概念构成基本框架,然后由此衍生出更多的从属概念,生成生物学科概念体系的金字塔结构。因此,在教学过程中,如何让学生准确而灵活地掌握基本概念,从而达到使学生能够充分认识、了解生物学知识的目的,这是每一位生物教师必须高度重视的问题。现结合生物学概念教学的实践,谈几点认识与做法。

1.从生活中寻找实例去引出概念

生物学基本概念虽然很多,但是这些枯燥无味的基本概念可以变得丰富多彩。比如说,在日常生活中,流传着许多脍炙人口的民间谚语,在一些谚语中蕴藏着许多生物学的知识。

"龙生龙,凤生凤,老鼠儿子会打洞"这是生物的遗传,是生物界普遍存在的现象。

"一母生九子,连母十个样"这反映了生物的变异现象。

"一山不容二虎"-生物的种内斗争。

"望梅止渴,谈虎色变"-生物的条件反射。

"一方水土育一方人"-生物与环境的关系。

另外在生活中还有一些事例也可以让概念更容易理解,比如说,在讲反馈调节时有同学提到了正反馈调节,从概念的角度比较拗口,但是举一些生活中的例子如分娩的过程,越来越强,来解释难以理解的正反馈的概念在正反馈的情况下,受控部分的活动如果增强,通过感受装置将此信息反馈至控制部分,控制部分再发出指令,使受控部分的活动更加加强,如此循环往复,使整个系统处于再生状态。可见,正反馈控制的特性不是维持系统的稳态或平衡,而是破坏原先的平衡状态。

在备课过程中有意识地挖掘,在教学过程中恰当的运用,一定能增加生物教学的趣味性,使枯燥的概念变得生动形象,起到激发学生兴趣,促进学生学习的作用。

2.在理解问题的过程中引出概念――用问题分解概念

设置有效的提问就是根据基本概念的"内涵"(即基本概念的本质)和"外延"(即基本概念的对象范围),根据学生的智力水平和现有基础知识水平设计出问题和情景,让学生通过阅读教材和观察现象回答,及时归纳总结,从而达到掌握和理解基本概念的目的。结合学生基础知识水平,教师可通过设计难易适度的问题进行提问,让学生在回答问题的过程中归纳出这一基本概念。例如同源染色体和联会的概念,先分析染色体的行为、形状和来源,然后在掌握和理解这些知识点的基础上可直接提出"什么是同源染色体?什么是联会",此时学生自然就能比较容易理解同源染色体和联会的概念,而且知道这两个概念之间的联系。

3.对比区分相近的、易混淆的概念

对于一些相近或关系密切的基本概念从几个方面进行逐项的对比,从中找出异同点来,以便明确其本质特征。通过对比可以使易混淆的基本概念更清楚地加以区分。前后对比,既可使学生加深对新的基本概念的理解和掌握,又可对前面基本概念加以复习巩固,温故而知新。例如同样是同化作用,光合作用和化能合成作用却既有相同点又有不同的地方,可以从生物的种类、反应条件、物质变化、能量变化以及能量的来源等方面加以比较。通过比较,既可准确掌握和理解光合作用和化能合成作用的概念,知道光合作用是植物、藻类和某些细菌以二氧化碳和水为原料,利用光能合成糖类等有机物,并释储存能量的过程;而化能合成作用自然界中存在某些微生物,它们能以二氧化碳为主要碳源,以无机含氮化合物为氮源,合成细胞物质,并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量。通过对比可以分清楚这两个概念,虽然都属于同化作用,但是发生的生物种类、场所尤其能量的来源是有很大差别的。将分散的知识进行归类,将类似的知识进行比较,也是形成知识结构的重要方法。例如,有关育种的知识分布在必修和选修教材中,复习时可将它们整理在一起进行原理、育种过程、优缺点、例子的比较,便于系统化的学习和记忆。

4.画概念图使基本概念系统化

概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。概念图以直观形象的方式表达知识结构,能有效呈现思考过程及知识的关联,是引导学生进行意义建构的教学策略。知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的。学习过程就是建立一个概念网络,不断地向网络增添新内容。

概念图的制作4个基本要素:节点、连线、连接词、层次。构建概念图的基本原则是:宜细不宜粗,宜小不宜大,强调自主构建。

概念图的制作步骤是:

第一步,确定主题,列出与主题相关的概念。

二步,将列出来的概念排序:含义最广、最有包容性的概念放在图的顶端。将其余概念一层一层的排放在列表;

第三步,继续往下写,以增加更多具体的概念。用线条把概念连接起来,并用连接词语注明连线。

第四步,寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结,并标明连接线。

以"染色体"这一概念为核心,与"染色体"相关的概念图:

化学有机物概念篇7

关键词:生物概念教学情境创设

中图分类号:G622文献标识码:B文章编号:1002-7661(2013)35-090-01

生物学概念,是指我们对生物及生理现象本质特征的认识。概念在中学生物教学中占据重要的地位,是生物学知识的核心,如果把生物学知识比喻为一个生物体,那么,构成这个生物体的基本单位就是概念[1]。学生只有正确理解概念,才能掌握生命活动的规律。因此搞好生物学概念教学是中学生物教学成功的关键。

一、生物概念教学情境的创设策略

1.影视情境。现代科学技术的迅速发展,为教育改革提供了条件,各种现代化科技成果被动用于教学中,既推动教学手段的更新,而且促进了教学方法的改革。投影、录像、微机的演示,扩大和改变视觉和听觉途径,提高视听效果。再现场景与情境,吸引学生的注意力,让学生在情感的熏染中,在情境的氛围中,感知生物概念,陶冶性情,激发兴趣,活跃思维。通过图、文、声、像等多种信息作用于学生,在他们的大脑皮层留下较深刻的生物事像痕迹,从而加深了学生对所学生物概念印象,提高了学生记忆生物知识的质量。

2.热点情境。教师在生物概念教学中应该有针对性地选择时事热点生物内容进行情境创设。如:食品安全,转基因,克隆技术。

3.实验情境。通过实验演示,创设实验情境,引导学生观察现象,发现问题,分析问题,归纳结论,使学生更好生物解生物概念,并学会探求知识、设计实验的方法。

例如光合作用这一概念,实际上包含了光合作用的条件、原料和产物,对初中学生来说,能将这三个方面有机地联系起来,归纳出光合作用的基本过程即基本上掌握了光合作用的概念。而光合作用的条件、原料和产物是通过探究性实验《绿叶在光下制造淀粉》和三个演示实验得出的,学生在实验及观察过程中已对有关的产物和原料等有较深的印象和理解,再引导学生将这些实验结论归纳在一起,找出内在联系,光合作用的概念便水到渠成。

4.实践情景。不少生物概念照本宣科很抽象,可让学生到室外实地考察,在工厂、田间、野外等真实的生活与生产场景中学习知识。学生通过观察获得生物的形态、结构、生理、生态、遗传和进化等方面的直观的感性的认识,把这些感性的形象转变成语言即初步的概念,再经过形象思维和抽象思维的互动与转变,实现由特殊到一般、由现象到本质的飞跃,抓住生命的特征,建立较完整而科学的概念。

例如,进行生态系统概念教学时,可先引导学生观察池塘、麦地、树林等,分析其中的生物种类、生物之间的关系、生物与无机环境之间的关系,发现植物、动物、各种微生物及非生物环境相互联系、相互依存,共同构成一个整体。学生通过观察分析,归纳出:生态系统

5.讨论情境。讨论情境的创设就是让不同品质的思维进行碰撞,进而引导学生深入探讨并归纳出最佳答案的思维过程。可实行加分机制让只听不说的害羞学生和习惯较差不参与的学生加入到讨论中来。

.6、文献情境。古典文献中的一些诗词歌赋也蕴含着丰富的生物知识,若教学中加以引用则能营造出一些意想不到的情境。如“人间四月芳菲;山寺桃花始盛开;”“落红不是无情物,化作春泥更护花。――生物循环”,等概念就很诗意地呈现眼前。

二、化生物概念教学情境的互动性

创新思维只有在自由自在的思维空间中才能孕育诞生。没有宽松的环境,学生就没有自主性,而没有自主性就不会有创新行为。因而在学生处于高度紧张的机械接受知识、缺乏心理安全与自由的地方,他们创造性思维的火花是难以迸发出来的。情境教学特别强调宽松和谐学习环境的营造,让教学情境中的师、生、境诸因素产生互动,从而形成利于创新、易于创新的良好氛围,使学生的思维在宽阔的情境中无拘无束,纵横千里,任意驰骋。

在情境中师生互动,构建民主平等的师生关系。在情境中生生互动,形成交流合作的良好气氛。因而在教学过程中,要十分重视使学生之间在情境中产生互动,形成相互交流、相互合作、相互补充、相互帮助的良好气氛。

总之,生物概念的教学虽无定法,但还是有一定规律可循。只要我们从实际出发,抓住学生学习概念的特点,重视思维能力的培养,不断改进教法和学法,寻找其规律和技巧,概念教学的难点就一定会突破。师生互动,生生互动,学生融入情境中,而情境也因学生的加入而活。学生全身心的投入,使情境成为激发学生创新思维的沃土。

参考文献:

[1]胡向国.中学生物概念教学[J].中国科教创新导刊,2009(03):67

[2]刘学廷.生物概念的“四步”教学法浅探[m].江苏:科学与管理,2007.

化学有机物概念篇8

关键词:高中生物;光合作用;概念教学;研究

中图分类号:G633.91文献标识码:a文章编号:1006-3315(2012)04-034-001

一、光合作用概念的导入策略

概念导入是概念教学中的一个重要环节。做任何事情都需要有良好的开端,一节课的开头就应该能够吸引住学生,调动学生的学习兴趣。一个好的导入应该能引发学生的思考,引发学生的求知欲。

《能量之源——光与光合作用》我们可以采取创设情境导入:

有些蔬菜大棚内是挂发红色或蓝色光的灯管,并且在白天也开灯。

讨论:1.用这种方法有什么好处?不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗?2.为什么不使用发绿色光的灯管作补充光源?

通过问题情境的创设,同学们了解了蔬菜大棚中为提高产量和改善品质而使用不同颜色的光,特别是红光或蓝光的作用导入本节的学习,既结合了现代农业,又紧扣“能量之源——光与光合作用”的课题。

二、光合作用概念的生成策略

1.寻找关键词

先给出光合作用的概念,让学生试着去找一找本概念中的关键词,培养学生遇概念寻找关键词的习惯和能力,积累到一定程度,能自己找出概念中的关键词,这对学习生物学中的概念很重要。例如:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成存储着能量的有机物,并且放出氧气的过程。这样学生对光合作用的概念就有了一个大概的了解。

2.实验法

学生实验:绿叶中色素的提出和分离

本节课中捕获光能的色素这部分内容,我们可以采用实验法。实验中要让学生仔细观察分离出的不同色带,注意色带的不同颜色、分布顺序和宽窄,思考其中的原因。

3.分析法

分析科学家的经典实验,了解光合作用的探究历程。教材上介绍的历史非常经典,所介绍的都是在光合作用探索历程中所出现的问题和解决的方法,学生认真了解其重要过程,等于沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究,这对于学生认识和掌握光合作用的具体过程是必要的。

4.比较法

比较法就是找出概念间的相同点和不同点,在比较中加以理解、辨别和记忆。高中生物学很多概念既有区别又有联系,为了区分新旧概念,不使其混淆,常以列表或图解的形式进行比较,加深对概念的理解和记忆。例如为了更好的理解光合作用的概念,将光合作用和呼吸作用相区别,我们可以从光合作用和呼吸作用所需的条件、场所、原料、产物等多方面列表比较。再如光合作用的光反应阶段和暗反应阶段我们可以从场所、条件、物质变化、能量变化、联系等方面进行列表比较,从而掌握光合作用的实质及光反应与暗反应的联系。这样能够形成相对比较清晰的新概念。

5.比喻法

比喻法是指对难于理解的抽象概念,讲授时采用恰当的比喻加以说明。可以把“光合作用”形象的比喻成绿色工厂:厂房是细胞,机器是叶绿体,原料是二氧化碳和水,产品是有机物,动力是太阳光光能。教师让学生联想自己所熟悉的工厂来联想“光合作用”这一概念。

这样使抽象的概念具体化、形象化,易于学生理解、掌握,有事半功倍之效。

三、光合作用概念的巩固策略

1.练习法

学生在形成概念的初期,对概念的掌握往往不牢,不准确,不完善,不深刻,还经常会遗忘,并且会和旧概念相混淆。这需要通过一些练习,利用已学的概念解决问题对概念进行巩固和加深。通过反复的训练,学生在实际应用中会对概念有更为全面和深入的理解。

2.构建概念图法

新课程理念认为学习是一个主动建构知识的过程。构建概念图策略能很好地体现这一概念,它是巩固概念的主要策略,它指引学生对已学概念的回顾,梳理概念间的逻辑关系,通过画概念图的方法,组成概念体系,使新概念恰当地进入学生已有的认知机构中从而构建出概念图。例光合作用的概念图如下:

构建概念图,一方面能真正实现有意义学习,条理清晰,形成知识网络,从整体上对知识点进行把握,避免机械记忆;另一方面还可实现长时间记忆,使回忆更容易。

四、光合作用概念的强化策略

俗话说:学以致用,学习的目的就是为了很好地应用,概念的学习也是如此。只有通过对你所学习的概念的具体应用,即在所给的具体情境中解释或解决实际的问题,才能使概念内化到相关的概念体系当中去,才能把所学的知识真正变成自己的知识,才能运用自如。例如我们可以设计这样的问题:如何提高农作物的产量?用所学知识解释和解决了实际的问题,更进一步强化了光合作用的概念。

高中生物《新课程标准》中明确规定生物课程的重要目标之一是让学生获得生物学基本概念方面的知识。如何提高生物学概念教学,是一个需要不断探索的问题。实践证明,充分利用生物学事实和学生已有的生活经历经验引发概念教学,启发和引导学生认真观察分析比较交流,归纳概念深化概念,及时运用所学概念解释和解决实际问题,巩固和强化概念教学,是提高高中生物概念教学的有效策略。

参考文献:

[1]高中生物必修1教师用书,人教版

化学有机物概念篇9

关键词:高中生物;概念教学;高效课堂

《普通高中生物课程标准(实验)》指出,“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念……”在近十年的高中新课程改革实践中,广大生物教师在教学理念、教学方法和教学模式等方面都有了很大的改进,但由于高考应试教育的影响仍然无法消除,这就使得在生物教学中,教师、学生、家长都难免产生种种急功近利的认识和行为。例如,不愿在概念教学上多花时间,而是以“直接告知定义,提出几项注意”的方式进行;对于生物学核心概念的运用也是以“题海战术”来强化,死记硬背的学习方式导致概念内涵难于理解,概念外延不能正确把握,学生缺乏扎实的生物学根基,后续学习效果难以让人满意。因此,要实现生物课堂的有效、高效、长效教学,就必须从核心概念教学做起。

一、生物学核心概念的内涵及种类

关于生物学核心概念,北师大刘恩山教授认为:“核心概念是基于整个课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,强调概念之间的关联与概念体系的结构。”例如,光合作用就是高中生物中的核心概念之一,这一概念高度精准地对绿色植物所特有的把光能转化为化学能、将无机物转化为有机物的代谢过程进行了概括。通过对生物学核心概念的探究和学习,能有效提高学生对生物学知识的认知能力、理解能力及创新运用能力,切实提高生物教学效率。

生物学核心概念非常丰富,从宏观上可分为构成型、组成型、过程型以及结果型4类。构成型概念用来概括生物体的构成层次特点及构成单位的特征。例如,细胞是生物体结构及功能的基本单位这一概念。组成型概念是构成型概念的具体化描述,即从生物体的位置、结构、功能等多个层面进行细化描述。过程型概念则偏重于对生物体的整体生理过程的表述,包括起始与结果这两个状态。结果型的概念主要强调某一过程或诱因所产生的结果。生物学的4类概念划分是相对的,很多概念常交错结合在一起形成相互关联的概念体系。所以,要提高教学的有效性,就必须加强生物核心概念的教学。

二、高中生物核心概念教学现状的分析

1.传统概念教学的长处

虽然传统教学有种种弊端,但其对基本概念教学的重视值得借鉴。传统教学常常紧扣文本,从三个方面对生物基本概念进行讲解与分析:分析生物概念的内涵,即对生物概念的内容及其实际意义进行分析;强调生物概念的外延,即突出生物概念的适用条件和范围;联系相关概念,区别相近概念。这样的概念教学显得较为严谨扎实,有利于学生在短时间内学量的知识,最终形成自己的知识结构和技能技巧,并对知识进行迁移和运用。

2.现代概念教学的不足

虽然现代教学有种种长处,但其对概念教学的忽视值得反思。很多教师仅强调生物概念的知识本位,而忽视概念形成过程的教学。具体体现在:重结果,轻过程。在引入概念时,没能让学生对其必要性获得足够的感性认识,而是直接给出概念,造成学生对概念的死记硬背,没有对概念的实质进行彻底的理解,没有形成自己的感悟。重解题,轻概念。题海战术成为学习生物概念的捷径,很多教师不愿意在核心概念教学上多化时间,认为学生在做题的过程中就能很自然地对概念进行理解和掌握。重眼前,轻长远。师生、家长都达成共识,高考是最大的眼前利益,所以考什么就学什么,怎么考就怎么练,生物概念的建立和理解上时间只占20%,80%的时间都花在习题训练上。

三、加强核心概念教学,打造生物高效课堂

1.注重概念的情境导入,为高效课堂营造氛围

生物课的导入方式多种多样,其中之一就是注重设计相关概念的导入情境,为后续学习内容做一铺垫。

通过概念导入时,不能只给出定义,让学生自己去背诵、记忆,而是要精心设计导入情景,激发学生的学习兴趣,引导学生对生物概念有一个准确的、深刻的认识。

联系学生生活经验和已有的知识来导入概念教学。高中生不管是生活经验还是知识储备都有了一定的基础,对事物也会有自己独特的认识。美国心理学家奥苏伯尔说过:“影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学。”因此,教师可在现实生活的背景中来设计概念导入情。例如,在学习碳水化合物的概念时,学生基本都知道,但又都难以表述,并将其与糖类划等号。这时教师可先介绍碳水化合物的定义,接着让学生列出他们在化学中所学的各种物质以及相应的俗称,然后进行连线,在此基础上,将碳水化合物与糖类写出,并画上等号,此时学生就会明白碳水化合物仅是一种俗称。在这一过程中调动了化学学科的知识,不仅让学生感觉到生物与化学的联系,还能对碳水化合物的概念有进一步的认识。

利用生物实验来引入概念教学。生物学是以实验为基础的自然科学,所以在概念教学中要善于利用实验教学。例如,在学习酶的概念时,学生对酶的认识有限,但对无机催化剂的作用较熟悉,这就可让学生通过比较酶和无机催化剂的实验结果来认识酶的催化作用及其高效性特点。这样既有助于学生理解酶的概念,落实新课标,倡导探究性学习,重视生物学实验的理念,又提高了学生的实验操作能力。

2.重视概念的自主建构,为高效课堂夯实基础

概念形成过程的教学是概念教学的重点和难点。新课标强调面向全体学生,确立学生的主体地位。可见,要突破这一难点,一定要发挥学生的主观能动性,通过学生自主建构来实现。这就要留下充足的空间和时间来让学生自主探究和合作交流,充分体验概念形成的过程。例如,对于“种群”这个概念,就需要通过正、反两方面的例子引导学生自主建构。正例可以是:一块草地上所有的蚱蜢,一个池塘中所有的鲤鱼等。而反例可以是:太湖中所有的鱼,惠山上所有的松树等。还可让学生自己举出一些例子,让学生在交流讨论中建构正确的“种群”概念:种群是一定时间和空间内同种生物的个体总和。有了这一基础,学生应能与后续学习的“群落”“生态系统”等概念相区分。

注重概念形成过程的教学,旨在让学生对概念的本质特征有个明确的认识。例如,上述“种群”的概念,如果只是举“一个池塘中所有青鱼,一片稻田中所有黑斑蛙”这样的例子,学生容易误认为种群就是一群相同的生物生活在一起。因此,还要再加上“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”等例子,以帮助学生排除无关特征的干扰。

同时,概念形成过程的教学还要加强比较,通过比较既能加强学生对概念的鉴别,又能打开学生的思路,建立辩证思维的学习态度。正例间的比较能让学生归纳发现共同的本质特征,而正、反例间的比较则能让学生加深对概念本质特征的认识,排除非本质特征的干扰。例如,森林、草原、农田、海洋、湖泊等生态系统,各有各的独特特征,但同为生态系统,它们又有共同的特点:生物群落和无机环境相互作用的自然系统。

3.关注概念的有效迁移,让高效课堂结出硕果

虽然高中生已具备一定的抽象思维能力,但对抽象概念的巩固记忆和迁移运用仍非易事。因此,教师在概念教学中,可以运用拟人、比喻等方法,让抽象的概念形象化,从而提高生物知识的趣味性,调动学生的学习积极性。例如,对于“光合作用”这个概念,我们可以将绿叶比作“工厂”,叶片的表皮细胞相当于“围墙”,其上的气孔比作“大门”,保卫细胞比作“门卫”,叶肉细胞中的叶绿体比作“车间”,其内的酶相当于“工人”,太阳能相当于“动力”,二氧化碳和水相当于“原料”,葡萄糖和氧气相当于“产品”。此类例子很多,只要教师认真构思,因势利导,巧妙设计,引导学生展开联想,迁移运用,学生就能有效建构核心概念。

总之,在高中生物教学中,应高度重视核心概念教学,这对于实现新课程标准提出的“知识、情感态度价值观、能力”三维目标具有重要作用。因此,打造高效生物课堂,必须重视核心概念教学。

参考文献:

[1]樊庆义.核心概念教学是构建生物高效课堂的策略之一[J].山东教育,

2010,(08).

化学有机物概念篇10

一、利用图表,认识概念

在初中刚进行化学教学时,教师一般会做一些趣味性实验,学生对此兴趣盎然,但却对于分子、原子和元素等一些抽象概念,感觉不好理解,心中难免产生失落感。有经验的教师会有意识地创设情境,保持和激发学生学习化学的热情。教师可恰当运用图表、分子、原子模型图,制作和运用多媒体动画,通过声音、色彩和形状描述原子、分子,从而揭示化学变化的实质,帮助学生认识和掌握化学变化、物理变化和质量守恒定律等概念。

二、综合归纳,形成概念

归纳法是许多教师在实施化学概念教学时经常使用的方法。教师在教学过程中引导学生感知大量感性材料,通过归纳,抽象出化学变化的本质,使学生水到渠成地形成概念。

例如,在学习“置换反应”概念时,教师要把铁、镁、铝、锌在稀盐酸或稀硫酸中的反应现象一一列出,引导学生寻找它们共同的特点,让学生自由讨论,用各自的语言表达出来,再通过大家的补充完善概念。最后,教师再引导学生运用归纳的办法得出的置换反应的定义:即由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。我们在学习其他概念时,如“质量守恒定律”“复分解反应”等教学时,都可以借鉴使用归纳法。

三、不断剖析,理解概念

教师对概念进行深入剖析,有助于学生正确理解概念。例如,我们知道“催化剂”的定义为:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂(又叫触媒)。一些学生因为本课中二氧化锰对双氧水产生氧气起加快反应速率的作用,因而认定催化剂就是能加快反应速率的物质。可当教师把改变分为加快和减慢时,催化剂是否只是加快反应速率?“改变”又怎么理解呢?于是教师告诉学生,有些有机物的反应速率太快,现象难以观察清楚,需要用催化剂来减慢其反应速率,如炔烃的某些反应。学生在讨论思考以后,理解得到:催化剂是改变化学反应的速率,这个改变不等于加快,是加快或减慢化学反应速率。

教师通过对概念的剖析,将一些相关知识进行联系,使学生加深对概念的理解,进一步增强学生学习化学知识的兴趣,让学生切实体会到对化学概念要全面正确地理解,要多问几个为什么,要进行深入剖析。

四、具体分析,把握概念

如果我们对通过归纳得出的概念不进行具体分析,概念的定义容易唯一化,就会束缚学生的思维,造成对概念的机械背诵,影响了学生能力的提高和智力的发展。

例如,在教学“固体溶解度”这一概念时,教师在学习中可以提出这么几个要点:(1)100克溶剂。(2)一定温度。(3)溶液为饱和溶液。(4)所溶解的是溶质的质量。学生通过讨论分析,能准确把握住“溶解度”的定义:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。例如,60℃时硝酸钾的溶解度为110克,可以理解为在60℃时,在100克水中溶解硝酸钾110克达到饱和状态。

同理,我们对“元素”这一概念的学习,要把握三个要点:(1)有相同的核电荷数。(2)同一类原子。(3)总称。学生通过分析讨论可以做出如下判断:(1)同一种元素的核电荷数相同。(2)具有相同核电荷数的粒子一定属于同一种元素。

学生通过分析,领悟出要把握抽象的概念,就要突出概念的关键,对概念不再有畏难情绪,学习化学的信心也得到了提升。

五、比较辨析,掌握概念

对于易混淆的概念,教师可指导学生用比较的方法,把握不同概念的区别和联系。

初中化学有一些概念容易造成混淆。一是由于字义相同。如“冰水”是纯净物还是混合物,一些学生会不假思索地认为是“冰水混合物”,不会想到冰水是同种水分子构成,属于纯净物。同样学生也易将“纯净的硫酸”理解为纯净物。二是一些概念受生活经验影响。如盐的概念,学生就会想到食盐。三是用字相近。如“氧化物”和“含氧化合物”,“酸碱性”和“酸碱度”,学生极易混淆。四是概念表述符号相似。如酸根与原子团、化合价与离子符号等。所以,教师在教学时要引导学生认真比较,掌握概念。

六、明确关联,理清概念

教师在教学中要引导学生明确化学概念间的区别和联系,寻找它们的个性和共性。

化学概念之间相互联系,并非彼此孤立,概念与概念或概念与知识相互联系,我们应该从多方面关注并分析这种关系。

如元素与原子、分子与原子的相同点为它们都是构成物质的微粒,不同点是原子在化学反应中不可分,分子可分,分子是由原子构成,原子可以构成分子等。原子描述物质微观构成,元素描述物质宏观组成。教师在教学时要注重概念的构建过程,效果会比较好。

七、理解记忆,巩固概念

对比化学用语,虽然其中需要较多的机械记忆,但某些化学用语在很大程度上也需要理解记忆。分析概念、发现规律、明确各部分知识的内在联系,可以更加巩固对这些知识的记忆。

例如,我们要把化学式与化学试剂结合起来,把典型元素的化合价与原子结构初步知识结合起来,如有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘,其中碘元素是+3、+5两种价态,则这种化合物的化学式为i4o9,亦可写成i(io3)3。

理解记忆就是在理解的基础上进行记忆,学生尝试这一方法,就会发现对化学用语等概念的记忆更牢固,有事半功倍的效果,便会采用理解记忆法。