初中核心概念的教學(xué).ppt

核心概念的教學(xué),胡明(蘇科版教材編寫(xiě)組),初中生物,2010.11.23揚(yáng)州,一、初中生物課程必須重視核心概念的教學(xué),發(fā)達(dá)國(guó)家的教育改革高度關(guān)注核心概念的教學(xué)（張穎之、劉恩山:核心概念在理科教學(xué)中的地位和作用從記憶事實(shí)向理解概念的轉(zhuǎn)變.教育學(xué)報(bào)，2010.1)：赫德(Hurd)：組成科學(xué)課程中的概念和原理應(yīng)該能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科的概貌,是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分,它們被稱(chēng)為核心概念(keyconceptsorrepresentativeideas)；,戴伊(Day)：核心概念是某個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的中心,雖然不是所有人都接受了這些知識(shí),但它們卻獲得了廣泛的應(yīng)用,而且這些知識(shí)還能經(jīng)得起時(shí)間的檢驗(yàn)；費(fèi)德恩(Feden)：核心概念是一種教師希望學(xué)生理解并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息之后,仍然能應(yīng)用的概念性知識(shí),并且他們認(rèn)為核心概念必須清楚地呈現(xiàn)給學(xué)生；,埃里克森(Erickson)：核心概念是指居于學(xué)科中心,具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間,源于學(xué)科中的各種概念、理論、原理和解釋體系,為領(lǐng)域的發(fā)展提供了深入的視角,還為學(xué)科之間提供了聯(lián)系。,埃里克森：基于概念的課程與教學(xué)超越事實(shí)的教學(xué),中小學(xué)教材也設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的攔目突出核心概念,例1.高中:BSCS藍(lán)本第8版,第4章自養(yǎng)：從非生命環(huán)境中獲取能量這些生物怎樣從它們的環(huán)境中獲得能量?沒(méi)有植物動(dòng)物能生存嗎?,在章的末尾處有“本章要點(diǎn)”攔目小結(jié)（略）核心概念（KeyConcepts）用下面的概念畫(huà)出概念圖，盡可能多地包含本章其它的概念。C3氧化作用C4光能自養(yǎng)生物卡爾文循環(huán)光呼吸化學(xué)能光合作用化能自養(yǎng)生物還原作用葉綠體加氧酶光能基質(zhì)光反應(yīng)類(lèi)囊體概念復(fù)習(xí)（ReviewingIdeas）1.在光合作用中光能怎樣轉(zhuǎn)換成ATP和NADPH?2.卡爾文循環(huán)能在黑暗中進(jìn)行嗎?請(qǐng)解釋。3.光合作用對(duì)人類(lèi)的重要意義包括哪些方面?,例2.初中:HOLT-生命科學(xué),第六章基因與基因技術(shù)以“被告申訴無(wú)罪，等待DNA檢測(cè)”的新聞報(bào)道創(chuàng)設(shè)情境,第一節(jié)基因的特性左上角：核心概念（直譯是要學(xué)的詞匯）DNA胸腺嘧啶核苷酸鳥(niǎo)嘌呤腺嘌呤胞嘧啶教學(xué)目標(biāo)（直譯是你將做什么）描述DNA分子的基本結(jié)構(gòu)。解釋DNA分子是如何復(fù)制的。解釋孟德?tīng)栠z傳定理的幾個(gè)例外。,我國(guó)理科新課程的深化將高度關(guān)注核心概念的教學(xué)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)已明確提出核心概念的教學(xué)目標(biāo)，義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)也明確提出概念是重要的知識(shí)目標(biāo)，很可能還要進(jìn)一步提出核心概念的教學(xué)要求。,初中數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、英語(yǔ)、地理、科學(xué)等各門(mén)學(xué)科小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科,核心概念教學(xué)研究與論文涉及各個(gè)學(xué)科,二、什么是核心概念,事實(shí)性知識(shí),概念性知識(shí),程序性知識(shí),A,C,B,科學(xué)知識(shí),1.事實(shí)性知識(shí),科學(xué)事實(shí),果皮有三層,動(dòng)脈血紅色，靜脈血紫色,用詞語(yǔ)來(lái)表現(xiàn),有內(nèi)涵和外延,內(nèi)涵外延的寬窄度相反,反映客觀對(duì)象的本質(zhì)屬性的思維形式：如光合作用,概念,2.概念性知識(shí),外延,內(nèi)涵,概念對(duì)象本質(zhì)屬性總和,適合概念的對(duì)象范圍,重要的生物學(xué)概念,重要的生物學(xué)原理,重要的生物學(xué)理論,重要的生物學(xué)模型,學(xué)科的核心概念：構(gòu)成學(xué)科的最基本的、最主要的、最重要的概念,核心概念,核心概念,3.程序性知識(shí),實(shí)驗(yàn)操作程序,科學(xué)探究基本程序,顯微鏡的操作規(guī)程,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)理解,1,三、為什么要關(guān)注核心概念的教學(xué),記住概念名稱(chēng)或定義,深度的、高層次的學(xué)習(xí),知道或認(rèn)識(shí)事實(shí),膚淺的、低層次的學(xué)習(xí),概念理解性學(xué)習(xí),美國(guó)高中數(shù)學(xué)與科學(xué)先修學(xué)習(xí)項(xiàng)目委員會(huì)的專(zhuān)家杰瑞P戈勒博等人在學(xué)習(xí)與理解（教育科學(xué)出版社，2008.6）中用較大篇幅闡述了人類(lèi)學(xué)習(xí)的七個(gè)原則,原則1“原理性概念知識(shí)”原則：當(dāng)新知識(shí)和現(xiàn)有知識(shí)圍繞著學(xué)科的主要概念和原則被組織的時(shí)候，會(huì)促進(jìn)理解性學(xué)習(xí)。,認(rèn)識(shí)洋蔥表皮細(xì)胞,認(rèn)識(shí)口腔上皮細(xì)胞,理解細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位,例如,事實(shí)學(xué)習(xí),概念學(xué)習(xí),抽象思維,兩種學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程比較,概念學(xué)習(xí),事實(shí)學(xué)習(xí),分析綜合、歸納演繹、抽象概括、判斷推理需要比較深刻的理解,回憶、描述、列出、舉例、釋義、區(qū)分不需要太多的理解,如美國(guó)學(xué)者認(rèn)為指出植物體主要組成部分的名稱(chēng)屬于事實(shí)學(xué)習(xí)；而了解每一部分由于其結(jié)構(gòu)不同而起到了不同的作用，發(fā)揮不同的功能則是概念學(xué)習(xí)的核心部分。（轉(zhuǎn)引自張穎之,劉恩山：教育學(xué)報(bào)2010.1）,1.追求對(duì)事實(shí)的記憶，忽視對(duì)概念的理解。在考試時(shí)也經(jīng)?？紝W(xué)生對(duì)事實(shí)的記憶情況。2.注意記憶概念術(shù)語(yǔ)定義，忽視對(duì)概念的深層理解；3.雖然注意了概念教學(xué)，但教學(xué)注意力沒(méi)有集中在核心概念上，而是放在次要概念上；4.關(guān)注孤立概念的學(xué)習(xí)，淡化了以核心概念為中心的概念體系的建構(gòu)。,傳統(tǒng)初中生物教學(xué)中常見(jiàn)偏差,全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),2,1,義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)所確立的三維目標(biāo)第一個(gè)維度就是知識(shí)目標(biāo)，而概念構(gòu)成了知識(shí)的主體。只有較好地進(jìn)行概念的教學(xué)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)才能得到全面發(fā)展。,核心概念的掌握和應(yīng)用水平的高低決定了一個(gè)人科學(xué)素養(yǎng)的高低,二、課程具體目標(biāo)知識(shí)獲得有關(guān)生物體的結(jié)構(gòu)層次、生命活動(dòng)、生物與環(huán)境、生物進(jìn)化以及生物技術(shù)等生物學(xué)基本事實(shí)、概念、原理和規(guī)律的基礎(chǔ)知識(shí)。獲得有關(guān)人體結(jié)構(gòu)、功能以及衛(wèi)生保健的知識(shí)，促進(jìn)生理和心理的健康發(fā)展。知道生物科學(xué)技術(shù)在生活、生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用及其可能產(chǎn)生的影響。,義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)摘錄,2,科學(xué)思維能力的發(fā)展也是科學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容，尤其是抽象邏輯思維能力，概念學(xué)習(xí)是發(fā)展學(xué)生抽象邏輯思維能力的必要途徑之一。,1,圍繞核心概念組織概念活動(dòng)通過(guò)概念活動(dòng)來(lái)加深學(xué)生對(duì)核心概念的理解，而不是僅僅記住事實(shí)性知識(shí)或一般概念的名稱(chēng),四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué),例如:七上第4章知識(shí)的類(lèi)型,所以我們必須圍繞這些核心概念來(lái)組織概念活動(dòng)，不能停留于事實(shí)的掌握或停滯于一般概念的分析上概念的認(rèn)知屬于高級(jí)認(rèn)知，離不開(kāi)思維，需要抽象過(guò)程，需要深度的學(xué)習(xí)理解。其認(rèn)知過(guò)程主要包括歸納與演繹、分析與綜合、抽象與概括、判斷與推理等。,（自加里D鮑里奇著，易東平譯：有效教學(xué)方法，江蘇教育出版社，2002，12，p.193，略有修改）,蘇科版教材中歸納學(xué)習(xí)的例子探究鳥(niǎo)類(lèi)適應(yīng)飛行生活的主要特征。,蘇科版教材中演繹學(xué)習(xí)的例子人類(lèi)的性別決定。教材先告訴學(xué)生人體23對(duì)染色體中有1對(duì)性染色體，女性是XX，男性是XY。然后提出問(wèn)題人類(lèi)的性別是是怎樣決定的呢？接著要學(xué)生分析圖21-6，通過(guò)分析得出結(jié)論。實(shí)際上是用分析圖的方法驗(yàn)證教材的結(jié)論。再如昆蟲(chóng)一節(jié)的討論專(zhuān)欄中“如果給你一個(gè)不知名的小動(dòng)物，你能快速準(zhǔn)確地判斷它是不是昆蟲(chóng)嗎？說(shuō)出你的判斷依據(jù)?！币彩堑湫偷难堇[學(xué)習(xí)。,1,圍繞核心概念組織概念活動(dòng)及時(shí)地以恰當(dāng)方式給核心概念下定義，并在概念運(yùn)用中強(qiáng)化對(duì)定義的理解（包括內(nèi)涵與外延兩個(gè)方面）。,四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué),1,圍繞核心概念組織概念活動(dòng)以核心概念為中心，采用恰當(dāng)?shù)姆绞浇?gòu)概念體系。使用蘇科版教材要特別注意信息庫(kù)的使用策略，應(yīng)該利用信息庫(kù)促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念體系的建構(gòu)。,四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué),2,恰當(dāng)選擇概念獲得的形式來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué),四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué),以感覺(jué)、知覺(jué)和表象為基礎(chǔ)，通過(guò)分析綜合、抽象概括等思維活動(dòng)，從個(gè)別到一般,從具體到抽象，逐步把握一類(lèi)事物的本質(zhì)的過(guò)程。,以定義形式直接向?qū)W習(xí)者揭示新概念的共同關(guān)鍵特征，學(xué)習(xí)者利用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的適當(dāng)觀念，理解新概念，并納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而獲得新概念的意義。,概念形成,概念同化,美國(guó)著名教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾提出學(xué)生獲得概念主要有兩種形式：,學(xué)生大部分概念的獲得方式,3,高度重視前科學(xué)概念與錯(cuò)誤概念對(duì)概念掌握的影響，促成學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變,四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué),概念轉(zhuǎn)變是指：學(xué)生原有概念改變、發(fā)展和重建的過(guò)程，即學(xué)習(xí)者由前科學(xué)概念向科學(xué)概念，由誤解概念向正確概念轉(zhuǎn)變的過(guò)程。指?jìng)€(gè)體原有的某種知識(shí)經(jīng)驗(yàn)由于受到與它不一致的新經(jīng)驗(yàn)的影響而發(fā)生的重大改變。例如有些學(xué)生誤認(rèn)為“動(dòng)脈血”就是在動(dòng)脈里流動(dòng)的血，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)發(fā)生概念轉(zhuǎn)變，懂得動(dòng)脈血是經(jīng)過(guò)肺部氣體交換以后含氧量比較高的血液。,鄱斯納（Posner，1982）,學(xué)生的錯(cuò)誤概念常常是難以改變的,教育的目的是要改變錯(cuò)誤概念，要回答兩個(gè)問(wèn)題：原有的概念及其結(jié)構(gòu)（又叫“概念生態(tài)”）中什么特征妨礙學(xué)生對(duì)新概念的選擇；一個(gè)核心概念在什么樣的條件下被另一個(gè)概念所取代。學(xué)習(xí)是一項(xiàng)理性活動(dòng)，是理解和接受概念的過(guò)程，是一種探究。學(xué)生必須依據(jù)證據(jù)對(duì)學(xué)習(xí)的對(duì)象進(jìn)行判斷。教師應(yīng)是“科學(xué)思維的模范”；強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室的作用,泰森指出了概念轉(zhuǎn)變的途徑是：概念的豐富（擴(kuò)展）：新知識(shí)的納入補(bǔ)充了現(xiàn)有知識(shí)，通過(guò)積累的方式使這些知識(shí)發(fā)生變化。如生物學(xué)中鳥(niǎo)類(lèi)的概念，小學(xué)以前沒(méi)有包括家禽，初中鳥(niǎo)類(lèi)概念便要增加家禽；一般說(shuō)概念的豐富（擴(kuò)展）較容易實(shí)現(xiàn)。概念的重建（修訂）：新獲得的信息與現(xiàn)有的信念、假定或有關(guān)理解之間存在著沖突，因而要對(duì)對(duì)立的理解作出調(diào)整。,概念教學(xué)模式舉例,NN三步教學(xué)模式,揭示學(xué)生誤解概念,引入相沖突的科學(xué)概念,鼓勵(lì)學(xué)生評(píng)價(jià)新觀念,學(xué)生概念轉(zhuǎn)變5段教學(xué)模式,有興趣的老師可以參考蔡鐵權(quán)、姜旭英新編科學(xué)教學(xué)論，劉恩山生物學(xué)教學(xué)論。,4,高度重視探究、實(shí)驗(yàn)、表象在概念學(xué)習(xí)中的作用,四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué),初中學(xué)生思維發(fā)展的特征從形象思維向抽象邏輯思維轉(zhuǎn)變，抽象的邏輯思維有了發(fā)展，逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，但很大程度上還屬于經(jīng)驗(yàn)型的，在認(rèn)識(shí)事物和考慮問(wèn)題，還經(jīng)常需要具體的感性經(jīng)驗(yàn)來(lái)支持，具體形象成分還起作用，甚至是重要作用，還有較大的片面性。在初中生物學(xué)習(xí)中表現(xiàn)尤為明顯，思維常需要表象作為基礎(chǔ)。,加強(qiáng)探究、實(shí)驗(yàn)、觀察和直觀教學(xué)，給學(xué)生的思維提供素材例如對(duì)于呼吸概念的理解，需要一系列的觀察與實(shí)驗(yàn)來(lái)支撐：觀察人體呼吸系統(tǒng)、觀察呼吸運(yùn)動(dòng)、分析吸入氣體與呼出氣體的成分含量等。問(wèn)題是我們要克服為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，為探究而探究的弊病，注重將實(shí)驗(yàn)與核心概念的學(xué)習(xí)銜接起來(lái)。,比如分析吸入氣體與呼出氣體的成分含量的實(shí)驗(yàn)，一定要在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上分析氣體發(fā)生變化的原因，從而深刻理解呼吸作用。如果停留于記憶結(jié)論，就對(duì)概念的獲得非常不利。,要注意圍繞核心概念選擇、設(shè)計(jì)、實(shí)施探究、實(shí)驗(yàn)與直觀活動(dòng)特別是自主處理教材時(shí)要特別注意,例1.美國(guó)HOLTLifeScience的實(shí)例,霍爾特科學(xué)技術(shù)生命科學(xué),第一章有關(guān)科學(xué)方法的活動(dòng)“你想什么？”在你的“科學(xué)筆記本”里根據(jù)你已經(jīng)知道的回答下列問(wèn)題：1.生命科學(xué)家使用什么工具?2.科學(xué)家用什么方法研究生命科學(xué)?“把它畫(huà)出來(lái)”將正方形的紙折疊剪成5個(gè)幾何圖形，再用這些幾何圖象拼出書(shū)上魚(yú)的圖形。分析3.拼得是否準(zhǔn)確4.如何檢驗(yàn)自己解決問(wèn)題的想法,左上角是核心概念和活動(dòng)“核心概念”科學(xué)方法變量假設(shè)理論