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1、核心概念的教学,胡 明(苏科版教材编写组),初中生物,扬州,一、初中生物课程必须重视核心概念的教学,发达国家的教育改革高度关注核心概念的教学（张颖之、刘恩山:核心概念在理科教学中的地位和作用从记忆事实向理解概念的转变.教育学报，2010.1)：赫德(Hurd)：组成科学课程中的概念和原理应该能够展现当代学科的概貌,是学科结构的主干部分,它们被称为核心概念(key concepts or representative ideas)；,戴伊(Day)：核心概念是某个知识领域的中心,虽然不是所有人都接受了这些知识,但它们却获得了广泛的应用,而且这些知识还能经得起时间的检验；费德恩(Feden)：核心
2、概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且他们认为核心概念必须清楚地呈现给学生；,埃里克森(Erickson)：核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系。,埃里克森：基于概念的课程与教学超越事实的教学,中小学教材也设置了专门的拦目突出核心概念,例1.高中:BSCS蓝本第8版,第4章自养：从非生命环境中获取能量这些生物怎样从它们的环境中获得能量?没有植物动物能生存吗?,在章
3、的末尾处有“本章要点”拦目小结（略）核心概念（Key Concepts）用下面的概念画出概念图，尽可能多地包含本章其它的概念。C3 氧化作用C4 光能自养生物卡尔文循环 光呼吸化学能 光合作用化能自养生物 还原作用叶绿体 加氧酶光能 基质光反应 类囊体概念复习（Reviewing Ideas）1.在光合作用中光能怎样转换成ATP和NADPH?2.卡尔文循环能在黑暗中进行吗?请解释。3.光合作用对人类的重要意义包括哪些方面?,例2.初中:HOLT-生命科学,第六章 基因与基因技术 以“被告申诉无罪，等待DNA检测”的新闻报道创设情境,第一节 基因的特性左上角：核心概念（直译是要学的词汇）DNA
4、胸腺嘧啶核苷酸 鸟嘌呤腺嘌呤 胞嘧啶教学目标（直译是你将做什么）描述DNA分子的基本结构。解释DNA分子是如何复制的。解释孟德尔遗传定理的几个例外。,我国理科新课程的深化将高度关注核心概念的教学 高中生物课程标准已明确提出核心概念的教学目标，义务教育生物课程标准也明确提出概念是重要的知识目标，很可能还要进一步提出核心概念的教学要求。,初中 数学、物理、化学、生物、英语、地理、科学等各门学科小学 数学、科学等学科,核心概念教学研究与论文涉及各个学科,二、什么是核心概念,事实性知识,概念性知识,程序性知识,A,C,B,科学知识,1.事实性知识,科学事实,果皮有三层,动脉血红色，静脉血紫色,用词语来
5、表现,有内涵和外延,内涵外延的宽窄度相反,反映客观对象的本质属性的思维形式：如光合作用,概念,2.概念性知识,外延,内涵,概念对象本质属性总和,适合概念的对象范围,重要的生物学概念,重要的生物学原理,重要的生物学理论,重要的生物学模型,学科的核心概念：构成学科的最基本的、最主要的、最重要的概念,核心概念,核心概念,3.程序性知识,实验操作程序,科学探究基本程序,显微镜的操作规程,促进学生的学习理解,1,三、为什么要关注核心概念的教学,记住概念名称或定义,深度的、高层次的学习,知道或认识事实,肤浅的、低层次的学习,概念理解性学习,美国高中数学与科学先修学习项目委员会的专家杰瑞P戈勒博等人在学习与
6、理解（教育科学出版社，2008.6）中用较大篇幅阐述了人类学习的七个原则,原则1“原理性概念知识”原则：当新知识和现有知识围绕着学科的主要概念和原则被组织的时候，会促进理解性学习。,认识洋葱表皮细胞,认识口腔上皮细胞,理解细胞是生物体结构与功能的基本单位,例 如,事实学习,概念学习,抽象思维,两种学习认知过程比较,概念学习,事实学习,分析综合、归纳演绎、抽象概括、判断推理需要比较深刻的理解,回忆、描述、列出、举例、释义、区分 不需要太多的理解,如美国学者认为指出植物体主要组成部分的名称属于事实学习；而了解每一部分由于其结构不同而起到了不同的作用，发挥不同的功能则是概念学习的核心部分。（转引自张
7、颖之,刘恩山：教育学报2010.1）,1.追求对事实的记忆，忽视对概念的理解。在考试时也经常考学生对事实的记忆情况。2.注意记忆概念术语定义，忽视对概念的深层理解；3.虽然注意了概念教学，但教学注意力没有集中在核心概念上，而是放在次要概念上；4.关注孤立概念的学习，淡化了以核心概念为中心的概念体系的建构。,传统初中生物教学中常见偏差,全面提高学生的科学素养,2,1,义务教育课程标准所确立的三维目标第一个维度就是知识目标，而概念构成了知识的主体。只有较好地进行概念的教学，学生的科学素养才能得到全面发展。,核心概念的掌握和应用水平的高低决定了一个人科学素养的高低,二、课程具体目标 知识 获得有关生
8、物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、概念、原理和规律的基础知识。获得有关人体结构、功能以及卫生保健的知识，促进生理和心理的健康发展。知道生物科学技术在生活、生产和社会发展中的应用及其可能产生的影响。,义务教育生物课程标准摘录,2,科学思维能力的发展也是科学素养的重要内容，尤其是抽象逻辑思维能力，概念学习是发展学生抽象逻辑思维能力的必要途径之一。,1,围绕核心概念组织概念活动通过概念活动来加深学生对核心概念的理解，而不是仅仅记住事实性知识或一般概念的名称,四、怎样进行核心概念的教学,例如:七上第4章知识的类型,所以我们必须围绕这些核心概念来组织概念活动，不
9、能停留于事实的掌握或停滞于一般概念的分析上 概念的认知属于高级认知，离不开思维，需要抽象过程，需要深度的学习理解。其认知过程主要包括归纳与演绎、分析与综合、抽象与概括、判断与推理等。,（自加里D鲍里奇著，易东平译：有效教学方法，江苏教育出版社，2002，12，p.193，略有修改）,苏科版教材中归纳学习的例子探究鸟类适应飞行生活的主要特征。,苏科版教材中演绎学习的例子人类的性别决定。教材先告诉学生人体23对染色体中有1对性染色体，女性是XX，男性是XY。然后提出问题人类的性别是是怎样决定的呢？接着要学生分析图21-6，通过分析得出结论。实际上是用分析图的方法验证教材的结论。再如昆虫一节的讨论专
10、栏中“如果给你一个不知名的小动物，你能快速准确地判断它是不是昆虫吗？说出你的判断依据。”也是典型的演绎学习。,1,围绕核心概念组织概念活动及时地以恰当方式给核心概念下定义，并在概念运用中强化对定义的理解（包括内涵与外延两个方面）。,四、怎样进行核心概念的教学,1,围绕核心概念组织概念活动以核心概念为中心，采用恰当的方式建构概念体系。使用苏科版教材要特别注意信息库的使用策略，应该利用信息库促进学生对概念体系的建构。,四、怎样进行核心概念的教学,2,恰当选择概念获得的形式来设计教学,四、怎样进行核心概念的教学,以感觉、知觉和表象为基础，通过分析综合、抽象概括等思维活动，从个别到一般,从具体到抽象，
11、逐步把握一类事物的本质的过程。,以定义形式直接向学习者揭示新概念的共同关键特征，学习者利用原有认知结构中的适当观念，理解新概念，并纳入原有的认知结构，从而获得新概念的意义。,概念形成,概念同化,美国著名教育心理学家奥苏贝尔提出学生获得概念主要有两种形式：,学生大部分概念的获得方式,3,高度重视前科学概念与错误概念对概念掌握的影响，促成学生的概念转变,四、怎样进行核心概念的教学,概念转变是指：学生原有概念改变、发展和重建的过程，即学习者由前科学概念向科学概念，由误解概念向正确概念转变的过程。指个体原有的某种知识经验由于受到与它不一致的新经验的影响而发生的重大改变。例如有些学生误认为“动脉血”就是
12、在动脉里流动的血，经过学习发生概念转变，懂得动脉血是经过肺部气体交换以后含氧量比较高的血液。,鄱斯纳（Posner，1982）,学生的错误概念常常是难以改变的,教育的目的是要改变错误概念，要回答两个问题：原有的概念及其结构（又叫“概念生态”）中什么特征妨碍学生对新概念的选择；一个核心概念在什么样的条件下被另一个概念所取代。学习是一项理性活动，是理解和接受概念的过程，是一种探究。学生必须依据证据对学习的对象进行判断。教师应是“科学思维的模范”；强调实验室的作用,泰森指出了概念转变的途径是：概念的丰富（扩展）：新知识的纳入补充了现有知识，通过积累的方式使这些知识发生变化。如生物学中鸟类的概念，小学
13、以前没有包括家禽，初中鸟类概念便要增加家禽；一般说概念的丰富（扩展）较容易实现。概念的重建（修订）：新获得的信息与现有的信念、假定或有关理解之间存在着冲突，因而要对对立的理解作出调整。,概念教学模式举例,NN三步教学模式,揭示学生误解概念,引入相冲突的科学概念,鼓励学生评价新观念,学生概念转变5段教学模式,有兴趣的老师可以参考蔡铁权、姜旭英新编科学教学论，刘恩山生物学教学论。,4,高度重视探究、实验、表象在概念学习中的作用,四、怎样进行核心概念的教学,初中学生思维发展的特征从形象思维向抽象逻辑思维转变，抽象的逻辑思维有了发展，逐步占据主导地位，但很大程度上还属于经验型的，在认识事物和考虑问题，
14、还经常需要具体的感性经验来支持，具体形象成分还起作用，甚至是重要作用，还有较大的片面性。在初中生物学习中表现尤为明显，思维常需要表象作为基础。,加强探究、实验、观察和直观教学，给学生的思维提供素材 例如对于呼吸概念的理解，需要一系列的观察与实验来支撑：观察人体呼吸系统、观察呼吸运动、分析吸入气体与呼出气体的成分含量等。问题是我们要克服为实验而实验，为探究而探究的弊病，注重将实验与核心概念的学习衔接起来。,比如分析吸入气体与呼出气体的成分含量的实验，一定要在实验结果的基础上分析气体发生变化的原因，从而深刻理解呼吸作用。如果停留于记忆结论，就对概念的获得非常不利。,要注意围绕核心概念选择、设计、实
15、施探究、实验与直观活动 特别是自主处理教材时要特别注意,例1.美国HOLT Life Science 的实例,霍尔特科学技术生命科学,第一章有关科学方法的活动“你想什么？”在你的“科学笔记本”里根据你已经知道的回答下列问题：1.生命科学家使用什么工具?2.科学家用什么方法研究生命科学?“把它画出来”将正方形的纸折叠剪成5个几何图形，再用这些几何图象拼出书上鱼的图形。分析 3.拼得是否准确 4.如何检验自己解决问题的想法,左上角是核心概念和活动“核心概念”科学方法 变量假设 理论对照实验 技术“教学目标”描述科学方法评价实验设计解释图表中的信息解释科学知识为什么会变化左下是科学探究的程序右边标题是“像科学家一样思考”二级标题“科学方法”三级标题“科学是创造的过程”,二级标题“提出问题”三级标题：“真实世界问题”“进行精确的观察”,从HOLT生命科学的这个实例，可以看出:学习的预备性活动与正式学习过程中的活动都是围绕着核心概念设计和实施的，是为增强对核心概念的理解服务的。,例2.苏科版教材的实例,Thank you!,联系方式：,
