乡镇中学生物实验中概念教学的分析与思考 论文

乡镇中学生物实验中概念教学的分析与思考
摘要：生物实验教学是中学生物学教学的重要组成部分，在生物教学过程中有着举足轻重的作用。

生物学概念是思维过程的核心，也是中学生物学的重点。

高中生物概念的教学的关键是如何激活学生思维，让学生参与概念本质特征的概括活动。

该文通过对中学生物教学中的实验教学现状分析，并对实验教学中如何展开概念教学进行简单的思考。

关键词：乡镇中学实验教学概念教学问题思考
生物学是一门以实验为基础的自然科学，生物科学的形成和发展都离不开实验。

通过实验来探究生物的规律，是培养学生创造思维、观察能力、实验操作能力以及分析解决生物问题能力的有效途径。

而在生物学教学工程中如何处理知识与能力的关系在教学实践中一直困扰着我们，在《高中生物新课程标准》中既强调了要以实验作为探究活动，使学生体验科学探究的过程，激发学生学习的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。

又重点提及了概念教学，概念是知识的高度抽象与概括，实验是培养学生能力的一种重要途径和手段，若能在实验中进行概念教学则能兼顾二者之效益。

如何理解和处理二者之间的关系是我们所关注的焦点。

1.中学生物实验教学中存在的问题
1.1实验教学观念不适应素质教育思想，由于现有的“教学目的要求”很少把实验教学单独列出，因此，教师对实验教学目的理解也不尽相同。

实验教学不仅被看做是辅助教学，而且在知识和能力的培养中侧重于知识。

这种人为割裂的目标定位造成目前的实验教学状况是重实验结果，轻实验过程；中知识巩固，轻能力培养。

1.2乡镇学校达标实验室数量有限，投入经费紧张，实验资源匮乏。

相当一部分学校缺少足够数量的独立实验室和必配仪器，基本实验也无法开全开够，课标要求的实验也基本不能完成。

2.生物学科特点决定决定了生物概念教学教学的特殊性
作为一门实验科学，生物学概念的获得往往建立于实验的基础之上，是对生物学事实的总结与提升。

因此，生物学概念的引入一定要建立在学生对生命现象观察的基础上。

课程标准强调通过探究性学习掌握生物学的重要概念并形成生物学的基本素质是新课标的重要亮点。

而实验教学是探究性学习的主要形式，课标中也相当
重视实验教学在概念教学中的重要作用，列举的许多活动建议大多是实验或实践活动。

这恰恰符合生物学科本身的特点和学生的实际情况。

在概念的学习过程中，教师既可以采用使用术语来传递概念，也可以使用描述概念内涵的方式来传递概念。

而第二种方式在结合实验进行的过程中更能使学生理解和掌握。

比如“酶”，若在描述“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物”时能通过实验证明酶是有机物、酶催化作用效果高于普通催化剂（唾液淀粉
酶和二氧化锰催化H
2O
2
的实验）及酶催化作用的条件等实验后，学生对酶概念会
有更深刻的认识。

也就是说在通过实验引入概念时，首先要从学生了解的有关生物学知识中选取适当的能够说明这一概念的典型事例，让他们直观地认识有关属性，然后引导他们得出一般性的概念。

生物学概念很多是知识性概念，这些概念的获取需要借助思维。

在实验的基础上通过归纳，学生通过推理而最终得出结论，再将该结论推广应用在其他的情境中，也就获取了概念。

因此在实验中进行概念教学是兼顾知识与能力的有效教学方法。

3.生物实验中进行概念教学的策略
3.1通过探究实验进行概念教学
课标中对科学探究有明确的要求，科学探究可通过探究性实验具体实施，探究可以促进学生学习方式的改变，使学生能主动地获取生物科学知识，体验科学过程，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神在实验的过程中学生对相应概念的理解与掌握更主动并真正体会其实质。

例如对“自然选择”概念中“突变和重组为进化提供了原材料”的理解很多学生不清楚，即究竟是先有变异还是先有选择，是否是因为选择的压力导致了突变等含糊不清[此时有些教师干脆直接要学生记忆“先变后选”。

教师不妨引入一个探究实验：探究抗生素使用与否与金黄色葡萄球菌抗药性关系。

首先选择
材料和器具：青霉素、培养皿以及对青霉素敏感的普通金黄色葡萄球菌。

然后设计实验步骤：步骤 1：取培养皿A 若干个（A1、A2、A3…），加入普通细菌培养基；取培养皿 B 若干（B1、B2、B3…）加入含有青霉素的细菌培养基.步骤2：将适量细菌培养液涂在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基表面会出现一些细菌菌落。

步骤 3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成一枚“印章”，在 A1上轻盖一下，再在B1上轻盖一下，这样A1中的细胞就按一
定的位置正确地“复制”到B1之中，将B1培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。

步骤四：根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落
取出，均匀涂抹在A2表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。

反复重复步骤 3、4。

该实验中 A组细菌从未接触抗生素，观察其抗药性的生成情况以确定是否与抗生素的使用有关。

其结果是：在B2、B3中保留下来的菌落越来越多，直到最后，所有复制到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉
素的抗药性。

根据这一结果分析后可得出：A组细菌从未接触抗生素，而细菌的抗药性不断增强，说明细菌抗药性变异的产生与抗生素无关。

在设计并完成该探究实验的过程中，与科学探究相关的5个重要概念得到了强化，而在探究过程中需要培养的6种能力也得到了培养。

建立在这一系列实
验基础形成的“自然选择”概念成为一个活生生的事物，避免了死记硬背式的灌输。

学生的学习兴趣得到提高，学习的实效性增强。

3.2通过验证实验进行概念教学
中学生物教学中有大量验证性实验，它强调实验操作和观察等个别操作技能，强调如何快速经济的获得生物知识。

学生用实验验证已学过的生物学原理、概念或性质。

中学阶段由于学生能力的制约，不可能所有实验都采用探究的方法，某些概念的获取可采用在验证性的实验操作过程中获取，到达知识与能力的和谐统一。

例如细胞呼吸中需氧呼吸的主要场所是线粒体这一概念的理解可通过一个验
证性实验解决：将某动物细胞破碎处理后进行离心分层，一组为既含细胞溶胶，也有其中的细胞器，即含线粒体，另一组只有细胞溶胶，第三组只有线粒体，然后分别在这三组溶液中加入等量的葡萄糖溶液在相同且适宜的条件下处理一段
时间后检测产物，只有第一组出现二氧化碳在分组分析后可得出结论：需氧呼吸既需要溶胶，也需要线粒体，二者缺一不可，对“主要”的理解则在实验过程中分别测量所释放的能量比较后获得：第一组释放能量远高于第二组，第三组基本无能量释放以第一组减第二组后再与第一组比较就可得出能量主要由线粒体放的结论了。

显然通过这组验证性实验后学生对该概念的理解与掌握一定会更深入，同时在实验过程中相应的动手能力和分析推理能力也得到培养。

3.3通过模拟实验进行概念教学
在生物学探究过程中，有些研究对象是难以直接做实验的，此时用模型来做实验，即模仿实验对象制作模型，或者模仿实验的某些条件进行实验PPP模拟实
验由于它是模拟的某种条件和状态，控制起来相对生物实验过程中某些不易控制的变量因素的影响，获得的结论可能更直观，对某些概念的理解和把握更准确在设计模拟条件的过程中对学生能力的要求也更高，对能力的培养很有益处。

例如“基因的自由组合定律”中关于“自由组合”的含义有些学生并不能准确把握，若此时设计一个模拟实验：取四双筷子，两两长度相等，共有长度不同的两组。

每双筷子用橡皮筋扎住，代表复制过的染色体。

用两组不同长度的筷子代表两对同源染色体，分别在每组筷子的相同位置用记号笔做好标记以代表相应的等位基因。

在白纸或黑板上模拟减数分裂过程：减数第一次分裂后期让每组筷子分开，而不同组的筷子自由组合，其上的基因自然也进行了组合。

第二次分裂就不可能再看到基因的重组现象了。

此过程将学生不太容易理解，中学实验中不能直接连续观察的动态实验改为了模拟实验。

这样促进了学生对概念的掌握。

3.4应用科学实验史进行概念教学
科学是一个发展的过程。

学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，体会科学家献身科学的精神。

特别是科学史上的一些经典实验更能反映出科学研究的基本方法和思维轨迹。

通过对经典实验思维过程的剖析与解读，学生能够理解科学家的精妙与高超，对思维能力与材料分析能力的训练极为有效。

例如，对于“DNA 是主要的遗传物质”这一概念的理解，教师可以利用科学家在不同历史时期的经典实验逐层剖析：格里菲思体内转化实验PPP得到在细菌的转化过程中存在某种“转化因子”，而后的艾弗里体外转化实验则证明这种“转化因子”是DNA。

噬菌体侵染细菌的实验进一步证明DNA是遗传物质，其后还有些科学家继续做了大量的相关实验，证明大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，最终得出“DNA 是主要的遗传物质”这一概念。

分析这些科学家的工作思路发现他们都有共同的特点。

分别研究不同的成分在各自实验中的作用，由此理解科学研究工作有许多共性的特点。

同时也认识到后续科学家的研究是在前任科学家研究基础上的继续－－科学研究具有传承性。

而不同时代由于技术发展水平的不同为科学研究提供了不同的空间－－科学研究具有时代性。

由这些经典的科学实验的不断深入而理解概念的建立是一个逐步深化和完善的过程。

在这种教学中，学生对概念的理解与掌握也经历了渐进加深的过程，在能力和情感、态度与价值观方面同时得到了培养和熏陶。

总之，教师必须重视知识获取与能力培养，而在实验过程中进行概念的教学不失为一种有效方法。

学生在自己的尝试、体验、探究中形成概念，在实践与应用中掌握概念的本质。

当然形成概念的方式方法有很多，我只是对其中一种进行了实践与反思。

概念教学的过程中也应注意因材施教，概念的类型、学生的特点、教学方法的的特点等都是要考虑的方面。

参考文献
郑瑞斌.实施概念转变教学的教学策略!<中学生物教学>
陈亚椿.关注重要概念的形成，促进生物学教学 <中学生物教学>。