发育生物学概述范例6篇

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发育生物学概述

发育生物学概述范文1

    一、“细胞分化”概念内涵及层级

    1.在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上会发生稳定性差异。细胞的这种特化不仅是正常发育所必需的,而且还能提高细胞各种生理功能的效率。

    2.一般说来,体内各种细胞均含有物种的全部基因,但基因的表达具有时空性。细胞之所以在形态、结构和功能上发生稳定性差异,是因为组织特异性基因选择表达成了组织特异性蛋白的缘故。从理论上讲,已分化的细胞仍然具有发育成一个完整个体的潜能。

    3.细胞分化是渐进性的,其方向的限定早于形态差异的出现,且分化细胞的表型保持相对稳定,一般不可逆转。

    之所以采用完整的陈述句的形式来表述概念,是因为这种表述方式更易于确认需要学生理解和掌握概念的内容及意义,也更易于建立概念之间的联系。

    二、“细胞分化”概念教学的组织

    在分析“细胞分化”的概念内涵及层级之后,教学设计应该紧紧围绕着相应的概念条款展开,通过列举事实、分析讨论,或者基于资料的探究等活动,帮助学生深层理解这些概念内涵,并基于概念理解而构建合理的知识结构(见图1)。

    1.列举事实,尝试定义。呈现人的受精卵发育至胎儿的图片:列举学生熟知的根尖分生区细胞分化成伸长区、成熟区的事实,然后,引导学生抽象概括出:“细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上会发生稳定性差异的过程。”这是广大教师一贯坚持的做法,值得肯定。因为事实是用来帮助学生建立和理解概念的,事实当然要围绕着概念的结构来排布。但是,定义常常不等同于概念。“定义”通常用“是……”来表述,说得十分肯定。“概念”描述一类事物的本质,有时并不用“是”来描述。在引导学生下定义之后,教师还应该设置下列问题,吸引学生深入思考细胞分化的结果和生物学意义。①在人的个体发育过程中,假若没有细胞分化,受精卵能发育成胎儿吗?为什么?②细胞在形态、结构上出现特化,对于细胞完成其生理功能有何意义?③从遗传的角度分析,受精卵为什么能够发育成一个完整个体?问题3的设置实际上是指向“细胞全能性”这一核心概念的丰富内涵,之所以在此设置问题3,一方面是因为不仅已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,未分化的受精卵在自然条件下更容易发育成一个完整的个体。也就是说,“细胞全能性”这一概念是随着教学进程不断建构起来的;另一方面,其用意还在于探讨细胞分化的原因,起到承上启下的教学功效。

    2.探究发现,明晰原因。美国地平线研究组(Horizon Research Team)主席维斯(Weiss)及高级研究助理帕斯利(Pasley)经过了18个月的观察,对364节课详细分析,发现优质课堂主要有几个特征,其中包括:①在课堂教学过程中,教师善用多种策略,为某个科学概念提供清晰的阐释;②吸引学生从事动脑筋的活动;③帮助学生理解学科的核心概念等。因此,可以引入相关科学史对细胞分化原因进行探讨。

    资料1:最早试图对细胞分化机制作出解释的学者是Weismann(1883),他根据当时对马蛔虫的研究结果,提出了“体细胞分化是由于遗传物质丢失造成的,每一种组织只保留了其特有的遗传物质”的见解。在马蛔虫这一特例中,在卵裂过程中体细胞的染色体确实发生丢失现象。因此,Weismann这一观点在当时看来既符合逻辑,又有实际例证,因而被学术界所普遍接受。你同意上述观点吗?根据是什么?

    资料2:1958年Steward等利用胡萝卜根的韧皮部组织培养出了完整的新植株;1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。

    资料3:1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株。

    分析资料2和资料3,你得出的结论是什么?基于对上述3则资料的分析探究,学生就容易得出以下结论:①高度分化的植物体细胞,遗传物质并没有丢失,仍含有发育成一个完整个体所需的全套基因,具有发育的全能性;②在二倍体染色体组中,只要有一套单倍体的基因组,就含有该物种的全部遗传信息,因此,植物的生殖细胞也具有发育的全能性。至此,细胞全能性的概念内涵已昭然若揭,师生共同归纳(见图2)。学生仍然会有2个疑问:①既然已分化细胞中含有相同的遗传信息,为什么细胞的形态、结构和生理功能会出现稳定性差异?②已分化的动物细胞是否也像植物细胞那样具有发育的全能性?针对疑问1,教师可以列举事实,循循善诱,问题指向要明确,最终让学生领悟“细胞分化是组织特异性基因表达的结果”。例如:通过分子杂交实验表明,在任何时间一种细胞的基因组只有一少部分基因在活动。在幼红细胞中,糖酵解酶系的编码基因、核糖体蛋白基因是否均能表达?血红蛋白基因、胰岛素基因是否都能表达?细胞的形态、结构与生理功能主要由哪种化学物质直接体现?幼红细胞最终分化成红细胞的主要原因是什么?针对疑问2,教师要向学生说明:到目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新个体,这是因为动物细胞的发育潜能随着分化程度的提高而逐渐变窄。但这种分化潜能的变化是对细胞整体而言的,对细胞核来说是否还保持着全能性呢?进而引导学生分析细胞核移植实验。

    3.因果分析,把握特征。学生一旦理解了细胞分化的因果关系,就容易从中把握细胞分化的特征:①渐变性——细胞在发生形态差异之前的一定时间,细胞分化命运即已确定,基因活动模式已发生改变,从基因到蛋白质再到细胞形态、结构、功能特化是一个渐变过程。②不可逆性——分化细胞的表型保持相对稳定,以执行特

    定的功能。然而,在某些条件下,分化细胞的基因活动模式可发生可逆的变化,又回到未分化状态。

发育生物学概述范文2

【关键词】幼儿;概念;认知;安全

【中图分类号】G610 【文献标识码】A 【文章编号】1004-4604(2009)04-0032-06

一、问题的提出

幼儿园意外事故的频发引发了社会各界对幼儿安全问题的关注。我们在寻找诱发事故的外部因素(如环境和设备的安全系数、相关部门的监管力度、安全教育的开展情况等)的同时,也应当充分考虑幼儿自身的因素。事实上,幼儿动作技能发展不完善以及认知水平偏低的确是某些事故发生的诱因。很多在成人看来是理所当然的事情,幼儿却不一定持同样的看法,因此幼儿教育工作者应对幼儿的安全认知特点进行研究,并在这样的前提下有的放矢地对幼儿开展安全教育,以有效减少源自幼儿自身因素的意外事故发生。本研究着重探讨幼儿对安全相关概念的认知。

二、研究方法

在江苏南京市选择一所省级示范幼儿园和一所普通幼儿园,两所幼儿园位于不同的城区。在两所幼儿园的小班(幼儿年龄为45~56个月)、中班(幼儿年龄为57~68个月)和大班(幼儿年龄为69~80个月)三个年龄段中各随机抽取50名幼儿,男女各半,共计300名幼儿。

1.确定相关概念

研究者选择35名经常接触幼儿的成人(包括10名幼儿园教师、15名家长、10名学前教育专业专家及研究生)进行问卷调查,问题是“您在对幼儿进行安全教育时一般会提到哪些与安全有关的概念”,最后汇总得出提及率最高的10个概念,即:“安全”“红绿灯”“斑马线”“危险”“受伤”“坏人”“陌生人”“电”“小心”“拥挤”。

2.访谈

研究者通过访谈了解幼儿对安全相关概念认知的基本情况。访谈内容包括幼儿对这10个概念所下的定义以及解释两部分。对不同幼儿进行访谈时,随机调整这10个概念的讨论顺序,以确保整个访谈过程中每个概念在不同时段出现的几率大致相等。访谈的记录方式以录音为主,笔录为辅。

3.编码及统计

编码时,研究者在提取初级编码的基础上进行了一级编码(分为“不能理解”和“有所理解”)和二级编码(将“不能理解”分为“不知道”“认知不准确”和“原词造句”3种类型;将“有所理解”分为“具体举例”“直观特征”“措施描述”“结果描述”“重要属性”“实际功用”“种属关系”和“正确定义”8种类型)。依据儿童认知发展特点,并参考前人关于儿童概念认知的研究结论〔1〕,本研究将以上11种类型的回答划分为4种水平:水平一,幼儿对概念缺乏理解,包括“不知道”“认知不准确”和“原词造句”3类;水平二,幼儿从具体客体或可直接感知的外部特征来认识和掌握概念,包括“具体举例”“直观特征”“措施描述”和“结果描述”4类;水平三,幼儿从客体非直觉的内在属性以及人与事物、事物与事物之间的关系来认识和掌握概念,包括“重要属性”“实际功用”和“种属关系”3类;水平四,幼儿能较完整地概括出事物的本质属性,从而形成概念,对应于“正确定义”。依照上述标准,研究者以自然数1~11分别对这11种类型的回答进行数据赋值,用SPSS进行数据处理和统计分析。

评分者信度检验结果显示,两名编码评分人员的评分结果相关性极其显著(p

三、研究结果与分析

(一)幼儿对安全相关概念的认知

1.幼儿对“安全”概念的认知

300名幼儿中有72人(24.00%)处于水平一,即不能理解“安全”,其中不知道的有46人,认知不准确的有8人(如“安全就是头发烧”),原词造句的有18人(如“安全就是很安全的意思”)。处于水平二的幼儿有185人(61.67%),其中119人以具体举例的方式解释概念(如“安全就是不摔跤”“安全就是不被汽车撞到”),65人对防范措施进行描述,包括交通、游戏及发生意外时的防范措施(如“安全就是下楼梯的时候要扶着栏杆”“起火了要走安全通道”“安全就是不要做危险的事”),1人描述结果(认为“要是不安全,那就会被骗走了”)。处于水平三的幼儿有43人(14.33%),他们能概括出概念的重要属性(如“安全就是没有危险”)。

2.幼儿对“危险”概念的认知

300名幼儿中有46人(15.33%)处于水平一,即不能理解“危险”,其中不知道的有42人,原词造句的有4人(如“危险就是特别危险”)。处于水平二的幼儿有243人(81.00%),其中172人通过列举交通事故、高处跌落、碰撞、动物咬伤、坏人欺骗等方面的具体实例描述概念(如“危险就是撞到车子”“危险就是有老虎来吃你了”),少数大班幼儿已能意识到“潜在的威胁”也是一种“危险”(如“危险就是一个人过马路,有很多车在那边,准备撞到他,他还没看见,就叫危险”),68人描述防范措施(如“走路要小心一点,看着地”“遇到危险了,就要去告诉那些邻居们”),3人描述结果(如“危险了就会跌下来”)。处于水平三的幼儿有11人(3.67%),他们均能够概括出概念的重要属性(如“危险就是有什么伤害的事情”“危险就是很不安全”)。

3.幼儿对“红绿灯”概念的认知

300名幼儿中有34人(11.33%)处于水平一,即不能理解“红绿灯”,其中不知道的有17人,认知不准确的有17人(如“红绿灯就是不让汽车走,让人走”)。处于水平二的幼儿有82人(27.33%),其中15人以具体举例的形式解释概念(如“红绿灯就是马路上的红灯、绿灯”),59人从颜色、形状等方面作直观特征描述(如“红绿灯就是一个是红颜色、一个是绿颜色、还有一个是黄颜色的”“红绿灯是圆圆的”),5人描述措施(如“人遇到红绿灯的话,要看到绿灯才能走”),3人描述结果(如“红绿灯就是你闯红灯的话要罚款”)。处于水平三的幼儿有184人(61.33%),其中175人能概括出“红绿灯”的部分重要属性(如“红灯停、绿灯行”“指挥汽车和行人通行”),8人以实际功用来解释概念(如“红绿灯就是防止汽车撞到人”),1人能说出概念的种属关系(认为“红绿灯就是信号灯”)。

4.幼儿对“电”概念的认知

300名幼儿中有101人(33.67%)处于水平一,即不能理解“电”,其中不知道的有27人,认知不准确的有51人(具体表现为将“电”解释成“雷电”或电器、电线、插头等与电相关的物体,或作其他无关解释〈如“电就是魔法变出来的”〉),原词造句的有23人(如“电就是有电”)。处于水平二的幼儿有101人(33.67%),其中75人以具体举例的方式解释概念(如“电就是插头里面的电”“电就是高压电”),6人描述了直观特征(如“有电火”“会闪”“从电线里通过”),20人描述了具体措施(如“小孩不能玩电”)。处于水平三的幼儿有98人(32.67%),其中5人能够说出电的重要属性(如“电是电流”“电是可以传电的”),92人以实际功用来解释概念(如“电可以照亮,可以电到东西,还可以电到人”),1人并不十分精确地描述了概念的种属关系(“电是一种自然物体”)。

5.幼儿对“陌生人”概念的认知

300名幼儿中有157人(52.33%)处于水平一,即不能理解“陌生人”,其中不知道的有40人,认知不准确的有115人(其中认为“陌生人就是坏人”的幼儿人数多达91人),原词造句的有2人(如“晚上外面有陌生人”)。处于水平二的幼儿有40人(13.33%),其中9人以具体举例的方式解释概念(如“叔叔阿姨是陌生人”),17人从外貌形象、行为特征等直观特征来描述概念(如“陌生人就是穿黑衣服的”“陌生人就是感觉不是家人,感觉很恐怖的那种人”),14人提出了面对陌生人时的具体措施(如“怎么都不要跟陌生人走”)。处于水平三的幼儿有19人(6.33%),他们能概括出概念的重要属性(如“陌生人就是不认识你”)。处于水平四的幼儿有84人(28.00%),认为“陌生人就是不认识的人”,基本达到正确定义的标准。

6.幼儿对“小心”概念的认知

300名幼儿中有59人(19.67%)处于水平一,即不能理解“小心”,其中不知道的有36人,认知不准确的有16人(如“小心就是有个东西很危险,你去搞那个东西就是小心”),原词造句的有7人(如“小心就是小心一点”)。处于水平二的幼儿有212人(70.67%),其中208人列举了需要小心的具体情境、行为表现等(如“小心过马路”“小心就是慢慢走”),4人描述结果(如“不小心就会跌跤的”)。处于水平三的幼儿有18人(6.00%),其中12人概括出概念的重要属性(如“小心就是注意安全”),6人以实际功用来解释概念(如“小心就是能够不让自己受到伤害”)。处于水平四的幼儿有11人(3.67%),他们能对概念下正确定义(如“小心就是注意”)。

7.幼儿对“斑马线”概念的认知

300名幼儿中有108人(36.00%)处于水平一,即不能理解“斑马线”,其中不知道的有50人,认知不准确的有55人(如“斑马线是给盲人走的”),原词造句的有3人(如“路上的斑马线”)。处于水平二的幼儿有105人(35.00%),其中80人从颜色和形状上描述斑马线的直观特征(如“斑马线就是一条黑的,一条白的”),25人描述具体措施(如“过马路要走斑马线”)。处于水平三的幼儿有71人(23.67%),其中64人能概括概念的重要属性(如“斑马线就是行人过马路的路”);7人以实际功用来解释概念(如“斑马线保护人的安全”)。处于水平四的有16人(5.33%),他们能正确定义概念(如“斑马线就是人行横道线”)。

8.幼儿对“坏人”概念的认知

300名幼儿中有68人(22.67%)处于水平一,即不能理解“坏人”,其中不知道的有30人,认知不准确的有26人(如“坏人就是一个妖怪”“坏人就是陌生人”),原词造句的有12人(如“坏人就是坏蛋”)。处于水平二的幼儿有218人(72.67%),其中102人以具体举例的形式解释概念(如“小偷是坏人”),112人就“坏人”的外貌及行为特征作了直观描述(如“坏人是那种穿翘起来的鞋子的人,我在电脑上看到的”),4人描述具体措施(如“一个人在家,坏人来了,小孩不要开门”)。处于水平三的幼儿有14人(4.67%),他们能概括出概念的重要属性(如“坏人就是做坏事的人”)。

9.幼儿对“受伤”概念的认知

300名幼儿中有55人(18.33%)处于水平一,即不能理解“受伤”,其中不知道的有26人,认知不准确的有17人(如“受伤就是发烧”),原词造句的有12人(如“受伤就是人受伤了”)。处于水平二的幼儿有209人(69.67%),其中171人列举出跌、撞、烫、蚊虫咬伤等多种“外伤”的实例(如“受伤就是用刀划破手了”),26人对概念作直观特征的描述(如“受伤就是身上青了、紫了”),10人描述具体措施(如“受伤了就要去医院”),2人描述结果(如“受伤就会发生生命危险,然后就死了”)。处于水平三的幼儿有36人(12.00%),他们基本能概括出概念的重要属性(如“受伤就是身上什么地方破了”)。

10.幼儿对“拥挤”概念的认知

300名幼儿中有147人(49.00%)处于水平一,即不能理解“拥挤”,其中不知道的有119人,认知不准确的有26人(如“用的时候把它挤出来”),原词造句的有2人(如“就是很拥挤”)。处于水平二的幼儿有80人(26.67%),其中27人以具体举例的方式解释概念(如“一个滑滑梯上,很多小朋友都挤来挤去就叫拥挤”),8人描述了概念的直观特征(如“拥挤就是很多人”),24人提出了避免拥挤的具体措施(如“就是好多人,要一个一个来”),21人描述结果(如“拥挤会把人挤倒”)。处于水平三的幼儿有64人(21.33%),他们能概括出概念的重要属性(如“拥挤就是很挤很挤”)。处于水平四的幼儿有9人(3.00%),他们基本能对概念下正确定义(如“拥挤就是很多人啊什么的挤在一起”。幼儿对“拥挤”的认知水平差异较大。

(二)幼儿对安全相关概念认知的比较分析

从以上数据分析可以看出,对于这10个概念都有幼儿回答不知道,其中,尤以“拥挤”为最。这可能是因为口语中说“挤”的机会多于说“拥挤”,幼儿对于“拥挤”一词较为陌生。

除“危险”概念外,幼儿对其余9个概念的定义都存在“认知不准确”这一类型,尤以“陌生人”为最,居然有近30%的幼儿认为“陌生人就是坏人”。然而,能对“陌生人”作正确定义的幼儿人数比率也居10个概念之首(达28.00%)。这说明当今社会,成人十分重视对幼儿的人身安全教育,就“危险”这一概念而言,80%以上的幼儿对于什么是危险以及如何避免危险有或多或少的认识。

除“斑马线”概念外,幼儿对其余9个概念都有以具体举例的方式进行定义的现象,其中,对“小心”“危险”及“受伤”以具体举例方式定义的幼儿人数所占比率均超过50%。此外,有近30%的幼儿描述了“斑马线”的直观特征。这说明幼儿对与这些概念有关的情境、内容和具体行为等有较丰富的认识,但这些认识较为粗浅,这或许与生活中成人反复但并不深入的告诫有关。

在10个概念中,以描述措施的方式来定义概念的,以“危险”和“安全”这两个概念为最(分别为22.67%和21.67%)。这说明幼儿较善于用各种防范措施来定义这一对反义词,这可能也说明成人为了力保幼儿安全,通常会结合生活实际随时随地对幼儿进行灵活多样的安全教育。

近60%的幼儿能把握“红绿灯”的重要属性,超过30%的幼儿能认识“电”的实际功用。幼儿之所以对这两个概念的认知水平较高,可能缘于以下原因:第一,交通安全是幼儿安全教育的重要内容,幼儿在平时的生活、游戏中都有机会接触到“红灯停、绿灯行”这一交通规则;第二,“电”是极具危险的事物,为了幼儿的生命安全,成人通常会尽早、频繁地教育和督促幼儿远离这一危险事物。可见,适宜的安全教育可以提升幼儿的安全概念认知水平。

幼儿对10个概念的定义水平均存在显著的年龄差异,其中“安全”“小心”“斑马线”“坏人”“受伤”及“拥挤”这6个概念定义水平的年龄差异极其显著。“危险”“红绿灯”和“电”这3个概念的定义水平虽在总体上呈现出显著的年龄差异,但无论小班到中班还是中班到大班其发展速度都较为平缓。幼儿对“安全”“危险”“红绿灯”“电”“小心”和“斑马线”这6个概念的定义,中班和大班之间的年龄差异均不显著。除了对“陌生人”概念的定义中女孩的水平显著高于男孩之外,幼儿对其余9个概念的定义水平均不存在显著的性别差异。幼儿对“安全”“红绿灯”“陌生人”“小心”“斑马线”“受伤”和“拥挤”这7个概念的定义水平存在显著或极其显著的园所差异,表现为省级示范幼儿园幼儿的定义水平高于普通幼儿园幼儿的定义水平;而幼儿对“危险”“电”和“坏人”这3个概念的定义水平不存在显著的园所差异。

四、对幼儿安全教育的建议

(一)应重视幼儿安全认知的建构,并致力于促进这种认知向行为的转化

幼儿安全教育应是一种能促进幼儿由安全认知转化为安全行为,从而减少事故发生的教育。心理学研究证明,个体对于概念的认知状况将影响其整体认知水平,进而影响个体的行为与态度。〔2〕安全心理学认为:“无论是要克服人的不安全行为,还是要辨识物的不安全状态,都和人的认知心理有密切关系。认知不良或认知缺陷是导致事故(显事故)和准事故(隐事故)的深层原因之一。” 〔3〕也许我们不能绝对地说有了正确的认知就必定能保证不发生危险,然而可以肯定的是,幼儿正确的认知是行为安全的重要保障,而幼儿错误的认知以及由此导致的不良行为是事故发生的温床。因此,幼儿安全教育应重视幼儿安全认知的建构,要及时更正幼儿的错误认知,并致力于促进这种认知向行为的转化。

(二)应遵循幼儿的认知发展特点,并有意识地促进中大班幼儿对事物本质属性的初步认识

本研究显示,大部分幼儿对安全相关概念的认知处于水平二,即从事物的具体客体或可直接感知的外部特征掌握概念的阶段。因此,幼儿安全教育过程中应注意教育内容与幼儿生活经验的关联性以及教育方法与手段的具体形象性。同时,对于中大班幼儿,可以基于其生活经验越来越丰富、掌握的各种实例越来越多这一发展现状,引导和帮助幼儿学习概括各种具体实例的共同特点,初步认识事物的本质属性,并据此对周围环境作出进一步的判断。

(三)应遵循概念学习的规律,并区别对待幼儿的具体概念与抽象概念学习

学习心理学告诉我们,概念的形成是人们通过大量接触事例,从而获得同类事物或现象的共同特征,并通过肯定或否定的例子来加以证实的过程。〔4〕另有研究者认为,类化与辨别是概念学习的重要机制。个体习得某一概念必须以能对此概念内的实例进行类化,并能辨别此概念与其他概念的不同为主要条件。〔5〕因此,教师在帮助幼儿理解安全相关概念时,可以首先为幼儿提供最容易类化的实例以及容易辨别的实例与反例,然后引导幼儿在概念名称与实例之间建立联系,并帮助幼儿了解概念的重要特征。对于具体概念,可从直观形象的特征入手,通过举例让幼儿对概念进行类化与辨别,并进一步引导幼儿认识事物之间的联系,加深其对概念的实际功用和重要属性的理解,而不仅仅满足于把握具体实例或直观特征。抽象概念不像具体概念那样可以通过实例和经验来学习,它只能通过语言来学习,而这一过程更依赖于情景等因素,因此,在教授幼儿必要的抽象概念时,应注重生活情景的创设和与已有经验的联系。

(四)应重视生活中的随机教育,并坚持生活性与科学性的统一

本研究结果启示我们,成人与幼儿的互动方式会影响幼儿对概念的掌握和运用,幼儿的不准确认知或错误认知有一部分来源于成人的无意识误导。比如,幼儿持有“穿黑衣服(或‘戴手套’‘感觉很恐怖’)的人是陌生人”“陌生人就是坏人(‘坏人就是陌生人’)”“坏人是那种穿翘起来的鞋子的人”等错误观点,这与成人习惯于将“坏人”塑造成相貌丑陋、着奇装异服的人并因此使幼儿产生某种心理暗示有内在关联,虽然貌似是依据幼儿思维的具体形象性而进行教育,却在不经意间误导了幼儿。这种留有疏漏的教育其后果是严重的,因为生活中出现在幼儿面前的坏人往往并不具有上述“坏人”的典型特征,面对巧妙伪装却怀有卑鄙企图的人,幼儿很可能轻易落入其圈套。这或许可以部分地解释为何尽管已经花气力开展了安全教育,幼儿还会毫不犹豫地跟着花言巧语、服饰整洁的骗子走。因此,幼儿安全教育必须坚持生活性与科学性的统一。当然,要让幼儿建构科学的安全认知是极不容易的,这也正说明我们应当进一步研究幼儿的安全教育。

参考文献:

〔1〕许政援,等.儿童发展心理学〔M〕.长春:吉林教育出版社,1987:284.

〔2〕陈惠珍.儿童发展与辅导〔M〕.台北:千华出版公司,2004:113.

〔3〕陈士俊.安全心理学〔M〕.天津:天津大学出版社,1999:23.

发育生物学概述范文3

中学生物学课程通常包括10个主题,生物多样性、生殖和发育等主题侧重在初中阶段完成,而像细胞、物质与能量、遗传与进化、生物与环境等较为抽象且对学生认知能力要求较高的主题,则安排在初、高中两个学段完成。由此可见中学阶段生物学的科学主题在初、高中两个学段的分布既各有侧重,又在整体上实现互补。但是在现行《科学(3~6年级)课程标准》(实验稿)中,生命科学领域(生命世界)各部分内容之间相关性较小,关注的程度不一,很难和初、高中相关学科主题相衔接。本文根据科学主题的内涵,结合生命科学领域的知识和初、高中生物课程主题的特点,提炼出了小学阶段生命科学领域的6个科学主题:同一性、多样性、适应性、能量、进化、稳态。这6个核心概念的关系是:同一性、能量和稳态是基础,生物具有共同的物质、结构和生命活动基础,能量是各种生命活动的基础,稳态维持着所有的生命系统。在此基础上,适应性和进化表明,生物体的生活环境不同会产生不同的适应,并在适应中不断进化,从而形成生物的多样性。

2将小学阶段科学主题表述为核心概念的原则

在对众多生物学事实、现象、机理整合的基础上,提炼出小学阶段生命科学领域的6个学科主题后,需要使用合适的语言来表达其内涵,并将其表述为核心概念。刘恩山指出:“用陈述句或以命题的方式来描述概念的内涵。除了使用概念名词的方式,还可以用描述概念内涵的方式来传递概念”。张颖之等提出:“为了更加明确地描述出学生希望了解的内容,研究者们采用了这样一种完整的陈述句形式来表述核心概念,在表述中尽可能少地使用术语。采用这种表述方式更易于确认需要学生理解和掌握概念的内容及其意义,也更易于建立概念之间的联系”。温·哈伦提出了选择科学大概念遵循的4个标准。胡玉华指出:“生物学核心概念不是一成不变的,有些概念对中学生来说是核心概念,对专家来说可能是一般概念。不同学段的生物学核心概念是不同的,也就是说,生物学核心概念实际上是教师应该通过教学过程使学生形成的关于生命本质的正确认识或看法。”基于上述对核心概念的理解,笔者选择下面两条原则表述了小学阶段生命科学领域的学科主题的内涵———核心概念。第一,选择能够表现生命科学最基本、最本质、最核心的概念性知识,通过若干个核心概念相互组合,构成生命科学领域基本结构的骨架,反映出生命科学的基本面貌。第二,充分考虑到了小学生的认知特点。6~12岁的儿童处于皮亚杰提出的认知发展的具体运算阶段,此阶段儿童的特点是思维开始变得更加协调、更加理性,变得更倾向于聆听他人的想法,但这是一个缓慢的过程,如果儿童能够操纵所思考的物体,就能进行逻辑思考。这个阶段科学的学习要求具有很强的体验性,以便让儿童能够发展、修正或改变自己的想法。所以核心概念在表述上照顾到了小学生的理解能力,多数是具体的、宏观的概念,少有抽象的、难理解的概念。

3小学阶段生命科学领域学科核心概念的表述

3.1同一性

生物体具有共同的物质组成、结构基础和生命活动特性。这里使用了同一性,而不是统一性。从哲学的观点看:同一性和统一性不是一个概念,“同一”是与“差异”相对立的范畴;“统一”是与“对立”相对立的范畴。统一性在初中以上使用,小学阶段使用同一性。同一性强调的是生物具有共同的属性,是指生物体在物质组成上都具有生物大分子蛋白质和核酸;在结构上都是由细胞构成的,在生命活动上具有生长、发育、繁殖、新陈代谢、遗传和变异等生命活动特性。

3.2多样性

生物在各个方面都具有多样性。生物的类群、种类、结构和生命活动过程等都是多种多样的。生命现象最突出的特征是它几乎无限的多样性,它存在于生物界等级结构的每一个层次中。在有性繁殖的种群中,没有两个个体是完全相同的,这种不同,不仅是由于它们在遗传上的独特性,也是性别、年龄、免疫系统以及在开放的记忆程序中所收集到的信息不同所致,这种多样性是生态系统的基础,也是竞争与共生现象的原因,从而促成了自然选择。无论在自然界的什么地方都会看到独特性,独特性就意味着多样性。任何生物性过程和现象都和多样性有关。

3.3适应性

强调生物结构、功能和环境相互关系,生物的结构和功能相适应,生物的结构是为了适应相应的环境而形成的。生物界没有无功能的结构和无结构的功能。生物体由于结构不同各有不同的性能。生物体具有和结构相适应的功能,生物体的结构是在适应环境的过程中形成的。生物体结构可以在与环境进行物质、能量、信息的交换与流通中实现自我组织,从而适应环境,因而生物器官会出现用进废退的情况。

3.4能量

一切生命活动都离不开能量。能量是人类在探索自然界的各个领域中共同使用的一个概念,能量构成了任何相互作用的系统的基础,是连接不同学科的纽带。生命科学领域有其自己的特色;生命能量的来源是太阳能;生命活动中伴随着能量的吸收和能量的转化;生命体内的能量流动驱动其新陈代谢和生长发育,生态系统中的能量流动使其得以存在繁衍。

3.5进化

进化是生命变化的过程和结果。生物进化是从简单到复杂、从单一到多样、从低级到高级的不可逆过程。生物变异和遗传是进化的基础,变异为进化提供原料,通过遗传保存和积累了某些变异。生物与其生存环境之间相互作用并导致遗传系统和表型发生一系列不可逆转改变的过程形成了生物的进化。生物进化不仅表现在生物多样性种类和数量的增加,还表现在生物体的构造不断趋于复杂和完善。

3.6稳态

所有的生命系统都存在于一定的环境中,在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持其稳态。世界上一切事物都在变化中,又都具有相对的稳定性。稳定与不稳定是自然界一切事物所固有的属性,一切事物都是稳定和不稳定的辨证统一。许多系统最后都会停留在稳定状态下。稳定状态应该有两种情况:稳定和稳态。稳定一般是物理学上的称谓,是指系统抵抗了外来的或内部的干扰力,在短时期内没有变化,具有抗干扰性保持自身原状的性质。在稳定状态下,所有的力都是平衡的。生命系统中的稳定性非常少见,因为生命系统总是在不断变化的。所以生命科学领域存在着稳态,也叫动态平衡。这是一般化学和生物学上的称谓,指系统表面是稳定的,而内部却发生着非常大的变化。

4结语

发育生物学概述范文4

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反思我区10年来的初中生物学教学,在实施课改的教学实践中,对课程标准理念和精神的解读,初中生物学教师一直在研读着、实践着。但在细化分解课程标准、有效落实课程目标上,研究得不够,达成度不高。在课堂观察和与教师的研讨中获知,教师们的困惑主要有两类:一类困惑源自没有正确理解“目标”的含义与意义。“目标”应是“看得见的靶心”,即预期的学习结果,课程标准中的目标相对来说比较概括、抽象,对教师而言,许多目标是“看不见的靶心”,故需要教师像专家一样地思考,通过分解使之成为“看得见的靶心”,即成为清晰的、可检测的学习结果,这才是课程标准分解的目的。另一类困惑源自没有正确理解“课程标准分解”的含义与意义。课程标准分解旨在使后续的教学更有方向感,也便于一以贯之地教学,即课程标准、教材处理、教学与评价的一致性。用最通俗的话说,身为教师应该清楚:我要把学生带到哪里?(先要明确学习目标)怎么知道已经把学生带到了那里?(考虑如何作出评价)我怎样把学生带到那里?(通过怎样的教学准备和教学活动实施来达成目标)

义务教育生物学课程标准(2011年版)在第四部分的教学建议中指出:“生物学课程目标涵盖的生物学知识、能力以及情感态度与价值观等方面的基本要求,是要通过每节课或每项活动来逐步完成的。在制订每节课(或活动)的教学目标时,要充分考虑课程目标的体现和贯彻。同时,根据不同的教学内容,在制订教学目标时其侧重点也应该有所不同。”教学目标是课程目标在教学中的具体体现,是生物学教学的出发点和归宿,教学目标的设计是教学设计的一项十分重要的任务。全面体现科学素养的三维目标,教师应根据具体教学内容的特点和学生的实际来确定,切忌生硬照搬,防止教学目标的制订流于形式;应关注学生的学习过程和学习活动,使单元或课时教学目标的设计具有更强的指向性。可见,分解课程标准为具体的学习目标是基于课程标准的教学实践的重要内容。因而,在结合新版课程标准的颁布而开展的教师培训中,笔者把引导教师学会分解课程标准作为新版初中生物学课程标准教师培训的首选内容。

通过培训,让教师掌握课程标准分解的技能。课程标准分解的技术,可以用这四句话来概括:① 用具体可描述的知识性名词呈现笼统的整体知识。如“通过观察和阅读课本材料及其他材料,能举例说明动物的运动依赖于一定的结构。”,说明是用简明扼要的语言,把事物的实际情况,恰如其分地表述出来。说明方式有:举例子、列数字、作比较、分类别、打比方、下定义、作诠释、画图表等。在课程标准分解时就要用具体可描述的知识性名词来呈现。② 用外显的可观察的行为动词,呈现认知心理动词。在义务教育生物学课程标准(2011年版)中,有一些认知心理动词,像“了解、理解、应用”,这些词语不可观察、测量,没有具体的程度标准,这就需要分解或解析认知心理动词,用外显的、可观察的行为动词来呈现。例如:可以把“了解”分解为“说出、识别、列出、列举、举例说出、描述”等行为动词。③ 用与行为动词相匹配的行为条件呈现教学活动。行为条件是指影响学生产生学习结果的特定的限制或范围等,教师应结合学情(学生状况、学校条件等)来确定行为条件。如“观察实验”“借助表格”“阅读课文”“观察多媒体演示”等。初中生物学课堂上认知条件主要有三种:一是教师的讲解、指导、提供材料、利用多媒体创设情境等;二是自主学习,主要指阅读课文,观察图片与实验、课外探究等;三是交互学习,如小组讨论、合作探究、师生对话等。④ 用先于教学活动的评估任务去验收目标达成的情况。要让学生做到哪一步?准确无误吗?怎样评估检查?教师都要做到心中有数,这样,课堂上学习目标的落实、达成度才会比较高。

通过培训,要让教师掌握课程标准分解的程序。课程标准分解的程序比较复杂,培训中通过“描述种子萌发的条件和过程”这一课程标准内容的分解过程,引导教师掌握课程标准分解的具体步骤。这些步骤通常包括:① 寻找关键词。从一条课程标准中找出行为动词和这些动词所指向的核心概念(名词),或修饰它们的形容词、副词等修饰词和规定性条件,作为关键词,并予以分类。如“描述种子萌发的条件和过程”的动词是描述、说出,动词指向的核心概念是“(种子的)结构、(种子萌发需要的)外界条件、(种子萌发的)过程”,它们都是这一标准的关键词。② 扩展或剖析关键词。将上述关键词予以扩展或剖析,如上述内容标准中的关键词剖析:种子的结构――植物种子基本一致的结构、植物种子形态结构上的差异;种子萌发需要的条件――种子萌发的必要条件、种子萌发的外界条件;种子萌发的过程――萌发过程中胚各部分的变化。描述――说出、叙述。③ 形成剖析图(图1)。④ 叙写学习目标。

在培训中再通过一个范例呈现,让教师巩固分解课程标准的技能和步骤。

例:说明单细胞生物可以独立完成生命活动(课程标准表述)。

① 寻找关键词。

其中行为动词为说明,行为动词所指向的核心概念是单细胞生物生命活动。

② 扩展和剖析核心概念。

单细胞生物:单细胞生物的常见种类和分布,草履虫是常见的单细胞生物。

生命活动:运动、取食与消化、排泄、呼吸、生殖、对环境变化的反应等。

③ 扩展和剖析行为动词。

说明:说出,识别,概述,探究(表1)。

④ 确定行为条件(表2)。

⑤ 确定行为程度(表3)。

⑥ 写出学习目标。

(1) 阅读课本能说出单细胞生物的种类和分布,单细胞生物生命结构的特点;

(2) 观察草履虫的形态结构图,识别草履虫的形态结构,重点是与运动、消化、呼吸、排泄等生命活动相关的结构名称;

(3) 在阅读和分析的基础上,概述草履虫的运动、取食与消化、排泄、呼吸、生殖和对环境变化的反应等生命活动,说出单细胞生物可以独立完成生命活动的特点;

发育生物学概述范文5

论文摘要: 不同的知识有其不同的类型特点。知识学习过程中,如果能把握住不同知识的特点,采用相应的教学和学习策略,这将对高中物理教学有一定的促进作用。本文就知识分类学说在高中物理教学中的应用谈谈笔者的看法。

认知心理学家对知识类型进行了广义的划分,把它们分为两大类和三亚类。两大类即陈述性知识和程序性知识;三亚类指除把陈述性知识作为第一类知识之外,把程序性知识再划分为对外处理事物的智慧技能和对内用于支配和调节的认知策略。

在学习的第一阶段,必须保证符号所表示的新信息(事实、概念、规则等)进入学生原有认知结构的适当位置,这也就是我们所说的理解。在学习的第二阶段,如果是陈述知识,我们必须保证它们通过复习得到合理组织,使之有利于提取和利用。如果要转化为办事的技能,则必须保证它们在充分的变式条件下得到适当练习,以便于它们日后在新的变化环境中应用。一般认为广义知识的学习经历了陈述性知识的习得阶段、陈述性知识的巩固和陈述性知识向程序性知识转化阶段、程序性知识在新情境中的迁移和应用等三个阶段。

1.高中物理陈述性知识的习得阶段

在进行高中物理学习时,学生所学习的物理概念、物理规律、物理观念及物理方法等首先都是作为陈述性知识习得的。认知心理学认为,陈述性知识学习的核心是在于建立两种联系:新知识与原有知识之间的联系,即外部联系;新知识内部之间的联系,即内部联系。

直观和概括是物理新知识习得的两种方式。直观是从学生的直观经验从发,提供知识学习的例证。例如,在力的学习过程中给学生提供以下对推、拉、挤、压等几个事例,让学生进行分析。以这些经验为引导概括出力的概念:力是物体间的相互作用。同化是另一重要的学习方式。同化就是把新知识纳入已有知识结构,使原有知识得到丰富和发展。同化方式有下位学习和上位学习。在学习力的概念之后再学习常见的三个力及其它形式的力的概念就属于下位学习。学习过力、速度、加速度后再学习矢量的概念,这是上位学习。

2.陈述性知识的巩固阶段

陈述性知识学习的难点大多不在于理解而在于保持,遗忘是学习的天敌。这时教师应指导学生培养良好的学习习惯,教给他们学习策略。常用的学习策略有以下几种:

(1)复述策略。复述策略,就是学生为了记住知识内容而不断积极重复的过程。这种重复是积极的重复,在复述过程中头脑应处于活跃的状态。

(2)精加工策略。精加工策略,主要是教学生学会整理、记忆具体的知识点。如对比策略可以使学习者在概念、规则的学习过程中通过对比找出细微差别,鉴别异同。

(3)组织策略。组织策略是对所学知识的重新编码学习。组织策略的基础是学生要知道知识间的逻辑关系,这样才能对知识进行重组、重构。学生如果能有效地对知识重新构建,可以说学生就已经真正掌握了所学习的知识。

3.陈述性知识向程序性知识转化

陈述性知识向程序性知识转化的重点在于应用。为促进陈述性知识转化为程序性知识,教师还要提供相应的变式练习,促使知识转化为技能。变式练习的关键在于应用情境、方式等要发生变化,而不是单纯地让学生套用和模仿。

4.知识分类学说对高中物理教学的指导意义

(1)在新课教学方面。新课的导入要能引起全体学生的注意与预期。另要了解学情,根据学生的知识储备情况进行先行组织。先行组织的材料要有针对性和引领性。

(2)在学法指导方面。学会学习是高中物理新课改的目标之一。认知策略本身就是一种程序性知识,只有学生在学习过程中不断地应用它,学习策略才能对学习有促进作用。物理学科本身就具有很强的逻辑性,因而通过学习策略的应用促进学生知识记忆长久、理解深刻、知识结构合理。

(3)在知识的迁移方面。在物理知识的学习过程中变式练习对知识掌握有巩固作用,同时我们更要注意到练习的目的不仅仅是让学生会做题。这里变式练习的重要作用在于促进陈述性知识向程序性知识转化。

(4)学业测评方面。按布卢姆的认知领域学习目标分类学说,把知识学习结果分为“识记”、“理解”、“应用”、“分析”、“综合应用”、“评价”这六个层次。这个学说指导着我们课程教学目标的制定。

笔者认为,只有给知识的性质先定位,而后选择教法和学法才具有针对性,测评的内容也才具有科学性,测评的结果才具有可信度。因而,知识分类学说对高中物理教学的指导意思是明显的。

[参考文献]

1.陈 刚等《自然学科学习与教学设计》(上海教育出版社 2005.9:100)

2.皮连生《智育心理学》(人民教育出版社 1996.4:111)

发育生物学概述范文6

关键词:教学内容;适切性;认知能力;生活经验;学科思维;先备知识

教学内容适切性是教学内容选择、组织、表达与学生的学习准备之间的适合性质和程度.学习准备是指学生原有的知识水平或心理发展水平对新的学习的适应性[1].基于教学内容适切性的高中物理教学案例研究,就是要解决教学内容的适切性问题.

加速度是运动学中极为抽象的概念,赵凯华明确指出:“这是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念.”[2]著名哲学家罗素评价道:“加速度的基本重要性,也许是伽利略所有发现中最具有永久价值和最有效果的一个发现.”爱因斯坦指出:“今天我们难以估量,在精确地建立加速度概念的公式并且认识它的物理意义时,该显示出多么大的想象力.”[3]如何搞好加速度等核心概念教学,引导学生避免高一刚入学就出现物理学业上的新两极分化门槛,需要智慧和方法.

一、教学内容要与学生一般认知能力相适切

不同个体的一般能力在表现早晚、发展水平、认知结构以及不同性别等方面表现出极大差异,教学内容要以大多数学生认知发展水平的一般特点为基础,选择、组织、设置恰当的形式呈现相应的学习内容.“基础性”是评价教学内容与学生一般认知能力适切性的一个重要指标,同时,教学内容应尽量满足不同层次学生的发展需求,实现每个学生都得到最大限度发展的学科教育,着力做到在满足促进学生全面充分发展的同时又满足“层次性”要求;根据维果茨基最近发展区理论,教学必须超越学生已有水平,走在发展的前面[4]120,因此教学素材选择、组织、表达要为创设最近发展区服务.

从初中的定性、具体、感性到高中的定量、抽象、理性,物理课程跳跃很大.

高一是学生的抽象逻辑思维由经验型向理论型水平转化的关键期,到了高二这种转化初步完成[4]118.但刚入学的高一学生的抽象思维在很大程度上还属于经验型,他们的抽象逻辑思维需要感性经验的直接支撑,因此,在高一要搞好高中与初中课程衔接,促进学生由经验型向理论型水平转化.

加速度是在研究落体运动规律时提出来的,当时还没涉及减速运动.关于“自由落体”整个概念形成过程中,一共有6次重要进展.学者研究表明,学生与物理学家共同体掌握“自由落体运动”都经历了渐进期、高原期和突变期[5],因此,加速度概念的教学不能一步到位,它必须经过一系列的渐进式学习与问题解决才能完成.

由于学生物理学习的进程与人类研究物理学的进程相似,这就要求教育者在给学生引入新科学学习内容之前,必须搞清历史上科学家探索内容的过程、遇到的困难和怎样克服这些困难的,搞清科学发展过程中与该学习内容相关的各种错误的前科学概念、观念,为学生设计出能够经历科学探究活动和过程的课程实施计划和结构.基于此,《新概念高中物理读本・第1册》[6]第一章“质点运动学”前五节分别是:“过程 变化率及其图解表示、运动及其时空描述、速度 加速度、 质点的直线运动、矢量”, 这样既先补充了学生数学方面准备的缺陷,又为化解平均速度、瞬时速度和加速度的教学难点做好了铺垫,针对单向的直线运动来定义速度,与初中物理很好地衔接起来,淡化了位移、速度和加速度的矢量性,其编排思路与思想值得我们感悟与借鉴.

关于加速度,在不同的学习阶段,解决的主要问题不同,见表1.

在课程标准关于《运动的描述》学习中,笔者认为学生至少需跨越四个台阶:描述位置变化――矢量的台阶、平均速度――等效的台阶、描述速度变化快慢――比值定义法的台阶、用图像描述运动信息――图像物理意义的台阶.而在加速度的学习过程中均会涉及这四个台阶,跨过了这四个台阶,才能避免新入学就出现物理学业上的新两极分化.

粤教版必修1先重点搞懂加速到某一速度和由某一速度减小到0,至于由某一速度先减小到0后再反向加速类的问题,粤教版将其纳入必修2“竖直方向的抛体运动”中重点解决.粤教版的编排,更有助于分解加速度的学习台阶.

二、教学内容要与学生一般生活经验相适切

学生生活经验是课程教材开发的出发点,生活经验在教学内容中主要体现为素材选择和情境创设,选择教学素材、创设学习情境需要遵循目的性、真实性、多样性、均衡性四个原则.评价教学内容与学生一般生活经验的适切性也要从四个原则出发,使教学素材的选择和学习情境的创设不明显偏向某个群体,做到与学习内容的目的密切相关、与学生日常生活中经历的或者所闻所见的现象等生活经验真实相符、与学生生活经验的多样性相连.

各学科课程标准都强调学生生活经验的重要性,物理教学特别强调凸显从生活走向物理,强调情境创设的生活性,努力做到“复杂问题简单化,简单问题理性化,理性问题具体化”.教学内容应有利于引导学生利用已有的知识与经验,主动探索知识的发生与发展.提供给学生的素材是越贴近学生生活、联系社会实际等越熟悉越典型的素材越适切.素材过多会淹没物理问题的主题和本质,关键要对展示的素材进行深度挖掘,尽量用情境熟悉、现象典型、源于生活的素材凸显物理问题的本质.高一学生积累了丰富的运动素材,如有观察飞机飞过上空的感觉、骑自行车上坡减速(下坡加速)体验、跑步起跑加速的经历、公交车启动与刹车(缓缓进站与紧急刹车)等乘车的经历与体验、乘坐扶梯(电梯)的经历与体验、观察到摩托车比卡车启动快.引用看似熟悉的素材,如从电视里才能间接感知火箭发射、赛车的启动用于教学,效果不会很好,而对大多数农村中学的学生而言,通过电视也很难感知火车加速、飞机降落,人教版必修1编入了“汽车和火车的速度都在增加,但速度增加的快慢不一样”的素材,其均衡性弱,并不适合于大多数学生.而粤教版利用“飞机匀速飞行、汽车从静止启动、运动员冲刺后的速度变化”三个素材较好地凸显了素材应用的目的性、真实性、多样性和均衡性.

三、教学内容要与学生具体学科思维特点相适切

评价教学内容总是与具体学科相关,不同具体学科具有自身的(信息加工、理解、记忆和交流有关的心理活动)学科思维特点.同时,与一般认知能力一样,具体学科思维发展也表现出一般性和个体差异性,同时按照维果茨基的最近发展区理论,也要考虑到发展性.因此,教学内容与具体学科思维特点适切性的评价指标,也从“基础性、层次性和发展性”等三个方面进行:基础性指教学内容应该符合相应学科大多数学生的学科思维特点;层次性指教学内容应该考虑到相应学科不同学生思维发展特点的个体差异;发展性指教学内容要为相应学科不同思维水平的学生均预留发展空间.

思维是智力与能力的核心,物理思维是物理智力活动的核心.物理思维不仅具有抽象性,而且具有形象性,形象思维是物理思维的先导,抽象思维是物理思维的核心,在具体的物理思维中往往两种思维同时并存,并且相互作用、相互补充[7].高中物理研究对象多,动态思维多,理想模型多,所涉及的研究对象和研究过程多是利用理想化的方法建立理想化的研究对象和理想化的研究过程.因此,应在初中学生已有的初步分析、概括能力的基础上,突出抽象、概括,以及科学推理能力的培养.

四、教学内容要与学生具体学科先备知识技能相适切

建构主义认为,学生具有丰富的知识经验,往往能够借助已有知识经验和相应的认知能力,对某些没有见过的问题形成合乎逻辑的假设,并做出某种解释.在教育教学中应该将学生已经具有的先备知识技能作为新内容的生长点,引导学生在已有知识经验基础上学习新知识技能.因此,组织教学内容时,要事先了解学生原有认知结构中知识经验的状态,帮助学生加强新旧知识经验之间的联系.

高一开始就是运动学,涉及六个物理量和大量矢量,数学跟不上,且物理学习中的矢量、斜率、三角函数、几何都是先于数学的学习.“位移”“平均速度”的概念与初中所获得“路程”“速度”是标量这一前概念有较大的思维跨度.接着还要跨越“瞬时速度”和“加速度”的门槛,整章难度极大.高中与初中物理对应的物理量(概念)的主要差异见表2.

弄清为什么要引入平均速度,对把握平均速度学习的难度与广度非常重要.事实上,对于非匀变速以外的曲线运动,平均速度是不能描述物体运动的平均快慢的.笔者认为高中阶段学习平均速度主要基于以下六点:一是为粗略地描述物体空间位置变化快慢的需要;二是理解瞬时速度概念的需要;三是求瞬时速度的需要;四是推导匀变速直线运动的位移-时间公式;五是理解s-t图像图线割线和切线斜率的需要;六是研究匀变速运动的需要.其中前四个需要是基本需要.

弄清为什么要引入(平均)加速度,同样非常重要.笔者认为高中阶段学习平均加速度主要基于以下五点:一是描述速度变化快慢的需要;二是理解瞬时加速度概念的需要;三是理解v-t图像图线割线和切线斜率的需要;四是研究匀变速直线运动的需要;五是研究匀变速曲线运动的需要.其中前四个需要是基本需要.

学习运动的描述时的主要思维障碍是相关概念的干扰.一是在学习物理概念时,学生常常不能区分相邻、相近的物理概念,如速度、加速度,考试中仅30%左右的学生能正确区分速度和加速度的概念.二是前科学概念的干扰,如初中《怎样比较运动的快慢》学过的速度对高中《运动快慢的描述》平均速度概念的干扰.学生对“加速”一词已有的认识,对正确理解加速度的概念会起干扰作用,为了防止“加速”对理解加速度带来困惑,笔者在引导学生学习加速度的定义有意强调,加速度也叫作速度的变化率,并在板书中着力凸显,即a=.

由于“加速度”的内容编在“力学”之前,因此,对加速度矢量性的认识就更困惑.各版本对加速度为什么有方向均没说清楚.笔者认为加速度矢量性教学可像《新概念高中物理读本》一样,先淡化处理,事实上伽利略当时研究落体运动规律提出加速度的概念时,并没有意识到加速度是矢量.也可按以下四步解决:第一步,设计问题串:一物体静止在水平面上,以加速度1m/s2做匀加速运动,10s后的速度是多大?若不指明加速的方向,能判断10s末物体的运动方向吗?若向东加速,则10s末物体向哪个方向运动?第二步,引导学生得出加速度不仅有大小,还有方向,是矢量;第三步,再以直线运动为例,说明加速运动、减速运动加速度的方向与运动方向的关系;最后,用人教版的素材,分析速度变化的方向与加速度方向的关系.

参考文献:

[1]王晓丽,等.教材适切性评价指标体系的理论及实证研究[J].课程・教材・教法,2014(10):40.

[2]赵凯华,罗蔚茵.新概念物理教程・力学[M].北京:高等教育出版社,2006:18.

[3]中华人民共和国教育部师范司.运动学[M].北京:人民教育出版社,1999:22-23.

[4]李秉德.教学论[M].北京:人民教育出版社,1991.

[5]母小勇,马娜.学生与物理学家共同体概念形成过程相似性[J].课程・教材・教法,2015(3):73.