基因组学的概念范文

基因组学的概念篇1

概念教学主要在课堂，提高概念教学有效性，关键是将概念有机地呈现给学生，让学生真正明白概念的内涵和外延，能区分相似概念，能归纳相关概念，并最终建立起自己的概念体系。经过多年来的整理、摸索和不断改进，我认为下面几种方法对学生理解概念、把握概念间的联系，并形成知识网络结构等有很大的帮助。

一、运用生活实例，构建生物科学概念

概念既然是事物本质特征的抽象概括，当然理解起来就会有一定的难度。有经验的老师总是善于联系学生的日常生活，举出学生所熟悉的具体事例，把一些抽象的生物概念和具体的实例联系起来，逐步引入概念。在学生通过实例获得比较丰富的感性认识后，再及时引导他们进行比较、分析、综合、抽象、概括等，以便形成科学概念。

例如：在高中生物教学中，每当教到“染色体组”这一概念时，我就颇为头疼，尽管讲了几遍，学生仍是雾里看花，不知所云，即便学力好的同学，也只是略知一、二，不能从深处理解。为了解决这一难题，经过几次思考，我从失败中总结教训，决定通过让学生看得见的具体的生活实例构建这一概念。首先我就地取材，从粉笔盒中取出红、绿、黄长短不一的三种颜色粉笔各两支，（同一种颜色的两支粉笔长短一致）将学生分成两组，每组红、绿、黄各一支，这样一种分法，所形成的一个组，就相当于一个细胞中的染色体组。这种教学既直观又具体。“染色体组”这一抽象概念就被具体化了，更重要的是：“染色体组”具有的两个特点（①组内无同源染色体，形状、大小各不相同；②携带本物种全套的遗传信息）学生也容易理解，一组红、绿、黄各一支粉笔中，形状、大小、颜色各不相同，这相当于一个染色体组同内无同源染色体，这一组粉笔中，包括了各种颜色，这又相当于一组染色体携带本物种全套的遗传信息。讲到这里，如果再做些相关的配套练习，理解概念就会水到渠成，事半功倍。

二、分析概念的构成要素，解剖概念

一个完整的概念往往是由几个要素构成的，引导学生找出概念的要素，从而理解、掌握概念。怎样准确找出概念的要素呢？在概念的内涵和外延中有些词语反映了事物最本质的特征。

例如：“环境容纳量”的概念——在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，其中有三大要素：环境条件不受破坏、一定空间、种群的最大数量。并通过问题：“如果环境遭到破坏了，这个种群的K值变不变呢？”进一步巩固这个概念，使学生容易掌握并理解环境容纳量的概念。再如：“相对性状”的构成要素有三个：一种生物、同一性状、不同表现类型。这些概念中的要素缺少一个都不能形成一个完整的科学概念，此法适合于大多数概念教学。

三、改变陈述概念的模式，解读概念

严格地讲，生物学中所给出的概念的定义都是十分严谨的，这是毋庸置疑的，这些概念语句精炼，表达含蓄，理解起来有一定困难，如果在不影响整体意思的情况下，我们换用一种表达方式，可能就会达到意想不到的表达效果。

例如“单倍体”这一概念的教学让我十分揪心，教材上是这样定义的：体细胞中含有本物种配子染色体数的生物个体，称为单倍体。结合多年来的教学实践，我认为，如果将这一概念直接呈现在学生面前，教学时就一定会冷场，学生无法理解，教师一遍又一遍地讲解，只能让概念越来越糊，最后连自己都不明白。对此，我变通了方法，传授这一概念，课堂上这样给出“单倍体”的概念：由配子直接发育构成的个体，不论配子中含有几个染色体组，都称为单倍体。变通之后的这一概念，变抽象为具体，说出了单倍体的来源、特点，学生理解起来非常简便，更重要的是有利于学生对“多倍体”概念的理解，便于后续学习。

四、展开对比，区分易混淆的概念

在生物学中有很多相似的名词、术语和概念，学生往往存在模糊不清的印象。因此在教学过程中，我们有必要将这些易混淆的生物学名词术语加以比较、区分，以期使学生更好地掌握基础知识，提高解题技能。为了搞好概念教学，提高学生掌握概念的能力，对一些相近或关系密切的概念，可把它们的各种属性，尤其是关键属性进行对比，使学生明确这些概念的共同点和差异点，从而将它们科学有效地区分，使概念的外延和内涵更清晰。

例如：细胞分裂与细胞分化，在进行这一组概念教学时，可从它们发生的部位、结果、意义等方面进行比较：细胞分裂发生在生物体生长旺盛的部位，（如根尖、茎尖、形成层）分裂的结果是细胞的数量增多，它是细胞增殖、分化、组织和器官形成的基础；而细胞分化是在细胞分裂的基础上的进一步行为，根本原因是基因的选择性表达，分化的结果是增加细胞的类型，而不会使数量增多。再如：生长素与生长激素，在进行这一组概念教学时，可从它们产生的部位、化学本质和生理功能等方面进行比较：生长激素是由动物的脑垂体前叶分泌的一种动物激素，其化学本质是蛋白质，具有促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长的作用；生长素是由植物体的特定部位（如叶原基、嫩叶、茎尖和发育着的种子等）产生的一种植物激素，其化学本质是吲哚乙酸，具有促进和抑制植物生长的双重作用，从而使这两个概念的区别一目了然。

在生物教学中，我们还会遇到很多概念都属于这种情况，如甲状腺激素和生长激素；反射和应激性；原生质层与原生质体；染色体与染色质；赤道板和细胞板；先天性疾病和遗传病，等等，均可用对比法进行学习、巩固，加深理解。

基因组学的概念篇2

高中生物复习课教学是师生双方从新的视角对所学知识进行系统梳理、深化、拓宽及灵活应用的教学过程，目的是为了使学生对所学生物学知识概括化、网络化，并能灵活地迁移。但目前很多普通高中学生在备考中主要存在以下的问题：知识结构欠缺、记忆障碍、逻辑推理障碍、知识生长障碍、简答不准确、题干信息获取障碍等。因此帮助学生科学建构知识网络是解决以上问题的有效途径。目前运用最多的是概念图，它是利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想、理论等，是把人脑中的隐性知识显性化、可视化，便于人们思考、交流、表达。笔者尝试将概念图教学策略引入到高中生物复习教学中，收到了一定的效果。

一、概念图的定义、类型

概念图（concept　maps）是以命题的形式显示概念问的意义联系，并用具体事例加以说明，来展示概念间层级结构的示意图。概念图是知识组织和表征的重要且有效的工具。研究表明：概念图在理科教学中优于文科；在生物教学中优于理化。概念图的结构包括概念、命题、连接和层级结构。

在高中生物中有关概念图的题型主要有以下三种：

（1）填空建构式：学习者填人专家概念图中空缺的若干概念、连接词的概念图建构方式。

（2）群概念建构式：学习者用给出的、有内在联系的若干个概念建构成概念图的方式。

（3）核心概念建构式：学习者通过给出的核心概念，联系出若干相关的下位概念，并建构概念图的方式。

二、概念图的作用

作为一种教与学的认知工具，概念图把知识高度浓缩，将各种概念及其关系以层状结构形式排列，清晰地揭示了意义建构学习的实质。在高中生物复习课教学中，概念图的作用主要表现在以下几个方面：

（一）是课堂教学设计的有效工具

生物课堂教学设计中运用概念图，能将原来显现在教师头脑中的教学内容、教学理论和教学经验以可视化的形式表现出来，相当于在虚拟的环境中完成了一次教学过程，教师能更有效地组织教学内容。课堂教学中，教师通过概念图把知识整合过程清晰地呈现出来，能改变学生的认知方式，使学生看到概念间的关系。学生掌握的是整体的知识框架，更容易了解新旧知识间的联系和区别，学生通过概念图记忆的知识也必然比简单机械记忆更高，他们将更善于解决问题。

（二）能创设学生主动建构的情境

在实际教学中，概念图的构建最好有学生参与，这是运用概念构图于教学时重要的原则。由于概念图要求重建概念关系，因此，学生无法直接抄录课文，除依赖书本已有信息，更应进行主动性认知活动。在概念构图中，学生首先要寻找并理解重要概念。然后将这些概念重新组织，并说明适当的连接关系，完成每一个有意义的命题，以表达一个完整的系统性的科学知识架构。

（三）能提升概念学习的成效

概念图作为一种学习的策略，能促进学生思维发展、合作学习和创造性学习，最终使学生学会学习。对学生来说，概念图能促使他们整合新旧知识，建构知识网络，浓缩知识结构，从而使学生从整体上把握知识。这种方式可以促使学生积极动手和动脑思考，使他们能够从整体上掌握基本知识结构和各个知识间的关系，在头脑中形成清晰的概念网络。

三、概念图应用于高中生物复习课的实例

（一）运用概念图，区别容易混淆的知识

高中生物教学难点“有丝分裂”和“减数分裂”这部分内容中，涉及不少容易混淆的基本概念。运用概念图很容易区别这些概念。

（二）运用概念图，对知识进行对比复习

“基因”是高中生物教学的核心内容，其中出现的相关概念也很多，光是教材附录中列举的就有三十多个，这些概念之间、这些概念与其他章节的概念之间都有千丝万缕的联系，因此，我设计了如下具体的概念图教学流程：

请学生一起来回忆与基因有关的概念有哪些，如DNA、RNA、染色体、染色质、核苷酸、碱基、核糖、磷酸、氢键、碱基互补配对、解旋、同源染色体、减数分裂、有丝分裂、转录、翻译、逆转录、基因自由组合定律、基因分离定律、基因突变、基因重组、遗传、变异、基因库、基因频率、DNA连接酶、限制性内切酶、质粒、重组质粒、运载体、目的基因、基因工程、显性基因、显性性状、隐性基因、隐性性状……然后介绍概念图的基础知识。教师结合具体结构图讲解我们可以用一定的方法把相互有关系的概念连接起来。（结构图略）

四、概念图在复习中的应用价值

基因组学的概念篇3

一、概念中要害的词语一定要讲解到位

为了深刻讲解概念的含义，教师不仅要注重对概念论述时用词的严密性和准确性，同时还要及时纠正某些用词不当及概念熟悉上的错误，这样做有利于培养学生严密的逻辑思维习惯。例如，在讲“单质”与“化合物”这两个概念时，一定要强调概念中的“纯净物”三个字。也就是说，单质和化合物应该在纯净物的范畴内进行区分，然后再根据它们组成元素种类的多少来判定其是单质或者是化合物，否则学生就轻易错将一些物质如氧气、臭氧的混合物看成是单质（因它们就是由同种元素组成的物质），同时又可误将食盐水等混合物看成是化合物（因它们就是由不同种元素组成的物质）。

二、概念的内涵一定要剖析到位

一些含义比较深刻，内容又比较复杂的概念一定要进行剖析，以帮助学生加深对概念的理解和把握。如“溶解度”概念一直是初中化学的一大难点，不仅定义的句子比较长，而且涉及的知识也较多，学生往往难于理解。因此在讲解过程中，若将组成溶解度的四句话剖析开来，效果就大不一样了。其一，强调要在一定温度的条件下；其二，指明溶剂的量为 100g；其三，一定要达到饱和状态；其四，指出在满足上述各条件时，溶质所溶解的克数。这四个限制性句式构成了溶解度的定义，缺一不可。

三、概念之间的相互关系一定要练习到位

有些概念，是概念中包含概念，学生对这样概念的理解和把握是有一定困难的。这就要从两个概念的相互关系的着重练习做起，使学生加深理解，不致混淆。例如在讲了“氧化物”的概念“由两种元素组成的化合物中，假如其中一种是氧元素，这种化合物叫做氧化物”之后，可接着提出一个问题：“氧化物一定是含氧的化合物，那么含氧的化合物是否一定就是氧化物呢？为什么？”这样，可以启发学生积极思维，反复推敲，从而引导学生学会抓住概念中要害的词句“由两种元素组成”来分析，由此加深对氧化物概念的理解，避免概念的模糊不清，也对今后的学习打下良好的基础。

基因组学的概念篇4

关键词 BOPPPS 概念图 启发式教学 合作学习 生物化学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.05.043

Abstract According to the characteristics of biochemistry course， this paper discusses the feasibility of applying BOPPPS teaching mode in combination with a variety of student centered teaching strategies applied in biochemistry course.

Key words BOPPPS； concept map； heuristic teaching； cooperative learning； biochemistry

生物化学课程在中医学院校中作为西医基础课，占有重要的地位。其理论和技术已广泛渗透到生命科学领域的各学科中，如药理、免豆亚鸽魏林林疫、细胞生物学等。在临床医学上，生物化学被运用到疾病监测、预防、诊断、治疗、预后等各个环节。对中医学来说，用生物化学理论和技术研究中医，是中医现代化的必由之路。①

在生物化学课程中运用传统的以教师为中心的教学模式，存在以下困难：生物化学知识的理论性强，对一些基础知识薄弱，甚至高中学文科的同学来说理解和记忆困难；传统教学方式以权威讲授为主，学生处于被动听课的状态，学生记忆知识点的效果欠佳；学生学习兴趣难以保持，几节课下来学生陷入疲惫。需要引入一种有效的教学模式来组织课堂教学，达到教师更有策略地教，学生更有效率地学的目的。在这样的背景下，笔者尝试了BOPPPS教学模式，结合多种教学策略的应用，取得了较好的效果。

1 BOPPPS教学模式

BOPPPS教学模式是一种以学生为中心的课程设计模式。它的设计目的是增加学生的能力，教学方式是互动合作式的。这种教学模式起源于加拿大，后在加拿大与美国流行起来。BOPPPS模式：Bridge-in（导言）、Objective（学习目标）、Pre-assessment（前测）、Participatory learning（参与式学习）、Post-assessment（后测）、Summary（总结）。BOPPPS教学模式又称为有效教学设计，体现在有效果（教学达到预期的效果）、有效率（教学效果与教学投入比值高）、有效益（教学能够达到学生的需求）三个方面。②③

2 以学生为中心的教学策略

在BOPPPS的各个环节中，针对不同的知识点可以使用不同的教学策略，以达到教学策略多样化，充分调动学生学习积极性的目的。以下列举几种常用的以学生为中心的教学策略。

2.1 启发式教学策略

启发式教学策略是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际出发，采用多种方式，以启发学生的思维为核心，调动学生的学习主动性和积极性，促使他们生动活泼地学习的一种教学策略。④

采用启发式教学策略，从易到难地给学生提出问题，引发学生思考。由学生自己做出的推理，比教师直接叙述概念更令人印象深刻。因为教学要适应学生的身心发展水平，循序渐进的促进学生发展。⑤而大学生处于青年期，智力发展到高峰，擅长进行逻辑推理，所以留时间给学生思考是明智之举。⑥

在生物化学课程中，一些概念和原理和现实生活相距比较远，单纯靠教师讲解和推理，学生难以跟上思路，难免不知所云。采用启发式教学策略，使学生在教师的启发下推导出这些概念和原理，帮助学生将别人的知识内化成自己的知识，提高学习效率。

2.2 概念图教学策略

2.2.1 概念图的意义

概念图是组织和表征知识的工具，它包括众多的概念，以及概念与命题之间的关系。其开发是以奥苏伯尔的教育心理学为基础的，满足有意义学习的条件，能够有效帮助学生理清学习的顺序，使新知识植入发展中的概念框架之中。有意义学习（meaningful learning）有三个条件：学习资料必须概念清晰；学生有相应的前期知识；学生选择有意义的学习方式。而概念图教学策略满足了这三个条件，首先概念图的构建是基于一系列互相联系的概念的，这些概念之间有些是从属的关系，有些是并列的关系。其次，大学生的课程设置已经考虑到课程之间的先后次序，生物化学这门课的内容组织也有承接性，所以学生有相应的前期知识。最后，概念图是一种有意义的学习方式，因为在有意义的学习中教师是间接地指导学生而不是直接地控制学生学习，运用概念图时最好让学生自主构建出概念之间的关系，从而达到对概念和整个知识体系的理解。⑦

2.2.2 概念图策略在生物化学课程中的应用

概念图可以用于教师的教和学生的学。教师可以把生物化学整本书的内容构建一个大概念图，让学生在进入课程学习之初明确目标，在每个章节学习时，可以用概念图作为总结章节内容的工具，使学生加深印象；学生的学，教师可以教会学生把概念图作为课堂笔记和课后复习的方法，使学生在构建概念图的过程中对课本知识进行梳理和巩固，达到自主学习，主动学习的目的。

2.2.3 概念图的绘制

选择一个特定的知识领域开展构建，找出这个领域中最核心的概念放在最上层。找到这个领域中的其它概念，依次根据它们与上层概念的关系排列。例如最核心的概念包含四个子概念，就把这四个子概念作为第二级，更细的概念作为第三级，以此类推。然后用连线（带指向的箭头或带文字的箭头等）表达它们之间的关系，箭头之间可以交叉，以此表达复杂的关系。最后用方框、圆圈或不同的颜色把概念圈起来，联系词不用圈。最终构成了一个脉络清晰的概念网络。

2.3 合作学习的教学策略

2.3.1 合作学习的意义

合作学习是学生以小组的形式一起学习，教师的角色由传播者转变为服务者，学习的责任由教师转移到学生，学生不仅要自己学会，还有责任帮助小组中的其他成员学会。这种教学策略中成员必须积极主动互相依赖，做到资源共享和角色分担，能够锻炼学生的协作技能，教师要观察小组的工作情况，鼓励和表扬，让学生感受到成功、欣赏和尊重。⑧

2.3.2 合作学习策略在生物化学课程中的应用

生物化学课程内容多，信息量大，知识更新快。单纯课堂讲授让学生难以消化和理解。因此，课后利用合作学习的教学策略，让学生分组对课堂知识进行学习。例如写小论文，这样学生对该知识点的国内外最新进展有了了解，又锻炼了学术论文写作的能力。课堂上，可以让学生对课后学习的成果分小组进行汇报和讨论，让学生对所学知识加深印象。

2.3.3 合作学习的设计

首先设置学习目标，目标要符合学生的认知程度和能力，有一定的挑战性。其次对学生进行分组，有学生自由组合和教师分配两种形式，前一种方式学生之间比较熟悉，有利于合作的开展，后一种方式，教师可以根据学生的兴趣和能力进行分组，前提是教师要对学生足够了解。接下来，设置角色，让学生担任不同的角色，这样做是让每一个组员都参与其中，感受到自己对团队的学习成果负责。如组长、图片采集员、文字撰写员、演讲者、课件制作者等。在合作学习的过程中，教师为学生提供指导，给予帮助，及时监督。成果展示阶段，可由组员在课堂上与大家分享成果，或以书面作业的形式汇报给教师。最后，教师根据学习目标完成的情况给小组进行评分，为了更个性化地评价学生，避免部分学生搭便车，打击其他学生的积极性，教师可以让组长给每位组员评分，写下评语。⑨

3 教学设计案例

下面以“重组DNA技术第一节概述”为例，阐述BOPPPS教学模式结合多种教学策略在生物化学教学中的实践。授课学时1.5学时，授课对象为中医学专业本科二年级（上学期）学生，教材为金国琴主编的《生物化学》第二版。教学媒体为板书结合多媒体课件，在多媒体教室授课。如表1所示。

3.1 应用详解

3.1.1 启发式教学策略的应用

在前测阶段，展示图片“用大肠杆菌生产人胰岛素”并提问：是怎么把人的基因“嫁接”到大肠杆菌上的呢？以此启发学生回忆高中学过的基因工程知识，以达到检测学生前期知识掌握情况的目的。

在参与式学习阶段，提问“你知道转基因聪明鼠是怎么构建的吗？”“要把DNA剪开需要什么？”“插入外源基因后怎么把它连接起来？”提出问题，启发学生思考，顺利导出限制性内切酶和DNA连接酶的概念。

3.1.2 概念图教学策略的应用

在总结阶段，学生在教师的启发下，把概念串联成“重组DNA技术概念图”，这种方式帮助学生理清知识框架。一个学期课程结束后，学生可以利用这些概念图进行复习，在此基础上补充细节，有效巩固知识。更重要的是，使学生掌握“概念图”这种学习生物化学的有效方法。

3.1.3 合作学习教学策略的应用

在参与式学习阶段，教师把基因工程基本概念卡片发给各小组，让学生把概念讲解给全班同学。传统的教师讲授概念，时常水过鸭背，学生还未掌握，就到下一个内容了。通过小组讨论，学生讲解的方式，让知识内化为学生自己的知识。学生参与式学习，教师并不是完全放任不管，而需要及时纠正，及时总结。

在总结阶段，教师布置课后小论文：以DNA重组技术在医学和制药工业中的5个应用方向为背景，6～8人一组选择一个方向为题，撰写1000字小论文。（1）发现疾病基因；（2）生产蛋白或多肽类药物；（3）制备基因工程疫苗；（4）动物克隆；（5）改造物种特性。

教师提供自主学习资源并在生化课程网站论坛和QQ/微信学习小组中进行指导，并对上交的论文进行反馈。课后撰写小论文，使学生广泛涉猎教科书外的信息，加深对知识的理解，激发学习兴趣。通过对动物和人类克隆、改造物种特性等话题的探讨，使学生从生物伦理学和转基因食品安全性的角度思考基因工程。

4 结语

实践表明在生物化学课程中采用BOPPPS教学模式，结合多种教学策略，能有效突破传统教学中的困难。对教师而言，BOPPPS教学模式符合教育学的基本规律，用这种模式进行教学设计能使教学内容更有效传递给学生。富有吸引力的导言和明确的学习目标，会激起学生的学习兴趣；前测可以帮助教师掌握学情，及时调整教学思路；参与式学习，真正以学生为中心，让学生成为学习的主体；及时的后测，反馈了学生对知识的掌握情况，有助于教师课后辅导和安排复习；随堂总结，帮助学生理清知识脉络，把握重难点内容。对学生而言，采用BOPPPS教学模式结合多种以学生为中心的教学策略，使他们的自我效能感增强，更系统地掌握知识，对生物化学更有兴趣了。

注释

① 金国琴.生物化学（第2版）[M].上海：上海科学技术出版社，2011.

② 陈卫卫，鲍爱华，李清，李志刚，唐艳琴.基于BOPPPS模型和问题驱动教学法培养计算思维的教学设计[J].工业和信息化教育，2014（6）：8-11.

③ 陈卫卫，李清，李志刚，施蕾.基于概念图和BOPPPS模型的教学研究与实践[J].计算机教育，2015（6）：61-65.

④ 王道俊，王汉澜.教育学[M].人民教育出版社，1999.

⑤ 莫雷.教育心理学[M].北京：教育科学出版社，2007.

⑥ 文萍.高等教育心理学实用教程[M].桂林：广西师范大学出版社，2011.

基因组学的概念篇5

1引言

知识组织是知识的有序化，知识组织的目的就是通过知识的整合、序化，充分挖掘智力资源，促进知识创新。由于目前知识信息量剧增，现有的知识组织方法，如分类主题法、文献索引方法、导航系统方法、元数据等，已经无法满足目前大量异构信息的检索需求，这就需要在知识组织领域研究更具普遍适用性、可重复利用、方便使用的新型的知识组织形式，本体论就在这样的情况下产生了。逻辑学是人类认识世界和改造世界的准绳和工具，是一切学说和理论中关于判断和推理规律的提炼和抽象，它被应用于社会科学和自然科学的方方面面。在基于本体的知识组织中人们运用了大量的逻辑学原理，本体和逻辑学密不可分。

2本体论概述

2．1本体的概念

本体的概念起源于哲学，本体一方面研究存在的本质，另一方面研究整个世界的基本特征。这些年，人们将本体的概念引入图书情报领域，用以解决知识表示、知识重用、知识共享、知识组织体系方面的有关问题。在引入的过程中，本体的内涵也随之变化。在图书情报领域，本体是指一套有关某一学科或某一领域的术语词表，以及术语之间关系的规范和说明［1］。

2．2本体的作用

近年来各个学科渐渐认识到本体在解决知识概念表示和知识组织体系等方面起到的重要作用。经过学者的研究和对比，本体在知识组织中的优势明显大于分类法和叙词表。本体的作用主要有两方面：一是本体的分析澄清了领域知识的结构，本体的可重用性避免了重复的领域知识分析从而为知识表示打好基础；二是统一的术语和概念使知识共享成为可能［2］。

2．3本体的类型

根据应用的领域不同，可将本体分为三类：顶级本体、应用本体和领域本体。顶级本体是描述最一般化的概念，如空间、时间、事件、行动等，独立于特定的问题与领域，作为大众沟通的工具，可以认为是真实世界的常识性知识［3］。应用本体是描述了既依赖于某个特定领域又依赖于某个课题的知识，它与解决问题的方法相关联。一个应用本体与用来描述专业领域的概念相关联，这些概念是解决问题的方法体系的组成部分［4］。领域本体是指以一个特定的领域为描述对象的本体，提供该特定领域的概念定义和概念之间的关系、主要理论和基本原理、领域中发生的活动等［5］。目前对本体的研究，基本集中在领域本体这个分支中，所以本文所涉及的本体领域是以领域本体为代表的。

3逻辑学概述

逻辑学是研究推理、论证及其规律，以及一些逻辑方法的科学［6］。它经过数百年的发展，现在已经成为每个具体学科的理论基础，被广泛应用于各个领域和学科之中。逻辑学是一个十分庞大的学科群，本文主要针对本体应用的逻辑学原理———概念逻辑、思维逻辑、谓词逻辑和归纳推理逻辑，下面分别介绍。

3．1概念逻辑

逻辑学中关于概念的研究和论述是一个重要的组成部分，概念逻辑原理主要包括概念之间的关系原理、概念的划分原理、概念的概括与限制原理、概念与语词的关系原理、概念的种类原理和概念的分析与综合原理等。

3．1．1概念之间的关系原理逻辑学从外延方面研究概念间的关系。根据概念的外延有无重合之处，可把概念间的关系分为相容关系和不相容关系两种。相容关系指两个概念在外延上完全重合和部分重合。根据概念外延的重合情况，可分为完全重合和部分重合。因此，概念的相容关系又可分为同一关系、属种关系和交叉关系。不相容关系指两个概念在外延上完全不同的关系。概念的不相容关系又可区分为矛盾关系和反对关系。矛盾关系是指这样两个概念之间的关系，即两个概念的外延是互相排斥的，而且这两个概念的外延之和穷尽了它们属概念的全部外延。反对关系，是指这样两个概念之间的关系，即两个概念的外延是互相排斥的，而且这两个概念的外延之和没有穷尽它们属概念的全部外延。

3．1．2概念的划分原理划分是揭示概念外延，即按一定标准把一个类概念分为若干并列的种概念的逻辑方法。其中被划分的概念称为划分的母项；划分后所得的概念称为划分的子项；进行划分时所采用的标准称为划分的依据。任何一个划分必须按照这三要素来组成。划分的方法有一次划分和连续划分等。划分必须遵循以下规则：第一，每次划分中，根据只能有一个，不能采用两个或两个以上的根据；第二，划分所得的各个子项外延之和必须等于母项的外延；第三，划分的子项应是互相排斥的，各个子项之间是不相容关系；第四，划分不能越级。

3．1．3概念的概括与限制原理概念的概括是减少概念的内涵，使外延较小的种概念过渡到外延较大的属概念的一种逻辑方法。概念的限制是增加概念的内涵，使外延较大的属概念过渡到外延较小的种概念的一种逻辑方法。概念的概括和限制是人们明确概念的一种逻辑方法。然而要正确对概念概括和限制，就必须遵守以下两条规则：首先，限制后所得的概念必须是原概念的种概念，概括后所得的概念必须是原概念的属概念，即不具有属种关系的概念不能概括和限制。其次，外延最小的种概念不能再限制，因为它下面再没有种概念了；外延最大的属概念不能再概括，因为它上面没有属概念了。

3．1．4概念与语词的关系原理概念是反映事物本质属性的思维形式。任何概念必须借助于语词来表达，概念是语词的思想内容，语词则是表示概念的语言形式。概念与语词既密切联系又相互区别，概念与语词并不是一一对应的。这表现在：第一，同一个语词可以表达不同的概念。例如：“包袱”这一语词表达的概念既可以是用布包起来的包儿，又可以是比喻某种负担。第二，不同的语词可以表达同一的概念。例如：计算机、电脑、电子计算机等语词表达的概念都相同。第三，任何概念都必须通过语词来表达，但不是所有的语词都能表达概念。语词分为实词和虚词两类，实词都是表达概念的，而虚词一般不表达概念。

3．1．5概念的种类原理概念可以依据其不同的反映对象划分成不同的种类。根据概念所反映的对象是否为一类事物的集合体，可以把概念分为集合概念和非集合概念。集合概念反映的对象是集合体，而非集合概念反映的对象是组成集合体的个体。根据概念所反映的对象在数量上的不同，也就是说根据概念的外延数量的不同，可把概念分为单独概念与普遍概念。根据概念所反映的对象是否具有某种属性，可以把概念分为正概念和负概念。#p#分页标题#e#

3．1．6概念的分析与综合原理分析是把整体分解为部分，或把复杂的事物分解为简单的要素，或把历史的过程分解为片段来研究的思维方法。其目的在于了解整体各个部分的性质。综合是把对象的各个部分、各个方面的各种因素结合起来，形成对研究对象的统一整体认识的思维方法。综合是在分析的基础上进行的，它的特点在于探求研究对象的各个部分、方面、因素和层次等。综合必须与分析相结合。综合要使其成果能真正反映现实的多样性，就必须以客观对象整体的分析为依据，没有分析的综合，认识只能是抽象空洞的。分析是综合的基础，综合是分析的深入。在思维过程中，分析与综合是辩证的统一关系，两者相互独立，又互为前提，互相渗透，互相转化。

3．2思维逻辑思维是人脑对客观事物的一般特性和规律性的一种概括的、间接的反映过程，它反映出客观事物的一般特性和规律性的联系和关系。逻辑是关于理性思维和语言能力的学问，并且推理作为一种思维形式是通过语言来表达的，语言的外化凝聚着思维。可以说思维逻辑又是一种抽象逻辑，是逻辑表达的一种高级形式。

3．3一阶谓词逻辑在数理逻辑中，表示一个个体性质的词称为一阶谓词［7］。描述逻辑是一阶谓词逻辑的一种。描述逻辑是人工智能领域的一个研究分支，是一种用来描述概念和概念层次关系的知识表示方法，可以看成是谓词逻辑的子语言，具有严格的以逻辑为基础的语义和良好的推理机制［8］。

3．4归纳推理逻辑探求因果联系的逻辑方法是归纳推理，其方法是比较相关现象的各种场合，从而概括出关于因果联系的一般性结论。这种推理的目的在于探求现象发生的因果联系。一个现象存在必然产生另一个现象，在彼此联系的现象中，若有一现象出现时必然引起另一现象的出现，我们说前一现象叫原因，后一现象叫结果［9］。

4逻辑学原理在基于本体的知识组织中的应用

4．1逻辑学原理在本体构建方法中的应用本体构建是本体知识获取的核心，即从某个领域中获取知识，形成描述该领域数据的语义概念、实例和其间的关系。目前构建本体的方法主要有：基于叙词表的领域本体构建、基于SKOS的叙词表到本体的转换和利用OWL构建本体等几种方法。下面主要介绍基于叙词表的领域本体构建方法。在目前阶段，包含某一学科领域中相对比较完整的术语（叙词）的是本学科领域的叙词表。这些术语（叙词）都经过该领域许多专家的有序组织，它们为本领域本体中概念的创建提供指导；叙词表为领域本体创建还提供了线索和指导，这些指导将为领域本体的创建者们节省大量的时间和精力。基于叙词表构建的领域本体至少在本领域的概念方面应该是比较完整的。基于叙词表的本体构建的核心思想是：把叙词转换成领域本体中的概念；根据叙词间的层次关系，确定所对应的领域本体中概念间的等级关系；参考叙词的限义词、注释为领域本体中的概念添加属性；参照叙词间的关系为领域本体中的概念添加关系、为领域本体中的概念添加实例［10］。根据叙词间的层次关系，确定所对应的领域本体中概念间的等级关系是指采用自中间展开（Middle－out）的方法，即最先确定最重要的概念，然后再确定其他相关概念。这里应用了逻辑学中的概念之间的关系原理中的属种关系，即等级高的概念包含若干个等级低的子概念。而这些本体中概念间的等级关系也具有层次关系，这应用了逻辑学中概念的多方面属性。由于本体作为领域概念模型也具有概念层次的结构，但概念间的关系复杂、交错，其结构更像一个网络，所以这应用了逻辑学中的概念之间的关系原理中的交叉关系、矛盾关系和反对关系，即领域概念模型中的概念间的外延有交叉的、有排斥的。可以说本体中概念（类）之间的关系是无限的，任何描述所给定的领域本体的关系都可以使用，这些关系用来消除概念之间的歧义，这对计算机智能地发现知识是非常重要的［11］。参考叙词的限义词、注释为领域本体中的概念添加属性是指属性具有继承性，等级高的概念的属性，其子概念、子概念的子概念都能继承，因此还要为其子概念确定其特殊的属性。这里应用了逻辑学中的概念的种类原理里的正概念和负概念原理，即子概念必须含有其上位概念不具有的属性，只有这样才能构成子概念。参照叙词间的关系为领域本体中的概念添加关系、为领域本体中的概念添加实例是指领域本体中应包含以下几大类关系：同（近）义关系、反义（相对）关系、上位关系、下位关系、整体部分关系、部分整体关系、因果关系、果因关系、转指关系、方式关系和位置关系。每类关系中都有多个词汇，在构建过程中要选择最能科学表达现实事物（概念）间关系的词。其中的同（近）义关系、反义（相对）关系、上位关系、下位关系用到了逻辑学中的概念之间关系原理中的全部五种关系原理，具体是同义关系对应逻辑学中的同一关系、近义关系对应逻辑学中的交叉关系、反义关系对应逻辑学中的矛盾关系、相对关系对应逻辑学中的反对关系、上位关系和下位关系对应逻辑学中的属种关系。其中的整体部分关系、部分整体关系用到了逻辑学中的概念的分析与综合原理。整体部分关系对应原理中的概念的分析部分，部分整体关系对应原理中的概念的综合部分。其中的因果关系、果因关系用到了逻辑学中归纳推理原理，即探求现象发生的因果联系，一个现象存在必然产生另一个现象，在彼此联系的现象中，若有一现象出现时必然引起另一现象的出现，这里的现象产生对应了领域本体中概念词汇的因果关系、果因关系。

4．2逻辑学原理在本体检错推理中的应用本体检错推理是指在本体形式化语言的逻辑基础上，运用Tableau算法对本体的概念层次、声明的实例以及实例间复杂的语义关系进行检测，以保证本体库结构的逻辑一致性和知识描述的正确性，为后续的蕴涵知识推理、本体库的拓展和与其他领域本体库的集成提供逻辑保证［12］。在本体检错推理中用到的逻辑学原理是描述逻辑。本体作为一种知识表示方法，其逻辑基础、形式化语言以及模型验证问题都与描述逻辑紧密相关。目前主流的本体描述语言DAML、OIL和OWL都以描述逻辑作为形式化的基础，主流的本体推理引擎也主要是基于描述逻辑实现的，如Fact、Race和Racer就分别是基于描述逻辑SH、描述逻辑SHN与描述逻辑SHIQ。从这个角度看，描述逻辑可以被认为是本体检错推理的逻辑基础［13］。#p#分页标题#e#

4．3逻辑学原理在本体整合技术中的应用在信息泛滥的今天，因特网、各种搜索引擎和在线检索工具等尽管能够提供大量的信息资源，但是如何从如此大量的信息中提取出有用信息，就如同从图书馆中查阅书籍，然后还需要读者自己阅读书籍才可以有针对性地获取相关信息。本体作为知识组织的工具，对其进行整合和提取犹如对大型图书馆进行分类提取整合一般，具有非常深远的现实意义，是对知识组织工具的组织［14］。要想利用知识计算出针对各种复杂问题的智能回答，必须把这些知识以适合于计算机自动挖掘的数据结构表示出来。当收集关于某一特定主题的时候，通过整合这些数据结构，例如：在原有数据结构的基础上，加入新进数据结构中新的信息内容、新增细节、精确解释、同义词、同音异形词等，剔除各种冗余因素，实现原有知识体系的提炼和完善［15］。

Adolfo提出的本体的整合技术OM（OntologyMerging）原理是应用算法实现在没有人工干扰的情况下来自网络文件的本体融合，在考虑到不一致性、矛盾性和冗余的情况下形成第三种本体，从而得到一种更接近于现实的问题的答案。Adolfo把整个过程表示为：（本体A＋本体B）＝本体C［16］，这里应该注意的是本体C要和本体A、B的知识相一致，本体A、B是基于网络上的各种不同文献所得，并且这种知识的积聚要求合并的本体是关于相同主题、相同根概念的等量的本体不断重复整个本体整合过程。当前层面上的本体整合不仅要求考虑到概念定义词句的排列问题，还要考虑到概念定义的实际语义表达方面，例如，来源本体中的概念之间的相互关联；与其他概念的相似度问题等等。这里的本体的整合技术应用了逻辑学中的概念之间的关系原理中的同一关系和矛盾关系。其中本体C的知识要同本体A和本体B的知识的和相一致，这应用了逻辑学中的概念之间的关系原理中的同一关系，这一技术也是本体整合技术中的重要技术。另外，本体A和本体B必须是基于网络上的各种不同文献所得，这里的从不同文献获得就应用了逻辑学中的概念之间的关系原理中的矛盾关系，即本体A和本体B来源必须是不同的文献，这一技术是本体整合技术中的关键核心技术。本体的整合技术中，本体A和B是关于相同主题、相同根概念的等量的本体不断重复整个本体的整合过程，所以在这种理想状态下，它们只有是相同主题、相同根概念的等量关系才可以实现上述过程，这也正是应用了概念之间的矛盾关系。

本体整合技术只有在特定本体数量充足并且可用的情况下才有可能实现知识的自动积聚和组织。一台掌握大量给定主题相关资料，同时把这些资料以一种计算机可以自动处理的方式存储的计算机，将会是人类的一个强大的知识（积聚和组织）助手。OM（本体整合技术）需要建立在数量很大的本体集合的基础之上，对于目前来讲是很难实现的，目前公共可用的本体数量非常有限，并且在这有限数量的本体集合中，大部分的本体是“表层的”，即大部分本体在提供节点概念方面并没有有效地控制和提供限制点。还有一个更加重要可以说最基本的问题就是缺乏足够的基于同一主题的本体，这都是OM实现存在的限制［17］。

5结语

基因组学的概念篇6

关键词: 提高 生物学概念 能力

概念是抽象思维的起点,是判断推理的基础,科学认识的成果首先是通过概念来概括和总结的,科学中的原理、规律等都是以概念为基本组成单位的,生物教学中的概念亦是如此。在生物学教学中使学生正确、准确地理解生物学概念是学好生物学的基础,但是,要理解和应用生物学概念,对于学生来说总感觉很难,毕竟生物学概念不像日常生活用语,使用频率低,而且多抽象,要让学生上完一节课后就能理解和使用这些概念,确实不易。一到考试,学生最怕的是简答题,从批改学生的试卷和作业中简答题高错误率不难发现这一问题,多是概念的乱用现象,因此,提高学生对生物学概念的理解也就显得非常重要,具体的有以下几种方法。

一、认真指导阅读教材中的概念

教材中对概念的表述,语言都具有简练、明确、严谨的特点,而且表意十分准确、完整,确定概念的范畴严格。让学生准确理解概念的首要方法是指导学生阅读和理解,教师在教学中应着重分析概念的语句,对概念中的每个字眼和词都要注意分析,并提醒学生用笔作上记号(比如打圈圈)或注解,使学生明确概念的内涵和外延,避免概念的理解和使用上错误。

例如:必修②《遗传与进化》教材中对“单倍体”的概念的描述是“体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫做单倍体”。概念中的关键字眼是“体细胞”、“配子”、“个体”。其中,“体细胞”强化判断几倍体是以体细胞的染色体组数为判断依据,不能以卵细胞、的染色体组数为判断依据;“配子”强调该变异体是不是单倍体的参比对象是正常个体的配子;“个体”强调单倍体是指个体而不是某个细胞。从概念中反应出有的单倍体生物的体细胞中不只含有一个染色体组,如六倍体小麦的单倍体含三个染色体组。以下列一道题为例,如果学生不理解单倍体概念,出错的可能性就极高。“下列不属于单倍体的是(?摇?摇)。A.蜜蜂的雄蜂 B.人的细胞 C.由花药离体培育成的个体D.具有两个染色体组的马铃薯植株”,很多学生错选D,其原因就是没有真正理解单倍体的概念。

二、通过具体事物或图片等理解概念

在生物学概念教学中,有时单靠文字上的解释还不够,还必须配上一定的图解、实物或动画的课件等,使抽象的概念具体化、形象化,学生才更容易理解。美国的教学界有这样几句话“告诉我,我会忘记;分析给我听,我可能会记住;让我参与,我就能理解”, 一个概念在学生头脑中的构建不仅需要教师的详细解释,更需要学生的积极参与,通过直观的图片、实物等所形成的概念远比纯文字的解释要有效得多。

例如:必修②《遗传与进化》教材对“染色体组”的概念描述是:“细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。”课本中还有 “多倍体”的概念:“体细胞中含有三个以上染色体组的个体叫多倍体” ,除外还有“二倍体”、“单倍体”、“三倍体”或“四倍体”等概念。就这几个概念,学生一直无法搞清,因为概念太抽象,而且容易混淆。为了便于他们理解,我就在黑板上画了个体细胞染色体组成的图形(如图),让他们辨析,请学生思考回答,该图有几个染色体组?并请学生上讲台在黑板上画出一个染色体组的染色体组成?如果某个体的体细胞的染色体的组成是如图所示,那么该个体是单倍体、三倍体还是四倍体?通过对学生回答的纠正和肯定,学生对这几个概念的理解就变得相对容易了。

教学中如果常用这种直观的方法引导学生理解生物学概念,学生对抽象概念的理解就会变得容易,也会掌握得更牢。

三、通过导学提纲指导学生理解概念

作为教学第一环节的“预习”是很重要的,学生如果能提前自觉预习下节课中的内容,不仅可以对要学的知识有所了解和心中有数,直接提高学习效率,而且可培养自学能力,增强求知欲望。在预习过程中,新的生物学概念往往是预习的难点,为了便于学生理解概念,教师的设计的预习导学提纲就显得很重要,教师在为学生的设计的导学提纲中,要突出概念的重点和难点,便于学生在自主学习中能抓住概念的含义和本质。

例如:在选修③《现代生物科技专题》的“动物细胞融合和单克隆抗体”一节的教学中,关于“单克隆抗体”的概念并没有专门的描述,可是理解这样的一个概念对该节课的教学确有重要的意义,我针对“单克隆抗体”概念,就设计了这样的导学题:“什么是单克隆抗体?是指由单一的B淋巴细胞,经过与骨髓瘤细胞融合,大量增殖而产生的特异性强、灵敏度高的抗体。”这样学生对“单克隆抗体”概念中的“单”、“克隆”,以及“该种抗体的特性”等就自然理解了。如果学生在自学中能理解这个概念,那么这节课的教学也就会变得更轻松。

四、通过比较易混概念准确理解概念

在生物教材中,有很多的概念,单从概念的名称上就足以让学生混淆不清,如: “生长素”和 “生长激素”、“核苷酸”和“核酸”、 “细胞液”和“细胞内液”、“血红蛋白”和“血浆蛋白”, 还有一些概念是由于比较抽象,原理复杂,不易理解,使用少,容易忘,如“转录”和“翻译”、“有丝分裂”和“减数分裂”等,这些是学生在解题中使用错误频率较高的不易分清的概念,要使学生牢固理解和记住这些概念,最有效的办法是通过比较,找出概念之间的本质属性,区别概念之间的差异以达到对概念的正确理解和区别。比较概念的方法通常是采用列表的形式。比如:“转录”和“翻译”就可以列出这样的表:

通过比较,学生对这两个概念区别就会更加清楚,减少用错概念的机会。

五、通过概念图的方式掌握概念

生物学教材中基本概念繁多,而生物学中每个概念不可能单独存在,每个概念都必须根据与之有关的其他概念间的关系才能确定其准确的含义。要搞清繁多的不同生物概念之间区别和联系,可以通过构建生物概念图的方法来实现。利用概念图组织教学也是在新课程改革的背景下的必然趋势之一,利用概念图可以处理每一章节的知识结构,再现相关生理过程,总结章节内相关知识的联系,它对学生掌握和运用概念是非常重要的。例如必修②《遗传与进化》教材中的“染色体”、“DNA”、“基因”、“蛋白质”、“脱氧核苷酸”、“转录”、“翻译”等概念如果用一个概念图来组织复习,学生就很容易区别和使用这些概念。

综上所述,高中教材中的生物学概念虽然很多,但只要教师在教学中能从学生的角度出发,采用适当的方法,通过指导阅读、图解、比较等多种方法,注重区分讲解,正确引导,学生就较容易掌握,而且能在脑海里形成一个系统的生物学概念,不会造成思维的局限,有利于培养学生逻辑的严密性和组织语言的能力,进一步提高学生的生物学语言能力,切实提高教学效果。

基因组学的概念篇7

关键词：初中化学；化学概念；物理变化；化学变化

化学学科对初中学生来说是一门既陌生又新奇的基础课程。绝大多数同学会觉得新奇、好玩，对一些实验现象如镁带燃烧时产生耀眼的白光等，因势利导，向学生说明：化学这门学科的确很有趣，但不同于魔术，更不是为了好玩，而是为了形成概念，达到理解，掌握并运用化学知识的目的。鉴于初三化学是中学化学的启蒙阶段，学生的阅读、理解能力还有限，多数基本概念对刚接触化学这门学科的学生显得抽象难懂，不能准确地掌握概念的本质，不能正确解答习题，甚至影响学生学习化学的兴趣。如何更好地进行化学基本概念的教学，本人在平时的教学中做了如下几方面的尝试：

一、抓关键字词

化学概念中的字和词都是很严密的，不能相差一字，否则会意义皆非。例如，在讲“单质”与“化合物”这两个概念时，一定要强调概念中的“纯净物”三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物，即是由一种物质组成的，然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物，否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质（因它们就是由同种元素组成的物质），同时又可误将食盐水等混合物看成是化合物（因它们就是由不同种元素组成的物质）。又如在初中教材中，酸的概念是“电解质电离时所生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。”其中的“全部”二字便是这个概念的关键了。因为有些化合物如NaHSO4，它在水溶液中电离是既有阳离子H+产生，但也有另一种阳离子Na+产生，阳离子并非“全部”都是H+，所以它不能叫做酸。因此在讲酸和碱的定义时，均要突出“全部”二字，以区别酸与酸式盐、碱与碱式盐。

二、从感性认识引入概念

化学科学是一门实验性科学，一切化学概念来自于实践，并要经得起实践的检验。例如： 为了让学生理解、掌握“化学变化”和“物理变化”这两个重要概念，我按教材要求给学生做了水的沸腾、胆矾的研碎、镁带燃烧、加热碱式碳酸铜四个演示实验。“水的沸腾”，引导学生观察水转化为水蒸汽再冷凝成液态水，学生总结出变化特点，仅仅是物质状态上变化，无其他物质生成。 “镁带燃烧”实验，引导学生观察发出耀眼白光及生成白色固体。这个变化特点是镁带转变为不同于镁的白色物质――氧化镁。学生很容易就可以总结出：“没有生成其它物质的变化叫物理变化”，如水的沸腾，灯泡通电发光等。“生成了其它物质的变化叫化学变化”，如镁带燃烧，碱式碳酸铜受热分解，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊等。

三、对概念进行分类

概念分类的方法有很多种.可以按重要与次要分，如化合价、酸、碱、盐等概念应属重要概念，而着火点、自燃，放热与吸热等概念应属次要概念。可以按有无拓宽性分，如燃烧，氧化反应等概念有拓宽性.单质，化合物等概念则无拓宽性.可以按相关性大小分，如分子，原子、离子等概念之间相关性大，酸，碱、盐等概念相关性也大，而原子量与四个基本反应型之间就基本上没有什么相关性。甚至可以按概念文字表述的复杂性来分，如催化剂、溶解度等概念文字叙述就很简单。当然，概念的分类方法还有很多，但不管怎样分类，其目的在于指导教学。

四、通过实验观察，帮助形成概念是反映事物本质属性的思维方式

探索合作学习去理解概念在传统的概念教学中，普遍采用的是教师讲，学生背这种“授”与“接授”的传统方法。而且 “满堂灌”的教学方法限制了学生的思维和创造，不利于主体精神的培养，把概念停留在表面的机械识记上。所以，在概念的教学中应发挥学生小组合作学习的优势，动手实验，去探索、去思考，真正的理解概念。如“溶液”这一概念，在整个一章中其它概念都是以它为母体，所以应以此为中心重点突破。

基因组学的概念篇8

关键词：概念图；教学探讨；效果；不足。

一、什么是概念图

概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间关系的图示法。是一种用于组织和表征知识的有用工具，通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念和命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。这种把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机地联系起来的空间结构图，叫做概念图，它主要包括节点、连线、连接词和层次4个基本要素。例如："酶降低活化能"就是一个有意义的命题，其中"酶"、" 活化能"是两个不同的概念，"降低"则标在两个概念之间的连接线段上，说明酶与活化能的关系，此线段应标示方向（成为射线），指出此命题中的主从关系。即可构成一概念图。

概念图是一种有效教与学的策略，在新课程改革的背景下，利用概念图组织教学也是必然趋势之一。

二、概念图绘制步骤一般包括：

第一步，确定主题，列出概念：围绕主题，找出十至二十个与主题相关的概念，并列举出来。可以把概念写在卡片上，便于移动，在绘制概念图的时候根据概念之间的内在联系，放在适当位置。

第二步，将列出来的概念排序：含义最广、最有包容性的概念放在图的顶端。将其余的概念一层一层的排放在列表上。

第三步，继续往下写，以增加更多具体的概念。用线条把概念连接起来，并用连接词语注明连线。概念间的连线可以是单向、双向或无方向的。连接词语应能说明两个概念之间的关系。

第四步，寻找概念图不同部分概念之间交叉连线的联结，并标明连接线。

第五步，把说明概念的具体例子或图示写在概念旁。

三、概念图绘制规范为：

㈠概念图中每个概念只出现一次。

㈡连接两个概念间的联系词应尽可能选用意义表达具体明确的词。

㈢连接概念的直线可以交错，但向上或向两侧联系时需加箭头（没有箭头时默认时由上往下）。

㈣概念名词要用方框和圆圈圈起来，而联系词则不用。

四、概念图教学探讨

高中生物新课程改革正实施，尤其强调教会学生"学会学习"。在高中生物教学中，我们究竟如何进行概念图教学呢？根据高中生物学科实际情况和自己学习及教学实践，我思考如下：

㈠概念图教学过程探讨

1、关于概念图范例。概念图教学首先应该给学生呈现概念图范例。可以提供其他生物课本现有的或者教师制作的概念图。

概念图制作属于程序性知识。程序性知识获得，需要给学生范例，让学生加以揣摩、领悟和模仿。通过上面程序，在教师点拨下，学生能够较快地把握和遵循其中规范。在概念图制作的教学中，若先详细介绍概念图制作知识，空洞抽象，学生往往不知所云，不符合学生程序性知识获得的学习心理。呈现一个简单、富有代表性的、规范的概念图范例，学生可以掌握概念图绘制的一般规律。学生领悟基础上再由学生尝试制作，积极性较高。对学生作品和前面范例的加以评讲，可使概念图制作规范和要求进一步得以内化。

2、概念图教学与其他学习方式、传统概念教学方式的关系处理。学生学完一章给自己做个全章摘要，可以鼓励他们用各种方式概括总结-用图表、概念图、比较/对比表、文字描述或任何其它他们喜欢的方式。概念图是信息处理的方式之一。因此，概念图是一种对陈述性知识的表征方式，对于其他方式不应该排除，应互相补充，相得益彰。否则学生的综合能力得不到很好发展。在高中生物的学习中，应针对学科内容特点，教会学生采取相应学习方式，利用不同知识表征方式加以学习，从而取得好的学习效果。如新陈代谢中的光合作用和呼吸作用、细胞分裂、生长发育等用流程图比较好，DNA、 RNA、染色体、染色质、核苷酸、碱基、核糖、磷酸、氢键、碱基互补配对、编码区等用概念图比较好，而光合作用与呼吸作用、有氧呼吸与无氧呼吸关系利用比较/对比表效果较好。

3、概念图的展示。教师在呈现概念图时应采取分步教学，由局部到整体，逐步展示。效果比预演时展示概念图全图要好。这样概念层次清晰，关系简洁明了，有利于学生把握复杂的概念和概念关系，有利于概念图制作概程序性知识的掌握。当然现在有概念图制作软件，采取分步教学，效果较好。但对教师要求较高，必须预先设计好。否则随意性加大，制作的概念图不符合规范，漏洞百出，造成学生对概念图规范的陈述知识和概念图绘制程序性知识获得出现偏差，不利于学生生物知识的系统获得。

㈡、利用概念图进行生物教学的效果

1、概念图在新课教学中的效果

基于概念图教学情况，在促进学生具体概念理解的传统教学策略基础上，进行概念图的制作教学应该会比老师自己进行概念图呈现取得更好教学效果。如——生态系统成分——教学中，教学目标可以有这两个：一个是学生学会绘制概念图，另一方面是学生系统掌握相关的生态系统知识。教师应该先对几个关键概念如生产者、消费者、分解者等采用传统概念教学方式加以处理，然后再通过概念图绘制促进学生领悟、理解作为一个整体的生态系统成分知识，这样可使知识真正习得。这是符合学生实际的认知规律。正确使用了概念图，有效降低学生认知负担和心理焦虑，提高教与学的效率。

2、概念图在复习教学的效果

概念图是一种教与学的工具。让学生用概念图策略来探究和标识概念间的逻辑关系，从而完成概念的有意义建构，使新学概念建立与原有概念之间的联系，既有助于学生对概念的理解与把握，也便于记忆。特别是在复习教学中，制作概念图帮助学生复习以前的课业、统整和连贯新旧知识，建立良好的知识结构。例如，教师指导学生找出关键概念：DNA、 RNA、染色体、染色质、核苷酸、碱基、核糖、磷酸、氢键、碱基互补配对、编码区、非编码区、外显子、内含子、解旋、同源染色体、减数分裂、有丝分裂、转录、翻译、逆转录、基因自由组合定律、基因分离定律、基因突变、基因重组、遗传、变异、基因库、基因频率、DNA连接酶、限制性内切酶、质粒、重组质粒、鸟枪法、运载体、细胞核遗传、细胞质遗传、质基因、核基因、目的基因、基因工程、显性基因、显性性状、隐性基因、隐性性状。以基因的复制与表达、基因工程、基因的结构为主线帮助学生将零散知识组织及联系、处理专题研习内容，特别合适。学生的知识保持时间长，知识面宽，更能解决问题，肯动脑筋。

㈢对概念图教学的不足的探讨

1、概念图教学需花费较长一点时间帮助学生学会使用概念图再现他们知识。概念图训练需要长期性。如何在有限的高中生物教学时间内开展概念图教学值得思考。

2、"专家图"对学生高中生物个性化学习不利。概念图主要只对图的创建者是有用，构图过程为学生在特定主题上进行反思提供了结构化空间，学生只要能够清楚表达他对于主题的想法就可以了。强调"专家图"的存在和作用不利于学生个性化学习，不利于学生自我反思。只要学生按照概念图制作规范要求的思想构建高中生物概念图就可以了。按照建构主义和多元智能理论，学生原有知识和表达方式有明显差异，对高中生物某些知识的概念整理方式和审视角度存在明显差异。如果他能够按照概念图绘制规范对某一内容进行整理并不断发散性联系，反而是学生创造性学习的具体表现。对于"专家图"，，它可以作为一个很好的范例，供学生领悟和参照，而不能仅作为评价工具，否则对学生的创造性学习和"个性化"学习是不利的。概念图本身也是一个发散性思维的很好工具，我们又何必让学生画的一定要跟专家一样呢？

3、忽视对学生的技能训练。概念图往往反映了学生知识结构中的静态部分，因而对培养学生抽象思维能力、想象能力和运用科学知识解决实际问题的能力有一定影响。因此，概念图只是一种陈性述知识表征工具，对学生其他能力把握存在不足。另外，一些学生有个性化的学习风格和认知方式，在高中生物学习中不愿意建构概念图，这不利于学生学习和教师教学。

4、学生对概念图学习策略的理解具有一定难度，并表现出畏惧心理。在高中生物教学尤为明显。概念图在推广困难与我们的思维心理、个人性格有关。它的表现形式可能存在不足，不一定符合我们思维习惯、知识表征形式和交流习惯。当然我们可以从中学到一点东西加以运用。

概念图作为一种较成熟的教与学工具或策略，国外广泛推广说明其具有强大的生命力和实效。高中生物新课程标准强调培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力，概念图与新课程改革是基本相通的。概念图作为"学"的策略，能促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习，最终使学生学会学习；作为"教"的策略，能有效地改变学生的认知方式，切实提高教学效果。

参考资料：

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[3]袁维新：概念图及其在生物学教学中的运用．生物学教学．2003，（9）。

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[5]张倩苇：概念图及其在教学中的应用．教育导刊．2002，（11）。

[6]高学林：生物学教学中程序性知识的获得与变式练习设计．生物学教学．2003，（4）。

[7]刘成权：概念图在高中生物教与学中的应用。