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充分利用信息技术,助力重要概念教学

2020-11-17安徽省怀宁县石牌初级中学王本华安徽省安庆市石化第一中学

教育文汇(综合版) 2020年10期
关键词:细胞分裂概念图生物学

安徽省怀宁县石牌初级中学/ 王本华 安徽省安庆市石化第一中学/ 李 绚

《义务教育生物学课程标准(2011 年版)》(以下简称《课程标准》)明确提出“生物学概念是生物学课程内容的重要组成部分,生物学重要概念处于学科中心位置,对学生学习生物学有重要支撑作用。教师开展教学活动时,应围绕重要概念展开”。而信息技术则是指应用计算机和网络通信等方式来支持信息的获取、传递、处理及管理的一类技术。

当前,以互联网为代表的信息技术发展日新月异,数字化生命科学教育资源海量呈现,这些为信息技术与生物学学科教学深度融合提供了可能。因此,为增强教学效果,如何将信息技术手段运用到概念教学中,是每位生物学教师需要思考的问题。笔者以建构主义理论为指导,结合教学实践,从预习概念、建立概念、拓展应用概念几个环节,提出了信息技术在初中生物学概念教学中的具体应用策略,以期更好地促进学生对重要概念的建构,强化对重要概念的理解。

一、利用信息技术,助力概念预习,准确找到概念教与学的起点和着力点

预习是指课前学生对教师即将讲授的内容预先自学的一种学习方法。传统的预习是教师在课前布置任务,学生阅读教材并且完成相关任务。这种预习方式并不能暴露学生的学习障碍,教师也就无法有针对性地安排教学活动,导致在实际课堂教学中教师仍按预先设计的方案进行教学。微课是教师针对某个知识点,以微视频为载体,按学生的认知规律开发设计的网络课程。在重要概念教学活动实施前,学生借助微课进行预习,可以为重要概念的教与学准确找到起点和着力点,从而使重要概念教学有针对性,更具实效性。

例如,人教版生物学教科书七年级下册“呼吸道对空气的处理”一节,涉及的重要概念是“人的呼吸系统是由呼吸道和肺组成”,《课程标准》 对本节的重要概念的要求是“描述人体呼吸系统的组成”。根据《课程标准》的要求,教师先确定本节微课学习目标(①描述人体呼吸系统的组成;②说出呼吸道的作用及与组成呼吸道各器官功能相适应的结构;③认同呼吸道对空气的处理能力是有限的这一观点)。然后根据学习目标,设计具体的教学过程,同时设置几道检测题,再按微课制作要求用EV 录屏软件录制两个微课,最后将微课发布于班级微信群,供学生课下自主学习。学生学习结束后,可用检测题开展自主检测,对学习中产生的疑问,可以在约定的时间在微信群里提出,教师组织学生相互讨论,并分类整理疑难点。利用微课引导课前预习,不仅使学生明确了重要概念的学习要求,还通过检测暴露出学生学习的疑难点,这成为了课堂教与学的起点和着力点。在课堂教学中,教师引导学生围绕疑难点进行探究、讨论,有效地避免了课堂教学内容是对课前预习内容简单的“重复”,在一定程度上提升了课堂教学效果及效率。

二、利用信息技术,有效设计教学活动,助力概念建立

(1) 利用信息技术,激发概念学习兴趣,助力概念引入

兴趣是从事某项活动的积极心理倾向。在传统的课堂教学中,教师通常采用绘声绘色的语言、实物展示、设疑等方式引入概念,但由于这些方法的容量小且调动学生的感官单一,在某种程度上阻碍了学生学习兴趣的激发。现代信息技术集图像、文字、音频、视频于一体,具有多媒体集成性、交互性等特点,能创设逼真的教学情境,渲染与重要概念相联系的氛围,使学生仿佛身临其境。因此,利用网络信息资源,创设与重要概念相吻合的教学情境引入概念,能在短时间内充分调动学生的多种感官参与学习活动,实现信息的多渠道传递,充分地激发学生的学习兴趣和求知欲望,进而形成较好的学习动机。

例如,人教版生物学教科书七年级上册“开花和结果”一节,《课程标准》提出的要求是概述开花和结果的过程,即本节重要概念的学习目标是说出花的基本结构,并描述传粉和受精的过程。新课伊始,教师用多媒体播放歌曲《在那桃花盛开的地方》,同时用PPT呈现桃花盛开的情景,紧接着展示桃花形成的动画视频。优美的乐曲、特有的动画效果、生动的解说,为学生创设出独特的概念引入情境,学生通过欣赏音乐、看桃花盛开情景及桃子的形成过程,迅速产生兴趣,而被激发的兴趣则是学生形成积极思考、主动学习重要概念的内驱力。

(2) 利用信息技术,动画演示微观抽象的生理现象,助力概念建构

生物学概念是人脑通过思维活动,对生命现象及生命规律的抽象概括。许多生物学重要概念涉及微观的生理现象,由于初中学生的认知能力有限,使得他们在建构这些抽象的重要概念时会发生障碍。因此,教师可以精选教学内容,充分运用信息技术手段,将复杂的微观生理现象用视频资料或动画的形式直观地呈现。这种呈现方式丰富了学生的感性认识,促进学生对重要概念的建构。

例如,人教版生物学教科书七年级上册“细胞通过分裂产生新细胞”一节,《课程标准》提出的要求是描述细胞分裂的基本过程。细胞分裂是一个复杂的生理过程,除结果产生两个形态相同的新细胞外,还有细胞分裂过程中的染色体的复制与均分。《课程标准》建议学生通过观察洋葱根尖细胞分裂的切片来尝试描述染色体的大致变化,但在实际教学中,显微镜下观察到的大多数细胞是看不到染色体的,这也就使得学生无法感知细胞分裂过程中染色体的变化。教师恰当地运用信息技术,将细胞分裂过程及染色体的行为变化通过动画的形式直观呈现,化静为动,变抽象为具体,学生借此充分感知到细胞分裂时,染色体先进行复制,然后均分成相同的两份,分别进入两个新细胞,进而突破难点,以此促进学生对细胞分裂这一重要概念的建构。

(3) 利用信息技术,引导构建概念图,助力概念梳理

概念图(Concept Map)是知识的组织和表征工具,它使用节点表示概念,使用连线表示概念间的关系,通过网络图示化,把各层级概念间的关系直观地呈现。教师根据层级性和相关性原则,利用相关软件,引导学生构建概念图,对概念进行梳理,能较好地促进学生理解重要概念,进一步明晰重要概念与次位概念间的逻辑关系,形成概念知识网络。

例如,人教版义务教育生物学教科书七年级下册“神经调节的基本方式”一节,新教授内容结束时,教师设置恰当的问题,引导学生以小组讨论的方式,利用操作简单的xmind 软件,依据层级性及相关性原则,构建概念图,形成关于神经调节基本方式的概念知识网络,如图1 所示。

图1 神经调节基本方式概念图

具体问题:①神经调节的基本方式是什么? ②什么是反射? ③反射弧由哪些基本结构组成? ④反射和反射弧有什么样的关系? ⑤请举例说出两种不同类型的反射。

三、利用信息技术,创设生产、生活问题情境,助力概念拓展应用

初步学会运用重要概念分析和解决实际问题是初中生物学课程目标之一。因此,教学中教师既要引导学生由具体转向抽象,形成概念,又要让学生由抽象到具体,应用概念解释生活现象或解决生产、生活实际问题,以深化对概念的理解。现代信息技术能跨越时空的限制,将现实生产、生活情境直观呈现,促使学生将重要概念与生产、生活实际紧密相连,助力概念的拓展应用。

例如,人教版生物学教科书七年级上册“绿色植物的呼吸作用”一节,学生通过探究性活动自主建构呼吸作用概念,通过概念图梳理概念,形成呼吸作用概念网络体系后,教师利用现代信息技术,用微视频展示农业生产情境并提出适切问题,引导学生运用呼吸作用的原理分析问题,解释情境中的现象,以深化学生对呼吸作用的概念的理解。

具体微视频:①连日大雨,低洼地带的棉花地被雨水淹没,一个多星期后,天气转晴,雨水退去,棉花纷纷死亡。②农村稻谷成熟,农民将收割的稻谷暴晒,脱去其中的水分后,入库保存。

具体问题: ①棉花为什么会死亡? ②农民收割稻谷后为什么要脱去水分后入库? 请尝试用呼吸作用原理作出解释。

当今,现代信息技术正全面改变学校的教育教学方式,信息化的普及给教师的教、学生的学,以及教学内容的呈现方式等带来了巨大变革。可以设想,教师在进行生物学概念教学时,只要以新课程理念为指导,根据具体概念的教学目标及概念的形成规律,将信息技术手段与概念教学的各个环节充分融合,就能更好地促成学生对生物学重要概念的建构,强化对重要概念的理解,进而提升他们的生物学学科核心素养。

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