在生物实验中进行概念教学

【前言】在生物实验中进行概念教学由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2、生物学科特点决定了生物概念教学的特殊性 生物学是一门实验科学，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...

在生物学教学过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教师，在新课标修订过程中再次强化概念教学时，应如何理解和处理二者之间的关系也是教师关注的焦点。

1、问题的提出

《高中生物课程标准》中重点提及了对学生的能力培养。其中对能力的培养在《标准》中从三个方面11个具体能力做了全方位的要求，广大教师学习后形成了大力强化能力培养而有意无意忽视知识传授的现象。

其实在课程标准中，对知识与能力都是高度重视，的。标准中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”。新课标绝不是轻视知识，也不是要降低对知识教育的要求，而是要求重视“核心概念”的教学，即由追求对繁杂的生物学事实性知识的记忆，转向对“核心概念”的深层次理解，体现了国际科学教育“少而精”的原则。在新近颁布的《义务教育生物课程标准》中则要求从科学探究出发逐渐形成一些重要概念。

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。

2、生物学科特点决定了生物概念教学的特殊性

生物学是一门实验科学，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大亮点。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、酶催化作用效率高于普通催化剂（唾液淀粉酶和FeCl3催化H2O3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，也就获得了概念。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4：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“有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，一组为细胞溶浆（包含其中的细胞器，即含线粒体），另一组只有细胞质基质，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：有氧呼吸既需要细胞质基质，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释放的结论了。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――模拟实验。由于它是模拟的某种条件和状态，控制起来相对容易，克服了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――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。赫尔希和蔡斯的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。