关于生物的知识十篇

发布时间:2024-04-25 19:30:00

关于生物的知识篇1

【摘要】在生物教学中,恰当地运用语文学科中的语言、文字、比喻、修辞语法、成语和诗歌等手法,能起到增加生物教学的趣味性,激发学生学习兴趣,促进学生学习并提高学习效率的作用。

【关键词】生物教学 语言文字 语法 成语

诗歌

生物学学科与语文学科之间有着非常密切的关系,在生物学教学中利用这种关系将语言、文字、比喻、修辞语法、成语和诗歌等知识穿插到生物课中,既有利于加强两门学科之间的联系,又有助于对生物知识的理解,同时,能够激发学生学习的兴趣,求知欲,促进学生学习并提高学习效率的作用。

学生对生物教材中语言文字未必都很重视,常常出现发音不准、错别字、辞不达意、描述不确切等现象,再者生物教材中的有些术语用字孤僻,对学生来说是生字,如果我们生物教师对此不加以纠正强调,将会使学生产生错误的认识,例如:细胞的:“胞(bāo)”错读胞(pāo)、蝙(biān)蝠的“蝙”错读成(piān)、臀(tún)部的“臀”错读成(diàn)、细菌(jūn)的“菌”错读成菌(jǔn)、鱼鳔(biào)错读成鳔(piào)。又如:把神经的“经”字错写成“精”,白暨豚的“暨”字错写成既、把鱼的运动器官的“鳍”字错写成“脐”、把种子的主要部分的“胚”字错写成“坯”等。因此,作为生物教师在教学过程中讲究用字是十分必要的,也是义不容辞的责任,只有这样才能使学生对生物教材中的术语发音准确、书写规范、用词恰当、学会用规范化的语言描述生物现象,准确表达出自己的思想。否则,学生只能囫囵吞枣,死记硬背,得到一些没有根基和生命力支离破碎的知识,为了给学生一个清晰正确的认识我们不妨来点咬文嚼字。

在生物教学中由于概念繁多,有相当部分的概念抽象、深奥、干涩、由于在教学过程中,适当运用通俗比喻、夸张、拟人等修辞手法,来描述生物的某些现象和特征,充分利用无意识记规律,集中学生注意力,既有利用激发学生学习兴趣,又能提高学生的记忆力。

例如:把绿叶比作“绿化工厂”、叶肉细胞比作“车间”,叶绿体比作“机器”、把白细胞比作“战士”细菌比作“侵略者”、把叶片的结构比作“夹心面包”保护色———我在这里,你看得见我吗?警戒色———我就在这里,谁敢来惹我,蒸腾作用———树木出汗等,促进知识的迁移应用,提高课堂教学效果,使学生兴趣盎然。

在生物教学过程中适当的进行语法分析,能帮助学生对生物知识的理解,诱导学生产生新奇感,充分利用无意注意的效能。例如学生对生理卫生中酶的感到抽象难懂,此时对句子成分进行分析“酶是(生活细胞制造的)(具有催化作用的)蛋白质”;第一个定语指出了酶的来源———生活细胞,第二个定语表明了酶的功能———催化作用,又如:新陈代谢是(生物体内全部有序)(化学变化)的总称;第一个定语指出了新陈代谢的范围,第二个定语指出了新陈代谢的实质。这样将难点化整为零,加深理解和提高记忆力。

在生物过程中适时地利用成语来活跃课堂气氛,加深理解,激发学生学习的兴趣,突出教学重点和难点。例如:用“螳螂捕食、黄雀在后”来描述食物链的关系;通过“树—蝉—螳螂—黄雀”这食物链的有机联系,引申出生态系统中物质和能量转递过程。又如:“作茧自缚”表示适应的相对性;“飞蛾扑火”表示趋光性;“无师自通”表示动物的先天性行为;“枯木逢春”表示温度等生态因素对生物的影响。

关于生物的知识篇2

教学与知识之间有着内在的、天然的、不可分割的联系,所以,教学策略的设计必须针对知识类型的实际。

我国20世纪的化学教学大纲或课程标准都是从知识属性的角度对化学知识进行分类的。从1923年分科设置课程纲要开始,逐渐演变并基本固定为化学基本概念和原理、元素化合物知识、化学基本计算、化学实验以及化学用语等五个方面。恢复高考制度以来的考试大纲一直将化学知识分为“化学基本概念和基本理论、常见元素的单质及其重要化合物、有机化学基础、化学实验和化学计算”等五大类。而新课程高考化学考试大纲,虽然在考试内容部分将化学知识分为“化学科学特征和基本研究方法、化学基本概念和基本理论、无机化合物及其应用、有机化合物及其应用和化学实验基础”等五个方面,但在内容比例部分还基本保留了传统的分类方法。

知识分类就是根据特定的需要和标准,通过比较,把人类的全部知识按照相同、相异、相关等属性划分成为不同类别的知识体系,以此显示在知识整体中应有的位置和相互关系。在知识分类的历史上,不同的知识观有不同的知识分类理论与标准,因而产生了形形的知识分类方式。为了更好地实现教育目标,人们把知识分为事实性的、概念性的、程序性的和元认知性的四大类。

纵观传统的化学知识分类方法和知识分类理论的实际,可以将两者结合起来,并把化学知识划分为物质知识、观念知识和方法知识三大类。其中,物质知识主要属于事实性知识,包括无机化合物及其应用和有机化合物及其应用;观念知识主要属于概念性知识,包括化学科学的特征以及化学基本概念和基本理论;方法知识主要属于程序性知识,包括化学科学的基本研究方法,如化学实验基础和化学计算等。由于中学化学限于原子和分子层面,中学生认识的化学是“在原子、分子水平上识别和创造物质的一门科学”。所以,可以认为在高中化学知识中,物质知识是“识别和创造”的对象,观念知识是“识别和创造”的思想,方法知识是“识别和创造”的工具。物质知识是整个学科知识的基础,也是观念知识和方法知识的载体,观念知识和方法知识既要依靠物质知识的支撑,又能促进物质知识的获取。因此,化学学科要实现促进学生学科素养提升的终极目标,应该从获取化学事实、形成学科观念和掌握科学方法三个维度进行教学策略的设计。

新世纪以来实施的《普通高中课程方案(实验)》为了构建重基础、多样化、有层次、综合性的课程结构,以适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展,设置了由学习领域、科目、模块三个层次构成的课程结构。据此,《普通高中化学课程标准(实验)》(以下简称《课标》)将科学领域化学科目划分为八个模块,同时又把模块分为必修和选修两大类。下面从物质知识、观念知识和方法知识三个维度,阐述在高中化学必修模块教学中促进学生学科素养提升的相关策略。

二、物质知识维度的教学策略

本文所说的“物质知识”实际就是“元素化合物知识”。在《课标》所构建的课程结构中,必修模块的物质知识主要分布在“化学1”的“常见无机物及其应用”和“化学2”的“化学与可持续发展”两个主题。其中“常见无机物及其应用”对应“单质与无机化合物”知识,“化学与可持续发展”包含“有机化合物”知识。从《课标》的安排和学科知识的逻辑关系看.物质知识是高中化学知识的基础和核心。为了使学生能准确获取物质知识,以便在此基础上生长出相应的观念知识和方法知识,可以采取下列教学策略。

1.在社会生活情境中认识物质知识

由于《课标》对物质知识的处理,突破了传统的物质中心模式,不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质,这时,我们可以从学生已有的生活经验出发,引导学生关注身边的物质,将物质知识的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,从而体现物质与自然界和社会生活的密切联系,并且通过对物质知识的学习加深对环境和社会生活问题的理解和认识,使学生直接体会到所学知识的社会价值。如关于氯气性质的教学可以借助液氯泄漏事故报道录像的有关画面进行,以突出基于“社会中心论”的教学思想。

2.以核心概念为指导学习物质知识

为了使学生能借助于一定的基本概念认识无机物的性质及其变化规律,《课标》在“化学1”中安排了物质的分类、氧化还原反应、离子反应等基本概念,并与单质和无机物知识安排在同一主题。限于化学l的模块功能,这些概念虽然是浅显而又有限的,但它们有助于学生对物质知识的理解,并对物质知识的学习具有一定的指导作用,我们在进行教学设计时要领悟《课标》的立意,充分发挥这些概念在学生学习物质知识过程中的指导作用。如钠与水反应生成氢氧化钠时,由于反应物中钠元素和氧元素的化合价都处于最低价态,而氢元素的化合价处于最高价态,所以只能是氢元素的化合价由+1价降低为0价,反应的气体产物为氢气。这一确定钠与水反应气体产物的假说,就是依据氧化还原反应的规律提出的。

3.在已有知识基础上获取物质知识

美国现代着名心理学家奥苏贝尔认为,学习新知识的关键是要建立起新旧知识之间的联系。他曾说,“影响学习的唯一最重要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,要组织学生探究物质知识,应注意从学生已有的知识出发设置相关问题,将学生有效地引入新知识的探究情境之中,从而达成获取有关物质知识的学习目标。如过氧化钠和氧化钠都是钠的氧化物,由于氧元素的化合价不同,所以两者的性质既相似又不同。在过氧化钠性质的教学过程中,可以针对学生已知氧化钠性质的实际,通过对过氧化钠和氧化钠组成与性质的比较分析,并结合有关实验检验等探究活动,使学生获得对过氧化钠性质的认识。

4.按研完的一般思路探究物质知识

物质知识的教学不仅要向学生传授知识,更要教给学生获取知识的方法和思路。如对于So2性质的研究可以有以下思路:So2与Co2同属于非金属氧化物,Co2是酸性氧化物,So2也应具有酸性氧化物的性质;So2中硫元素的化合价处于其常见化合价的中间价态,所以So2应该既具有氧化性又具有还原性;So2是一种新认识的物质,除了根据其类别、组成元素的化合价等推测性质外,还可能具有其他某些特殊性质。然后结合相关实验验证推测的合理性,并形成对So2性质的全面认识。这样的教学设计可以教给学生研究物质性质的一般思路和方法,从而帮助学生提高学习其他物质知识的针对性和有效性。

三、观念知识维度的教学策略

关于观念知识,高中化学必修教科书按照《课标》的要求和学生的认知规律进行了整体化的设计和编排,主要包括化学研究的物质层次观、化学中的相互作用观、化学变化的形式观、化学反应中的能量观、化学反应的方向和限度观、化学进化观等几个方面。由于学科观念知识不仅是化学学科素养的重要构成部分,而且“具有超越事实的持久价值和迁移价值”,所以,我们应该在全面把握课程结构中学科观念知识体系的基础上,“围绕学科基本观念进行教学设计”,从而帮助学生形成应有的学科基本观念。又由于观念是客观事物在人脑中留下的概括的形象,化学学科观念通常是在化学事实性知识基础上通过不断的概括提炼而形成的。因此,帮助学生构建学科观念常有观念知识以物质知识为基础和物质知识用观念知识来概括两个基本策略。

1.观念知识以物质知识为基础

运用分类观念不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,发现物质及其变化的规律。为了使学生形成分类的观念,有关分类的内容可以采用以下设计进行教学,以突出观念知识对物质知识的依赖。

学习活动1:结合生活中(图书馆、超市等)分类的事例,思考物质之间具有怎样的关系、应该怎样对物质进行分类的问题。

基本理解:分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学观念。

学习活动2:尝试对已学过的化学物质和化学反应进行分类,并与同学交流。

基本理解:树状分类是根据对象的共同点和差异点,将对象区分为不同的种类,而且形成一定从属关系的不同等级的系统的逻辑方法。

学习活动3:对几组化学物质进行分类,并制作相应的树状分类图和交叉分类图。

基本理解:分类要有一定的标准,根据不同的标准可以进行不同的分类,树状分类法和交叉分类法是常见的分类方法。

2.物质知识用观念知识来概括

乙酸的知识主要属于物质知识。《课标》在“化学2”中要求学生知道“乙酸……的组成和主要性质,认识其在日常生活中的应用”,教科书又将其细化为乙酸的分子结构、酸性、酯化反应及主要用途。显然,这些都是物质知识的内容。在“课程设计要围绕核心观念进行”的理念下,《乙酸》的教学可以从物质知识中概括出相应的学科观念,以体现物质知识是观念知识的基础。

学习活动l:观察乙酸分子的比例模型,认识乙酸分子的结构。

基本理解:物质有一定的组成和结构,乙酸的官能团是羧基。

学习活动2:设计实验证明乙酸具有酸性,并通过实验比较乙酸和乙醇分别与钠反应的速率。

基本理解:有机分子中基团之间存在相互影响,乙酸分子中羟基上的氢原子比乙醇中的活泼,主要是由于羰基的影响。

学习活动3:阅读关于“酒是陈的香”的解释,分析乙酸和乙醇酯化反应的机理。

基本理解:酯化反应属于取代反应,是有机反应的一种重要类型。

学习活动4:观察和体会教师演示的乙酸乙酯的制备实验。

基本理解:乙酸乙酯的制备是可逆反应,实验中需要控制反应的条件。

学习活动5:总结乙酸的化学性质与分子结构的关系。

基本理解:官能团是决定有机物化学特性的基团,乙酸的化学性质主要由羧基决定。

学习活动6:结合生活实践讨论乙酸的用途。

基本理解:化学知识在生活中是有用的,乙酸与人类的生命、营养、健康密切相关。

四、方法知识维度的教学策略

高中化学必修教科书在着力构建物质知识和观念知识体系的同时,根据不同教学内容的特点和学生认知规律.构建了符合学生探究能力发展需要的科学方法体系。其中,有的是让学生在科学探究、思考与交流等活动中练习和运用,有的是让学生通过阅读科学史话进行体会和领悟。在教学过程中,我们应该对教科书中的方法知识体系了然于胸,通过挖掘教科书隐含的方法知识、利用方法知识组织教学内容、运用方法知识解决实际问题等多种途径,有计划、有步骤地落实方法知识的教学,不断提高学生的科学探究能力。

1.挖掘教科书隐含的方法知识

物质知识和观念知识是教科书编写的主线,而方法知识处于相对隐性的地位。如关于卤族元素的性质,教科书是用假说方法组织教学内容的。具体包括:(1)发现问题——卤族元素原子的电子层结构的变化规律与碱金属元素相同,它们的化学性质也能与碱金属元素一样表现出相似性和递变性吗?(2)提出假说——氟、氯、溴、碘在化学性质上也能表现出一定的相似性和递变性。(3)验证假说——获取卤素单质与氢气的反应、卤素单质间的置换反应等事实材料。(4)得出结论——卤素都是活泼的非金属,随着核电荷数的递增,元素的非金属逐渐减弱。但是教科书对这四个步骤没有具体说明和提示,教学中教师可以对假说方法进行显化,并使学生明确假说是人们根据已有知识对所研究的事物或现象所做的初步解释,它需要证实或证伪,而且科学理论最初都是以假说的形式出现的,并随着科学研究的深入,不断得到修正、完善和发展。这样学生在以后的学习过程中就能比较自如地运用假说方法进行相应的探究活动。

2.利用方法知识组织教学内容

新课程高中化学教科书虽然增大了科学方法的外显力度,但总体还稍嫌不够。因此我们应该适当注意以方法知识为线索组织教学内容,在以物质知识和观念知识体系作为课程内容展开主线的同时设计一个方法知识体系。例如关于“化学2”中“苯”的教学可以将其分解成八个学习任务:(1)用文献方法了解苯的发现和来源;(2)用观察方法认识苯的主要物理性质;(3)用假说方法确定苯分子的组成;(4)在认识苯的凯库勒式的同时感悟直觉思维的意义;(5)用假说方法确定苯分子中没有与乙烯类似的双键;(6)用模型方法认识苯分子的平面正六边形结构;(7)用演绎方法完成苯的取代反应和加成反应的化学方程式;(8)用综合方法对苯的结构和性质形成整体认识。该教学过程突出了方法知识对物质知识获取过程的指导作用,随着教学的深入和学生感性认识的丰富,可以逐渐提高对这些科学方法的要求,最终实现方法知识的教学目标。

3.运用方法知识解决实际问题

关于生物的知识篇3

一、图式的涵义

图式一词早在康德的哲学著作中就已出现。在近代心理学研究中,最早对图式给以理论上高度重视的是格式塔心理学。瑞士著名的心理学家、教育家皮亚杰也十分重视图式概念。现代认知心理学认为,图示是指围绕某一个主题组织起来的知识的表征和贮存方式。人的一生要学习和掌握大量的知识,这些知识并不是杂乱无章地贮存在人的大脑中的,而是围绕某一主题相互联系起来形成一定的知识单元,这种单元就是图式。图式实际上是一种关于知识的认知模式。图式理论是一种关于人的知识如何被表征、被分类和被有效应用的认知理论。在如何高效学习及解决问题备受关注的当代,图式理论正日益成为提高学习和教学效益不可缺少的工具。

二、图式对高考生物复习教学的意义

学习不单纯是学习者只将知识存贮到自身大脑的记忆过程,而更应当是以已有的知识经验作为基础,促使大脑重新建立新的理解的过程。基于图式具有的构建、推论、搜索、整合等功能,运用图式教学不仅使高三学生较好地掌握生物基础知识,而且可以按知识的内在联系去思维、推理,发展能力,从而提高复习效益。

(一)有利于生物知识体系的构建

高中生物学知识大至生物圈,小至分子,有现象有本质,有结构有功能,有过程有结果,有实验有理论,有内因有外因,有正常生理有异常生理,……知识零碎,学生不易理解、掌握和运用。

图式理论指出,任何知识都不是孤立的,其自身都有一定的结构,并处于一定的体系之中。高中生物教材呈现的知识内容虽然繁杂,但是各章节、各知识点之间都存在着相互的联系,如果能够建立生物知识体系,不仅提高识记、存贮效果,而且学生的分析、归纳、推理能力也得到提升。因此,在复习教学中,教师要善于通过图式将生物知识结构化,把生物概念作为知识的最小单位,通过它们的内在联系和规律进行归纳总结,最终以图式的形式呈现,再将图式与图式联系起来,构成知识体系。完善的图式知识体系的建立,使生物知识系统化、结构化,便于学生将生物知识清晰地存贮于记忆中,便于在解题时能准确地进行知识定位,实现知识的再现和应用。

(二)有利于学生形成良好的知识结构

部分高中学生的生物知识结构过于简单、封闭,表现在:基础知识薄弱,局限于某些章节、某些知识点,缺少全面扎实的生物基础知识;只重视具体知识点的学习,知识松散、孤立,缺少系统性和有机联系性等。这种知识结构状况,明显是低功能的、缺乏活力,难以面对高考。

知识结构是问题解决的基础,帮助学生建立完整的知识结构是高考备考的基础。图式理论认为,图式的形成和变化有利于学生知识结构的构建和优化。因此,高三生物复习教学不是将概念以成品方式教给学生,而是要利用图式理念,通过抓住知识的中心与要领,统揽全局,引导学生打破知识的章节界限,对生物知识分门别类有效地组织起来,并将知识组块按层次网络的方式排列。通过这样的重新组合、综合贯通,建立整体化的高层次的图式知识结构,便于快速、准确地提取和应用知识。

(三)有利于发展学生的问题解决能力

培养学生解决问题的能力是高中生物新课程的教学目标之一。学生问题解决能力的高低,不仅取决于学生掌握知识的数量,更取决于学生对知识的理解和应用,特定知识与技能的缺陷是导致问题解决能力低下的主要原因。图式理论认为,对于学习者认知能力发展的最高阶段――问题解决能力,认知图式与智能技能、认知策略,三者不可缺一,三者中又以认知图式最具奠基功能。

图式作为一种结构良好的知识形式,具有体现知识点的罗列性、知识的概括性、知识间的联系性等特点,在此基础上通过对知识信息的选择与加工、变通和迁移、预测和推理,从而形成和发展能力。在高考生物复习教学中,教师利用图式教学,可以让学生学会将分散的的知识进行有效集合,分析生物知识间的因果、层级、隶属、比较等逻辑关系,提升对知识的完善、推理、联想、迁移等能力,从而大大地提高学生问题解决的能力。

三、高三生物复习教学中生物图式的建构与启用

图式教学过程就是积极建构图式、正确选择图式、灵活运用图式的过程。在复习教学中可以引导建构多种图式,并有效激活图式,提高学生对知识的掌握和理解应用能力。

(一)建构高中生物学知识图式

复习教学中,可以借助多种类型的图式将高中生物必修、选修教材的各章节知识点形成横向、纵向知识体系,从而掌握完整的学科基本结构。

1.寻找联结,建构概念层级图式

概念图思维是由美国的教育家novak教授提出来的。概念图是一种用节点、连线、连接词将概念与概念之间的关系以一种图示的方式形象直观地表现出来。概念层级图式有助于教师建立整合的、结构化的知识,进行有效的教学;有助于学生把握某个知识领域的全貌,理解已有观念之间的联系,将知识融会贯通,发展对知识体系的理解。高三复习教学可指导学生用以梳理某专题内容学习要点,使基本知识结构简要呈现。例如:在复习“染色体变异”知识时,可指导绘制概念层级图(图1所示)。

图1染色体变异概念图

2.分析比较,建构图表组织图式

对于要素分析多呈并列关系的生物事项,可借助表格图式。使用的图表有一览图表、系统图表、比较图表、示意图表、数字图表等。一幅幅图表既美观大方,又简洁实用,使原本长篇累牍的知识井然有序,复杂繁琐的关系一目了然。例如为便于分析“有氧呼吸过程”,可采用图表图式(表1所示)。其它如原生质层与原生质、适应性与应激性、有丝分裂与减数分裂、光合作用与呼吸作用、有氧呼吸与无氧呼吸、常染色遗传与伴性遗传等内容的复习均可应用图表组织图式。

表1有氧呼吸过程三个阶段比较表

3.梳理脉络,建构程序流程图式

流程图常用来描述事物的起始、发展、终结等过程,多用于反映事物或解决问题的操作步骤即运作程序,在大量的技能训练中多用此图式。由于它推理过程清晰、直观且逻辑性强,能够比较清晰地表达复杂系统其各部分之间的关系,生物复习教学中可以创设不同形式的流程图(如图2所示),为学生构建一个可视化的思维支架和清晰脉络,会使抽象的知识具体化,有利于提高教学效果。

图2动物细胞培养流程图

4.厘清关联,建构网络综合图式

网络图是对所学知识的一种图形化、结构化的表达。知识网络图更多与知识本身的逻辑结构有关。教师在进行复习时,可用网络图把相关知识点建立关系,将知识结构化,逻辑化,这样便于学生对已学知识的回忆、整合、应用。例如生物由微观至宏观的结构层次依次为:元素――分子――细胞――组织――器官――系统――个体――种群――生物群落――生态系统――生物圈;又如生态系统中四种成分的联系可用图3表示:

图3生态系统成分网络图

(二)启用图式,发展学生理解应用能力

图式的即已存在于学生大脑中的生物知识仅是备考复习的基础,面对高考,启用、激活才是关键。图式一旦被唤醒,图式所附加的生物知识信息便快速被大脑感知,就可实现图式的理解、修正、应用,从而提高学生的解题能力。

1.比较分析

教师根据相关概念的异同、生理过程的相似、原理现象的差别等,可采用比较分析的方式促使图式有效地活动起来。当遇到学生原有知识不清晰,学生难以应用,或者他们对相关生物概念之间的关系辨别不清时,可以通过设计概念间的异同,来激活学生大脑中不清晰的图式,这样既可以巩固、提取运用旧知识,还可以让学生明确有关的知识联系。如复习“减数分裂”时,可以与有丝分裂进行比较,促使学生根据已有的有丝分裂图式,通过比较各时期的主要特点、染色体的形态、数目,较快地掌握减数分裂的知识并明确两类分裂的异同。比较分析法启用图式还可用于如“竞争和捕食”、“高等动物的激素调节”、“Dna与Rna”、“两大遗传规律”等的复习教学中。

2.引发联想

关于生物的知识篇4

关键词:高中生物;知识;链接

在教学中,依照章节的次序,让学生学习、归纳生物学基本事实,让生物学原理与概念有机结合,从中探寻知识的规律组成,发现当前生物应用技术与生物科学理论的建构模式,掌握生物学发展动向,帮助学生梳理各个知识点,强化理解能力,稳固而扎实地获取知识。将高中生物知识的各个环节通过一定教学方法来完成链接,让系统化、层次分明的知识网络形成于学生的头脑,提高学生的逻辑思维以及对知识按照先后顺序进行统一的能力。

1.创建知识链接

1.1形成章节内的知识链。知识链是指将生物学核心概念、基本原理、基本事实及运动过程等用文字箭号的形式串联起来,用来表现生命结构的特征及生命运动的特点,或人们利用生物学的原理来解决实际问题的过程。这种归纳方式简单明了,脉络清晰,是生物学教学中常用的一种手段。如在学习基因工程、动物细胞工程、胚胎工程等生物技术过程中,可引导学生尝试形成以下有关的知识链,例如基因工程部分,基因获取目的、基因构建的表达方式与载体、基因导入受体细胞、基因鉴定及检测,最后进入转基因部分;动物细胞核移植的知识链接创建,从动物体细胞过渡到mⅡ卵母细胞,分析细胞重组与胚胎、细胞代孕、动物的克隆技术等;胚胎移植部分,早期胚胎代孕母体子代;胚胎分割:早期胚胎二、四、八等份胚胎代孕母体子代;胚胎干细胞分离和培养:早期胚胎胚胎干细胞组织器官某器官缺陷的个体。用知识链形式归纳,可以将复杂的操作过程简约化,有利于学生的理解和记忆。

1.2寻找知识联系的“节点”。要建立起不同知识链之间的联系,关键是寻找知识链之间的联系的“节点”。所谓节点,就是指联系两条或几条知识链之间的关键概念、过程或原理,通过节点,可以梳理几条知识链之间的关系,就像交通要道的十字路口,方便地从一条知识链到达另一条知识链。上述的基因工程、细胞工程、胚胎工程中的几条知识链之间如何进行链接?可以通过引导学生探究如下问题来寻找链接的“节点”:⑴利用基因工程技术获得转基因哺乳动物常用的受体细胞是什么?受体细胞怎样对目的基因进行操作才能够发育形成转基因动物?⑵应用动物细胞核移植技术最终完成动物克隆时,完成重组的早期胚胎培养场所是怎样的形式?继续的发育场所是什么?⑶胚胎分割在什么时期进行操作的?分割后的早期胚胎如何处理才能得到遗传性状完全相同哺乳动物?⑷提取胚胎干细胞一般在什么时期?它有什么意义?通过探究可以发现,培育转基因动物和克隆动物,受体细胞或重组细胞都是在体外培养成早期胚胎,然后再移植到代孕母体内发育的。而胚胎分割和胚胎干细胞其实都是在早期胚胎水平上的操作的。这样就可以将“早期胚胎”作为一个节点,把几条知识链联系起来,达到链接的目的。

1.3链接不同的知识链。知识链接就是将不同的知识联系起来,这种链接可以是章节内的,也可以是跨章节的。通过寻找知识联系的节点,建立起不同知识链的沟通。有时几条知识链之间的节点并不特别明显,这就需要分析,仔细研究它们的关系,找出最关键的联系节点。找到“早期胚胎”这样一个关键的节点后,可以引导学生进行这样的链接:⑴进行胚胎移植的早期胚胎可能有哪些来源?⑵早期胚胎有几种去向?就可以从早期胚胎的来源和去向这两个方面来联系:哺乳动物早期胚胎可以通过正常的体内受精作用或体外受精收集到,也可通过基因工程或细胞工程获得的改造后细胞在体外培养而成。早期胚胎移植到母体内,由代孕的母体生出子代个体,就是说,通过基因工程和核移植培养的早期胚胎,只有通过胚胎移植过程,才能发育成所期望的哺乳动物。胚胎分割和胚胎干细胞分离和培养都是在移植前对早期胚胎的处理,以获得更多的遗传性状相同的子代,或定向分化成组织器官,后者用以对有缺陷的动物进行器官移植。如下图所示。

2.知识链接的几种类型

2.1直链式链接。几条知识链通过关键的节点链接后,仍然为直链的链接方式。直链式链接结构简单,知识梳理清晰,特别适宜进行一章或一节内的知识联系,在一章或一节的复结中常使用。例如植物和动物的内在相关能量转变过程为光能、电能以及atp等物质的活跃,化学能在atp等物质中的活跃,光合作用的暗反应以及大部分有机物含有的稳定化学能atp中的活跃化学能(动植物的呼吸作用);atp中的活跃化学能机械能、光能、电能、化学能(动植物细胞中能量的利用)。通过链接完成生物体之间能量转变的过程,例如光能、电能以及atp等物质内含有的活跃化学能;大部分有机物内含有的稳定化学能、活跃于atp物质中的化学能、机械能、光能、电能以及化学能等。

2.2放射式链接。若干条知识链之间不形成紧密的联系,每条知识链只表现生命活动的某一方面,几条知识链由一个关键的节点链接后,形成放射式链接结构,就可以说明完整的生命活动过程,这种形式特别适宜建立不同章节之间的联系,在总复习课中经常使用。如血糖的调节过程,体温调节过程,水和无机盐调节过程,pH调节过程,免疫调节等几条知识链,可以通过“内环境稳态”这一节点联系起来,因为这些调节过程都是维持内环境稳定的重要方面,只有多种调节过程维持正常,才能表现内环境的稳定。如下图所示。

2.3网络式链接。不同的知识链,由关键的节点链接,各条知识链之间的关系错综复杂,不止在一个知识点处有关联,于是就形成了复杂的网络式结构,这种链接适宜跨模块或跨章复习时的归纳总结。如上述基因工程、动物细胞的核移植、胚胎工程之间的知识联系就是这种链接。

2.4体验式链接。体验式链接亦可称为体验式教学,它强调利用课堂体验来提高学生对于学习的主动性,以兴趣培养为前提,巩固生物知识的链接基础。体验式链接的内涵在于,教师充分向学生展示日常生活中可以见到的生物学相关知识,理解生物学与日常生活之间的关联,利用体验式教学来为知识链接注入活力,创造轻松愉快的生物课堂。体验式链接能够有效利用到学生原有的生物知识结构,通过实验和体验来将知识结构横向拓宽,为链接下一部分的知识打下基础。另外,体验式链接能够为学生带来一些反思,快速找到当前生物知识尚且存在的不足,通过对学生的引导,端正学习态度与学习的方式方法,创造一些可以利用到生物知识经验的教学场景,进而提高生物课堂的整体性与关联性,让知识链接得以事半功倍。

关于生物的知识篇5

   1构建从元素视角认识物质及其转化的思考框架

   在化学1阶段,应如何帮助学生建构无机元素化合物知识体系?从学科知识的角度看,无机元素化合物知识注重“物质性质及应用”的学习,其中“物质性质”是核心,物质性质决定了物质的用途、制法、保存等,不认识物质性质,就不可能理解物质的应用。而物质的性质是由其元素组成和内部结构所决定的,不从组成和结构角度认识物质性质,就难以形成对物质性质的深入理解。从中学阶段无机元素化合物知识的编排看,学生对无机元素化合物知识的学习是逐步发展的。初中阶段元素化合物知识以物质为中心,学习典型物质(如氧气、二氧化碳)的性质、制法及用途等,以典型代表物学习一类物质(金属、酸、碱、盐)的性质等。高中化学1阶段元素化合物知识注重以元素为核心,通过核心元素将其单质及其化合物知识组织起来,学习含有同种元素不同物质的重要性质及相互转化关系;高中化学2阶段,借助元素周期表和周期律对元素化合物知识进行整合,建立以周期、族为系列形成对物质性质递变规律的认识[3],建立不同元素及其物质性质等知识的联系。限于化学1阶段元素化合物知识的编排特点和学生的认识发展水平,有必要加强从元素视角认识物质及其转化(见表1),即要加强对元素与物质性质、物质分类、物质之间的转化等学科实质性问题的认识,发挥“元素观”对元素化合物知识学习的指导作用,帮助学生逐步领会和运用“元素观”来分析解释问题,增进学生对化学知识的理解。

   作为中学化学的核心观念之一,“元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解[4,5],大致包括三方面含义:一是对元素的认识,包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等。就元素的性质而言,还涉及元素之间的差异、元素性质的周期性、一类元素性质的相似性等。二是从元素视角看物质,即元素与物质有什么关系,具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等。三是从元素角度看化学反应,即元素与化学反应有什么关系,在化学反应中元素种类是否发生变化、含有同种元素的不同物质之间的转化存在什么规律等。

   在化学1阶段,强调从元素的视角认识物质,就是要对元素与物质性质的关系有深入的了解,这包括两个层面:一是从元素视角认识物质的“个性”,即认识物质的性质与组成物质的元素种类、元素形态(化合价、相邻元素的结合方式、分子中元素间的相互作用等)密切相关[6]。对于简单的化合物或单质,元素组成对于物质的性质甚至起着决定性的作用。具体为:(1)物质元素组成上的细微差别,会引起物质性质上的巨大差异。如氧化铝、氢氧化铝、铝盐虽然都含有铝元素,但因元素组成不同而其性质不同;氧化钠、氧化铝、氧化铁,虽然都是氧化物,但由于组成氧化物的金属元素不同,其性质不同。(2)组成物质的元素种类相同但其形态不同,物质性质不同。如氢氧化铁、氢氧化亚铁虽然含有相同的组成元素,但由于其中铁元素的价态不同,两者的性质不同。二是从元素视角认识物质的“共性”,即认识基于物质元素组成可以将纯净物进行分类,基于物质类别认识同类物质具有相似的性质,如氧化铜、氧化铁都是金属氧化物,它们都能与盐酸发生反应。

   从元素的视角认识物质间的转化,就是要以元素为核心,认识含有同种元素不同物质之间的转化规律,建立某一元素的不同物质之间的联系,形成相应的知识结构,这包括两方面:一是同一元素相同价态不同物质间的转化,如al2o3—al(oH)3之间的转化、Fe2o3—FeCl3—Fe(oH)3之间的转化等;二是同一元素不同价态物质之间的转化,如Fe—Fe2+—Fe3+之间的转化。

   借助表1中的思考框架,可以帮助学生建立研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,即通过实验的方法,从物质分类、氧化还原角度来认识物质性质[7]。具体地说,从金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质类别所具有的通性预测某个具体物质可能具有的性质,从物质所含元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性,然后通过实验进行验证。对于同一元素不同物质间的转化,依据金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质所具有的性质确定实现不同类别物质之间的转化途径,依据反应物与生成物中核心元素有没有价态的变化,确定是否是氧化还原反应等。

   2以“元素观”为导向明确学习的层次及其关键所在

   新课程中无机元素化合物知识的内容及其功能价值发生了明显的变化。以“金属及其化合物”为例,《普通高中化学课程标准(实验)》在化学1主题3“常见无机物及其应用”中所列内容标准为:“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用”[8]。传统的教学注重元素化合物知识的识记,新课程主张实施以化学观念建构为本的教学,强调要超越具体的事实性知识发展学生的深层思维,增进学生对化学知识的深层理解,由此需要思考,在元素化合物知识的教学中到底需要教给学生什么?

   从发展学生“元素观”的角度看,化学1阶段选择以钠、铁、铝、铜为金属元素的典型代表,其学习内容[9]可分为三个层次:一是学习金属及其化合物知识,这是学习内容的第一层次,属于事实性知识。具体包括:在初中学习的基础上进一步了解几种典型金属的性质,如认识金属钠的活泼性等,发展对金属元素及金属单质性质的认识。学习相应金属的重要化合物(包括氧化物、氢氧化物及盐等)的性质,如铝的氧化物和氢氧化物具有两性、利用FeSo4溶液滴加少量naoH溶液生成的Fe(oH)2在空气中可转化成Fe(oH)3等事实的学习,认识铁元素的变价性以及不同价态之间的转化等,发展对金属化合物的类别、性质的认识。了解金属材料(合金、稀土金属)及其应用等。二是在“金属及其化合物”知识学习的同时,增进对物质性质与组成元素(种类、价态等)的关系、同一元素不同物质间转化关系的理解,丰富和发展对“元素观”的认识,这是学习内容的第三层次,属于观念性知识。三是要形成对上述内容的认识,需要学习相应的研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,这是学习内容的第二层次,属于方法性知识。第一层次的学习内容,是短期可以达成的学习目标。后两个层次的学习内容,属于较远期目标。其中较为关键的是要帮助学生建立“研究物质性质、研究物质转化的一般思路与方法”,这是引领学生从事实记忆走向观念建构的重要桥梁。

   3从促进学生“元素观”认识的角度组织教学内容

   从人教版化学1教科书[10]的编排看,元素化合物知识按“金属及其化合物”、“非金属及其化合物”分类编排,其中“金属及其化合物”依次分为金属的化学性质、几种重要的金属化合物、用途广泛的金属材料三方面内容。就其中的“几种重要的金属化合物”而言,教科书选取钠、铝、铁、铜4种元素(以前三者为主),按照氧化物、氢氧化物、盐分类进行讨论。这样的编排重视从物质分类的角度学习含有不同金属元素的同类物质及其反应,沟通了不同金属元素化合物的“横向”联系,能够引导学生基于物质类别认识同类物质的性质及反应规律。但需要指出的是,由于缺乏元素周期律知识基础,关于含有不同金属元素的同类化合物性质的学习不能从结构出发进行推断或解释,而主要是基于从实验现象出发进行分析和总结,学生的学习仍然处于事实的记忆层面。并且这样的编排割裂了含同一元素不同物质之间的“纵向”联系,不利于学生建立对同一元素不同物质间的转化关系的认识。为此,教学时需要对教材内容进行重组与再加工。

关于生物的知识篇6

【关键词】传统药物;传统知识

迄今为止,学术界对我国传统药物知识尚未有明确的定义。笔者现根据一些国际组织对传统知识所确定的概念并结合国内学术界的研究成果,对我国传统药物知识的内涵作一探讨。

1世界知识产权组织(wipo)的观点

wipo关于传统知识所确定的概念是:基于传统之上的文学、艺术或者科学作品、表演、发明、科学发现、设计、商标、名称和符号、未被透露的信息和所有其他一些在工业、科学、文学或艺术领域,由智力活动产生的基于传统之上的创新和创造。例如,农业知识、科学知识、医药学知识、生物多样性有关的知识、民间文学艺术作品、语言的要素、未固定的文化财产等。“基于传统的”,是指某种知识体系创造、创新和文化表达方式,通常是代代相传,为某个特定民族或其居住地域所固有,并且随着环境变化而不断演进。wipo进一步指出,所谓“传统知识”,并不是因为其古老,许多传统知识并不古老或呆滞没有生气,而是当今社会许多现代生活中非常重要而有活力的部分。这是一种与某一社会具有传统联系的知识,它在一个传统社会中产生、延续、代代相传,有时是通过知识传递的特定习惯性体制。一个社会可把传统知识看作是其文化身份或精神特性的一部分,所以是它与社会的这种关系使其成为“传统”知识。传统知识每天都在被创造出来,并在个人和社会回答社会环境提出的挑战的过程中得到发展。传统知识的当代特征更进一步证明了对其进行法律保护的正确性。制订保护法律以记录并保存可能已经濒临灭绝的过去所创造的传统知识不仅是可取的,而且同样重要的是,对于传统知识体系的持续使用中产生的新的传统知识,要考虑如何尊重并保持其发展和传播;另外,一些传统知识与植物和其他生态资源密切联系,例如草药等。传统知识经常为研究人员提供线索,使其能从生物资源中提取有价值的活性成分。这种遗传和生物资源是通过一代又一代对资源的利用和保护以及在现代科学研究中的共同使用而与传统知识和惯例相联系起来的。传统知识的保护经常与生物多样性的保护密切联系,特别是根据《生物多样性公约》进行的保护。

2传统知识的基本特征

根据上述国际组织对传统知识的阐述,并参考国内学者的研究成果[1],笔者将传统知识的基本特征归纳为以下几点。

2.1传统性

传统知识是特定群体在长期历史生活中共同创造和发展的,传统知识的大部分是由那些在过去的年代已经形成的知识构成。但“传统”并不绝对意味着相关的知识来自古代,传统知识中的传统是指获得知识及使用的方式不同于当地人从近现代科学中获得的知识;同时,传统知识也并不是静止不动的,而是在不断地保持着确认、适应和创造的连续过程,随着社会环境和自然环境的变化而不断演变。

2.2群体性

传统知识的产生及其发展不是靠单个社会成员的努力而完成的,而是由其所在的群体甚至相关联的多个群体在长期的生产与生活中共同完成,且世代连续努力、共同创造的成果,是群体智慧的结晶。这个特征导致传统知识的权利主体往往不易确定。

2.3传承延续性

传统知识是在长期的历史过程中自然延续下来,与一个地区、一个民族生产与生活方式的自然演进一同进步和发展,经当地人世代相传的知识。传统知识的传承延续性还在于其保持了鲜明的传统特色,且不符合现代技术标准与法律标准,通常没有固定形式。这更说明了传统知识并不是僵化的,是其群体成员自然承袭和发展的知识,与其生产及生活活动相伴,永远处于不断自我完善的过程中,属于可延续下去的知识。

2.4相对公开性

传统知识是由其所在的群体甚至相关联的多个群体在长期的生产与生活活动中共同完成的,对于特定群体而言,传统知识与群体的生活自然相伴,没有刻意的保密制度或措施。传统知识是公开的,但对其他的群体而言,此类知识是“神秘的”,不公开的。

2.5权利主体多元性

传统知识是特定群体共同创造、共同掌握、共同拥有的。传统知识具有相对公开性和权利主体多元性,并不意味着每一个群体成员都能掌握和运用,某些传统知识可能需要专门的智慧和技能方可加以运用。

2.6与生态资源紧密性

某些传统知识与生态资源密切联系,一旦生态资源遭到破坏,这类传统知识的价值就会褪色甚至灭绝。

2.7明显的地域性

传统知识是特定群体在应对生存环境过程中逐渐产生和发展起来的知识,这种知识的产生、发展与特定的自然环境和人文环境密切相联,已经成为当地生活不可分割的组成部分,一旦离开其产生发展的土壤,传统知识可能不复存在。

2.8保护时间上的无限期性

传统知识的保护期则应是无限期的,其原因在于其在时间上的续展性和主体的不确定性,很难认定它的保护期的起始点和终结点,从而体现出历史的传承和积淀。

3对我国传统药物知识内涵的认识

据世界卫生组织(wHo)的定义,传统医药是人类在长期实践和探索中以理论、信仰和经验为基础,以不同文化为背景,无论可否解释,逐步形成的保健和疾病预防、诊断、改善、治疗的知识、技能和实践的总称。

基于上述精神,笔者认为,我国传统药物知识应该包括我国行政区域内各民族历代传承和积累以及今后通过经验可能新发现对自然界动物、植物、微生物及矿物等具有预防和治疗疾病作用的认识,具体而言,包括各民族具有系统理论的药物知识以及民间的草药知识等,即包括迄今为止各民族遗留下来有记载和口传心授的处方、饮片炮制技术、药材生产技术和药用资源等,而其中药用资源应包含《生物多样性公约》所界定的“生物资源

(BiologicalResources)”,即对人类具有实际或潜在用途或价值的遗传资源、生物体或其部分、生物种群、或生态系统中任何其他生物组成部分。该含义中的“遗传资源(GeneticResources)”是指具有实际或潜在价值的遗传物质;而“遗传物质(Geneticmaterial)”则是指来自植物、动物、

微生物或其他来源的任何含有遗传功能单位的材料。

国内有学者主张把生物资源与传统知识分开[2]。认为虽然与生物资源的保存与利用有关的很多知识都可归为传统知识,但无论如何,生物资源本身很难被归入传统知识之中。因为生物资源本身作为一种自然形成并生长的生物物种,其发现者或利用者很难主张有自己的“知识”隐含于其中,并因而能够对它主张独占的权利。且举例说,虽然李时珍发现或辨别了很多中草药物种,并将其知识汇编成《本草纲目》,但他却很难对其中的物种主张独占的权利。原因是:发现者既不能论证其独占具有合理的法理基础,也不能保证其占有或使用是事实上排他性的占有和使用。而且依据wipo报告,强调只有南太平洋地区的少数接受调查者表示应保护与其传统科技知识(包括传统农业、医药和生态知识等)相关的生物资源;其他大部分地区的接受调查者仅表示关注对与生物资源相关的“传统知识”(包括利用方法等)的保护。

但传统知识的创造和运用与生物资源密切相关。从全球范围来看,传统知识的创造者和持有者都生存在与自然界息息相关的生态环境中,绝大多数传统知识的创造、保存和创新都要依赖于其生态环境的完整和生物资源的富足。因此,人们既可通过运用传统知识达到对生物资源的认识和利用,也可反过来通过保护和利用生物资源以维护传统知识的保存、保护和创新。传统知识和生物资源之间的这种相互依赖的辩证关系,对于可持续发展来说现实意义尤为鲜明。我国传统药物知识就是其中的典型代表。就我国传统医学而言,其实际运用最终都要落实在以天然动植物、微生物以及矿物等(即药材)作为治疗手段,而目前对药材的开发也多基于传统医学对它的理论认识和使用经验。在传统医学理论指导下的具体应用,药材已不再是单纯的自然之物,而负载有性质、功效、临床应用等信息,成为我国传统药物知识的重要组成部分。如青蒿是菊科蒿属植物,广布于世界北温带许多国家和地区,但只有中医有用于治疗疟疾的经验;我国东西南北都产,但只有少数地区青蒿的青蒿素含量高、杂质少,具有工业生产价值;蒿属几百种植物除青蒿外,尚未发现其他种含有青蒿素;蒿属植物乃至菊科中数以千计的各类化学成分,尚未发现青蒿素以外的成分具有抗疟作用[3]。

总之,笔者认为,如果不包括生物资源在内,我国传统药物知识的内涵将是不完整的,并对今后相关的立法和保护措施产生不利影响。

【参考文献】

[1]符颖,冯晓青.论传统知识寻求知识产权保护的正当性[eB/oL].chinalawedu.com/news/2005/7/li4465893311750022432.html,2006-10-03.

[2]刘银良.传统知识保护的法律问题研究[eB/oL].kakabook.net/lunwen/law/mingfa/2005/11/0322341177.html,2006-

关于生物的知识篇7

关键词:初中;生物;生活化

生物学科作为与学生生活息息相关的知识,在传统的教学

中,有些教师在教学中不注重教学内容联系实际,一味强调学生对于所学知识的记忆,不注重联系知识的实际意义,造成学生对于生物学习的兴趣逐渐降低甚至消失,教学效率低下。因此,教师要结合新课程的要求,注重生物教学的生活化,提升教学效率。笔者依据多年的初中生物教学经验,对于初中生物生活化教学策略进行探究。

一、创设生活化的教学情境

初中生物作为一门全新的学科,是学生以往未曾接触过的,为了让学生更快地接受生物教学,教师可以从学生的实际生活入手,以学生熟悉的知识进行教学,增强学生对于新知识的熟悉程度,降低学生对于新知识的恐惧。教学情境的创设能使学生更快地进入教学环境中,教师将生活化的情境引入教学情境中,能让学生自然而然感受教师教学的知识。由于生活场景在教学中的体现,学生的学习欲望被有效激发,使学生发现生活中生物知识的奥秘与新奇,从而更加关注生活中生物知识的体现。教师在情境中通过观察、操作、猜测以及与教师、学生间的交流,使学生逐步体会到生物知识的产生、发展过程,从而对生物知识的学习产生浓厚兴趣,促进学生学习。例如,教学“生物变异”的知识时,教师可以从学生生活中常见的情境引导学生学习。俗语说:“龙生龙凤生凤,老鼠的儿子会打洞。那么,你们在生活中见过与之相反的现象吗?”从而引发学生进入教学情境,对生活中的细节进行想象与回味。这样的提问,使学生积极参与到教学过程中,有的学生回答说:“我邻居的哥哥个子长得很高,但是他的爸爸妈妈个子都很矮。”还有的学生说:“我有一个姐姐长得很黑,但是我阿姨和叔叔都很白。”这样让学生自己发现基因变异在生活中的体现,使学生对于生活中的生物知识感觉到奇妙与神奇,从而使学生对于生物产生强烈的探究欲。

二、教学内容生活化

生物知识与学生的生活息息相关,教师在教学中可以将生物知识的教学用生活中的实际现象来讲解,让学生善于从生活中寻找生物的身影,亲身感受、体验生物的奥秘。教学内容的生活化就需要教师善于发现、挖掘生活中的生物现象,之后将其有效呈现在课堂教学中,将生物知识巧妙融入生活化问题的解决中。学生对于生活化问题有切身的感受与体会,因此,容易将感情融入教学问题的解决中,能有效增强学生的积极性。例如,在平常生活中,夏天天气炎热时,爷爷奶奶都喜欢在树荫下乘凉,因为树荫下比房屋里要更加凉爽。教师可以将这一现象与生物知识相联系,树荫下更凉爽,是因为植物本身具有蒸腾作用,植物通过水分的蒸腾转变成水蒸气,水蒸气的蒸发会吸收热量,从而大树周遭的热量被水蒸气带走了一部分,所以,在大树下乘凉要比在房屋里乘凉更凉快。还有,在夏天,大家都喜欢往地面上洒水,也是利用这一生物原理,使水分蒸发吸收热量,从而降低房屋中的闷热。教师通过利用生活中的现象对生物知识进行讲解,能增强学生学习的好奇心,使学生集中注意力,从而提高教学的有效性。

三、作业及练习的生活化

教师在进行初中生物的作业及练习中,要摆脱传统教学模式所采用的题海战术,将练习的内容与学生的生活实际相联系,将理性认知与感性体验相结合,从而使学生发挥自身的学习积极性,投入到生物问题的解决中。因此,在布置练习时,教师将学生的知识运用到学生的实际生活中,使学生在实践中深化对生物知识的理解与认知,并且让学生通过亲身体验知识在生活中的运用,解决问题,使学生享受成功的快乐,从而促进学生对于生物知识的学习。例如,教师在设计作业时,可以为学生设计一个“环境污染对生物的影响”课题,让学生通过实地调查,完成练习作业。学生通过了解学校和家庭附近对于环境污染的现象、分析污染原因,环境污染对于生物生长的影响产生切身体会,并通过小组间的交流、讨论,完成研究报告。在此过程中使学生对于环境污染对生物的影响形成深刻认识,有助于学生保护环境意识的培养,能提高学生的精神境界,并且通过小组合作能提升学生的团队协作能力,增强集体意识,促进学生的发展。

总之,生物作为我们生活环境中时刻接触的学科,教师要善于运用生物的这一特点,提升学生对于生物学科的感知、喜爱与好奇,从而促进学生主动探究,提升学生的学习能力。

参考文献:

[1]林明海.初中生物实现生活化的教学途径探析[J].读与写(教育教学刊),2015(1).

关于生物的知识篇8

关键词:初中物理;生活化教学;学习兴趣

将学生的生活经验跟物理知识相结合,能帮助学生将物理知识在生活中得到升华,加深对相关知识的理解,对物理教师今后的教学内容有重要作用。

一、物理生活化的意义

1.引起学生的学习欲望,激发学习兴趣

学习兴趣是促进学生不断追求物理知识高峰的动力保障。初中课堂中引入生活化的物理资源,不仅能够丰富教学内容,还能吸引学生的注意力,激发学生的求知欲。以便在接下来的教学过程中能够激发学生自主去探究物理中的“新大陆”,将求知欲转

变成追寻物理知识高峰的不竭动力,进而完成物理知识的内化

吸收。

2.增强物理的可接受性

物理教师在教学过程中,应当将物理知识与学生的实际生活相结合,将枯燥无味的物理知识转变成丰富多彩的生活化知识。提高了物理的可接受性,对于学生的掌握也变得更加容易。把抽象化的物理知识变成生活中看得见、摸得着的内容,减少了学生的理解时间,提高了教学质量。

3.以学生为本的物理体系

物理教学生活化跟物理教学的目标并不违背,都是本着以学生为本的思想,尊重学生的主体地位,帮助学生完成教学任务。物理教学生活化可以让学生将生活经验运用于学习物理知识中,培养学生物理生活一体化的思想,对于建立以学生为本的物理体系有促进作用。

二、实现物理教学生活化的相关策略

1.实现教学课堂的生活化

课堂是教授知识的重要场所。所以这就要求物理教师必须做好物理课堂生活化的课前准备工作,以便在教学过程中能够激发学生的内部潜能,调动学生的积极性,促使学生能够自主参与到生活化的物理课堂研究中,实现物理课堂生活化需从两个方面

着手:

(1)课堂导入工作。初中物理教师应当投入更多的精力与时间优化课堂导入环节,把与学生息息相关的生活内容与物理知识相结合,提高物理知识的可接受性,增强学生的理解能力。首先,物理知识学科的严谨性与周密性就决定了物理相关理论的枯燥与复杂。基于此,物理教师应当将生活中学生比较熟悉的生活实例引入课堂教学,以便学生更好地理解物理教师讲解的物理知识。

例如,物理教师在教学“力的作用是相互的”时,可以举一个生活中学生随处可见的事情:当你用手去打别的学生的时候,你的手也会感到疼痛。就能体现力的作用是相互的,所以当物理教师将生活中随处可见的生活实例引入课堂时,能够成功地吸引学生的好奇心,把学生的注意力聚焦在物理课堂上,专心致志地听物理教师的讲解。

(2)物理生活化的教学过程对于学生掌握知识是至关重要的。为了帮助学生更好地理解相关知识点,物理教师必须为学生创设一个生活化的情境,引导学生将生活经验导入理解物理知识的学习模式中。例如,在教学“惯性”这一章节内容时,物理教师可以举一个生活中的实例帮助学生将惯性定义形象化。如,当坐公交车的时候,司机一刹车,乘客的身体就会向前倾。

2.实现物理实验的生活化

物理实验是帮助学生强化理解物理知识的关键环节。要实现物理实验的生活化,物理教师必须在物理实践活动中加入与学生实际生活相关的物理实验,加深学生对物理知识的理解。

例如,在教学“长度和时间的测量”的内容时,物理教师可以组织学生去操场,让学生分工合作,一部分跑步,另一部分记录,帮助学生加深对测量知识的理解,这种劳逸结合的教学方式不仅增强了物理知识的趣味性,也提高了学生的学习成效。又如,在做关于“重力加速度”这章节相关实验的时候,物理教师可以给学生两个体积一样大但重量不一样的物体,把它们都从5米的高空扔下,让学生观察两个物体都是怎样的落地方式,通过这个实验学生可以直观地理解落地时间跟物体的重量没有关系,但是跟加速度有关系。这样可以让学生把物理知识在生活中得到升华。

3.实现物理作业生活化

物理作业是帮助学生强化巩固物理知识的重要环节,因此,物理教师在布置作业的时候,不要局限于教材上的例题和练习册上的相关题型,应当为学生准备生活化的物理作业。

例如,物理教师在教学“光的折射”这一章节内容时,可以给学生留下一个课下作业,让学生去完成一个物理实验,让他们在家里准备一杯水和一根筷子,然后将筷子放入装满水的杯子中,从杯子侧面可以看到筷子“折了”。通过在生活中完成教师布置的作业,帮助学生更直观地了解折射的相关知识,对于教师接下来的教学内容有重大意义。

总之,教育改革的力度不断加深,初中物理知识必须要跟紧时代的步伐,从实际出发,帮助学生将生活经验和物理知识相结合,激起学生的学习兴趣,提高教学质量和学生的物理素养。

参考文献:

关于生物的知识篇9

关键词:金属及其化合物;元素化合物知识;元素观;化学观念教学

文章编号:1005–6629(2013)9–0027–03中图分类号:G633.8文献标识码:B

作为高中化学新课程内容的重要组成部分,化学1模块中的无机元素化合物知识选择以典型的元素及其重要化合物为代表,将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中,通过实验探究来学习物质的性质。然而在教学实践中,教师普遍感觉教学效果不理想[1],学生也常常感觉元素化合物知识“好学”,但难以记忆。究其原因,主要有:第一,学生要在化学1模块集中学量的元素化合物知识,其知识本身具有庞杂、零散的特点;第二,化学1阶段元素化合物知识被编排在原子结构与元素周期律之前,关于物质性质的学习主要是基于实验现象的分析与总结,不能从结构出发来推断或解释,而基于实验获得的知识是感性的,且有些内容又容易混淆;第三,元素化合物知识应用方面的内容较为广泛,许多知识只能作为常识性介绍。现实中,学生对物质性质及应用的学多停留在对实验事实的感知与记忆水平,由于缺乏对元素化合物知识内在联系及其所蕴含的学科观念与方法的理解,导致学生在处理实际问题时往往缺乏思考或求解问题的基本思路[2]。为此,帮助学生建立起研究和认识物质性质的思路与方法、加强从元素视角认识物质及其转化以建立元素化合物知识的内在联系,就显得尤为重要。

1构建从元素视角认识物质及其转化的思考框架

在化学1阶段,应如何帮助学生建构无机元素化合物知识体系?从学科知识的角度看,无机元素化合物知识注重“物质性质及应用”的学习,其中“物质性质”是核心,物质性质决定了物质的用途、制法、保存等,不认识物质性质,就不可能理解物质的应用。而物质的性质是由其元素组成和内部结构所决定的,不从组成和结构角度认识物质性质,就难以形成对物质性质的深入理解。从中学阶段无机元素化合物知识的编排看,学生对无机元素化合物知识的学习是逐步发展的。初中阶段元素化合物知识以物质为中心,学习典型物质(如氧气、二氧化碳)的性质、制法及用途等,以典型代表物学习一类物质(金属、酸、碱、盐)的性质等。高中化学1阶段元素化合物知识注重以元素为核心,通过核心元素将其单质及其化合物知识组织起来,学习含有同种元素不同物质的重要性质及相互转化关系;高中化学2阶段,借助元素周期表和周期律对元素化合物知识进行整合,建立以周期、族为系列形成对物质性质递变规律的认识[3],建立不同元素及其物质性质等知识的联系。限于化学1阶段元素化合物知识的编排特点和学生的认识发展水平,有必要加强从元素视角认识物质及其转化(见表1),即要加强对元素与物质性质、物质分类、物质之间的转化等学科实质性问题的认识,发挥“元素观”对元素化合物知识学习的指导作用,帮助学生逐步领会和运用“元素观”来分析解释问题,增进学生对化学知识的理解。

作为中学化学的核心观念之一,“元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解[4,5],大致包括三方面含义:一是对元素的认识,包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等。就元素的性质而言,还涉及元素之间的差异、元素性质的周期性、一类元素性质的相似性等。二是从元素视角看物质,即元素与物质有什么关系,具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等。三是从元素角度看化学反应,即元素与化学反应有什么关系,在化学反应中元素种类是否发生变化、含有同种元素的不同物质之间的转化存在什么规律等。

在化学1阶段,强调从元素的视角认识物质,就是要对元素与物质性质的关系有深入的了解,这包括两个层面:一是从元素视角认识物质的“个性”,即认识物质的性质与组成物质的元素种类、元素形态(化合价、相邻元素的结合方式、分子中元素间的相互作用等)密切相关[6]。对于简单的化合物或单质,元素组成对于物质的性质甚至起着决定性的作用。具体为:(1)物质元素组成上的细微差别,会引起物质性质上的巨大差异。如氧化铝、氢氧化铝、铝盐虽然都含有铝元素,但因元素组成不同而其性质不同;氧化钠、氧化铝、氧化铁,虽然都是氧化物,但由于组成氧化物的金属元素不同,其性质不同。(2)组成物质的元素种类相同但其形态不同,物质性质不同。如氢氧化铁、氢氧化亚铁虽然含有相同的组成元素,但由于其中铁元素的价态不同,两者的性质不同。二是从元素视角认识物质的“共性”,即认识基于物质元素组成可以将纯净物进行分类,基于物质类别认识同类物质具有相似的性质,如氧化铜、氧化铁都是金属氧化物,它们都能与盐酸发生反应。

从元素的视角认识物质间的转化,就是要以元素为核心,认识含有同种元素不同物质之间的转化规律,建立某一元素的不同物质之间的联系,形成相应的知识结构,这包括两方面:一是同一元素相同价态不同物质间的转化,如al2o3—al(oH)3之间的转化、Fe2o3—FeCl3—Fe(oH)3之间的转化等;二是同一元素不同价态物质之间的转化,如Fe—Fe2+—Fe3+之间的转化。

借助表1中的思考框架,可以帮助学生建立研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,即通过实验的方法,从物质分类、氧化还原角度来认识物质性质[7]。具体地说,从金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质类别所具有的通性预测某个具体物质可能具有的性质,从物质所含元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性,然后通过实验进行验证。对于同一元素不同物质间的转化,依据金属(或非金属)、氧化物、碱(或酸)、盐等物质所具有的性质确定实现不同类别物质之间的转化途径,依据反应物与生成物中核心元素有没有价态的变化,确定是否是氧化还原反应等。

2以“元素观”为导向明确学习的层次及其关键所在

新课程中无机元素化合物知识的内容及其功能价值发生了明显的变化。以“金属及其化合物”为例,《普通高中化学课程标准(实验)》在化学1主题3“常见无机物及其应用”中所列内容标准为:“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,能列举合金材料的重要应用”[8]。传统的教学注重元素化合物知识的识记,新课程主张实施以化学观念建构为本的教学,强调要超越具体的事实性知识发展学生的深层思维,增进学生对化学知识的深层理解,由此需要思考,在元素化合物知识的教学中到底需要教给学生什么?

从发展学生“元素观”的角度看,化学1阶段选择以钠、铁、铝、铜为金属元素的典型代表,其学习内容[9]可分为三个层次:一是学习金属及其化合物知识,这是学习内容的第一层次,属于事实性知识。具体包括:在初中学习的基础上进一步了解几种典型金属的性质,如认识金属钠的活泼性等,发展对金属元素及金属单质性质的认识。学习相应金属的重要化合物(包括氧化物、氢氧化物及盐等)的性质,如铝的氧化物和氢氧化物具有两性、利用FeSo4溶液滴加少量naoH溶液生成的Fe(oH)2在空气中可转化成Fe(oH)3等事实的学习,认识铁元素的变价性以及不同价态之间的转化等,发展对金属化合物的类别、性质的认识。了解金属材料(合金、稀土金属)及其应用等。二是在“金属及其化合物”知识学习的同时,增进对物质性质与组成元素(种类、价态等)的关系、同一元素不同物质间转化关系的理解,丰富和发展对“元素观”的认识,这是学习内容的第三层次,属于观念性知识。三是要形成对上述内容的认识,需要学习相应的研究物质性质、研究物质间转化的基本思路与方法,这是学习内容的第二层次,属于方法性知识。第一层次的学习内容,是短期可以达成的学习目标。后两个层次的学习内容,属于较远期目标。其中较为关键的是要帮助学生建立“研究物质性质、研究物质转化的一般思路与方法”,这是引领学生从事实记忆走向观念建构的重要桥梁。

3从促进学生“元素观”认识的角度组织教学内容

从人教版化学1教科书[10]的编排看,元素化合物知识按“金属及其化合物”、“非金属及其化合物”分类编排,其中“金属及其化合物”依次分为金属的化学性质、几种重要的金属化合物、用途广泛的金属材料三方面内容。就其中的“几种重要的金属化合物”而言,教科书选取钠、铝、铁、铜4种元素(以前三者为主),按照氧化物、氢氧化物、盐分类进行讨论。这样的编排重视从物质分类的角度学习含有不同金属元素的同类物质及其反应,沟通了不同金属元素化合物的“横向”联系,能够引导学生基于物质类别认识同类物质的性质及反应规律。但需要指出的是,由于缺乏元素周期律知识基础,关于含有不同金属元素的同类化合物性质的学习不能从结构出发进行推断或解释,而主要是基于从实验现象出发进行分析和总结,学生的学习仍然处于事实的记忆层面。并且这样的编排割裂了含同一元素不同物质之间的“纵向”联系,不利于学生建立对同一元素不同物质间的转化关系的认识。为此,教学时需要对教材内容进行重组与再加工。

教学内容的组织大致包含两层含义,一是以“元素”为核心构建教学单元,如“几种重要的金属化合物”,可以按照“钠的重要化合物”、“铁的重要化合物”、“铝的重要化合物”来展开,每一教学单元均涉及氧化物、氢氧化物、盐等物质类别,这样可兼顾元素化合物知识的纵、横联系;二是课堂教学内容主线的构建,以第二层次学习内容为目标,考虑在具体知识如“钠的重要化合物”、“铁的重要化合物”、“铝的重要化合物”等教学中,是以研究物质性质为主,还是以研究物质转化为主,这体现了两种不同的教学思路[11]。前者注重以具体物质性质的预测与验证为线索,在学习物质性质的同时,学习研究物质性质的思路与方法。如“铝的重要化合物”教学思路可以设计为:以生产、生活中常见的铝的重要化合物为素材引入课题预测al2o3的性质、设计方案进行实验验证,认识al2o3具有两性实验探究al(oH)3的性质,认识al(oH)3具有两性反思与提升,总结研究物质性质的思路与方法。后者以实现具体物质的转化为线索,在探讨物质转化的过程中认识物质的性质,学习研究物质及其转化的思路与方法。如“铁的重要化合物”教学思路可以设计为:由铁单质制得的化合物有+2价和+3价之分,将含铁物质进行分类,引出本节课的学习任务探究相同价态铁的不同化合物之间的转化[如请设计实验实现下列转化:FeCl3Fe(oH)3;FeSo4Fe(oH)2]探究不同价态铁的物质之间的转化(如请设计实验实现Fe2+与Fe3+间的转化,并进行实验验证)反思与提升,总结研究物质及其转化的思路与方法。需要说明的是,究竟选择哪种教学思路,需要同时考虑知识内容特点和学生的认知基础与发展需要,以实现学科知识逻辑与学生认知逻辑的有机整合。

总之,将元素化合物知识的教学重心从事实性知识的识记转向对更为根本的化学观念(元素观)及其认识思路与方法的理解,一方面是基于对元素化合物知识的核心内容及其教学价值的理解,另一方面是出于在教学中要让学生思维发展、化学观念的形成与知识学习协调同步的综合考虑。发展学生从元素视角认识物质及其转化的教学探索,旨在以元素为核心,通过实验的方法,从物质分类、氧化还原角度帮助学生建立认识物质性质、物质间转化的基本思路。在指导学生运用化学知识解决或解释生产和生活问题的过程中,通过反思与内化,将知识形成与应用的过程体验转化为学生解决实际问题的方法与能力。这值得深入研究。

参考文献:

[1]朱志江.必修1“元素化合物”内容教学困难成因及对策[J].中学化学教学参考,2012,(7):36~38.

[2][6]宋心琦.高中化学课程标准指导下的元素化学教学问题[J].化学教学,2008,(9):1~4.

[3][7]王磊,胡久华主编.必修课教与学——化学[m].北京:北京大学出版社,2006:17~19.

[4]梁永平.论中学生化学元素观的建构[J].化学教育,2007,(11):10~15.

[5]何彩霞.围绕“化学元素观”展开深入学习——以“水的组成”教学为例[J].化学教育,2013,(4):36~39.

[8]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:11.

[9]何彩霞.以化学观念为统领设计教学活动——对“弱电解质的电离”教学课例的再研究[J].化学教育,2013,(1):16~18.

关于生物的知识篇10

关键词:乙醇;有机物结构与性质;认知发展;教学活动设计

文章编号:1005–6629(2013)12–0029–03中图分类号:G633.8文献标识码:B

作为高中有机化学基础知识的开端,必修2模块选取与生活联系密切的典型有机物(甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖、油脂、蛋白质等)逐一展开学习。通过实验了解有机物的主要性质,初步体会有机物的组成和结构特点对其性质的影响,认识这些有机物在日常生活的应用或在化工生产中的重要作用等[1,2]。由于教学是分别针对某一具体有机物进行的,并且这些有机物的主要性质、典型反应及结构特点等内容有着明显的差异,这些知识间的内在联系不易被发现或容易被忽视,学生在学习时往往会感觉这些知识是孤立零散的,随着所学知识的增加学生难以建立对“有机物结构与性质”的整体而深入的认识。为此,沟通相关知识间的联系,关注具体有机物知识与更为基本、更为深刻的“结构决定性质”这一学科思想之间的联系,帮助学生逐渐和连贯地形成较为系统的知识结构和认识思路就显得尤为重要。本文以必修2“乙醇”的教学为例展开探讨。

1必修阶段“乙醇”知识及其教学价值

从人教版必修2教科书的编排看,必修阶段“乙醇”的知识内容主要包括乙醇的物理性质、化学性质(乙醇与金属钠的反应、乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化)、乙醇的组成、结构式及羟基等,这是学生需要学习和掌握的具体知识。若教学只停留在对这些具体事实性知识的识记上,学生获得的只是知识的简单积累,而不能使学生已有的有关有机物结构与性质的知识得到重组和改造。有机化合物知识的教学核心在于引领学生把握“结构决定性质”的思想,形成对有机物结构与性质关系的认识。学生要达成对“结构决定性质”的理解需要经历一个渐进与发展的过程。由此需要思考,从“结构决定性质”的角度看,“乙醇”这部分内容与之前的甲烷、乙烯和苯等知识有什么关联?“乙醇”的学习将发展学生对有机化合物知识的哪些认识?对这些问题的思考将有助于深刻理解知识的结构及其教学价值。

按照认识有机物“结构决定性质”的分析框架[3],可以较为清楚地梳理乙醇与学生之前所学的甲烷、乙烯等在结构及其性质方面的不同,表1列举了从组成和结构特点来分析乙醇和乙烷的主要性质与反应,由此可以引领学生把握有机物的结构特点对其性质的影响。以此分析框架为指南,可以促进学生依据所学相关知识的递增而整体把握“有机物结构与性质”的关系,从而建立连贯而深入的理解。

依据表1中的分析框架,对学生的学习和认知发展来说,必修阶段“乙醇”知识的教学价值主要分为三个方面[4]:第一,认知价值。基于从组成、性质、结构特点与官能团的角度,丰富对有机物(乙醇)的认识。第二,发展价值。基于与乙烷的比较,基于乙醇与钠反应比水与钠反应缓和的比较等,初步体会乙醇分子的结构特点(官能团、价键的极性)等对其性质的影响,逐渐发展对有机物结构决定性质的认识。第三,工具价值。即基于上述两个方面,逐步形成认识有机物性质的思路与方法,使之成为认识和分析解决相关问题的工具。

教师需要对知识(教什么)和过程(如何教)做出决策,即要用合适的方法去教最有价值的知识。上述知识内容及其教学价值的分析是进行教学设计的基本依据,有助于帮助教师解决教什么知识的问题[5]。

2学生已有的知识经验

学生已有的知识经验会影响新知识的学习,有效的教学需要对学生有充分的了解。就必修阶段“乙醇”的学习而言,学生已有的知识经验包括以下几个方面:一是对乙醇的了解,基于初中的学习和生活经验,学生已经知道乙醇的元素组成和化学式或结构简式,知道乙醇易溶于水,易燃,能做燃料、溶剂等;二是基于甲烷、烷烃、乙烯和苯等内容的学习,学生对有机物中碳的成键特点及其性质等知识有所了解,知道甲烷能发生取代反应、乙烯能发生加成反应等,并初步体验了通过实验了解有机物性质、通过有机物结构特点认识其性质的学习思路;三是基于之前的学习,学生学习了化学键、共价键的极性、化学反应的实质是化学键的断裂与生成等,这些知识有利于促进学生对乙醇的结构特点及其主要性质反应的理解。

对学生已有的知识经验进行分析,关注学生已有知识经验与新知识的联系,找寻两者之间的差距,有助于教师设计出能促进学生知识重组、并符合学生认知规律的学习活动。例如,考虑到学生的实际,与人教版必修2教科书中“乙醇”内容顺序的编排(乙醇的物理性质乙醇与金属钠的反应乙醇的结构、羟基与官能团乙醇的氧化反应(乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化)不同,笔者认为,在实际教学中需要将教学内容顺序做如下的调整:从教学整体思路来看,按照“用途—性质—结构”的顺序来设计学习进程;就乙醇的化学性质的学习来看,按照从简单到复杂、从熟悉到不熟悉来安排具体内容,兼顾前后内容的关联与递进。为此,必修2“乙醇”教学内容主线的设计具体如下:乙醇的用途与性质——乙醇的化学性质(依次为乙醇的燃烧、乙醇的催化氧化、乙醇与金属钠的反应)——乙醇的结构特点(乙醇与金属钠反应的分析讨论、乙醇与乙烷性质的比较)。这样的安排既体现知识的逻辑,又符合学生的认知发展特点。

3关注学生认知发展的教学活动设计

关注学生认知发展的教学活动设计,需要将教学目标和内容转化为具体的学习任务,围绕学习任务将知识与认知过程进行整合设计相应的学习活动,在这样的学习活动中让学生的思维发展与知识的理解协调同步,其设计框架如表2所示。

依据上述教学活动设计框架,必修2“乙醇”一课的学习进程按照“用途-性质-结构”依次展开,其主要活动设计简介如下。

任务1从乙醇的用途了解其性质

[问题1]根据之前的学习和生活经验,关于乙醇你已经知道了什么?请从元素组成、结构简式、用途和性质的角度进行考虑。请写出乙醇在生活生产中有哪些用途?这些用途反映了乙醇的哪些性质?

[问题1-1]在一块白板上有用油性笔写的字,你能用什么方法将其清理干净?这种方法利用了乙醇的什么性质?

[问题1-2]乙醇可以作为燃料,请书写其燃烧的化学方程式。与CH4燃烧的化学方程式相比较,两者有什么共同点?

[学生认知发展]回忆并调用已有的知识经验,梳理对乙醇的已有认识,建立乙醇的用途(燃料、饮料、溶剂)与其性质(易燃、易溶于水,能溶解其他物质等)之间的联系。

任务2通过实验学习乙醇的主要化学性质

[问题2]乙醇能够燃烧,说明乙醇能被氧化。乙醇还能与其他氧化剂发生反应吗?

[学生实验]乙醇的催化氧化。向试管中加入3~4mL无水乙醇,将一根洁净的下端呈螺旋状的铜丝在酒精灯的外焰上灼烧至红热,迅速插入乙醇中,反复多次。观察铜丝颜色和试管中液体气味的变化。思考如下问题:(1)铜丝的颜色先后如何变化?(2)乙醇被氧化成什么物质?(3)综合整个反应过程,铜丝的作用是什么?(4)尝试写出实验过程中发生反应的化学方程式。

[活动1]通过图片示意和教师的讲解,了解乙醇在人体内的代谢过程。

[演示实验1]借助实验模拟交警检查酒驾的方法,认识乙醇与强氧化剂(重铬酸钾等)的反应。

[问题3]乙醇还有什么其他的化学性质呢?

[演示实验2]观察教师演示乙醇与金属钠反应的实验。与以前学过的金属钠与水反应的实验进行比较,思考如下问题:(1)根据反应产物的检验,说明乙醇与金属钠反应产生的气体是什么?(2)据实验测定,1mol无水乙醇与足量的金属钠反应可得到0.5molH2。请结合乙醇的结构简式,分析是什么氢原子参加了反应?试着写出乙醇与金属钠反应的化学方程式。

[学生认知发展]在问题引导下,按照“实验观察-现象分析-获得结论-书写化学方程式”的基本思路,学习乙醇的主要化学性质(乙醇的催化氧化、乙醇与金属钠的反应),在获得知识的过程中体会通过实验研究有机物性质的思路与方法。

任务3从乙醇的性质认识其结构特点

[问题4]煤油是多种烷烃的混合物,金属钠与煤油不反应,而金属钠与乙醇却能反应,从中你能获得什么启示?

[问题4-1]按照表3所示,比较乙烷与乙醇的性质,思考是什么原因导致乙烷与乙醇性质有如此大的差异?

[问题4-2]比较金属钠与水、金属钠与乙醇的反应,两者实验现象有什么不同?这说明了什么?

[学生认知发展]在问题4的引导下,从有机物结构的角度认识其性质的原因。针对问题4-1的分析,认识乙醇的结构,知道乙醇是由乙烷分子中的一个氢原子被羟基(-oH)所取代,乙醇和乙烷性质的差异是由乙醇的官能团(-oH)所引起的。基于金属钠与无水乙醇反应比金属钠与水反应缓和的比较,初步了解乙基对乙醇分子中羟基氢活泼性的影响,从而从官能团、价键的极性等方面丰富和发展对“有机物结构决定性质”的认识。

任务4总结学习有机物的基本思路

[问题5]根据今天对乙醇的学习,请你总结认识有机物的思路和方法?

[学生认知发展]反思这节课的学习,在互动讨论中,师生共同总结认识有机物的基本思路:以“有机物性质”为中心,基于用途了解性质,通过实验深入学习有机物性质,从有机物性质可以认识有机物的结构特点,根据有机物的结构特点可以解释其性质等(见图1)。

总之,关注学生认知发展的教学,需要对学生的发展有整体考虑,既要促进学生对知识的深层理解,也要发展学生的认知技能。为此,需要考虑知识的结构与价值、学生的基础与认知发展,知识获得过程的性质等要素[6]。以关注学生认知发展为导向,注重沟通具体知识与学科思想方法之间的内在联系,围绕教学核心内容将知识与认知过程进行整合设计教学活动,旨在帮助学生逐渐和连贯地形成较为系统的知识结构和认识思路,让学生的思维发展与知识的深层理解协调同步。这值得深入研究下去。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:13.

[2]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学2(必修)[m].北京:人民教育出版社,2007.

[3]何彩霞.发展学生对有机物“结构决定性质”认识的教学研究——以“苯酚”教学为例[J].教学仪器与实验,2012,(5):11~14.

[4]杨开城著.以学习活动为中心的教学设计理论——教学设计理论新探索[m].北京:电子工业出版社,2005:18.