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生物学概念形成与发展对教学启示.doc

花匠小妙招
2024-12-31 01:07

生物学概念形成与发展对教学启示

生物学概念形成与发展对教学启示　　摘要生物学概念有一个形成和发展的过程，在这个过程当中反映人们对生命科学认识的深化。教师可以在教学当中利用概念转变理论进行教学，在教学中渗透概念形成和发展的科学史，使学生理解科学的本质。　　关键词生物学概念概念转变科学史生物学教学　　中图分类号 G633.91 文献标识码 B 　　　　生物学概念是人们对生命科学认识的反映。生物学概念的形成和发展反映着人们对生命科学认识的深化。生物学的进步实际上在很大程度上是概念的发展。虽然新事实的发现也是科学进步的重要象征，但是在生物学中，概念的改进要比新事实的发现更能有效地促进我们对生命现象的理解。概念和表象不同，概念反映的是一种理性认识。人们正是依赖概念的这种性质而展开思维和行动。教学就是要教会学生概念化思考。学生学习知识，在一定意义上来说，主要是掌握概念和由概念组成的系统。例如，遗传学上要弄清自由组合规律，就必须先弄清一系列概念，如基因、等位基因、基因型、性状、相对性状、表现型。这样才能促进和支持学生理解和掌握分离规律。理解生物学概念的形成与发展，对于有效地进行中学生物学教学有重要的启示。　　　　1 生物学概念的形成　　　　人类认识事物要借助于概念。概念的形成是认识的一次飞跃。概念化是科学的前提，科学中的任何陈述都离不开概念。概念反映实在，可是又不等同于具体实在，概念抽象地反映一般。就人类认识史而言，概念仍然是从直接经验中，经过概括、抽象而形成的。如“细胞”这个概念已经把许多不同种类、不同形状、不同大小等特征舍弃了，抽象出“细胞”的概念。因此，在人们的思维中，对“细胞”的概念就是形成了一种概括。　　在概念形成过程中，通常人们对概念的内涵的把握存在重大差别。对于初中学生来说，细胞这个概念，无非是了解它是由细胞膜、细胞质和细胞核组成的。对于高中学生来说，还能够对细胞膜的结构与成分、细胞质中的细胞器、细胞核中的染色体等作更加深入的理解。而生物学家，对于“细胞”概念的理解则更为全面和复杂。　　　　2 生物学概念的发展　　　　科学概念的发展通常经过两个阶段。在第一阶段由生动的直观上升为抽象概念。如蛋白质概念最初的规定只是4种元素具有特定的比例关系。细胞概念最初也只限于细胞膜、细胞质与细胞核。在第二阶段由抽象概念上升为具体概念阶段。就“花”的概念而言，对各个具体的花，诸如荷花、牡丹花、菊花、桂花的认识，显然是为更为一般的分析提供了必要的基础。然而，又只有由一般上升到了特殊，即揭示出了“花”的内涵，并以此为指导去进行新的认识，我们才能更为深刻地认识各个具体的花。　　抽象概念是不发达的、萌芽状态的概念。随着科学实验的进展、观察材料的积累、认识的深入，抽象概念逐渐发展为越来越具体的概念。现在，对于细胞和蛋白质的认识就比较详尽。因此，抽象概念表现为概念的开端，是概念发展的起点，而不是终点。　　高中生物学新教材有关“酶的发现”的教学内容，就是以科学史的形式呈现酶的概念。1857年，法国微生物学家巴斯德认为，酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在。德国化学家李比希却认为引起发酵的是酵母细胞的某些物质，后来他把酵母细胞只引起发酵的物质称为酿酶。1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出称为脲酶的物质，后来他用多种方法证明脲酶是蛋白质。此后，科学家们指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。进入20世纪80年代以后，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。从酶的发现史，学生们可以理解“酶”概念形成的思维过程，了解科学家对酶本质的认识也是不断深入和不断修正的，也有助于学生理解“酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。” 　　对于“光合作用的发现”，教科书介绍了几位科学家所做的工作。1771年，英国科学家普利斯特利发现植物的光合作用能更新空气。1845年，德国科学家梅耶指出，植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。1864年，德国科学家萨克斯通过实验证明，绿叶在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国科学家恩格尔曼用实验证明：氧是叶绿体释放的；叶绿体是光合作用的场所。1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法又进一步证明：光合作用释放的氧来自水而不是来自二氧化碳。从光合作用的发现史，学生了解到“光合作用”是科学家们经过200多年的艰苦探索才逐步了解的，也有助于学生深刻地理解“光合作用”的概念。　　　　3 对生物学教学的启示　　　　“个体认识的发展在很大程度上即可被看成人类在整体上的认识发展过程的一个重演或缩影，特别是，学生在观念转变上的困难程度与反复性在很大程度上就与科学史上新旧观念的长期斗争十分相似”。生物教学必须帮助学生学习概念化思考，形成理性看世界的视角。这样