首页 > 文章中心 > 大概念教学的定义

大概念教学的定义

大概念教学的定义

大概念教学的定义范文第1篇

众所周知,数学概念是建立数学知识体系的基本要素,是数学判断、推理的基础,是培养学生数学能力和发展智力的起点。因此,概念教学历来是数学教学的重点内容之一。

就小学生而言,对数学概念的理解水平既是数学素养的基本体现,更关系到掌握数学知识的基础是否扎实。但是,鉴于小学生的知识基础和思维能力,小学课本对于许多数学概念并没有给出符合逻辑学要求的严格定义,但这并不意味着概念的呈现可以“生活化”,可以随心所欲,而同样应该体现数学的特性、数学的魅力。这种“数学的熏陶”能从小就给学生以逻辑的严谨性感受,这是其他学科所难以替代的。

数学概念的定义方式是多样的,在初等数学中用得最多的是属加种差定义。这是因为我们认识客观世界大多遵循从已知到未知,用已知解释未知,进而把未知变为已知的往复循环、逐步深入的过程。而属加种差的定义概念方式是对数学知识形成过程最好的诠释。另一方面,在同一数学知识体系中总会有一系列概念属于同一类型,例如,四边形平行四边形矩形、菱形正方形等。这些概念之间的外延存在包含关系,称之为属种关系。即前面的概念是后面概念的属概念、后面的概念是前面概念的种概念。因而,利用已知的属概念和其他已知的可用来表述种差的有关概念来解释未知的种概念便成为可能。

例如,“有一个角是直角的平行四边形是矩形(长方形)”这一定义表明,矩形是一种平行四边形,它和其他平行四边形的区别是“有一个角是直角”。

一般而言,在属加种差定义中指明了两点:①指出了一个更一般的概念(属概念),被定义的概念则是它的特例;②指出了被定义概念从属概念中划分出来所依据的属性(种差)。因而,属加种差定义可用公式表示为:属概念+种差=被定义概念。

基于上述理解,笔者认为对数学概念(即使是小学数学教学中的有关概念)下定义应该注意以下几个方面。

一、用属加种差的方式给概念下定义应选取与被定义的概念最邻近的属概念

如给“矩形”下定义,先要找到它的属概念。众所周知,平行四边形和四边形都可以作为矩形的属概念,但平行四边形是与矩形更邻近的属。在平行四边形这个属里,除了包含矩形这个种外,还包含其他种,所以还需要进一步找出矩形所具有的、区别于其他种的本质属性 ( 即种差) 。显然,“一个角是直角”是矩形最简单的一个种差。于是就有了“有一个角是直角的平行四边形叫做矩形”的定义。当然,“属概念一般应该与被定义概念是最邻近的”意味着也可以从较“远”的属概念出发定义,但这就导致需要更多的种差来区分不同的种概念。如作为矩形属概念的四边形,由于其外延更大,平行四边形、梯形等都是其种概念,因而,要区别于更多的其他种概念,从四边形出发定义矩形就需要找更多的种差,如“直角”就需要从一个增加到三个。由此不难理解,属概念与被定义的概念越邻近,种差就越简单。

由此可知,首先,从最邻近的属概念出发定义种概念可以最完美地体现数学知识的逻辑结构,更易使知识系统化。其次,根据学生的接受能力,在已知概念的基础上增加最少的知识所形成的新的概念在理解和掌握上会更容易些,会更有利于形成合理的认知结构。再次,用与被定义概念最邻近的属概念定义,使新概念有一个良好的归属,有利于概念的分类。试想,直接从四边形出发定义矩形,对四边形和特殊四边形的分类将出现何等尴尬的现象?

所以,用属加种差方式定义数学概念尽量不要越级选取属概念。

二、数学概念下定义要严谨

首先,不能用对生活常识概念的理解方式去理解数学概念。即一个数学概念的定义在顾及学生能够理解的同时,也应该考虑其严谨性。那种“我的课堂我做主”的随意性在这里是要不得的。例如,将汉语词典中的一些名词解释作为数学概念的定义就不是研究学问的好方法。

其次,给数学概念下定义必须简明。就是说,定义中不能包含可以互相经过推理而得出的属性。“种差”少了,无法刻画这个概念准确的内涵(导致外延扩大),当然不行;而多了同样不行,即使不矛盾也是累赘而不够简洁。因而,“种差不多也不少”也是下定义的基本要求。例如,将矩形定义为“四个角是直角的四边形”显然不够简明,因为用“有三个角是直角”这个“种差”就可以了。

三、定义数学概念既要尊重学生现实又要体现数学特性

众所周知,数学概念的定义是人为的,如同我们熟知的欧氏几何是从平行公理(过已知直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行)作为起点之一,定义几何概念,形成欧氏几何体系;而非欧几何又是从各自的平行公理(过直线外一点至少有两条直线与已知直线平行和过直线外一点没有一条直线与已知直线平行)作为重要的出发点之一而形成了以“三角形内角和大于(小于)180°”为显著特征的非欧几何学体系。但是,数学教学中的数学概念还是按教材中给出的定义教学为好,因为教材相对较好地体现了数学知识体系的递进关系和儿童学习数学的渐进程序。像“矩形”这种长期以来已被大家所认可并且在教材中固定下来的定义,我们就不必再去重新定义了。

“矩形”在小学阶段没有下定义,它的定义出现在初中教材中。小学教学中是通过揭示长方形的主要内涵:“四条边,对边长相等;四个角,都是直角” 等来描述,这便于学生对长方形概念的理解与运用,但它不是数学意义上的长方形定义。所以,说到长方形(矩形)的定义,还是以与初中教材相衔接为好。

另外,即使找到与被定义概念最邻近的属概念,但由于种差有时是不唯一的,这会导致用属加种差方式所做出的定义也不唯一。例如,若用“两条对角线相等”做种差,矩形的定义就成为这样:“两条对角线相等的平行四边形叫做矩形。”可以证明这个定义与“有一个角是直角的平行四边形叫做矩形”是等价的,但在小学教学中还是选择有利于学生理解又不失数学的严谨性的“一个角是直角”作为“种差”为好。

大概念教学的定义范文第2篇

关键词:概念教学;误区;改进;策略

对生物学科来说,概念多而复杂,概念教学显得非常重要。在生物概念教学的研究上,研究一般策略的比较多,研究具体概念教学的过程则少有涉及。然而,在观察生物日常课堂教学时发现,机械套用概念习得方式进行教学的现状十分普遍,为增强生物概念教学的灵活性、针对性和有效性,就概念教学存在的误区和相应的改进策略探讨如下。

一、对机械套用概念习得方式开展概念教学的误区

人类在认识过程中,把所感知事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念,这是哲学上大家比较熟悉的对概念的解释。在理论上,概念的习得有两种主要方式:概念形成和概念同化。一个孩子通过别人指称某些交通工具为“轿车”之后,在以后大量接触交通工具以后,直到能区分开“轿车”和“非轿车”时,我们说孩子就获得了“轿车”的概念,人们把这种在校外学习时形成概念的自然方式称为“概念形成”方式。根据“概念形成”模式,有的老师就将一些概念的实例,比如鹦鹉、鸡、鹰、鸵鸟、鸽子等放在一起,让孩子“探究”出什么是“鸟”,看起来因循的是建构主义理论,其实只能算是误用而也。杜威明确地批评过这种做法,“概念不是把很多具有特定意义且早被人们完全理解的事物拿来,将它们一个对一个、一点对一点地加以比较,直至排除相异的性质,保留这些事物所具有的核心。”姑且不说我们可能举不完一个概念所涵盖的例子,也不可能列出这些例子所有的属性来一一进行对比,更何况在没有“反例”存在的情况下,何以界定概念的边界?如果仅从上面的几个例子来归纳,可以归纳出“生物、动物、脊椎动物、肺呼吸动物”等很多共有特征。可见,将这种方式作为概念教学的前奏,让学生熟悉概念的对象情境,尝试推测概念可能的内涵是可以的,要得出较精确的内涵仍得靠“概念同化”方式――定义的途径。维果茨基也批评过这种传统的机械式概念形成观,将其戏称为“集体照相式”――实例叠加找共性。姑且不说这种机械式概念教学的过程是错误的,即便是真正的自发的儿童“概念形成”方式,奥苏贝尔认为也只能出现在学前儿童身上,而对于年龄较大的儿童和成人,则“概念同化”是概念习得的主要方式。

“概念同化”方式,是指利用学习者认知结构中原有的概念,以定义的方式直接向学习者揭示概念的标准属性,从而使学习者获得概念的方式,称之为“演绎法”。据其定义,在教学中常采用的方式就是“定义+举例(正例+反例)”,似乎成了概念教学的两个“标准”步骤。对这种“两步骤”的概念教学,杜威也提出过强烈的批评,“当代所有教育改革都反对从所谓的‘演绎法’入手,反对从定义、分类、解释法则的体系着手,这种反对意见实质上表明,逻辑型知识代表的是较基本的系统知识的、成熟的、专门化较迟的发展阶段;因而当孤立地或作为起点呈现给学生时,逻辑型知识就无意义,而且在教育上是有害的。”维果茨基对这种直接教授概念也持批评态度,并认为直接教授概念实际上始终是不可能的,在教学上是无效的,试图走这条路的教师一般是除了使学生掌握空洞的词语、空洞的言语表达之外什么也达不到。

二、概念习得的活动过程分析

概念的教学过程究竟该如何进行呢?根据皮亚杰的研究,中学生的智力发育已经具备形式运算能力,所以中学生的概念获得不像学龄儿童那样习得概念需要依赖于具体经验的支持,应该主要以“概念同化”的方式来习得。那么,为什么杜威、维果茨基却要批判“两步骤”的概念教学呢?要让学生从真正的意义上理解概念,需要审视概念习得的主要要素:感性(知觉)经验、与原认知结构(已获得概念)的联系、概念的应用。

1.概念习得需要获得完整的表象

从“概念是感知事物的共同特点抽出来,加以概括而形成的”定义可知,概念是起于经验的,但概念显然不能等同于原初的知觉现实,但就其属性来讲,概念总是指向“所代表的具有共同标准属性的对象、事件、情境或性质”,即概念不是虚无的,概念的习得必须以获得完整的表象为基础。虽然中学生的一般智力水平发展已经达到形式运算能力的水平,但中学生学习的科学概念所指称的实例已经逐渐进入微观的领域,此时概念与所指称的知觉经验就容易脱节,比如“原核生物”“遗传物质”“质壁分离”等,杜威认为此时的概念就易成为“空架子”,概念本身倒成为不可理解的神秘物。奥苏贝尔也特别关注过这个问题,并得出了精辟的见解:“即使一个青年或成人思考问题的方式已经处于抽象的认知发展水平,但在第一次介入一门完全不熟悉的学科领域时,他或者她起初总是倾向于以具体的、直觉的方式来思考问题。”作为成年人,当我们第一次通过别人的讲授来学习一个新东西时,比如个人电脑、智能手机等,还会体验到这种脱节的苦恼和无效。

中学阶段的生物概念,除少部分可以借助于日常生活经验的储备外,大多数的科学概念(如器官、细胞、输导组织、呼吸作用)指称和表征的事物多是解剖、探究或显微的,即远离学生的经验世界,此时提供鲜活的感知对象,供学生观察、探究是极其重要的。虽然一些比较抽象的“大概念”(如遗传信息、生物多样性、生物进化等)看起来好像跟具体的表象无关,但正如加涅所说,它们总得以具象的初级概念为基础,仍是离不开感性经验的,这样形成的概念才是接“地气”的、有生命力的。正如大卫・休谟所说,“我们不可能思考任何我们事先没有通过外部或内部感觉过的东西”;康德也说,“思维无感性则空,直观无概念则盲”。产生表象的方式很多,也不限于实物、实验,像模型、图片、视频等皆可,戴尔将这样的经验称为设计的经验。

2.概念习得需要与原有的认知结构建立内在的逻辑联系

与日常概念不同的是,科学概念是有自己的“标准”和系统属性的,同时概念的意义也会随着认识的深化和新的发现而发展变化,比如基因、中心法则等。一个概念无论是基于什么方式获得,都得与“学习者的认知结构中已有的观念联系起来而习得新概念的意义”,这是通过对概念的定义获得概念的标准属性而与其他概念建立联系的。正是由于科学概念有其标准属性,栖居在学科概念的系统中,成为从上下文结构、语境中获得概念意义的基础,也是奥苏贝尔认知结构同化学习论及建构主义学习论的基础。每个生物概念通常都有一个相对稳定的标准属性和意义,这是从事生物研究的共同体成员间长期交往互动的产物,有些概念还具有较强的文化烙印,比如动物、植物、微生物等概念的内涵就与生物分界思想高度相关。因此,通过对概念下定义、举例(包括正例、反例)等方式来明确概念的标准内涵和外延是非常重要的,这正是区别日常概念的关键所在。

3.对概念的真正理解需要在应用中不断发展

概念的应用环节所达成的不只是行为主义意义上的简单的巩固作用。概念是认知和交流的工具,习得概念的目的是用来服务于认知活动的。即便是对概念本身的内涵,也绝非止步于定义,因为概念在从指称到定义及其应用等过程中是不断发展的。当需要习得新的概念或应用概念性知识解决问题等情境时,都涉及已经习得概念的迁移应用,以此来达成对概念的完整理解。杜威认为,“通过这些过程,学习者的概念就获得了整体性、稳定性和明晰性,一个概念就这样形成了”,所以,概念的意义是因使用而更加确定、更加具有普遍性。正如随机通达教学所主张的,“教学要避免抽象地谈概念的一般运用,而是把概念具体到一定的实例中,并与具体情境联系起来。每个概念的教学都要涵盖充分的实例(变式)……使学习者可以形成对概念的多角度理解,形成背景性经验”,从而增加认知的弹性。应注意的是,概念的应用不仅仅是限于列举实例的外延,而是指在学习新知识、联系实际解决新问题的情境中,学习个体将其归摄到某一概念或多个概念下来完成任务的思维活动,这是一种创造性的使用,是深层理解概念、形成概念性理解的重要举措。

三、概念教学的改进策略

通过对概念习得要素的分析,明确了概念教学必备的活动要件,能够理解《义务教育生物学课程标准》的建议,“一方面教师需要向学生提供各种丰富的有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑;另一方面,教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实,而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括,建立生物学重要概念”,也能明白杜威、奥苏贝尔、维果茨基之所以对机械套用概念习得方式开展概念教学进行批判的原因,因为无论是“演绎法”还是“形成式”,都片面割断了概念意义的整体性,前者缺少知觉表象基础,后者背离了科学概念的协商本质――标准与系统性。从理论上看,如班杜拉所言,由于人具有使用符号、存储符号的能力,学习者可以“借助符号”将不同的时空条件下“给自己经受的经验以意义、形式和连续性”,因此,在概念教学的过程顺序上,注意因学情而灵活调整。

结合日常教学中概念教学的情况,在改进策略上,应重点关注两点:一是概念获得的教学过程要素一定要完整;二是因“概念”施教,重视概念获得的活动顺序。下面重点阐述后者,有三种类型。

如果概念的实例对于学生是有一定的经验和熟悉度的,相当于在实例的上面再建立一个上位的概念,应该采用的教学路径是:举例、激活原有表象指称新的概念名称深入分析归纳表象定义概念的内涵、外延概念的应用。比如人教版关于“哺乳动物”概念的编写就是这样。先举“野马、猕猴、鲸、蝙蝠等这些都是哺乳动物,它们形态各异,生活环境差别很大,为什么都属于哺乳动物呢?”,通过这段文字就完成了概念的对象“指称”,能初步激发学生的原有表象。然后是“哺乳动物的主要特征介绍……”,其实是进一步深入介绍这些对象的表象及特点,并在与鸟类等比较和联系的基础上经过总结上升到“哺乳动物”的内涵,再后是关于哺乳动物与人类的关系,相当于概念的应用。值得注意的是,在概念“指称”前举出的实例是为了在实例和“哺乳动物”概念之间建立联系。在阐述“哺乳动物”的实例表象属性时,基于完整性原则,限于篇幅和时间,在教材编写和组织教学时有两种处理方式,一是同时分析少量实例,在初中生物教材中通常如此,另一种方式是先透彻分析一个实例,再采用类比的方法介绍其他实例,这就是原来的动物学、植物学教材编写中大家最熟悉的代表生物法,如鲫鱼、青蛙、鸽子都是大家很熟悉的代表生物,这实际上就是源自德国的案例教学原理。正如奥苏贝尔所说,学校中的概念教学主要属于“概念同化”方式,即便看起来是“概念形成”途径的教学设计,其实最后仍是通过“概念同化”方式介入才能解决。当然,在上面的外延举例中是需要进一步举反例的。类似教学途径的概念还有很多,比如鱼、两栖动物、鸟、性状、真菌等。

如果概念的实例对于学生是完全陌生的,通常是远离生活世界或微观领域的概念,比如减数分裂、转录、翻译、病毒、质壁分离、胚胎移植等,这类概念的教学路径是:转录的“定义”转录的过程应用。在该教学路径中,转录的“定义”其实主要是起到了指称和引出后续的“转录的过程”的作用,如果在学习了转录的“定义”后就让学生复述,其实就相当于机械学习了,因为缺少转录过程的表象,一开始学生是不能理解和关注其准确定义的。因此,在后续的教学中,宜在“转录的过程”学习后,需要再细细地诠释、总结转录的概念。

在生物中,总有少数概念是先使用,经过一段时间后再定义完形的,这种处理方法相当于“留白”,比如人教版《分子与细胞》模块中的“基因差异性表达”。

综上所述,为养成有效概念教学的自觉性,一是需要在教学设计时优先考虑概念教学要素的完整,二是根据学生对概念实例的熟悉程度来调整教学序列,倘若在教学时能辅以图式组织信息的策略,以充分降低学习时的认知负荷,将会进一步增强生物概念教学的有效性。

参考文献:

[1][美]杜威.我们怎样思维.姜文闵,译.经验与教育[M].北京:人民教育出版社,2004:131,155,153,133.

[2][苏]维果茨基.维果茨基教育论著选[M].余震球,译.北京:人民教育出版社,2004:178-180,186,220,185-186.

[3][美]D.P.奥苏贝尔.教育心理学一认知观点[M].佘南星,宋钧,译.北京:人民教育出版社,1994:110,104,288,111.

[4]陈琦.当代教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,1997:102,142.

大概念教学的定义范文第3篇

一、定义性概念的学习原理

1.定义性概念的解释

有一些概念如细胞核、叶绿体以及染色体等是有着可被直接观察的外部特征的,这类概念被称为具体概念。其本质特征是人们按生物学事物的指认属性形成的,具有“原型模型”。另一些概念如“细胞分化”、“中心法则”及“反馈调节”等则是抽象的,不能以被指认的方式来体现,而要以定义的方式习得,称为定义性概念,其本质特征是人们按事物内在的、本质的属性形成的,学生习得之后,便能按定义对一些事物进行实际分类。高中生物学所涉及的多数属于定义性概念。

2.定义性概念的特点

加涅认为,就最简单的定义而言,至少含一个以上的客体(他称之为“事物概念”)和一种关系(他称之为“关系概念”)。例如:在“酶是活细胞产生的催化(关系概念)生物化学反应(事物概念)的一类特殊有机物(事物概念)”定义性概念中,我们可以明显地看到上述的基本成分。绝大多数的定义性概念还常需要对其中事物概念的特征增加另外的一些描述。如“种群”的定义,最简单的可以是“生物(事物概念)繁殖(关系概念)的单位(事物概念)”,若要增加这一定义的适当性,还需增加另一些描述。

若要学习定义性概念,其中所含的子概念必须已为学生先前获得。由于定义不可能处于一种永远的循环之中,其中的某些子概念最初必然是在没有定义的情况下获得的,即它们是作为具体概念而习得的。从这一意义上来说,具体概念是定义性概念的前提。如“有氧呼吸”这一定义性概念的习得,就必须是学生先前获得了线粒体这样的具体概念,才能习得有氧呼吸的过程、实质和意义,最终构建成有氧呼吸这一定义性概念。

二、定义性概念的学习条件

定义性概念通常是通过言语信息传递给学习者的,这意味着要提示学生回忆新概念中所包含的事物概念和关系概念,他们才能迅速“掌握”新概念的含义。如“基因自由组合定律”这一概念的言语表述就是学生获得这种新概念的适当方法,该定义的表述中有早先习得的概念,如“减数分裂”、“同源染色体”、“等位基因”、“非等位基因”等提供了一些记忆线索。如果不知道这些子概念的意义,学生显然不能通过这些言语信息获得这一概念的定义。因此,定义性概念的习得受相应条件的影响,包括内部条件和外部条件。

1.学生自身的内部条件

学生的记忆中应具有所学定义性概念所含有的子概念,即事物概念和关系概念。如在学习“遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做一个遗传密码子”这一定义性概念时,“mRNA”、“决定”、“氨基酸”、“碱基”等这些子概念是学生基本的必备的前提。当学习一些复杂的定义性概念时,像形容词和副词这样的修饰词的含义也必须要被学生所了解,如定义性概念“在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合,叫做群落”中的“在同一时间内”、“相互之间”、“各种”等。

学生必须掌握一定的句法规则,以便能对定义性概念的言语信息作出反应。定义性概念既揭示某一概念包含于它的属概念,又强调与其他种概念之间的差别。如“真核细胞”包含在“细胞”这一属概念下,真核细胞和原核细胞这两个种概念间的差别是“有无核膜包被的细胞核”,从而我们可概括出“真核细胞是具有核膜包被的细胞核的细胞”这一定义性概念。当然这样的语言技能一般在早些时候就已学会,但语言技能的这种运用意识仍需要一定程度的培养和训练。

2.教师创设的外部条件

定义性概念的学习一般以口头或书面的方式呈现定义。这种言语命题的方式,要求教师维持各子概念的适当次序,促进学生回忆理解语言句法中的涵义。如学习“转录”这一定义性概念时,教师应该把其中的“DNA的一条链为模板”、“碱基互补配对原则”、“合成RNA”这些子概念按一定的次序呈现,引导学生回忆理解,最终促使学生形成“转录”的定义及意象。

呈现定义性概念的同时,还应呈现相应的正例和反例,且正反例应尽量多变。当所举的正例与所学的定义性概念较为相似,或反例是表现了关键差异时,获得的学习效果是最佳的。如在学习“原生演替”概念时,我们要列举海底火山喷发形成新岛、冰层融化后演替这样相似的正例,更要举出过火后的林地、弃耕后的农田这样次生裸地上发生的与之有着关键性差异的演替,如此,学生对于两种演替特征回忆区分效果就会更好。

三、定义性概念的教学设计

定义性概念是反映事物内在且本质的某种属性或与其他事物间的某种关系。高中生物教材中涉及的概念大多属于此类,且常以陈述句给予表述。教学过程中,以认知建构主义学习理论为指导、以优化认知结构为目标、以知识结构改造为核心,引导学生主动学习生物学定义性概念,弄清定义陈述的要点,理解关键词,把握概念的内涵与外延,并通过正反例变式训练达到灵活运用。

1.呈现定义,理解陈述

定义性概念的呈现,既可言语陈述直接告知,也可引导学生自主阅读教材。呈现定义后,要引导学生理解其关键要点,厘清概念的内涵和外延。这样,学生就将定义纳入到了他们已有的认知,并对接于原有知识,获得意义。要让学生理解陈述,一方面要引导学生找出新旧概念的相同之处,如DNA的“复制”、“转录”与“翻译”,三者相同之处是都以一种生物大分子为模板合成另一种生物大分子;另一方面要引导学生发现新旧概念的不同之处,如DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA,转录是以DNA的一条链为模板合成RNA,而翻译则是以RNA为模板合成多肽。这样,既将新旧概念做了有机联系,又不致混淆。

2.新旧联系,同化概念

概念同化是概念学习的重要形式,是指在认知结构中原有概念的基础上内化新概念,是将概括程度或包容水平低的概念,归属到认知结构的相应概念之下,从而获得新概念的意义。例如,性染色体与常染色体是染色体的种概念,也从属于同源染色体的概念,因此伴性遗传与常染色体上基因的遗传规律存在一定的一致性,同样遵循基因的分离规律和自由组合规律。一对相对性状遗传3:1的分离比在伴性遗传中仍然出现,但与性别相关。这样通过原有概念对新概念的同化,学生可获得概念的深刻理解和记忆。那么,在教授定义性概念前,首先,要引导学生回忆同化新概念的旧有认知;其次,要保证学生头脑中具有同化和理解这一关键特征的子概念,这些常常要以复习提问或是复习题例的形式进行。如基因的本质属性是“有遗传效应的DN段”,其中涉及“遗传效应”、“DNA”两个子概念,教师不仅要激起学生回忆上位概念“DNA”,也要通过提问和复习让学生回忆起构成关键特征的“遗传效应”这一概念。

3.归纳整理,构建图式

通过概念同化可建立新旧概念间的上下位关系,而有些概念间虽没有这种关系,但具有共同的关键特征(如“生态系统”、“生物群落”两个概念都涉及到种群),如果构建成图式,学生就能厘清相应的定义性概念。如基因的复制与表达涉及许多概念,有的是并列关系,有的是上下位关系,要理清它们间的联系存在一定的难度。教师可引导学生从基因的功能出发,将基因的复制、转录、翻译相联系;从基因和性状的分类出发,将显性基因、显性性状、隐性基因、隐性性状等相联系,及时用概念图式表征出来,以精加工策略将新旧知识整合起来形成新的认知结构。

4.变式练习,提供反馈

通过前述三种方式学生只是做到了对概念的理解,而学习的目的是在新的学习情境中如何运用概念,而促进对概念应用的关键是变式练习。以技能的形式习得了定义性概念的标志就是学生在变式的情境下,能够结合概念的关键特征对正反例作出恰当判断。变式练习设计时既要有变化,又要保持关键特征不变,也就是说通过变化无关特征,就可形成变式。如呈现“翻译”定义后,不仅要给学生呈现翻译的图解这样的正例,还要呈现RNA复制这样的反例,学生对于翻译概念的理解就可更深入更清晰。变式练习的设计与使用,使学生对定义性概念内涵的理解与应用更加深刻。

以上只是依据加涅的定义性概念学习原理对生物学概念的学习所作的粗略的探讨,该原理在高中生物学概念教学中的应用还有待我们进行更深入的实践研究和理性反思,借鉴其他的学习原理并将它们灵活地运用到教学上将有利于我们为学生提供更优化的学习条件。

参考文献

大概念教学的定义范文第4篇

一、承前启后,明晰概念

从数学思维的角度来看数学概念的形成过程:数学概念一般是从一些原始的概念出发,通过思维的各种层次的概括而产生新概念,数学概念是逻辑思维链条中形成新概念的必要成分。这就要求在数学概念教学过程中,教师要对新旧概念有宏观上的把握,新旧概念的讲述脉络要明晰,做到承前启后,有的放矢。例如,笔者在讲授任意角的三角函数的概念时,先回顾了直角三角形内的锐角三角函数的定义,接着讲了在直角坐标系中锐角的三角函数,最后引进直角坐标内任意角的三角函数。在不同的知识层次上对三角函数所涉及角度的不同定义、形成角度的大小、三角函数的定义工具(直角三角形、直角坐标系)等进行比较,使学生对三角函数的新旧概念之间的联系和不同的应用环境有更清晰的认识,加深了其对新概念形成的理解。

二、融会贯通,深化概念

从心理学的角度来讲,人们认识事物的心理过程有感觉、知觉、观念和概念四种形态。这同样也会出现在学生学习数学概念的过程中。所以,教师在教学的过程中,应随时注意出现的相关数学概念,不失时机地给予深化,使学生对已学过的概念有进一步的认识。例如关于周期函数的定义,要让同学们理解如下关系式:f(x+T)=f(x)的真正含义,依赖于同学们对函数概念及函数值的理解,就有必要对旧知识加以复习,同时借助新的函数[三角函数:sin(2π+α)=sinα],进一步深化学生对函数概念及函数值的理解。这种深化过程,提高了学生对数学知识体系中的知识交互应用的感性认识,使学生对数学概念的理解与掌握得到强化,数学思维的能力得到提高。

三、渗透思想,结合概念

数学思想是数学的灵魂,那么它也应该是数学概念的灵魂。而数学概念中蕴藏着丰富的数学思想,也有着丰富的素材。在教学中,渗透数学思想,就是让学生在学习数学概念的同时,认识数学知识中具有普遍而强有力适应性的本质思想,从而减少或避免学生在理解、掌握、应用数学概念方面的偏差。例如函数概念是职业学校数学中一个较为重要的概念,设在某变化过程中有两个变量x、y,如果对于x在某一范围内的每一个确定的值y都有唯一的值与它对应,那么就说y是x的函数。其中的函数思想,就是通过量与量之间的依存关系,反映客观世界的运动变化,而函数就成为解决运动变化问题的强有力的工具。在教学中渗透这一数学思想,更有利于学生对概念在本质上的把握,从而在认识、理解和解决运动变化问题时,就会自觉、准确、灵活地运用函数这一数学工具。

四、形式多样,表述概念

在职业学校数学的教学过程中,数学概念出现的形式多种多样,而对某一具体概念的表达方法,不但可以以词语形式表达,也可以借助于字母符号、图形等多种手段描述。数学语言可分为两种:一种是抽象的符号语言,另一种是较直观的图像(图形)语言,通过它们表达概念、判断、推理、证明等思维活动。用数学符号(数字、字母、运算符号或关系符号)表示数学内容,比用自然语言表示要简短得多。例如抛物线的定义是平面内到定点的距离等于到定直线的距离的点的轨迹,如果用方程表示y=2px.总之,加强对数学概念多方位表达的教学,实践表明有助于学生对数学概念的理解。

五、“盘点”概念,系统知识

在数学的教学过程中,一方面,随着学生所掌握的知识范围的扩大,数学知识体系观念的建立和知识网络的形成日渐重要。另一方面,某些数学概念的内涵和外延在很大程度上会有相应的改变。因此,及时对所学数学概念进行总结、概括也是搞好数学概念教学的重要环节。如在学生学习过立体几何后,对“距离”这一数学概念进行“盘点”:①点与点之间的距离(定义)。②点与直线之间的距离(定义)。③两条平行线之间的距离(定义)。④点到平面之间的距离(定义)。⑤直线到平面之间的距离(定义)。⑥平行平面之间的距离(定义)。⑦异面直线之间的距离(定义)。然后,经过对比、总结、概括,得出这些概念之间的共同特征,即:它们都可以归结为点(直线外的点、平面外的点、直线上的点、平面内的点)与点(垂足)之间的距离。这样,同学们在各种条件下求距离,便能做到正确运用概念,解决问题。

大概念教学的定义范文第5篇

【关键词】小学科学;科学概念;发生定义

中图分类号:G622.3 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2016)01-0036-02

科学概念是构建科学理论的基本单元,科学概念也是科学思维的基本单位。小学生在科学学习中获得科学认识、展开科学思考,也依赖于科学概念的建立。科学事物的发生方式和其来源是小学生容易感知和理解的,小学科学课程中的很多科学概念是以发生定义的方式获得的。

一、发生定义的内涵

发生定义属于概念的内涵定义。内涵定义:一个概念的内涵,则是该概念所代表、指称的对象的特有属性或区别性特征,通过这些属性或特征,能够把这类(或这个)对象与其他的对象区别开来。内涵定义的主要构成是属加种差定义。属加种差定义是先找出被定义概念的属词项,然后找出它与同一个属下的其他物种之间的区别,简称“种差”,并以“被定义项”的形式给出定义。

二、典型归纳中发生定义的应用

典型归纳推理的前提是选择具有典型意义的代表性个体。这样的个体通常是根据一类事物的定义属性来选择的,这种定义属性,可以看作这类事物质的内在决定性。这也是科学研究中常用的方法,也被称为科学归纳法。

首师大版科学教材第六册《勺柄是怎样变热的》一课,对“热传导”这一科学概念是这样描述的:温度不同的两个物体接触时,温度高的物体会向温度低的物体传递热;同一个物体,也会从温度较高的部分向温度较低的部分传递热。这个概念是从热传递的发生条件(接触)和发生过程(传递)进行定义的,属于概念的发生定义。而在教学中,采用如图1所示的实验装置,即用一根金属棒作为典型代表,根据其热的传递所得到的传递规律将推广到所有固体。这种概念获得的逻辑方式,是典型归纳。也就是应用典型归纳法,寻找固体热传递的特点,从而作出发生定义。

实验现象:蜡烛烧铜棒一端,直立的火柴(用凡士林将其粘在铜棒上)先后掉落。引发问题:为什么火柴会掉落下来?火柴掉下来的先后顺序说明了什么?引导学生分析,火柴掉落,是被烧铜棒变热,使凡士林熔化。这里运用了转化的方法,把无法观察的热(安全考虑,不能触摸),通过粘火柴棍的凡士林的熔化反映出来。火柴掉下来的先后顺序,说明火焰把热量先传给接触火焰的金属棒、距离火焰近的金属棒又把热量传给距离火焰远的金属棒。得到判断:火焰可以说是一个物体,金属棒可以说是另一个物体,两个不同的物体相互接触时,热从高温传向低温;同一个物体,比如铜棒,它的热量是从高温处传向低温处。同时需明确:火焰与铜棒的接触,铜棒内部各部分间的接触,构成这种热传递的条件。展示热传递过程的实验和对这个过程所呈现信息的分析,使学生对“热传导”过程达到明显感知和理解。这时,学生可以顺畅获得发生定义的“热传导”概念。

三、求同归纳中发生定义的应用

求同归纳是指在不同环境中,都有一个因素总是存在,都出现了一个同样的现象,则这个因素与这个现象存在因果关系。

同样是“首师大版”科学教材第六册《勺柄是怎样变热的》一课,课件提供了直铁丝、“S”形铁丝 、“弓”字形铁丝、“米”字形铁丝,如图2。也是利用凡士林将火柴粘在不同形状的铁丝上面,引发学生猜想:用蜡烛烧这些铁丝的一端,其上粘的火柴棍会怎样?实验现象是:无论酒精灯给什么形状的铁丝加热,酒精灯火焰的热量都是先传给接触火焰的铁丝,接触火焰的铁丝再将热量逐渐传给没有接触火焰的铁丝。可以看到,在所提供的四种不同情景中,都有一个因素存在,即火焰加热;都产生了相同的现象,即热由高温传到低温。这是思维方法――求同归纳法的使用。概括得出认识结论:当温度不同的物体接触时,温度高的物体会向温度低的物体传递热;同一个物体,也会从温度较高的部分向温度较低的部分传递热,此时也要引导学生注意热传递过程的接触性。对每一个实验而言都是充分感知热传递的发生过程,通过发生定义的方式获得“热传导”概念。这就是在求同归纳中发生定义方式获得科学概念的应用。若作为拓展或概念应用练习,可以进行追问:如果把“米”字形铁丝无限加密,会变成什么形状?(圆形),教师此时呈现圆形的平底锅,并继续提问:如果给平底锅进行加热,热会怎样传递?这样的问题设计体现了科学概念的解释和预测功能,同时通过这样的问题设计来拓展、加深学生对传导的认识。

四、小学科学教学中应用发生定义要注意的问题

1. 把握科学事物发生的过程和来源,是建立发生定义概念的基础

上面两个教学案例,都关注让学生自己通过实验去体验、感知传导发生的过程,并在体验、感知的基础上让学生将观察到的实验现象进行描述,之后指导学生对描述的内容进行本质判断,即抽象,然后再进行概括,即将实验中使用的具体材料一般化和普遍化,这样学生就明白了传导概念发生的过程和来源。

2. 观察实验的设计要能够呈现科学概念的发生过程和来源

无论是指导学生通过对一个实验现象的分析来建立科学概念,还是指导学生通过多个实验现象的分析来建立科学概念;无论是指导学生运用典型归纳法、求同归纳法等哪种思维方法来建立科学概念;无论是运用了转化法、放大法等哪种实验方法来提高学生的感觉和直觉,其最终的目的都是要让学生在实验中亲眼目睹、亲身经历概念发生的过程,基于此教师的观察实验设计要体现直观性、典型性的特点。同时考虑到小学生的动手操作特点,观察实验还要做到操作简单。上面所述实验设计,揭示传导发生过程就做到了直观、典型、操作简单,它为学生建立传导概念提供了丰富的感性经验。

3. 关注概念发生的条件

首师大版科学教材第六册明确要求教师要指导建立三种热传递方式:传导、对流、辐射(传导、对流、辐射的定义方式都是发生定义)的概念。同时教师还知道,建立这三个概念不是最终的目的,最终的目的是学生能够对生活中的这些现象进行准确判断并能够利用这三种热传递的方式解决生活中的实际问题,为此教材还单独设计了《保温和散热》一课来考查学生对这些概念的理解和应用情况。这就提醒教师不但要指导学生认识发生定义的发生过程,同时也要指导学生认识发生的条件。

总之,在小学科学教学中,要区别出哪些科学概念的定义是用发生定义的定义方式进行定义的。针对这样的概念,教师要注意指导学生通过典型、直观的实验,让学生亲眼目睹、亲自体验到概念的发生过程和来源、条件,同时指导学生运用科学的思维方法对观察实验中所获得的感性材料进行加工、形成科学概念,为学生科学概念的迁移和灵活应用打下基础,进而使我们的课堂教学更高效。

参考文献:

[1] 陈波.逻辑学十五讲[M].北京:北京大学出版社,2008:82