细胞生物学概念合集12篇

时间:2023-12-23 15:48:59

细胞生物学概念

细胞生物学概念篇1

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

“单细胞生物”一节是人教版新版初中《生物学》七年级上册第二单元第二章第四节的内容。本节教学的重要概念为“单细胞生物”,学生学起来感到抽象、空洞、难学。笔者以草履虫为例,采用多种策略,证明单细胞生物具有细胞结构并能够独立完成生命活动,将学生从生物体的宏观世界引入微观世界,去探索肉眼很难看见的单细胞生物。

1 简笔画呈现前概念策略,导入新课

教材在第二单元第一章已经阐述过动植物细胞的结构,这部分知识是学生的前概念。教师复习动、植物体的结构层次,再次强调生物体结构和功能的基本单位是细胞,动植物体都是有大量细胞经过分裂分化而形成的,和学生一起回忆动、植物细胞的结构并画简笔画示意图(图1、2)。

2 科学史教学策略,初建“单细胞生物”概念

教师抛出问题,引发思考:“是不是所有的生物都是我们肉眼可见的呢?”

投影科学史资料:著名的显微学家列文・虎克在其1676年10月9日的一封信中写道:“它们小得不可思议;如此之小,在我看来,我判断,即使把100个这些小动物撑开摆在一起,也不会超过一颗粗沙子的长度;如果这是真的,那么100万个这些活物也不够一颗粗沙粒的体积。”这些如此之小的生物,是列文・虎克利用显微镜观察一滴水中看到的,他描述说:“他们看上去就像一个点。”

引导学生分析得出结论:生物圈中还有不少是肉眼很难看见的生物,它们的身体只有一个细胞构成,称这些生物为“单细胞生物”。在此,引出新课的课题“单细胞生物”,使学生建构起“单细胞生物”是“很小的”概念特征的基本印象。

3 形象思维策略,认识各种“单细胞生物”

本课教学内容针对的对象是七年级的学生,由于年纪小,大脑兴奋中心容易疲劳,注意力集中时间较短,需要教师利用视觉促进接受生物形象信号,在大脑中形成感知表象。

教师指导学生阅读课本“想一想,议一议”栏目,用PPT补充展示形态各异的“单细胞生物”图片,如杆状的大肠杆菌、发酵用的酵母菌、会变形的变形虫、像太阳的太阳虫、喇叭虫、钟虫、衣藻和像草鞋的草履虫,并讲授它们与人类的关系,让学生知道生物圈中存在着千姿百态、功能各异的“单细胞生物”。教师利用丰富的感知表象,建立学生的形象思维,使他们对“单细胞生物”的概念有更丰富的认识。

4 自主学习和图形对比策略,建构“单细胞”概念

学生带着“草履虫是否有细胞的基本结构”这一问题,自主学习教材中的“草履虫结构示意图”(此时教师简笔画“草履虫结构示意图”),结合动植物细胞的结构示意图找出草履虫作为细胞的基本结构(图3),即草履虫具有表膜、大核和小核、细胞质,教师在黑板上,把“草履虫结构示意图”这3个结构名称,用红色线条与左侧“动物细胞示意图”的细胞膜、细胞质、细胞核相连接,从而证明草履虫具有细胞结构,为学生建构起“草履虫”是“单细胞”的概念,即单细胞生物具有类似于细胞膜、细胞质和细胞核的细胞结构。

5 实验竞赛与激励评价策略,直观感受“草履虫的形态和运动”

七年级学生的思维比较活跃,具有一定的观察能力、显微镜操作能力、分析问题能力,也愿意动手进行实验操作,有热情。老师可采用演示实验法和探究性实验的教学策略,“观察草履虫的形态和运动”,从静态到动态,认识草履虫这种单细胞生物。在学生清点材料用具的基础上,教师演示具体的实验步骤,强调临时装片制作和显微镜使用的注意事项:

(1) 由于草履虫需要氧气进行呼吸,多聚集在培养液表层,为此从草履虫培养液的表层吸一滴培养液。

(2) 用放大镜观察草履虫培养液时,放大镜需与观察物体平行放置。

(3) 取几丝棉花纤维,成“井”字形放于临时装片上,可将草履虫围在一个狭小的空间中,利于观察。

(4) 显微镜的基本操作步骤的注意事项:取镜和安放;对光:通过目镜,可以看到白亮的视野;观察:转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(眼睛看着物镜,以免物镜碰到玻片标本),再左眼向目镜内看,同时反方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止;整理实验台。

实验员教师已采集到草履虫并在实验室进行培养,但受课程时间限制,不能在课堂上观察到草履虫全部的生命活动,因此学生和教师搜集了相关草履虫生命活动视频辅助教学。教师播放“观察草履虫的运动视频”,展示在显微镜下观察到的草履虫运动状态。整个实验采取竞赛的方式进行,即对实验操作和观察结果做得又快又好的学生给予平时分加分表扬,并请这部分学生帮助检查和指导周围的同学。这样的教学可以较好保证全体学生实验操作能力的习得,保持实验课堂的高效性,避免出现课堂混乱的局面。

通过对单细胞生物生命活动的观察,学生不断体会和品尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,有助于学生亲身体验“一些生物由单细胞构成”这一重要概念。教师在组织学生进行这些科学探究活动的同时,自然而然地渗透了科学的态度与世界观的教育。

6 合作学习和简笔画板书策略,建构完整“单细胞生物”概念

以合作学习小组为单位,学生再次观察教材中“草履虫的结构示意图”,以小组竞赛计分的方式,请学生将黑板中草履虫各部分结构的名称补充完整(图4)。同时,视频展示“草履虫的结构”,加深学生对草履虫结构各部分结构功能的认识。

教材在第一单元第一章已经阐述过生物体的基本特征,这部分知识也是学生的前概念。教师引导学生回忆生物的六大基本特征,请学生以合作小组为单位,采用抢答的方式,快速地将草履虫的各部分结构与生物的六大基本特征相对应,并在黑板上标注出(图5)。

但是,此时,学生发现,根据草履虫的结构无法与生物具有应激性、生长和繁殖以及遗传和变异这三个特征建立联系,引发了学生强烈的好奇心。在此基础上,教师播放“草履虫对外界刺激的反应”和“草履虫的分裂生殖”视频,从而让学生理解,草履虫具有完整的六个生物基本特征,且草履虫仅有一个细胞构成。在此,学生理解草履虫为单细胞生物,简笔画与板书结合,建构了“单细胞生物”的概念,即单细胞生物除具有细胞结构外,还具有生物的六个基本特征(图6)。

之前学生对单细胞生物如何生活以及其具体结构还缺乏系统的认识,教师在设计教学过程中抓住这些特点,设计学生活动,满足学生作为学习者的需要、探究的需要、获得新的体验的需要、获得认可与欣赏的需要。

7 课前资料收集策略,了解单细胞生物与人类的关系

学生课前收集的资料,采用小组交流的方式,同时引导学生通过自主学习,阅读教材中有关单细胞生物与人类关系的模块,了解单细胞生物与人类的关系。教师展示“厦门市杏林区新阳大桥沿杏滨路往集美方向出现长约3 km的红色海域“图片,以生活实际为例,讲解赤潮及其危害,并提供有关赤潮和海洋生命大发展的相关网址,供学生课后视野拓展所用。

点评:以草履虫为例,证明单细胞生物具有细胞结构和生物的基本特征是本节的难点。首先,采用传统的课堂板书结合学生自主学习的方式,将动植物细胞的结构与草履虫的结构进行比较,证明草履虫具有细胞结构,建立“单细胞”的概念;其次,采用实验法结合视频的形式突破草履虫具有生物的基本特征,从而证明了草履虫是单细胞生物,进行概念传递,建立起由“单细胞”到“单细胞生物”的概念。

由于本节课仅为1个课时,且包含了“观察草履虫”的实验,同时需要阐述草履虫具有细胞结构、具有生物的六个基本特征,为此,笔者根据新版教材,开展了“观察草履虫”的实验,让学生直观地感受草履虫的形态和运动方式,帮助学生建立相对抽象的概念,大胆的删除了以往教材中探究草履虫应激性的实验,代之以视频播放的方式进行,这不但没有减少本节课探究的意味,也符合课时安排。

参考文献:

细胞生物学概念篇2

生物学科核心概念教学涉及生物一般学概念、生物学重要概念和生物学核心概念的理解,高中生物教师必须掌握这些概念,并帮助学生构建生物学核心概念体系。

一、概念界定

对于概念的定义,《现代汉语词典》解释为“思维的基本形式之一,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”[1]。由此可见,概念是人脑对客观存在归纳推理分析得出的,共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括。生物学概念是人脑对客观生物学对象归纳推理分析得出的,共同具有某些特性或属性的生物学事件、物体或现象的抽象概括。生物学重要概念是处于学科的中心位置的,它包括对学科的基本现象、基本规律、基本理论的理解和解释,对学科及相关科学具有重要的支撑作用的概念。生物学核心概念即那些能够展现当代生物学科图景的概念,这样的概念可以统摄学科的一般概念和重要概念,揭示学科概念之间的联系,具有统整学科知识的功能。

二、概念、重要概念、核心概念三者之间的关系

新课程标准要求通过学生核心概念体系的建立使学生形成生物学科观念。在具体的教学中我们可以运用生物学一般概念建构重要概念,通过重要概念建构核心概念。由于核心概念包含重要概念,原理、理论的基本理解和解释,重要概念居于处于学科的中心位置的一批概念,它包括对学科的基本现象、基本规律、基本理论的理解和解释,对学科及相关科学具有重要的支撑作用,可见生物学核心概念是生物学重要概念的上位概念,重要概念是生物学一般概念的上位概念。

三、高中生物核心概念教学

教师在备课时,先通读教材,熟练地掌握教科书的全部内容,了解全书的结构体系。《普通高中课程标准实验教科书》采用模块结构体系,如必修部分包括“分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态和环境”三个模块。模块是一个相对独立的综合化的学习单元,模块设计突出了单元“章”之上更集中和更上位的生物学主题。教学时可以把每个模块又具体地分为若干学科主题,在针对具体模块建立一般概念、重要概念和核心概念体系。例如把必修一“分子与细胞”的教学内容分为“确立细胞是最基本的生命系统”(第一章)、“分析细胞物质组成”(第二章)、“论证细胞是系统”(第三章)、“论证细胞是生命系统”(第四五章)和“系统的发生发展和消亡”五个学科主题。每一个学科主题可以确立一个核心概念,这样必修一就可以确立五个核心概念,如下:

(1)细胞是最基本的生命系统,生命系统既有统一性,又有多样性;

(2)细胞是由物质分子组成的,不同的物质具有不同的作用;

(3)细胞是物质分子的有机结合体,细胞的各种结构既分工又合作;

(4)细胞的生命活动需要物质和能量的推动;

(5)细胞有一个发生、发展、变化的过程,甚至还能够发育成一个新的个体(即细胞具有全能性)。

其次,教师要对每一个核心概念进行细化,将上位的核心概念拆分为若干重要概念,例如把“必修一”第一章的核心概念“细胞是最基本的生命系统,生命系统既有统一性,又有多样性”拆分如下:

(1)细胞是最基本的生命系统,生命系统既有统一性,又有多样性。

(2)细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

(3)能够独立完成生命活动的系统叫做生命系统。

(4)原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核,同时也没有核膜和核仁,只有拟核,进化地位较低。

(5)真核细胞指含有真核(被核膜包围的核)的细胞。其染色体数在一个以上,能进行有丝分裂。

再次,教师以梳理出的重要概念为教学目标进行教学设计,在进行教学设计时要思考这些重要概念是以哪些生物学概念或生物学事实来支撑的,学生是否已经掌握这些概念。例如在进行必修一第一张第一节“走进细胞”的教学设计时教师就要回想学生在初中教材中学过的相关的重要概念,如下:

(1)细胞是生物体结构和功能的基本单位。

(2)动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构,以进行生命活动。

(3)相比于动物细胞,植物细胞具有特殊的细胞结构,例如叶绿体和细胞壁。

(4)细胞能进行分裂、分化,以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。

(5)一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞构成。

(6)多细胞生物具有一定的结构层次,包括细胞、组织、器官和生物个体。

教师要思考学生在初中学过并掌握了的这些重要概念与高中要形成的重要概念之间的联系,利用这些概念帮助学生进行概念同化和掌握新概念。

四、结语

目前,研究者们通过一般概念和核心概念构建生物学核心概念体系,生物学核心概念相对于一般概念在数量上是远远小于一般概念的,朱晓琳在研究中筛选出生物必修部分的核心概念为15个[2],可见在高中生物学教学过程中生物学核心概念往往需要较长时间才能形成,而不是一节课或是几节课就能构建的。所以在教学过程中有必要提出通过一般概念概念、重要概念和核心概念构建生物学核心概念体系。

细胞生物学概念篇3

奥苏贝尔认为概念构建分为概念形成和概念同化两个方面。概念形成是由学生从同类事物的不同实例中发现共同的本质特征;概念同化是学生利用认知结构中原有的概念,学习新概念。教师根据概念在知识体系中所处的位置、顺序和相互关系,选择合适的方法进行教学,使学生学会透过现象看本质,客观地认识概念的本质属性,明确概念的内涵和外延,达到理解和掌握概念、由浅入深地运用生物概念去解决一些实际问题的效果。

1.1 例证教学促进概念的形成

在概念形成的学习过程中,例征是下位,概念是基于下位具体例证得出的概括结论。对于比较复杂的、重要的概念,其外延较大,比较抽象,直接提出概念往往不容易理解和接受,教师可借鉴实例,较直观地呈现事实,从具体到抽象,形成概念,如图1所示。

如内环境是体内细胞生活的液体环境,它是血浆、淋巴和组织液的上位概念。教学中,教师可以先通过对已知的实例,分析组织细胞生活的直接环境。如血细胞直接生活在血浆中,淋巴中悬浮着大量的淋巴细胞,补充说明一般的细胞都和组织液密切接触,并从中总结出它们的共同特点:这些液体是细胞生存的液体环境,自然形成内环境的概念。教师再从细胞代谢出发,引导学生讨论细胞生存所需的养料、氧气和细胞代谢废物的来源去路。与细胞代谢密切相关的4个系统,学生比较熟悉,教师举例说明这些系统如何与内环境发生关系,引导学生得出内环境是细胞与外界环境进行物质交换媒介的功能,内环境理化性质的相对稳定是细胞进行正常生命活动的前提条件,而稳态可以通过调节实现。

应用实例可以扩展和丰富内环境概念的内涵,教师在概念教学中要注意正反例的应用。如消化系统位于人体内,那么其中的消化液属于内环境吗?还有汗液、尿液、泪液和脑脊液呢?对这些实例进行判断使学生进一步明确内环境是细胞外液的本质属性。教师用学生身边熟悉的事物设问,会提高学生学习的兴趣,使他们对接下去的教学充满期待,从而激发学生学习的兴趣。

1.2 例证教学促进概念的同化

概念同化即从概念――概念的过程,是学生利用认知结构中原有的概念学习新概念的方式。教学中,教师可在原有概念下引出新概念,并把新概念纳入原有概念体系,反过来对原有上位概念又做了补充和扩展(图2)。

案例:在高中生物必修3“激素调节”学习时,教师先通过体温调节和血糖调节的实例,使学生来理解激素调节和激素调节的特点(上位概念)。教师再引导学生分析体温调节过程的神经调节和体液调节,总结出神经调节和体液调节的关系(上位概念)。然后学生根据总结出的特点,去学习水盐平稳调节,从而扩展对人体稳态的调节,构建好神经调节和体液调节的概念图。

2 概念建构中正例、反例和特例的应用

建构概念需要丰富有代表性的事例来支撑,由大量事例支撑的概念才能让学生真正理解、掌握和应用。这些事例就是例证,形成概念的例证包括正例、特例和反例。

2.1 利用正例、特例理解概念的外延,全面理解概念

概念的正例是指包含概念所反映的本质属性的具体事物,是概念所反映的具体对象。正例是支持概念的具体事例,是支持概念成立的论据。概念外延中的例证绝大多数就是概念的正例。概念的特例指的是特殊的例子,虽然属于概念的外延这一集合,但它不具有或不完全具有概念所反映的本质属性。

例如,微生物“是一类形体微小、结构比较简单,一般要借助于显微镜才能观察到的一大类微小生的总称”,如细菌、酵母菌、霉菌等是支持微生物这个概念的正例,而微生物的特例就有蘑菇、银耳、黑木耳和金针菇等,是肉眼可见的,是真菌一类,也属于微生物,是微生物概念中的特例,从而使学生对微生物这一概念有了比较全面和直观的理解,补充外延的不足。又如:光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把CO2和H2O转变成储存能量的有机物,并释放出氧的过程。而蓝藻就是特例,虽然没有叶绿体,也能进行光合作用。所以光合作用的场所不一定都是在叶绿体。呼吸作用也是如此。

正例传递了最有利于概括概念内涵的信息,特例补充了最有利于拓展概念外延的信息,反例强调了最有利于辨别概念内涵的信息。概念的正例在教科书中出现的形式和作用有例证型和归纳型两种类型。即先列举一些正例,然后从正例中归纳出概念的基本特征。

例如在学习“细胞核――系统的控制中心”,教师可先通过几个典型的正例,如将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中,长大的美西螈全部是黑色;变形虫的切半和移核实验;伞藻的嫁接实验等实验例证,来分析归纳细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。

2.2 应用反例,可以加深对概念的准确把握,提高辨析概念的能力

概念的反例指的是不具有概念本质属性的具体事例,它不属于概念的外延,但对概念的内涵的理解又非常重要。

例如,在生态系统的成分中,消费者是指动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生性动物等。反例蚯蚓和蜣螂等动物是分解者,而植物中的猪笼草、菟丝子也可以是消费者。又如,鱼的最本质特征――用鳃呼吸,则可以用生活在水中、形态像鱼的水生生物――鲸的呼吸方式来反证;为了说明会飞的不一定是鸟,可以用像鸟一样飞翔的蝙蝠来反证;为了说明植物不一定都是生产者,举反例猪笼草、菟丝子来反证;为了说明生产者不一定都是植物,用蓝藻、硝化细菌等反证;为了说明所有动物不一定都是消费者,举蚯蚓、蜣螂、秃鹫等反证;为了说明微生物不一定是分解者,举硝化细菌来反证。通过正例进行论证,用反例进行逆向分析,概念的内涵就变得更清晰、明了。

3 例证教学中存在问题及解决策略

3.1 以偏概全,不懂范例其中的道理

在例证教学中,教师由于不能对概念中的正例、反例和特例有一个清晰的认识,不能透过例子总结最本质的规律,因此,容易造成学生对概念的片面理解。

在学习原核细胞和真核细胞的区别时,教师在以细菌为例,说明原核生物的特点时,认为细菌有细胞壁,那么原核生物都有细胞壁和纤毛。如果学生仅记住例子,可能就会认为原核细胞都有细胞壁和鞭毛。

例证教学的基本原则:(1) 例举的案例要有典型性和多样性;(2) 从个别走向一般,通过对比分析,去除非本质属性,提炼本质属性。

3.2 核心概念边缘化,不能透过例子揭示生物的本质

例证教学应该帮助学生充分理解生物学的主干知识、核心知识,帮助学生构建完整的生物学知识网络。但有的时候,例证教学会喧宾夺主,使核心知识边缘化。

例如,“酶在细胞代谢中的作用”一节,教师花大量的时间让学生探究得出过氧化氢酶具有高效性,但却没有引导学生思考课本安排此实验的目的(因为该酶对细胞生命活动的正常运转起着非常重要的作用)。这节课的最后的“正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行”,可以说这是点睛之笔。

很多教师淡化或忽略了这个问题,把核心精力都放在探究实验上,反而把酶在细胞代谢中的作用这一核心问题边缘化了。

3.3 缺乏科学性和准确性,机械地理解概念

生命现象是丰富多彩的,受教师认知水平的限制或对教材研究的局限性,会在学生头脑中形成错误的概念。如有的教师在上课时举例“猪笼草是消费者”。其实,猪笼草的绿叶是可以光合作用的,所以主要是生产者,只是有的时候作为消费者。

又如有的教师以“男女性别比例失调会导致人口密度下降”来说明性别比例对种群密度的影响。其实,并不是一对夫妻只能生一个孩子,而是国家的政策控制的。这样会使自然问题社会化,缺乏科学性准确性。

3.4 把概念和定义混为一谈,不能正确地理解概念

概念包含语词、内涵、外延和例证。教科书中的大多数黑体字部分内容,从概念构成的组分来看属于概念的内涵,但通常以“定义”的形式呈现出来,是概念的定义,是对概念内涵的一种说明。例如基因是指具有遗传效应的DN段。这些都是对基因所下的定义,是对基因是什么的一个说明,这个说明反映了概念的本质特征,即概念的内涵。

但把定义当成概念的全部内容来学习,会对概念的理解和教学造成歧义。如艾滋病病毒的体内只有RNA而没有DNA,RNA是艾滋病病毒的遗传物质,不能认为艾滋病病毒就没有基因,此时的基因就是具有遗传效应的RN段。又如细胞的基本结构包括细胞膜、细胞质和细胞核,实际上,有些细胞没有细胞核(如哺乳动物的成熟红细胞),有些又有多个细胞核。对这些例外的现象,在给概念下定义时,一般不属于支持概念的内涵的范畴。

另外,有时教材给概念下定义是有特殊的背景,如果忽视下定义的背景,就会机械狭义地理解概念。如细胞的全能性,生物学教科书中的黑体字是这样叙述的:细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。有些教师追求所谓“准确”地理解这个概念,就会强调“已经分化的细胞”,如果这样理解,受精的卵细胞由于未分化就没有了全能性了,而事实上,受精卵的全能性是最强的。之所以出现这样的问题,是由于把定义当概念来学习。一方面忽视了概念的外延中的特例,另一方面不了解这是给细胞全能性下的一个定义,而这个背景就是人们已经知道“未分化的受精卵细胞具有全能性”这一事实,定义想强调那些已经分化的细胞,也具有全能性。

概念学习的过程就是学生思维方式的训练和科学方法的渗透过程,教师一方面要加强教学研究,不断地研究教材、研究学生,同时要注重积累,丰富自己的知识结构。另一方面教师在教学中要注重学生对概念内涵的理解,“不要过早地满足于一个学生定义的记忆和背诵”,而是要让学生通过例证、实验等来形成概念,才不会使学生陷入死记硬背的泥潭,才能使学生真正运用知识解决问题,才能更准确学习新概念,从而构建生物知识体系。

参考文献:

细胞生物学概念篇4

生物学是一门自然科学,科学性、严密性较强,而生物学概念是中学生物学科知识的主要组成部分,是构成生命科学理论体系的基本单位,[1]但由于生物教材中概念较多,学生不予重视,学习浅尝辄止。[2]因此,在学习生物学概念或名称时,常出现错误。我根据平时学生较难分辨和理解的生物学概念,进行分类,比较其本质区别和内在联系。

1.相近类型概念

相近类型概念往往代表相同的物质、相似的空间或相似的过程,却又有着一定的差异。

1.1染色体和染色质。

染色质和染色体的主要成分都是DNA和蛋白质,是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现而已。它们在核内的螺旋程度不一,螺旋紧密的部分,染色较深;有的螺旋松疏染,色较浅,染色质出现于间期,在光镜下呈现丝状,不均匀地分布于细胞核中。细胞分裂时染色质细丝高度螺旋化形成较粗的柱状和杆状等不同的形状形成染色体。不同生物的染色体数目、形态不同,具有种的特异性,而且比较恒定。

1.2生殖和繁殖。

生殖是延续种系的重要生命活动,是生物的基本特征之一。高等动物和人的生殖过程包括生殖细胞(和卵细胞)的形成、、受精、着床、妊娠、胚胎发育、分娩和哺乳等环节。而繁殖包括性器官的成熟、筑巢、占区、示爱、等。因此,生殖的范围小,繁殖的范围大。

1.3花药和花粉。

花药是位于花丝顶端的结构,是植物的器官,花粉是花药里的花粉母细胞(或小孢子母细胞)通过一次减数分裂产生四个花粉粒。

2.包含类型概念

概念之间是包含、从属关系。

2.1脂类和类脂。

脂类包括脂肪、类脂、和固醇等;类脂是脂类的一种形式。因此脂类概念范围大,而类脂概念范围小。

2.2肽链和肽键。

肽链是多个氨基酸经过脱水缩合形成的链状大分子物质;而肽键是由两个氨基酸经脱水缩合而形成的有机化合键。所以一条肽链中可能含有多个肽键。

2.3核酸和核苷酸。

核酸是由许多核苷酸聚合而成的生物高分子化合物为生命的最基本物质之一,是生物体遗传信息的载体。而核苷酸是由含氮碱基(嘌呤或嘧啶)、戊糖(核糖或脱氧核糖)与磷酸所组成的小分子化合物,是组成核酸的基本单位。

2.4种群和群落。

从概念的内涵上看,种群和群落都是许多生物个体的总和。但种群强调是同一物种生物在特定时间、特定空间内的所有个体的总和。而群落则是一定区域内所有生物个体的总和。虽然都是生物群体,但这两个群体是不同的生物群体。

3.相反类型概念

字面意思相反,往往代表相对的空间领域,或者是相反含义的概念,或者过程相反。

3.1细胞液、细胞内液和细胞外液。

细胞液是指植物细胞液泡内的液体,其中含有生物碱、色素、无机盐、蛋白质等物质,对细胞的内环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,以维持膨胀状态。

细胞内液是指动物体液中存在于细胞内部的液体,相对于细胞外液而言。它是细胞中进行各种化学反应的场所。

细胞外液指人体内,存在于细胞外的体液叫做细胞外液。主要包括:组织液(组织间隙液的简称)、血浆(血液的液体部分)和淋巴、脑脊液等,占体液总量的八分之三。人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境。

3.2有丝分裂和无丝分裂。

细胞有丝分裂是细胞进行分裂增殖的方式之一,在分裂过程中经过染色体的复制和平均再分配,形成两个具有与亲代细胞相同遗传物质的子代细胞,由于在分裂过程中出现纺锤丝(纺锤体),所以称之为有丝分裂。

细胞无丝分裂过程一般是细胞核先延长,从核的中部向内凹进,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢列成两部分,形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝(纺锤体),所以叫做无丝分裂。例如,蛙的红细胞的无丝分裂。

3.3无氧呼吸和有氧呼吸。

无氧呼吸一般是指细胞在无氧(缺氧)条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说,称为无氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),则习惯上称为发酵。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程。有氧呼吸是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式,因此,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般说来,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸时最常利用的物质。

4.并列类型概念

概念之间是并列的关系。

4.1抗原和抗体。

抗原是一类能诱导免疫系统发生免疫应答,并能与免疫应答的产物(抗体或效应T细胞)发生特异性结合的物质。抗原具有免疫原性和反应原性两种性质,对于生物体而言,抗原就是“外来物”。抗体是人或动物接受抗原物质(如细菌或其毒素、病毒等)刺激后,由浆细胞合成和分泌的一种特异性蛋白质。

4.2细胞分裂和细胞分化。

细胞分裂是活细胞繁殖其种类的过程,是一个细胞分裂为两个细胞的过程。分裂前的细胞称母细胞,分裂后形成的新细胞称子细胞。通常包括核分裂和胞质分裂两步。

细胞分化则是在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程。其结果是在空间上细胞之间出现差异,在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同。一次细胞分化是在细胞分裂的基础之上进行的。

4.3生长素和生长激素。

生长素是植物激素,又名吲哚乙酸,是一种有机酸。产生的部位是叶原基、嫩叶和发育中的种子。其分布的范围很广,主要集中在生长旺盛的部位,趋向衰老的组织和器官中很少。其生理作用是促进生长,促进枝条生根、发芽、促进果实发育,防止落花落果。生长素的生理作用还表现出两重性――高浓度抑制生长,低浓度促进生长。

生长激素是动物激素,其成分是一种蛋白质。是由动物的内分泌腺(垂体)分泌的一种激素,直接进入血液循环,随血液流向全身。其主要生理作用是促进生长,此外还能影响动物的糖类、脂类和蛋白质的代谢。

上述这些概念在字面意思上虽然只有一字之差,但在结构或者功能方面有着或多或少的差异,但更重要的是关注学生原有概念和生物学科学概念之间的认知冲突,[3]如果学生能正确地加以区别,将有助于培养在生物学学习中的基本能力。

参考文献:

细胞生物学概念篇5

从学生方面看,造成所学概念模糊不清甚至混淆出错的主要有三个因素:一是情感因素,即学生学习的动机、兴趣不明确、不强烈等。二是学习的方式,例如自主、合作、探究学习方式有助于概念的理解和记忆,如探究式学习有利于高水平学生概念的形成。三是已有的知识基础就薄弱,包括认知结构的可利用性、可辨别性、稳定性和清晰性。

从教师方面看,教师在进行概念教学时的技能、教学方法以及概念教学策略掌握和运用的程度,这些因素也会造成所谓认知上的概念不清。如:有教师讲解体液免疫,B细胞受到抗原刺激,增殖分化为记忆细胞和浆细胞时,不说“增殖分化”而说“变成了”记忆细胞和浆细胞。结果有学生就认为在这过程中遗传物质发生了改变,甚至认为发生了基因突变。

二、概念学习错误解决策略

1.教师引领纠错

指导学生抓住关键属性,淡化无关属性。概念的关键属性和无关属性是一并出现的。概念的关键属性越明显,学习越容易;无关属性越多,学习越困难。例如,在学习酶的概念时,抓住“活细胞、催化、有机物”。其次,引导学生对概念进行比较与概括,辨认几组概念之间的差异。例如原核细胞和真核细胞从细胞膜、细胞质、细胞器、核膜、核物质等方面比较,明确原核细胞是没有核膜包被;DNA复制、转录、和翻译这三个概念从模板、原料、场所、产物等方面的比较等。通过比较,使学生明确不同概念的区别及其相互联系,从而防止概念间的混淆。

2.学生自主纠错

(1)同类或相似概念的错误归类反思。

例1:细胞外液与细胞内液

在这组概念之前的学习中,学生把“细胞液和细胞质”这组概念混淆过,认为细胞液就是细胞内的液体,与细胞质等同。在学习细胞内液和细胞外液时,学生从字面上就简单理解成细胞内液是细胞内的液体(与前面这组概念中的“细胞液”又发生混淆),细胞外液是细胞外的液体。然而在日常生活中学生知道血管中流动着血液,血液呈液体状,所以认定在血管中的细胞外液就是血液而不是血浆;再如知道心脏中充满了血液,所以认为心肌细胞的细胞外液就是血浆。所以对于这样的相似概念学生纠错时并没有孤立每个概念,而意识到可以把两组概念中的四个概念罗列在表格中进行归类比较,并记录,先概念的关键属性比较,后成分例证。

(2)创建“自诊病历”或“活页病例卡”。“自诊病历”或“活页病例卡”可以由四个部分组成:①错误原形②错因分析③纠正方法④纠后反思。这些内容可以直接记录在练习原题上(省略①),也可抄录在专门的纠错本上。有的小组把选择题转化成判断“诊治题”,然后组内或组间成员互相练习强化,既增加了趣味性又让学生增强了改错的自信心。

例2:细胞膜的主要成分

学完细胞膜一节的内容后,学生能很流畅的回答细胞膜的组成成分――脂质、蛋白质、糖类;却在完成书本后的一道选择题:细胞膜的主要成分时,选择错误答案――糖脂、糖蛋白,却舍弃正确答案――磷脂和蛋白质。问其原因,才知道学生认为,糖类和脂质结合形成糖脂、糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。这时,在指导学生查阅了书本概念的同时,不忘让他们观察教材封面的细胞膜结构模式图,观察三种成分的存在,自己判断哪种答案更准确,学生就再没有出现这种错误。

(3)课堂生态资源的自主纠错。学生先自主感悟纠错,同伴互评改错或小组互相纠错,通过讨论加深对问题的认识和改错的印象,解决大部分问题,讨论争辩后若还有没有搞懂的问题可以反馈给老师,老师作有针对性的点拨,让学生“豁然开朗”。

细胞生物学概念篇6

1.在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上会发生稳定性差异。细胞的这种特化不仅是正常发育所必需的,而且还能提高细胞各种生理功能的效率。

2.一般说来,体内各种细胞均含有物种的全部基因,但基因的表达具有时空性。细胞之所以在形态、结构和功能上发生稳定性差异,是因为组织特异性基因选择表达成了组织特异性蛋白的缘故。从理论上讲,已分化的细胞仍然具有发育成一个完整个体的潜能。

3.细胞分化是渐进性的,其方向的限定早于形态差异的出现,且分化细胞的表型保持相对稳定,一般不可逆转。

之所以采用完整的陈述句的形式来表述概念,是因为这种表述方式更易于确认需要学生理解和掌握概念的内容及意义,也更易于建立概念之间的联系。

二、“细胞分化”概念教学的组织

在分析“细胞分化”的概念内涵及层级之后,教学设计应该紧紧围绕着相应的概念条款展开,通过列举事实、分析讨论,或者基于资料的探究等活动,帮助学生深层理解这些概念内涵,并基于概念理解而构建合理的知识结构(见图1)。

1.列举事实,尝试定义。呈现人的受精卵发育至胎儿的图片:列举学生熟知的根尖分生区细胞分化成伸长区、成熟区的事实,然后,引导学生抽象概括出:“细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上会发生稳定性差异的过程。”这是广大教师一贯坚持的做法,值得肯定。因为事实是用来帮助学生建立和理解概念的,事实当然要围绕着概念的结构来排布。但是,定义常常不等同于概念。“定义”通常用“是……”来表述,说得十分肯定。“概念”描述一类事物的本质,有时并不用“是”来描述。在引导学生下定义之后,教师还应该设置下列问题,吸引学生深入思考细胞分化的结果和生物学意义。①在人的个体发育过程中,假若没有细胞分化,受精卵能发育成胎儿吗?为什么?②细胞在形态、结构上出现特化,对于细胞完成其生理功能有何意义?③从遗传的角度分析,受精卵为什么能够发育成一个完整个体?问题3的设置实际上是指向“细胞全能性”这一核心概念的丰富内涵,之所以在此设置问题3,一方面是因为不仅已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,未分化的受精卵在自然条件下更容易发育成一个完整的个体。也就是说,“细胞全能性”这一概念是随着教学进程不断建构起来的;另一方面,其用意还在于探讨细胞分化的原因,起到承上启下的教学功效。

2.探究发现,明晰原因。美国地平线研究组(Horizon Research Team)主席维斯(Weiss)及高级研究助理帕斯利(Pasley)经过了18个月的观察,对364节课详细分析,发现优质课堂主要有几个特征,其中包括:①在课堂教学过程中,教师善用多种策略,为某个科学概念提供清晰的阐释;②吸引学生从事动脑筋的活动;③帮助学生理解学科的核心概念等。因此,可以引入相关科学史对细胞分化原因进行探讨。

资料1:最早试图对细胞分化机制作出解释的学者是Weismann(1883),他根据当时对马蛔虫的研究结果,提出了“体细胞分化是由于遗传物质丢失造成的,每一种组织只保留了其特有的遗传物质”的见解。在马蛔虫这一特例中,在卵裂过程中体细胞的染色体确实发生丢失现象。因此,Weismann这一观点在当时看来既符合逻辑,又有实际例证,因而被学术界所普遍接受。你同意上述观点吗?根据是什么?

资料2:1958年Steward等利用胡萝卜根的韧皮部组织培养出了完整的新植株;1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。

资料3:1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株。

分析资料2和资料3,你得出的结论是什么?基于对上述3则资料的分析探究,学生就容易得出以下结论:①高度分化的植物体细胞,遗传物质并没有丢失,仍含有发育成一个完整个体所需的全套基因,具有发育的全能性;②在二倍体染色体组中,只要有一套单倍体的基因组,就含有该物种的全部遗传信息,因此,植物的生殖细胞也具有发育的全能性。至此,细胞全能性的概念内涵已昭然若揭,师生共同归纳(见图2)。学生仍然会有2个疑问:①既然已分化细胞中含有相同的遗传信息,为什么细胞的形态、结构和生理功能会出现稳定性差异?②已分化的动物细胞是否也像植物细胞那样具有发育的全能性?针对疑问1,教师可以列举事实,循循善诱,问题指向要明确,最终让学生领悟“细胞分化是组织特异性基因表达的结果”。例如:通过分子杂交实验表明,在任何时间一种细胞的基因组只有一少部分基因在活动。在幼红细胞中,糖酵解酶系的编码基因、核糖体蛋白基因是否均能表达?血红蛋白基因、胰岛素基因是否都能表达?细胞的形态、结构与生理功能主要由哪种化学物质直接体现?幼红细胞最终分化成红细胞的主要原因是什么?针对疑问2,教师要向学生说明:到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新个体,这是因为动物细胞的发育潜能随着分化程度的提高而逐渐变窄。但这种分化潜能的变化是对细胞整体而言的,对细胞核来说是否还保持着全能性呢?进而引导学生分析细胞核移植实验。

3.因果分析,把握特征。学生一旦理解了细胞分化的因果关系,就容易从中把握细胞分化的特征:①渐变性——细胞在发生形态差异之前的一定时间,细胞分化命运即已确定,基因活动模式已发生改变,从基因到蛋白质再到细胞形态、结构、功能特化是一个渐变过程。②不可逆性——分化细胞的表型保持相对稳定,以执行特

细胞生物学概念篇7

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

生物学概念是生物学课程内容的基本组成,因此概念教学是初中生物学教学的一项重要任务。义务教育生物学课程标准对课标实施提出建议:针对学生的不同年龄特点和认知能力以描述概念内涵的方式来传递概念。教学中教师因本身对概念内涵的理解不同,决定了开展概念教学的方法、方式与结果差异较大。有的教师强调死记硬背术语、定义这种做法抑制了学生学习的兴趣在主动性概念的学习中产生畏难情绪。

1 概念教学与类比法

概念是共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括,是一种由相近、相似的事件、想法、物体或人所组成的集合。反映事物的本质属性,具有抽象性和概括性,生物学概念也不例外。但生物学概念不同于生物学术语,术语仅是词汇,标记概念的符号,掌握了术语绝不意味着理解掌握了概念。生物学概念也不同于定义,“定义”是对术语十分肯定的表述;“概念”通过内涵及外延,描述一类事物的本质,且随时展描述会不断修正完善。生物学概念也不完全等于生物学知识点,知识点有侧重事实和侧重概念之分;概念具抽象性和概括性,比事实更需要理解与活用。据此,概念教学不能只局限在帮助学生识记某些专业词汇或术语的定义,应着眼在学生深层次的理解。特别是生物学概念都是一些鲜活的生命现象中携载的规律性的内容,课堂教学中教师应加强学法指导,帮助学生建立、理解和应用生物学概念。

根据一类事物已知属性推测到与其类似事物也应有此属性的推理方法称类比法。其特点是“先比后推”,通过“比”出类同地方和不同地方,并在此基础上进行合理推理。这种方法运用于教学,即类比教学法。教学时教师帮助学生建立、理解生物学概念可联系学生熟悉的事物、经历或经验,采用类比推理的方法将新概念与已形成相似的概念联系起来,让学生较短时间内感知、理解并形成新概念,帮助教师优化教学过程。类比方法根据类比对象的特征类型类比方法可分为结构类比、功能比、生理类比、形态类比和生活习性类比等;根据类比源类比方法可分为生活化类比、自然现象类比、新旧概念类比等;根据思维方法类比方法可分为联想法、论理法和异类类比法等;根据思维方向类比方法可分为正向类比和逆向类比等。

2 结构类比优化生物结构教学

结构类比是一种常见的类比推理方法,学习生物学知识离不开生物的各层次的结构,有些结构的表述形成了相对稳定的生物学概念。在概念形成中借助已有概念进行类比有助于新概念理解掌握;运用实物或模型等进行类比,可将抽象内容直观化、概括内容具体化、微观内容宏观化,有助于科学概念的理解和构建。

2.1 生物体有相同的基本结构

通过显微镜观察洋葱鳞片叶表皮细胞、人口腔上皮细胞等细胞结构,可发现细胞由细胞膜、细胞质和细胞核构成,由此类比推理到与洋葱鳞片叶表皮、人口腔上皮细胞类似的其他植物动物细胞有相似的结构。从而归纳出细胞的基本结构有细胞膜、细胞质和细胞核三部分。通过观察与分析发现绝大多数生物体都由细胞构成,引出概念:细胞是生物体结构和功能的基本单位。

2.2 生物体有相似的结构层次

通过观察一株完整的植物体如桃的构成,类比到与桃相似的高等植物有相似的四个主要结构层次:细胞、组织(分生组织、保护组织、薄壁组织等)、器官(根、茎、叶、花、果实和种子)和植物体。由于动物与植物都是由细胞构成的,因此,可推理到动物体有相似的结构层次。这种类比是“以类推类”式的普通性类比。

2.3 生物体结构多次涉及“结构和功能的基本单位”

学习生物结构最基本的概念为:细胞是生物体结构和功能的基本单位。在以后的学习中,涉及到其他“结构和功能的基本单位”有:神经元、肺泡、小肠绒毛和肾单位等。神经元又名神经细胞,所以由细胞概念类比出“神经元是构成神经系统的结构和功能的基本单位”这一概念不难,这是演绎推理。“结构和功能的基本单位”的阐述较抽象概括,由细胞概念来类比可缩短学习时间,同时能巩固细胞概念。

2.4 实物模型法类比法直观明了

实物或模型是生物结构教学中常用的直观教具,运用模型进行结构类比教学最典型的例子是人体心脏的结构,心脏结构看似简单――左右心房和左右心室四个腔,但必须同时掌握与他们相连的血管,这是学习“人体血液循环”的基础。运用心脏模型具有直观、简明、扼要的特点,通过结构类比帮助学生建立人体心脏结构空间概念,防止混淆。

3 功能类比优化生理教学

生命体都在进行着复杂的生理活动,这些生理活动与机制常常很难用一些直观的教具展示出来,因而是学生学习的难点,教学中可借助类比法化解教学难点,优化生理教学过程。

3.1 联想法将光合作用与呼吸作用类比

细胞生物学概念篇8

备课是生物教学的前提,有效的生物教学离不开教师的备课.由于生物学科的知识点具备联系性,各个知识点之间往往是环环相扣的.通过概念图的使用,教师可以归纳整理出教学思路,将生物知识结构展示给学生们.同时,利用概念图还可以实现对新旧知识的联系教学,帮助学生做到融会贯通.在生物备课中,教师可以利用概念图活化课堂教学,提高生物课堂教学的灵活性.

例如,在进行高中生物“细胞结构”章节的教学时,教师可以利用概念图来明确教学目标,将各个知识点之间的关系展示给学生们.细胞结构大致可以由细胞膜、细胞质、细胞核等部分组成,对于各个不同部分,有着不同的教学要求.教师可以通过概念图将各个细胞组成部分之间的关系和教学内容展示给学生们.对此,教师为学生们制作了如下的概念图.

[JZ][HT6]细胞膜制备方法主要成分功能

细胞质细胞质基质成分功能

细胞器(功能)

双层膜:线粒体叶绿体单层膜:内质网高尔基体液泡溶酶体无膜:核糖体中心体

细胞核核膜:双层膜有核孔核仁:功能染色体:与染色体的关系

通过对该概念图的使用,教师首先将细胞结构的三个重要组成部分展示给学生们,即是细胞结构包括细胞膜、细胞质、细胞核等,这是学生们需要掌握的三个主要内容.在细胞膜教学中,需要学生掌握其制备方法、主要成分和功能.对于细胞质和细胞核部分,同样利用概念图将其主要教学要求罗列出来.同时,对于细胞质和细胞核进行进一步细分,按照不同类型阐述教学要求.在此概念图中,各个知识点之间的关系一目了然,对各个知识点之间的教学要求也是十分清楚.如此一来,教师的备课就显得简洁高效,有利于生物课堂备课效率的提高.同时,在概念图的备课应用中,教师不仅仅需要将知识点展示给学生们,更要结合教学大纲的要求,将各个知识点的要求掌握程度也介绍给学生们,提高学生预习的针对性.

二、概念图在生物课堂教学中的使用

生物知识之间存在较大的关联性,各个知识点之间是相互贯穿和渗透的,生物课堂需要学生对生物知识做到全面的认识.通过生物概念图在课堂中的使用,可以帮助学生准确定位生物知识的细节内容,有利于提高生物课堂教学质量.在生物课堂的教学中,教师可以利用概念图将生物知识的层次和意义展示给学生们,从而不断提高生物课堂的教学效率.

例如,在进行高中生物“DNA分子结构”章节的教学时,教师围绕DNA结构的组成,为学生们制定了如下逐层递进的概念图:元素组成:C、H、O、N、P基本单位:脱氧核甘酸单链结构:脱氧核苷酸单链结构双链结构:脱氧核苷酸双链,即是DNA的平面结构DNA双螺旋结构.在进行DNA分子结构的教学中,教师不妨按照以上的主线,进行该章节的教学.首先是介绍其基本组成元素,即是碳氢氧氮磷.然后是其基本单位,在介绍其基本单元时,教师再进一步介绍其分类,即是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶.对此,教师可以进一步绘制针对脱氧核苷酸绘制列表式概念图,帮助学生认识其分类.然后依次是单链结构及其双链结构的教学,教师在进行双链结构教学时,按照双链结构、盘旋方式、碱基配对、单链排列的顺序展开平行教学.此时,教师必须详细向学生们介绍DNA的双链结构,反向平行、脱氧核糖与磷酸碱基的交错排列、碱基互补配对原则等等,这些详细深入的生物知识点必须在此时进行渗透教学.最后,为了帮助学生从主观上认识DNA的双螺旋结构,教师可以将其螺旋双链模型展示给学生们,帮助学生得到感性上的认识.在高中生物的实际教学过程中,教师可以利用大小概念图的交错组合,将这些知识点融入各个概念图体系中,从而绘制出层次清晰、内容全面的概念图.

三、概念图在生物复习教学中的使用

在传统的概念图教学中,往往是教师为学生们绘制好概念图,学生们只需要记忆就好.但在新课改背景下,教师为了提高学生逻辑思维能力和实践操作能力,将概念图绘制的工作也交给了学生们.尤其是在高中生物的复习课堂上,学生们在概念图的自主绘制过程中,实现了对生物知识的整理和归纳.对此,教师必须明确对学生的概念图绘制要求,包含尽可能多的知识点、清晰明了的概念图结构以及准确合理的绘图思路.

细胞生物学概念篇9

1.让学生找出概念,帮助学生理解概念。

如何帮助学生理解概念?首先要帮助学生完成思维方式的转化,抓住概念的本质。如:在讲济南版七年级上册《第二章 第一节细胞的结构和功能》时,我先问了学生这样的问题:你认为什么是细胞?有的学生说:细胞就像一个鸡蛋。有的描述:细胞就像一个房子。教材中细胞的概念是这样定义的:细胞是生物结构的基本单位;细胞是生命活动的基本单位。学生对细胞的理解只是事物的表象,是学生的感性认知。因此要想让学生很好地理解这个概念就必须帮助学生完成思维方式的转换:由直观形象思维到抽象思维的转换;从经验思维到理论思维的转换。

方法如下:

(1) 从感性经验入手,帮助学生理解概念:

细胞就像一个球或者一个房子,说明它是一个独立的个体,并且与外界是有界限的。正如一个构成国家的最基本单位是家庭,许许多多家庭聚集在一起就构成了一个国家。但是细胞不是空的,每个细胞内部还有许多精细的构造。通过这种理解,突出细胞的本质之一:“生物结构的基本单位”。

(2) 从身边现象说起,帮助学生理解概念:

还以细胞这个概念为例:组成一个学校的基本单位是班级。但是一个班级并不只是几十个学生的简单聚集在一间教室了。一个班级要有日常运作也就是日常班级管理,才是一个活的班级。通过这个例子突出:细胞是“生命活动的基本单位”这一本质。

2.老师列举实例加以引导和进一步的理解。

在细胞这一概念的学习后,老师就可举出实例:有些生物的整个身体就是一个细胞,称为单细胞生物;而绝大多数生物的整个身体是由许多细胞构成的,称为多细胞生物。无论是单细胞生物还是多细胞生物,一个细胞就能独立完成生命活动。

3.让学生仿照老师的实例再“造句”。例如草履虫的“趋利避害”现象、植物的光合作用 、人的呼吸作用等生命活动,都是在细胞内完成的。

4.学生举出例子后,让举出例子的同学领读(这样更能激发出此学生的自豪感,体会到学习知识的乐趣),其他同学跟读。

策略二:“探究式”概念教学:通过具体生物学现象,利用实例和学生的经验,引导学生进行观察、比较、辨别,对生物现象的共同属性、本质特征进行归纳概括,使学生形成正确概念。

如济南版八年级下册《第二章 生态系统》的第一节《生态系统的组成》,在本节内容中就概念而言,除了生态系统概念外,还有生产者、消费者、分解者等概念。其中,生态系统的概念是本节内容的核心概念,是教学的重点之一。这节内容的设计如下:

1. 有效进行情景设计,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习主体性,丰富和强化学生对生态系统的感性认识。

师:(提出问题)你的家乡是哪里?哪儿环境如何?

生:我的家乡在威远,环境很好,有森林,有果园,还有各种鸟类……。

师小结:你的家乡威远就是一个生态系统,此外一片树林、一块草地、一条河流、一个学校、一座城市,大到一个地球,小到一滴水滴都是一个生态系统。

2. 创设“问题”情景,调动学生积极思维,激发学生求知欲。

引起学生的好奇与思考是激发他们的求知欲和内在学习兴趣的有效方法和手段。接下来的教学可以这样设计:师追问:“那么什么是生态系统?生态系统又是由哪些成分组成?各种成分之间有何关系?各种成分有何作用?各种成分在生态系统中承什么角色?为什么把植物称为生产者?把人和动物称为消费者?把微生物称为分解者?

3. 分析具体实例,(以课本54页“湿地、森林生态系统”为例)让学生进行观察、比较,阅读、思考、讨论交流等步骤,整合已有的教学资源。

细胞生物学概念篇10

随着高中生物学课程改革的深入开展,越来越多的的高中生物学教师关注生物学核心概念的教学,尝试引导学生从繁杂的“单纯”概念的记忆中解脱出来,转向对核心概念的构建和深层次的理解,实现零散的概念知识科学系统的整合及迁移应用,有效地提高学生的生物科学素养。

一、高中生物学核心概念是学科中心的概念

高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型,人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为,核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的,特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为,高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识,包括概念、原理、模型、规律及理论,是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例,人教版《高中生物?必修3?稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看,“群落”是种群概念研究的延续,是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成(物种丰富度);有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念,有利于培养学生的科学思维能力,形成正确的知识体系,促进生物科学素养的养成。

二、核心概念教学的三个基本环节

1.发挥整体备课优势,凸显核心概念

整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的,其是依据系统论的系统教学设计的一种模式,即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中,要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容,对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节,事关该模块教学,起到高屋建瓴的作用。

整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置,在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上,尝试围绕核心概念开展教学活动,帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。

如在人教版《高中生物?必修1?分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中,我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上,要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课,还要备光合作用有关内容,以及《高中生物?必修3?稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时,注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系,为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础,促进学生形成有关概念体系。

在人教版《高中生物?必修3?内环境与稳态》模块教学前,用系统论思想指导整体备课,人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统,都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此,针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高,看得更远,从而全盘把握。

2.创设生物实验情境,提升核心概念的建构能力

结合生物学是一门实验学科的特点,教师精心创设实验情境,指导学生动手进行实验探究,并进行实验反思与总结,促进核心概念的构建。

在核心概念“细胞呼吸”教学中,创设以下实验情境,引导学生进行实验,探究酵母菌的呼吸方式。

(1)实验小组通过预习,尝试配制酵母菌培养液。由此,学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物,常见的是葡萄糖”的认识。

(2)通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验,学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。

(3)通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测,学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式,产物有二氧化碳、酒精等”。

(4)引导学生分析:本实验中单一的自变量是什么呢?因变量、无关变量又是什么?

(5)思考、讨论:反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么?本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现?本实验检测实验产物的如何归类?

(6)如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少,本实验还可以进行哪些拓展?

通过逐步深入的实验探究,使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识:细胞呼吸是指细胞通过分解有机物,常见的是葡萄糖,以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解,产生二氧化碳、酒精等,同时放出能量的过程。

3.结合生活实践情境,提高概念迁移应用能力

细胞生物学概念篇11

观察是指学生通过观察图片、实物、影像、实验等直观事物,自主发现问题和解决问题的一种探究学习方式. 在课堂导入时,教师可以安排两个观察: 观察1: 动画展示细胞分裂的大致过程: 一个细胞( 受精卵) 两个细胞四个细胞多个细胞. 复习上节内容导入,运用动画展示,容易激发学生的学习兴趣,调动他们的学习积极性,但他们往往只关注细胞是怎么分裂的,而忽视了其中包含的概念,这就需要教师引导学生观察的方向: 重点观察和说出细胞分裂的细胞形态圆形( 教师要说明细胞是立体的,而在教学中只观察它的平面图形) . 观察2: 课件展示人体内各种各样的细胞图片( 本节以学生最熟悉的人体为例教学) . 看到这些图片之后,学生很好奇: 原来人体内细胞的形态是这么丰富多彩的. 学生往往沉浸在显微镜下看到的漂亮图片,忽略真正的观察目标. 教师再次引导学生观察的方向: 细胞形态,如椭圆形的红细胞、梭形的肌肉细胞( 平滑肌) 、树枝状的神经细胞、像石头一样的不规则形的骨髓细胞等. 观察是有目的、有计划、有针对性的感知活动. 教师应及时、准确地向学生呈现观察对象,明确观察方向,为提出问题作铺垫.

二、提出问题

具有敏锐的问题意识,善于发现问题,是未来创造型人才的特点之一. 观察对象越具体,学生感知就越丰富,学生就越容易自主提出问题. 经过上述观察后,学生已经发现了下列问题: 分裂前后的细胞形态与构成人体的各种细胞形态为什么不同? 为什么分裂后的圆形细胞会变成各种形状的细胞? 细胞形态是怎么改变的? 学生通过观察探究,在教师的引导下自主提出问题,而且产生了进一步探究的欲望: 细胞形态变化了,功能会改变吗? 这就改变了学生的学习方式,变被动接受问题为主动提出问题,发展了学生的问题意识. 有时学生的质疑、关注点较偏,不足以体现教学重点,教师可通过补充提问引导学生的思路回到教学正轨.因此,教师的提问,可以弥补学生提问的不足.

三、摆出事实

概念基于事实,反映事物的一般本质特征.事实胜于雄辩. 有了方向正确的问题后,应以事实来解决问题. 摆出事实时应充分利用课程资源中的感性材料,这有利于建构核心概念. 事实1: 细胞分裂时的形态与构成人体的各种细胞的形态不一样. 事实2: 合作小组通过观察、讨论、交流、比较四种基本组织,课堂完成表格. 这样,学生自主发现了不同组织的细胞形态、排列特点、功能不同,同一组织的细胞形态、排列特点、功能是相同的这一事实.

四、推理

概念是在观察事实的基础上,提炼出本质的东西,运用语言或者文字表述出来. 教师应该引导学生寻找规律性的东西,从而理解概念的含义、理解概念产生的原因、理解规律. 有效的逻辑推理的过程就是寻找规律、理解概念及其产生原因的过程. 在本节课中,学生通过观察自主提出了一个个具体的问题,紧跟着面对事实解决了问题,在教师的引导下寻找规律,进一步明白了细胞在分化后,不但形态改变,结构改变,功能也改变了. 这样,学生一环紧扣一环进行推理,由现象到本质,由感性到理性,细胞分化的概念和组织的概念已经呼之欲出.

五、总结

细胞生物学概念篇12

概念图主要为学生梳理一些生物概念,帮助学生理解生物知识,这种教学方法有利于帮助学生准确掌握生物概念,理解相关的生物学知识,促进学生的记忆。高中生物考核主要是考察的是学生们对生物学的原理、规律和特征的掌握,因而使用概念图的方式可以提高学生的分析能力,有助于促进其生物知识的积累和理解。本文先分析了概念图相关内容,然后介绍了概念图的制作步骤,最后重点讲述概念图的应用。

一、概念图简述

概念图是把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机的联系起来的以展示概念间层级关系的空间网络结构[1]。值得注意的是,概念图中展示的是各个生物知识点的概念名称,而非一个生物系统的完成过程,必须要将概念图与流程图。模式图区分开。

二、概念图制作步骤

概念图的绘制比较简单,主要是区分清楚概念和流程,找准生物知识点的概念层级。

首先,要选中自己需要制作的主体概念,并罗列出与之相关的组成概念;

其次,确定组成概念的层级,将这些概念按照一层、二层、三层等划分好;

然后,制作框架,概念图框架可以选择的样式有很多,通常的几种有椭圆、长方形、连接线、连接词。框架确立之后,按照层次级别将概念填入;

之后,需要在每一次蛹斗掷嘀间标注连接词,连接词一般都是精炼的概括性词语;

最后,需要按照之前的分类情况进行检查,看看是否有归类错误层次的概念。

三、概念图于高中生物教学中的应用

(一)教师利用概念图进行课程设计

生物教师借助概念图设计课程能够起到简单有效的整理效果,概念图为教师提供了清晰的设计方向,可以以简单的结构图或者是框架图概括出生物知识,可以节省教师课程设计时间。概念图的设计可以承前启后,如果新学习的生物知识与上节课的生物知识属于同一种模块,生物教师还可以接着上节课的概念图直接完成教学设计,这样不但为教师减轻负担,还能为学生理清学习思路,使前后生物知识连接起来[2]。

例如,教师在上节课课堂上为学生讲解了生物膜系统概念,生物膜系统主要由细胞膜、核膜和细胞器膜组成,由于课堂时间限制,教师只讲述了细胞膜和核膜两个部分,所以下节课之前教师需要继续进行细胞器膜部分课程的设计。此时教师可以将生物膜系统的概念图复制出来,并且完善细胞器膜部分。细胞器膜主要分为了两大类,在细胞器膜区域后面再分成两个模块,分别写上单层膜和双层膜,单层膜与双层膜又分别由不同膜组成,教师可以再一次进行细致分类画图。这样在课堂上,教师就可以按照概念图展示的思路流畅的进行讲解。

(二)教师利用概念图进行课程讲解

概念图也可以作为教师课堂讲解知识的重要工具。我们知道概念图的特点就是直观、简要,能够以最简化的结构体现出生物知识点之间的联系,因此教师利用概念图可以将生物知识进行分解,为学生提供清晰的学习思路。这样,在课堂上学生们的接受程度就会大大提升,教师与学生之间的互动沟通也会增加,教师通过概念图向学生讲解与提问,学生就概念图展现出来的知识点向教师提出疑问和回答。教师与学生们在这种轻松的学习氛围中会产生深厚的感情,有利于提高课堂教学效果,这对高中生物教学产生深远的影响。例如,教师在讲述《分子与细胞》第一章内容时,可以在黑板上绘制概念图,向学生展示出细胞与分子之间的关系;还有在讲授生物系统的信息传递章节中,教师可以逐层绘制概念图,向学生们介绍生态系统的信息传递过程中,都包括哪些具体的信息系统。

(三)学生利用概念图复习生物知识

学生在课后可以先回忆教师讲解的内容,分析出生物知识中的重点,然后自行绘制概念图巩固生物知识,加强自身对生物知识的记忆。高中生物内容相比初中阶段的知识点要更加复杂,一些生物学概念理解起来并不容易,使得高中生难以记忆和理解[3]。因此,学生们可以在课后自行绘制概念图,利用概念图进行复习,加深对生物知识的认知。例如在学习细胞模块时,有关细胞的知识点涉及到细胞膜、细胞质和细胞核,这三个部分都有什么特质,或者三个部分的结构有哪些如果是单纯记忆的话,经常会混乱,对此学生们可以制作概念图。先利用一个大框架,将细胞膜、细胞质、细胞核填入其中,然后将这三个部分分成三个区域,每个区域中再围绕主要研究的细胞部分进行设计规划,将重要的知识点内容体现出来,相信在绘制概念图的过程中就已经加强了学生们的记忆,有利于提升学生对生物学的兴趣。

四、结论

总之,概念图是高中生物教学之中的重要辅助教学工具,也是高中生自行巩固和复习的重要方式。充分的运用概念图,可以调动学生对生物知识的兴趣,提高学生的理解能力和记忆力,有助于简化高中生物教学内容,提高教学效果。概念图的在高中生物课堂上起到了不可忽视的作用,相信借助概念图能够促进高中生物的课堂教学氛围,提高学生的学习主动性,促进大家自主学习。

参考文献:

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