初中核心概念的教學(xué)

初中核心概念的教學(xué)第一頁，共五十四頁，2022年，8月28日一、初中生物課程必須重視核心概念的教學(xué)

㈠發(fā)達(dá)國家的教育改革高度關(guān)注核心概念的教學(xué)（張穎之、劉恩山:核心概念在理科教學(xué)中的地位和作用——從記憶事實向理解概念的轉(zhuǎn)變.教育學(xué)報，2010.1)：赫德(Hurd)：組成科學(xué)課程中的概念和原理應(yīng)該能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科的概貌,是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分,它們被稱為核心概念(keyconceptsorrepresentativeideas)；第二頁，共五十四頁，2022年，8月28日

戴伊(Day)：核心概念是某個知識領(lǐng)域的中心,雖然不是所有人都接受了這些知識,但它們卻獲得了廣泛的應(yīng)用,而且這些知識還能經(jīng)得起時間的檢驗；

費德恩(Feden)：核心概念是一種教師希望學(xué)生理解并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息之后,仍然能應(yīng)用的概念性知識,并且他們認(rèn)為核心概念必須清楚地呈現(xiàn)給學(xué)生；第三頁，共五十四頁，2022年，8月28日埃里克森(Erickson)：核心概念是指居于學(xué)科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關(guān)鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間,源于學(xué)科中的各種概念、理論、原理和解釋體系,為領(lǐng)域的發(fā)展提供了深入的視角,還為學(xué)科之間提供了聯(lián)系。埃里克森：《基于概念的課程與教學(xué)——超越事實的教學(xué)》

第四頁，共五十四頁，2022年，8月28日中小學(xué)教材也設(shè)置了專門的攔目突出核心概念例1.高中:BSCS藍(lán)本第8版

第4章自養(yǎng)：從非生命環(huán)境中獲取能量這些生物怎樣從它們的環(huán)境中獲得能量?沒有植物動物能生存嗎?

第五頁，共五十四頁，2022年，8月28日在章的末尾處有“本章要點”攔目小結(jié)（略）核心概念（KeyConcepts）用下面的概念畫出概念圖，盡可能多地包含本章其它的概念。C3

氧化作用C4

光能自養(yǎng)生物卡爾文循環(huán)光呼吸化學(xué)能光合作用化能自養(yǎng)生物還原作用葉綠體加氧酶光能基質(zhì)光反應(yīng)類囊體概念復(fù)習(xí)（ReviewingIdeas）1.在光合作用中光能怎樣轉(zhuǎn)換成ATP和NADPH?2.卡爾文循環(huán)能在黑暗中進(jìn)行嗎?請解釋。3.光合作用對人類的重要意義包括哪些方面?第六頁，共五十四頁，2022年，8月28日例2.初中:HOLT-生命科學(xué)

第六章基因與基因技術(shù)以“被告申訴無罪，等待DNA檢測”的新聞報道創(chuàng)設(shè)情境

第七頁，共五十四頁，2022年，8月28日第一節(jié)基因的特性左上角：核心概念（直譯是要學(xué)的詞匯）DNA胸腺嘧啶核苷酸鳥嘌呤腺嘌呤胞嘧啶教學(xué)目標(biāo)（直譯是你將做什么）描述DNA分子的基本結(jié)構(gòu)。解釋DNA分子是如何復(fù)制的。解釋孟德爾遺傳定理的幾個例外。

第八頁，共五十四頁，2022年，8月28日

㈡我國理科新課程的深化將高度關(guān)注核心概念的教學(xué)高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)已明確提出核心概念的教學(xué)目標(biāo)，義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)也明確提出概念是重要的知識目標(biāo)，很可能還要進(jìn)一步提出核心概念的教學(xué)要求。初中

數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、英語、地理、科學(xué)等各門學(xué)科小學(xué)

數(shù)學(xué)、科學(xué)等學(xué)科核心概念教學(xué)研究與論文涉及各個學(xué)科第九頁，共五十四頁，2022年，8月28日二、什么是核心概念

事實性知識

概念性知識

程序性知識

A

CB科學(xué)知識第十頁，共五十四頁，2022年，8月28日1.事實性知識觀察事實

實驗事實

感覺知覺

直覺表象

以觀察記錄為基礎(chǔ)，在一定的科學(xué)概念框架中對觀察現(xiàn)象的解釋

描述科學(xué)事實

果皮有三層動脈血紅色，靜脈血紫色第十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日用詞語來表現(xiàn)

有內(nèi)涵和外延

內(nèi)涵外延的寬窄度相反反映客觀對象的本質(zhì)屬性的思維形式：如光合作用

概念2.概念性知識外延內(nèi)涵概念對象本質(zhì)屬性總和

適合概念的對象范圍

第十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日重要的生物學(xué)概念重要的生物學(xué)原理重要的生物學(xué)理論重要的生物學(xué)模型⑴學(xué)科的核心概念：構(gòu)成學(xué)科的最基本的、最主要的、最重要的概念核心概念核心概念第十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日3.程序性知識實驗操作程序

科學(xué)探究基本程序

顯微鏡的操作規(guī)程

第十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)理解1三、為什么要關(guān)注核心概念的教學(xué)

記住概念名稱或定義深度的、高層次的學(xué)習(xí)知道或認(rèn)識事實膚淺的、低層次的學(xué)習(xí)

概念理解性學(xué)習(xí)第十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日

美國高中數(shù)學(xué)與科學(xué)先修學(xué)習(xí)項目委員會的專家杰瑞·P·戈勒博等人在《學(xué)習(xí)與理解》（教育科學(xué)出版社，2008.6）中用較大篇幅闡述了人類學(xué)習(xí)的七個原則原則1——“原理性概念知識”原則：當(dāng)新知識和現(xiàn)有知識圍繞著學(xué)科的主要概念和原則被組織的時候，會促進(jìn)理解性學(xué)習(xí)。第十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日認(rèn)識洋蔥表皮細(xì)胞

認(rèn)識口腔上皮細(xì)胞

理解細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位

例如事實學(xué)習(xí)概念學(xué)習(xí)抽象思維第十七頁，共五十四頁，2022年，8月28日兩種學(xué)習(xí)認(rèn)知過程比較概念學(xué)習(xí)

事實學(xué)習(xí)

分析綜合、歸納演繹、抽象概括、判斷推理需要比較深刻的理解

回憶、描述、列出、舉例、釋義、區(qū)分不需要太多的理解第十八頁，共五十四頁，2022年，8月28日

如美國學(xué)者認(rèn)為指出植物體主要組成部分的名稱屬于事實學(xué)習(xí)；而了解每一部分由于其結(jié)構(gòu)不同而起到了不同的作用，發(fā)揮不同的功能則是概念學(xué)習(xí)的核心部分。（轉(zhuǎn)引自張穎之,劉恩山：教育學(xué)報2010.1）第十九頁，共五十四頁，2022年，8月28日

1.

追求對事實的記憶，忽視對概念的理解。在考試時也經(jīng)常考學(xué)生對事實的記憶情況。

2.注意記憶概念術(shù)語定義，忽視對概念的深層理解；

3.雖然注意了概念教學(xué)，但教學(xué)注意力沒有集中在核心概念上，而是放在次要概念上；

4.關(guān)注孤立概念的學(xué)習(xí)，淡化了以核心概念為中心的概念體系的建構(gòu)。

傳統(tǒng)初中生物教學(xué)中常見偏差第二十頁，共五十四頁，2022年，8月28日全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

21義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)所確立的三維目標(biāo)第一個維度就是知識目標(biāo)，而概念構(gòu)成了知識的主體。只有較好地進(jìn)行概念的教學(xué)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)才能得到全面發(fā)展。

核心概念的掌握和應(yīng)用水平的高低決定了一個人科學(xué)素養(yǎng)的高低

第二十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日二、課程具體目標(biāo)

知識獲得有關(guān)生物體的結(jié)構(gòu)層次、生命活動、生物與環(huán)境、生物進(jìn)化以及生物技術(shù)等生物學(xué)基本事實、概念、原理和規(guī)律的基礎(chǔ)知識。獲得有關(guān)人體結(jié)構(gòu)、功能以及衛(wèi)生保健的知識，促進(jìn)生理和心理的健康發(fā)展。知道生物科學(xué)技術(shù)在生活、生產(chǎn)和社會發(fā)展中的應(yīng)用及其可能產(chǎn)生的影響。義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)摘錄第二十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日2科學(xué)思維能力的發(fā)展也是科學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容，尤其是抽象邏輯思維能力，概念學(xué)習(xí)是發(fā)展學(xué)生抽象邏輯思維能力的必要途徑之一。第二十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日1圍繞核心概念組織概念活動⑴通過概念活動來加深學(xué)生對核心概念的理解，而不是僅僅記住事實性知識或一般概念的名稱

四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué)

第二十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日例如:七上第4章知識的類型

核心概念一般概念事實性知識食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動人和動物的食物最終來源于綠色植物吃與被吃關(guān)系植食性動物肉食性動物雜食性動物人類食物與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系破壞食物鏈的危害食物鏈與生態(tài)平衡的關(guān)系昆蟲吃植物青蛙吃昆蟲蛇吃青蛙鷹吃蛇生物防治利用灰喜鵲防治松毛蟲有害物質(zhì)通過食物鏈積累（生物富集）DDT的富集第二十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日

所以我們必須圍繞這些核心概念來組織概念活動，不能停留于事實的掌握或停滯于一般概念的分析上概念的認(rèn)知屬于高級認(rèn)知，離不開思維，需要抽象過程，需要深度的學(xué)習(xí)理解。其認(rèn)知過程主要包括歸納與演繹、分析與綜合、抽象與概括、判斷與推理等。第二十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日歸納式教學(xué)演繹式教學(xué)教師呈現(xiàn)可以推導(dǎo)出普遍性原理的具體材料給每位學(xué)生獨立的時間觀察有關(guān)普遍性原理的資料給學(xué)生顯示含有普遍性原理的正例、反例使學(xué)生先關(guān)注關(guān)鍵屬性，然后注意非關(guān)鍵屬性5.學(xué)生歸納出要學(xué)習(xí)的普遍原理6.運用普遍性原理來區(qū)別正例、反例教師介紹將要學(xué)習(xí)掌握的普遍性原理教師回顧與任務(wù)相關(guān)的事實、規(guī)則和動作程序，它們是形成普遍性原理所需要的學(xué)生提出一個問題，設(shè)計一個假說，或作出涵蓋普遍性原理的預(yù)測性想法收集和考察資料、事件、材料或物品，以驗證預(yù)言對驗證的結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論，即是否支持所觀察的資料根據(jù)考察情況，重新定義和修改最初介紹的普遍性原理（自加里·D·鮑里奇著，易東平譯：《有效教學(xué)方法》，江蘇教育出版社，2002，12，p.193，略有修改）第二十七頁，共五十四頁，2022年，8月28日

蘇科版教材中歸納學(xué)習(xí)的例子——探究鳥類適應(yīng)飛行生活的主要特征。

蘇科版教材中演繹學(xué)習(xí)的例子——人類的性別決定。教材先告訴學(xué)生人體23對染色體中有1對性染色體，女性是XX，男性是XY。然后提出問題人類的性別是是怎樣決定的呢？接著要學(xué)生分析圖21-6，通過分析得出結(jié)論。實際上是用分析圖的方法驗證教材的結(jié)論。再如昆蟲一節(jié)的討論專欄中“如果給你一個不知名的小動物，你能快速準(zhǔn)確地判斷它是不是昆蟲嗎？說出你的判斷依據(jù)?！币彩堑湫偷难堇[學(xué)習(xí)。

第二十八頁，共五十四頁，2022年，8月28日1圍繞核心概念組織概念活動⑵及時地以恰當(dāng)方式給核心概念下定義，并在概念運用中強化對定義的理解（包括內(nèi)涵與外延兩個方面）。

四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué)

第二十九頁，共五十四頁，2022年，8月28日1圍繞核心概念組織概念活動⑶以核心概念為中心，采用恰當(dāng)?shù)姆绞浇?gòu)概念體系。使用蘇科版教材要特別注意信息庫的使用策略，應(yīng)該利用信息庫促進(jìn)學(xué)生對概念體系的建構(gòu)。

四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué)

第三十頁，共五十四頁，2022年，8月28日第三十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日層級1層級2層級3層級4諾瓦克的概念圖模型第三十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日2恰當(dāng)選擇概念獲得的形式來設(shè)計教學(xué)

四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué)

第三十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日以感覺、知覺和表象為基礎(chǔ)，通過分析綜合、抽象概括等思維活動，從個別到一般,從具體到抽象，逐步把握一類事物的本質(zhì)的過程。

以定義形式直接向?qū)W習(xí)者揭示新概念的共同關(guān)鍵特征，學(xué)習(xí)者利用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的適當(dāng)觀念，理解新概念，并納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而獲得新概念的意義。概念形成概念同化

美國著名教育心理學(xué)家奧蘇貝爾提出學(xué)生獲得概念主要有兩種形式：學(xué)生大部分概念的獲得方式第三十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日3高度重視前科學(xué)概念與錯誤概念對概念掌握的影響，促成學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變

四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué)

第三十五頁，共五十四頁，2022年，8月28日

概念轉(zhuǎn)變是指：學(xué)生原有概念改變、發(fā)展和重建的過程，即學(xué)習(xí)者由前科學(xué)概念向科學(xué)概念，由誤解概念向正確概念轉(zhuǎn)變的過程。指個體原有的某種知識經(jīng)驗由于受到與它不一致的新經(jīng)驗的影響而發(fā)生的重大改變。

例如有些學(xué)生誤認(rèn)為“動脈血”就是在動脈里流動的血，經(jīng)過學(xué)習(xí)發(fā)生概念轉(zhuǎn)變，懂得動脈血是經(jīng)過肺部氣體交換以后含氧量比較高的血液。第三十六頁，共五十四頁，2022年，8月28日鄱斯納（Posner，1982）學(xué)生的錯誤概念常常是難以改變的,教育的目的是要改變錯誤概念，要回答兩個問題：⑴原有的概念及其結(jié)構(gòu)（又叫“概念生態(tài)”）中什么特征妨礙學(xué)生對新概念的選擇；⑵一個核心概念在什么樣的條件下被另一個概念所取代。學(xué)習(xí)是一項理性活動，是理解和接受概念的過程，是一種探究。學(xué)生必須依據(jù)證據(jù)對學(xué)習(xí)的對象進(jìn)行判斷。教師應(yīng)是“科學(xué)思維的模范”；強調(diào)實驗室的作用第三十七頁，共五十四頁，2022年，8月28日

泰森指出了概念轉(zhuǎn)變的途徑是：⑴

概念的豐富（擴(kuò)展）：新知識的納入補充了現(xiàn)有知識，通過積累的方式使這些知識發(fā)生變化。如生物學(xué)中鳥類的概念，小學(xué)以前沒有包括家禽，初中鳥類概念便要增加家禽；

一般說概念的豐富（擴(kuò)展）較容易實現(xiàn)。⑵概念的重建（修訂）：新獲得的信息與現(xiàn)有的信念、假定或有關(guān)理解之間存在著沖突，因而要對對立的理解作出調(diào)整。第三十八頁，共五十四頁，2022年，8月28日原有概念豐富擴(kuò)展新概念類比新概念重新解釋新概念原有概念認(rèn)知沖突(預(yù)測-經(jīng)驗)認(rèn)知沖突(師生觀點)認(rèn)知沖突(學(xué)生不同觀念)新概念新概念新概念第三十九頁，共五十四頁，2022年，8月28日概念教學(xué)模式舉例⑴NN三步教學(xué)模式揭示學(xué)生誤解概念引入相沖突的科學(xué)概念鼓勵學(xué)生評價新觀念⑵學(xué)生概念轉(zhuǎn)變5段教學(xué)模式確定探討方向

引出學(xué)生想法

學(xué)生想法重組

應(yīng)用新的想法

回顧想法的改變

有興趣的老師可以參考⑴蔡鐵權(quán)、姜旭英《新編科學(xué)教學(xué)論》，劉恩山《生物學(xué)教學(xué)論》。第四十頁，共五十四頁，2022年，8月28日4高度重視探究、實驗、表象在概念學(xué)習(xí)中的作用

四、怎樣進(jìn)行核心概念的教學(xué)

第四十一頁，共五十四頁，2022年，8月28日初中學(xué)生思維發(fā)展的特征從形象思維向抽象邏輯思維轉(zhuǎn)變，抽象的邏輯思維有了發(fā)展，逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，但很大程度上還屬于經(jīng)驗型的，在認(rèn)識事物和考慮問題，還經(jīng)常需要具體的感性經(jīng)驗來支持，具體形象成分還起作用，甚至是重要作用，還有較大的片面性。在初中生物學(xué)習(xí)中表現(xiàn)尤為明顯，思維常需要表象作為基礎(chǔ)。第四十二頁，共五十四頁，2022年，8月28日

⑴加強探究、實驗、觀察和直觀教學(xué)，給學(xué)生的思維提供素材例如對于呼吸概念的理解，需要一系列的觀察與實驗來支撐：觀察人體呼吸系統(tǒng)、觀察呼吸運動、分析吸入氣體與呼出氣體的成分含量等。問題是我們要克服為實驗而實驗，為探究而探究的弊病，注重將實驗與核心概念的學(xué)習(xí)銜接起來。第四十三頁，共五十四頁，2022年，8月28日比如分析吸入氣體與呼出氣體的成分含量的實驗，一定要在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上分析氣體發(fā)生變化的原因，從而深刻理解呼吸作用。如果停留于記憶結(jié)論，就對概念的獲得非常不利。第四十四頁，共五十四頁，2022年，8月28日

⑵要注意圍繞核心概念選擇、設(shè)計、實施探究、實驗與直觀活動特別是自主處理教材時要特別注意例1.美國HOLTLifeScience的