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课堂教学如何实现用事实性知识支撑重要的发展方式

作者:第一论文网 更新时间:2015年10月26日 21:04:51

  《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称《课程标准》)的变化之一在于明确提出“关注重要概念的学习”,认为生物学重要概念处于学科中心位置,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用[1]。同时,内容标准的10个一级主题下,具体列出了每一主题需要学生理解的重要概念,共50条[1]。在此基础上,人民教育出版社、北京师范大学出版社和北京出版社相继在2012年对初中生物学教材进行了修订,以更加突显重要概念的传递。
    《课程标准》和教材的变化要求教学及时跟上改革的步伐,北京市多个区、县将“在教学中落实重要概念”作为教研主题,予以研讨和学习。作为一线教师,笔者在7年级“神经系统的组成”一节的教学设计及实践中,尝[第一论文 网专业提供论文代写和教育论文发表的服务,欢迎光临DYLW.NET]试利用相关事实性知识,帮助学生理解重要概念。
    一、筛选支撑重要概念理解的次级重要概念和事实性知识
    《课程标准》在内容标准中列出了50条学生应该理解的重要概念,如何根据这50条重要概念,筛选出支撑重要概念理解的次级重要概念和事实性知识,是教师备课时面临的首要问题。
    1.由《课程标准》重要概念确定本节课内容的重要概念
    以“神经系统”为例,要使学生深入理解《课程标准》要求的重要概念“神经系统和内分泌系统调节人体对环境变化的反应及生长、发育、生殖等生命活动”,需要首先突破“神经系统的组成”这一概念。因为结构与功能相适应,一直是生物学贯穿始终的重要思想。根据课前调查,学生大多能认识到神经系统是一个非常复杂的“网”,但并不清楚该“网”状结构是如何组成的。因此,学生认识到神经系统组成的高度有序性非常重要。据此,将“神经系统的组成”一课的重要概念定为“神经系统是由神经元构成的一个高度有序的系统”,关键在于使学生认识到“有序性”。
    2.确定支撑重要概念理解的次级重要概念
    根据学生已知,动物体结构上的有序性表现在由细胞构成组织,组织形成器官,器官构成系统。对于“神经系统”而言,以下A、B、C、D四条表述,成为支撑“神经系统组成”的次级重要概念。
    3.确定支撑次级重要概念理解的事实性知识
    学生要理解每一条次级重要概念,还需要有相应的事实性知识作支撑。例如,“A.神经元是构成神经系统的基本结构和功能单位”,就需要详细了解神经元的结构(见A.1~A.3的3条事实性知识),并理解各结构的功能。
    按此方法,确定了支撑本节课4条次级重要概念理解的8条事实性知识(A.1~A.3、B.1~B.3和C.1~C.2),陈述如下:
    A.神经元是构成神经系统的基本结构和功能单位。
    A.1神经细胞由胞体、多个短的树突和一个长的轴突组成。
    A.2神经细胞轴突的外表大都套有一层鞘,组成神经纤维。
    A.3神经纤维末端有许多细小的分枝,叫神经末梢。
    B.神经元细胞体和[第一论文 网专业提供论文代写和教育论文发表的服务,欢迎光临DYLW.NET]神经纤维集中在人体的不同部位,形成灰质、白质和神经束3种组织。
    B.1神经元胞体集中的地方,色泽灰暗,称为灰质。脑的灰质分布在外侧,脊髓的灰质分布在内侧。
    B.2神经纤维集中的地方,呈白色,称为白质。脑的白质分布在内侧,脊髓的白质分布在外侧。
    B.3神经纤维集结成束,外包结缔组织膜,形成神经束。
    C.神经组织按一定的次序排列,以完成一定的功能,构成脑、脊髓和神经。
    C.1分布在脑和脊髓的灰质和白质,形成了脑和脊髓。
    C.2多个神经外包结缔组织膜,可以构成一条神经。
    D.脑、脊髓组成中枢神经系统,脑神经和脊神经组成周围神经系统,它们共同构成了人体的神经系统。
    二、教学设计如何实现用事实性知识支撑重要概念的理解
    《课程标准》在教学建议中提出:教师一方面要向学生提供各种丰富的、有代表性的事实,为学生的概念形成提供支撑,另一方面要帮助学生通过对事实的抽象和概括,深入理解生物学重要概念,并构建合理的知识框架,以达到在新情境下迁移运用知识的目的。
    对于“神经系统的组成”一节的教学设计,主要从教学策略、教学流程和板书设计3个方面考虑。①教学策略。神经系统和神经元的结构很抽象和微观,学生缺乏直观认识,容易混淆概念或产生错误概念,教学中应采取实物材料、模型法、演示实验等多种策略予以突破。②教学流程。本节课需要落实的次级重要概念非常明确:神经元、神经组织、组成神经的器官和神经系统。考虑到学生由宏观到微观的认知特点,课堂教学从神经系统由脑和脊髓2种器官开始,再从神经系统的结构和功能基本单位——神经元讲起,直至明确神经元的不同结构构成不同神经组织,不同神经组织构成脑或脊髓。③板书。本节课涉及的概念名词较多,彼此之间联系紧密且复杂,板书拟采用概念图,以达到帮助学生构建合理知识框架的目的。
    1.游戏引入,激发兴趣
    学生参与“打手”游戏,思考谁在接收发生在身体内、外的信息,并指导身体各器官对这些信息作出反应,引入新课。通过列举一些因神经系统受损而影响身体活动的例子,为小结神经系统的组成作铺垫。
    2.突破概念“脑、脊髓组成中枢神经系统,脑神经和脊神经组成周围神经系统,它们共同构成了神经系统”
    教师引导学生先回忆动物体的结构层次,再出示图片讲述神经系统的组成器官。然后,展示动物脊髓横切、大脑纵切的实物照片,从颜色上找到脊髓和脑在组成上的共同点:由白质和灰质组成。引导提问:器官由组织构成,灰质和白质是组织吗?顺利过渡到对神经细胞结构的认识。
    从宏观上认识组成神经系统的脑、脊髓和神经,降低了学生的认知难度;实物图片有助于学生更形象地认识脑和脊髓,并顺利过渡到对神经元的学习。
    3.突破概念“神经元是构成神经系统的基本结构和功能单位”
    首先出示神经细胞图,比较它与其他细胞的相同点和显著不同点,关注到神经细胞的突起,再推测神经细胞突起与其功能的关系;学生仔细观察神经细胞的突起在长短和数量上的特点后,区分出轴突和树突,并推测树突负责接收信息,轴突负责传出信息,教师播放视频予以实证。从轴突的功能讲起,为保证信息传递快速、互不干扰,外包髓鞘组成神经纤维。最后,以小组为单位观察神经细胞结构模型(兴趣小组用纸浆泥、电线等材料捏制),教师板书巩固。
    该部分教学设计充分体现了“结构与功能相适应”的思想,围绕“神经细胞的突起”设计了有逻辑和难度梯度的问题,配合图片、模型等,帮助学生了解神经细胞的基本结构和功能。
    4.突破概念“神经元细胞体和神经纤维集中在人体的不同部位,形成灰质、白质和神经纤维束”和“神经组织按一定的次序排列,以完成一定的功能,构成脑、脊髓和神经”
    由“神经细胞由细胞体和突起组成”说起,过渡到对其分布规律的讨论。出示脊髓冷冻切片后焦紫染色的照片,学生观察灰质和白质区域的差异,引导学生注意到在脊髓和脑,神经元细胞体和神经纤维分别集中在不同部位,形成灰质或白质区。然后,通过提问“白质和灰质是否属于组织”,检测学生对概念的理解。
    由“人类执行传入和传出功能的神经纤维一般很长,它们在脑和脊髓之外如何分布”说起,通过出示图片和模型演示等,帮助学生理解多根神经纤维(电线)如何形成神经纤维束,再构成神经。接着,播放刺激蟾蜍坐骨神经使腓肠肌收缩的视频,使学生了解神经的功能。最后,联系生活实际提问:为什么神经断裂后,即使在显微镜下“缝合上”,还是难以恢复功能?以此检测学生对神经与神经纤维的区分。
    该部分教学设计应用了大量实物照片和模型,使学生逐步认识神经系统的结构层次:从细胞到组织,到器官,再到系统,完成了概念的构建过程。
    5.顺理成章地建立并巩固重要概念“神经系统是由神经元构成的一个高度有序的系统”
    最后,由学生从动物体结构层次的角度,完善板书概念图,并解释神经系统的组成如何高度有序,巩固学习成果。教师还出示了一项最新的研究成果,图示大脑结构的有序性,使学生进一步认同神经系统的高度有序性。
    本节课的板书设计采用了概念图的形式,如下图。
    G382Y822.jpg
    三、教学反思
    本节课是围绕重要概念进行教学设计的一次尝试,突出的特点有以下3点。
    (1)利用多个版本教材资源,充分考虑学生的前概念进行设计。备课前,列出了本节课学生需要掌握的概念和事实性知识,发现一个版本的教材对神经细胞、器官和神经系统有要求,只是未提出白质、灰质等神经组织的概念[2];而另外一个版本的教材对白质、灰质等概念有要求[3]。备课前进行的一项简单调查表明,学生大多认为神经系统是一个有着错综复杂联系的“网”状结构,但不了解其组成的规律性。基于以上2点,教学设计从动物体结构层次角度突出神经系统组成的有序性,因术语名词较多,易混淆,板书采用概念图形式,帮助学生建立各个概念名词间的联系,形成“细胞构成组织,组织构成器官,器官构成系统”的概念网络图。
    (2)采取模型法和使用实物照片突破概念教学难点。本节内容中,神经元的结构特点是重点,教学中让学生观察兴趣小组制作的“神经元结构模型”,对照认识结构予以突破,教学效果良好。神经、神经纤维束和神经纤维3个概念较易混淆,教学中采用电线和胶带模拟制作了“神经”模型,帮助学生更形象地认识到众多神经纤维如何构成神经。为了帮助学生更直观地认识脑、脊髓和神经,教学中一律采用实物照片,这些照片均来自于笔者的亲身实践。
    (3)问题设计层层推进。教学中,通过问题串引导学生从神经系统认识到脑、脊髓、神经,再认识神经元的结构和功能特点,再到神经元不同部分组成了白质、灰质、神经纤维束等组织,逐步突破本节重要概念——神经系统高度有序。以神经元的结构和功能为例,设置的问题包括“神经元区别于其他细胞具有什么显著特点”、“突起在长短和数量上有什么特点”、“你推测哪种突起负责接受信息,哪种突起负责传出信息”等,每个问题都提供大量的图片或视频资料(事实性知识),帮助学生形成课前设定的概念。
    通过课堂提问及后续讲解反射弧知识时再提问发现,学生对本节内容掌握情况良好:能区分一些较易混淆的名词术语,并认同神经系统组成高度有序这一重要概念。
    本教学设计的不足表现在:①过于追求从“动物体的结构层次”角度建立神经系统组成这一概念图,使本节内容难度和容量偏大,给学生理解带来一定困难;②本节内容以神经系统的结构为主,较少与神经系统功能或学生生活实际相联系,可尝试只提问不回答,既能激发学生的学习热情,也能为后续教学作好铺垫。