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關(guān)鍵詞: 生物圈 大氣圈 生存條件 寄生關(guān)系
初中生物教學(xué)中,關(guān)于生物圈的一些概念,常使學(xué)生感到困惑,筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)這些疑難概念逐一進(jìn)行解剖。
影響生物生活的非生物因素主要有水分、空氣、溫度、光照、土壤等。如影響植物光合作用的主要是光照、溫度和空氣中二氧化碳的含量;造成仙人掌葉變?yōu)榇痰闹饕撬郑辉跂|北地區(qū)的林區(qū),出現(xiàn)山腳下是落葉闊葉林、山腰處是紅松林、山頂處是冷杉林的現(xiàn)象,影響這種分布的環(huán)境因素主要是溫度。
例1:(江蘇南通)“竹外桃花三兩枝,春江水暖鴨先知?!贝嗽娋渲杏绊懮锏沫h(huán)境因素主要是( )
A.光 B.溫度 C.水 D.空氣
正確答案:B。
錯(cuò)誤答案:A,誤認(rèn)為桃花開放是由于光照的影響。
走出誤區(qū):春天,天氣變暖,竹林外桃花開放,江水變暖,有利于鴨子在水中游泳和覓食。此詩句說明,溫度對(duì)動(dòng)物、植物的生活均有影響。
2.生物因素中寄生關(guān)系、共生關(guān)系、捕食關(guān)系、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系易混淆
生物因素是指影響某種生物生活的其他生物。自然界中的每一種生物,都受到周圍其他生物的影響,包括寄生、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、共生等關(guān)系。
捕食指的是一種生物以另一種生物作為食物的現(xiàn)象。競(jìng)爭(zhēng)指兩種生物生活在一起,相互爭(zhēng)奪資源和空間等。兩種生物共同生活在一起,彼此有利,這種生活關(guān)系稱為共生關(guān)系。寄生指的是一種生物生活在另一種生物的體內(nèi)或體表,并從這種生物的體內(nèi)或體表攝取營養(yǎng)維持生存的現(xiàn)象。
例2:(湖南株洲)生態(tài)系統(tǒng)中貓頭鷹和蛇的關(guān)系是( )
A.捕食關(guān)系 B.共生關(guān)系
C.競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 D.捕食和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
正確答案:D。
錯(cuò)誤答案:A,誤認(rèn)為貓頭鷹與蛇之間只有吃與被吃的關(guān)系。
走出誤區(qū):此題考查對(duì)生物因素幾種關(guān)系的區(qū)分。捕食關(guān)系:一種生物以另一種生物為食;寄生關(guān)系:一種生物生活在另一種生物的體內(nèi)或體表,并且從中攝取營養(yǎng)物質(zhì),可能對(duì)寄主造成傷害;共生關(guān)系:生物之間相互幫助,“互惠互利”;競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系:生物之間相互爭(zhēng)奪資源和空間。貓頭鷹以蛇為食,是捕食關(guān)系。同時(shí),貓頭鷹和蛇都以田鼠為食,屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
3.保護(hù)色、警戒色和擬態(tài)的辨析
要區(qū)分保護(hù)色、警戒色和擬態(tài),必須弄清它們的概念。保護(hù)色的概念有三個(gè)要點(diǎn):(1)是為了適應(yīng)棲息環(huán)境;(2)體色與環(huán)境色彩相似;(3)有助于逃避敵害和捕食。警戒色的概念有三個(gè)要點(diǎn):(1)動(dòng)物本身具有惡臭或毒刺,能對(duì)敵害構(gòu)成威脅;(2)具有鮮艷的色彩或斑紋,易于被敵害識(shí)別;(3)是一種保護(hù)性適應(yīng)。擬態(tài)的概念有兩個(gè)要點(diǎn):(1)是在進(jìn)化中形成的;(2)外表形狀或色澤斑與其他生物或非生物異常相似。在遇到具體問題時(shí),要對(duì)照概念的要點(diǎn)進(jìn)行印證、區(qū)別。
例3:生活在海藻叢中的一種魚,當(dāng)它遇到敵害時(shí),身體立即倒立不動(dòng),像一株植物,從而有效地躲避敵害。這種生物學(xué)現(xiàn)象是( )
A.保護(hù)色 B.警戒色 C.擬態(tài) D.適應(yīng)
正確答案:C。
錯(cuò)誤答案:D,誤認(rèn)為魚的這一變化躲避了敵害,是對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng)能力。
走出誤區(qū):考查保護(hù)色、警戒色和擬態(tài)的區(qū)別。保護(hù)色強(qiáng)調(diào)的是動(dòng)物的體色與環(huán)境一致;警戒色是具有惡臭或毒刺的動(dòng)物具有的鮮艷的色彩或斑紋;擬態(tài)是生物的外表形狀或色澤斑與其他生物或非生物異常相似。該種魚遇到敵害立即倒立不動(dòng),且與周圍的一種植物異常相似,這種用以保護(hù)自己的現(xiàn)象就是擬態(tài)。
4.生態(tài)系統(tǒng)與生物圈、生物群落、種群的區(qū)別與聯(lián)系
生態(tài)系統(tǒng)的范圍大小各異,大到生物圈,小到一塊朽木甚至更小。一個(gè)池塘、一片草地、一塊農(nóng)田、一座山林、一條河流等,都可以稱為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。地球上的全部生物及其無機(jī)環(huán)境構(gòu)成最大的生態(tài)系統(tǒng),稱為生物圈。生物群落與生態(tài)系統(tǒng)的概念不同,后者不僅包括生物群落,還包括群落所處的非生物環(huán)境,因此生物群落只相當(dāng)于生態(tài)系統(tǒng)中的生物部分。有直接或間接關(guān)系的多種生物種群有規(guī)律地組合在一起形成生物群落。
例4:在一個(gè)陰濕山洼中,有一堆長滿苔蘚的腐木,其中聚集著螞蟻、蜘蛛、老鼠等動(dòng)物。它們共同構(gòu)成一個(gè)( )
A.生態(tài)系統(tǒng) B.生物群落 C.種群 D.食物網(wǎng)
正確答案:A。
錯(cuò)誤答案:D,審題時(shí)只注意了題干中各種生物之間的食物關(guān)系。
走出誤區(qū):陰濕山洼中堆放著長滿苔蘚的腐木,并生活著多種生物,它們通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。
5.對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量來源和三種組成成分的作用認(rèn)識(shí)不清
在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中,起主導(dǎo)作用的是生產(chǎn)者。一般來說,太陽輻射的能量只能靠具有葉綠素的綠色植物通過光合作用轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)藏在有機(jī)物中進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),同時(shí)環(huán)境中的水和二氧化碳等無機(jī)物合成有機(jī)物。這樣,生產(chǎn)者在連接非生物的無機(jī)物和光能進(jìn)入生物群落的過程中起到了“橋梁”作用。生產(chǎn)者利用光合作用合成的有機(jī)物一部分用于滿足自身的生長和代謝需要,另一部分維持著生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)除生產(chǎn)者以外的全部生物的生命活動(dòng)。如果沒有生產(chǎn)者,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)就會(huì)停止,生態(tài)系統(tǒng)的各種生物成分就會(huì)消失,生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。
分解者的作用與生產(chǎn)者恰好相反,它能將動(dòng)植物遺體中的有機(jī)物分解成無機(jī)物釋放到無機(jī)環(huán)境中,同時(shí)也釋放能量。這樣,分解者在生物群落中的有機(jī)物及化學(xué)能釋放到無機(jī)環(huán)境的過程中同樣起到了“橋梁”作用。如果沒有分解者,動(dòng)植物的遺體就會(huì)堆積如山,生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰,生產(chǎn)者也不會(huì)長久地生存下去。
例5:從生態(tài)學(xué)角度分析,生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的能量最終來源于( )
A.光合作用 B.細(xì)菌 C.綠色植物 D.太陽光能
正確答案:D。
錯(cuò)誤答案:C,誤認(rèn)為只有綠色植物(生產(chǎn)者)制造的有機(jī)物中有能量,忽略了這些能量最終來自于太陽光能。
走出誤區(qū):生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。就能量流動(dòng)而言,其能量最初都是來自生產(chǎn)者固定的太陽光能。綠色植物通過光合作用把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能。
6.誤認(rèn)為所有的物質(zhì)沿食物鏈流動(dòng)時(shí)都在逐級(jí)減少
物質(zhì)和能量在生態(tài)系統(tǒng)中是沿食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng)的,在食物鏈中,流向下一營養(yǎng)級(jí)的能量只有大約20%,而某些有毒物質(zhì)在沿食物鏈流動(dòng)時(shí),不但未減少,反而在逐漸增多,這一現(xiàn)象叫生物富集。
例6:一個(gè)湖泊被DDT污染,在湖泊中有一條食物鏈:藻類水蚤魚魚鷹。由此,可推出體內(nèi)DDT含量最多和最少的生物分別是( )
A.水蚤、魚 B.魚、水蚤 C.藻類、魚鷹 D.魚鷹、藻類
正確答案:D。
錯(cuò)誤答案:C,誤認(rèn)為DDT隨食物鏈營養(yǎng)級(jí)的升高而逐漸減少。
走出誤區(qū):在生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量是沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng)的,有毒的物質(zhì)也是沿著此方向流動(dòng)的,而且有毒的物質(zhì)穩(wěn)定,不易分解,生物體無法排除。有毒物質(zhì)沿著食物鏈不斷積累,所以在食物鏈中營養(yǎng)級(jí)越高的生物,體內(nèi)的有毒物質(zhì)越多;反之就越少。
參考文獻(xiàn):
發(fā)展小城鎮(zhèn)是帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大戰(zhàn)略,是實(shí)現(xiàn)農(nóng)村現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。但在發(fā)展小城鎮(zhèn)的過程中也出現(xiàn)了一些生態(tài)問題,不容忽視。一些地方幾乎完全出于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的考慮,結(jié)果導(dǎo)致生態(tài)的惡化,然而在治理環(huán)境過程中,又由于缺乏生態(tài)學(xué)知識(shí),往往又會(huì)出現(xiàn)“拆東墻補(bǔ)西墻”的現(xiàn)象,勞民傷財(cái),這不利于建設(shè)全面小康社會(huì)。因此,生態(tài)學(xué)理論對(duì)于建設(shè)小城鎮(zhèn)的前期規(guī)劃和建設(shè)過程中解決生態(tài)問題具有重要的指導(dǎo)意義,值得今后生態(tài)學(xué)家和社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)家共同研究。
1環(huán)境的地域性和緩沖性
以人類為主體,環(huán)境由生物因子和非生物因子2個(gè)部分組成。生物因子即植物、動(dòng)物和微生物,非生物因子包括水、土壤、空氣、熱量和陽光等。不同地域不同時(shí)間這些因子在量上的不同組合形成了環(huán)境的時(shí)空異質(zhì)性。與此同時(shí),各因子之間也存在著復(fù)雜的聯(lián)系,但歸納起來主要包括物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)兩大動(dòng)態(tài)過程。不同地域生物因子與非生物因子的不同組合及聯(lián)系所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)使得環(huán)境具有地域性的特點(diǎn)。
生態(tài)系統(tǒng)具有緩沖性的特點(diǎn)。生物對(duì)環(huán)境因子的耐受范圍被稱為生態(tài)幅,環(huán)境因子在生物的生態(tài)幅范圍內(nèi)變動(dòng)不會(huì)威脅到生物的生存。生態(tài)系統(tǒng)的緩沖性介于整個(gè)生物群落生態(tài)幅最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間。不同生物對(duì)不同環(huán)境因子的生態(tài)幅會(huì)有所差別,相比之下,如果沒有了工具,人類的生態(tài)幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他生物。穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)需要持續(xù)的規(guī)律性的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán),一旦此過程受阻,既在某個(gè)或某些環(huán)節(jié)能量或物質(zhì)積聚,而另外某個(gè)或某些環(huán)節(jié)能量或物質(zhì)就會(huì)虧缺,能量或物質(zhì)就會(huì)自主的由積聚地向虧缺地流動(dòng),當(dāng)流量超過了人類的生態(tài)幅時(shí),人們稱之為災(zāi)難,當(dāng)超過生態(tài)系統(tǒng)的緩沖性時(shí),生態(tài)學(xué)家們稱之為生態(tài)災(zāi)難,它意味著徹底的毀滅,其嚴(yán)重程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們常說的災(zāi)難。
2建設(shè)特色小城鎮(zhèn)要符合當(dāng)?shù)氐淖匀灰?guī)律
世間萬物皆存在規(guī)律,按規(guī)律辦事可事半功倍,否則將事倍功半。遵循自然規(guī)律是建設(shè)特色小城鎮(zhèn)的首要因素,由于環(huán)境的地域性特點(diǎn),造成各地的自然規(guī)律也會(huì)有所區(qū)別,因此建設(shè)特色小城鎮(zhèn)要遵循當(dāng)?shù)氐淖匀灰?guī)律。生物與環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化過程中,必然會(huì)打上環(huán)境的烙印。不同地區(qū)的人們世代傳承的生活習(xí)慣,本質(zhì)上是當(dāng)?shù)厝藢?duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)方式,是人類在改造環(huán)境過程中不斷探索和總結(jié)的精神財(cái)富。但隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,改造環(huán)境的能力的增強(qiáng),人類的生活習(xí)慣也發(fā)生了變化。工業(yè)革命以來,機(jī)器是人們最為引以自豪的改造環(huán)境的方式,當(dāng)時(shí)的人們驕傲地認(rèn)為自己可以為所欲為。進(jìn)入21世紀(jì),環(huán)境惡化的苦果讓人們意識(shí)到改造環(huán)境必須要以遵循自然規(guī)律為前提。在這方面,生產(chǎn)力水平較低時(shí)代的生活習(xí)慣給了人類有益的啟示:以遵循自然規(guī)律為前提,以利用自然規(guī)律為原則,經(jīng)濟(jì)適度發(fā)展,環(huán)境保持穩(wěn)定,人與自然和諧相處。因此,建設(shè)具有地方特色的小城鎮(zhèn)歸根到底就是要遵循當(dāng)?shù)氐淖匀灰?guī)律,借鑒當(dāng)?shù)厝说膫鹘y(tǒng)生活習(xí)慣。
3建設(shè)特色小城鎮(zhèn)要規(guī)模適度
特色小城鎮(zhèn)的建設(shè)規(guī)模直接影響到環(huán)境能量和物質(zhì)的輸入和輸出量,進(jìn)而影響到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前,植被破壞和污染是人類直接影響生態(tài)系統(tǒng)的主要形式。綠色植物將太陽能、水以及生命物質(zhì)在適宜的環(huán)境下固定為光合產(chǎn)物,是生態(tài)系統(tǒng)能量和物質(zhì)的輸入者,它直接影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于目前科技水平所限,植被破壞的規(guī)模與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系尚無量化指標(biāo)。但氣候與環(huán)境具有密切的正向關(guān)系,而氣候變化為類可以量化研究,因此,植被破壞規(guī)模對(duì)環(huán)境的影響可以暫時(shí)以對(duì)氣候的影響代替。有學(xué)者研究指出,景觀斑塊直徑大于行量邊界層深度時(shí)會(huì)對(duì)中尺度的大氣循環(huán)以及云層與降水的格局造成影響。因此,建設(shè)特色小城鎮(zhèn)的面積最好控制在直徑10km以內(nèi)。污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響方式主要有毒害生物、干擾種間競(jìng)爭(zhēng)、誘發(fā)基因突變、改變環(huán)境因子等。污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的直接影響作用是生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)之一,目前許多國家都制定的污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。但污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的衍生影響作用尚無深入研究,為避免末知災(zāi)難的發(fā)生,污染物的排放量在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)盡可能降低。
高中生物學(xué)科教學(xué)不能僅僅停留在傳授知識(shí)的層面上,而應(yīng)該重在培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)提高能力,為以后的發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。
一、確立生物學(xué)科的基本觀點(diǎn)
生物科學(xué)中,有許多樸實(shí)而又博大的基本觀點(diǎn)。這些基本觀點(diǎn)不僅對(duì)學(xué)好生物學(xué)科有非常關(guān)鍵的作用,而且對(duì)學(xué)生的求本文由收集整理知、生活、做人等都有非常重要的指導(dǎo)價(jià)值。教師必須充分地利用每項(xiàng)生物教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,逐步明確、認(rèn)同、確立這些基本觀點(diǎn)。
(一)唯物的觀點(diǎn)
一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ):生命起源的物質(zhì)性——最初的生命是由非生命物質(zhì)在極其漫長的時(shí)間內(nèi),經(jīng)過極其復(fù)雜的化學(xué)進(jìn)化過程演變而成的。生命的物質(zhì)性——c、h、o、n、s、p等元素組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物,這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位——細(xì)胞。生命現(xiàn)象的物質(zhì)性——生物的新陳代謝、生長、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。
(二)辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)
自然界、生命、生命現(xiàn)象是相互聯(lián)系、相互制約、辯證統(tǒng)一的:生物界和非生物界的統(tǒng)一性——生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素組成,且與非生物界進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換。細(xì)胞和生物體自身結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性——這些自身結(jié)構(gòu)各有其結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn),但同時(shí)又相互聯(lián)系,組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性——這是生命科學(xué)最基本的觀點(diǎn)之一。如:葉綠體、線粒體的結(jié)構(gòu)分別與光合作用、呼吸作用相統(tǒng)一;脊椎動(dòng)物前肢的結(jié)構(gòu)與其各自特有的功能相統(tǒng)一;魚的形態(tài)結(jié)構(gòu)適于水中生活;家鴿的形態(tài)結(jié)構(gòu)適翔生活,等等。生命活動(dòng)的辯證統(tǒng)一——同化作用和異化作用,光合作用與呼吸作用,遺傳與變異,生長與衰老等,正是在這一系列的矛盾、對(duì)立中,生命及生命活動(dòng)才有 了其完美的、和諧的統(tǒng)一。生物之間及生物與環(huán)境之間的辯證統(tǒng)一——生物與生物之間、生物與環(huán)境之間進(jìn)行著生存斗爭(zhēng),而生存著的生物均在一定程度上適應(yīng)了環(huán)境,正是這種既斗爭(zhēng)又統(tǒng)一的各種復(fù)雜關(guān)系,構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng),建立了動(dòng)態(tài)平衡。
(三)動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)
組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。生物的組成物質(zhì)是動(dòng)態(tài)變化的——生物體的新陳代謝使生物體每時(shí)每刻進(jìn)行著新舊更換。細(xì)胞和生物個(gè)體是動(dòng)態(tài)、變化的——他們都有一個(gè)發(fā)生、成長、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程。細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。
二、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造力的核心,它是指改組已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),從而產(chǎn)生新穎的、具有社會(huì)價(jià)值的成果的思維。其特征是具有高度的主動(dòng)性與積極性、獨(dú)特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統(tǒng)一,邏輯性與非邏輯性的統(tǒng)一。結(jié)合這些特征及生物學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn),我們可以構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效途徑和方法。
(一)落實(shí)主導(dǎo)、主體思想,實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)民主
課堂教學(xué)民主是師生共創(chuàng)的,符合“主導(dǎo)、主體”思想,是存在于課堂教學(xué)中的師生間的平等、互助、參與、進(jìn)步的“精神民主”。它可以創(chuàng)設(shè)出一種民主、和諧、開放的課堂氣氛,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,大膽
地思考、質(zhì)疑和創(chuàng)新。根據(jù)課堂教學(xué)民主化思想,生物學(xué)科教學(xué)可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,靈活運(yùn)用其兩大主要形式,即直接式和間接式教學(xué),開展課堂教學(xué)改革實(shí)踐:教師的直接指導(dǎo)可以在前,起開路帶頭作用;可以在教學(xué)過程中,起輔助學(xué)習(xí)作用;也可以在后,發(fā)揮點(diǎn)撥、解惑、答疑作用;教師也可以應(yīng)用不明示的、非命令式、非結(jié)論式、不作詳細(xì)指導(dǎo)的間接指導(dǎo):教師可以講,可以不講,可以多講,也可以少講。這樣,讓學(xué)生有足夠的時(shí)間、空間去主動(dòng)思考、質(zhì)疑:這個(gè)生物學(xué)概念是否準(zhǔn)確、完整,有無例外?這個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、有什么干擾因素?該觀察結(jié)果、生命活動(dòng)或生理現(xiàn)象如何從本質(zhì)上作出規(guī)律性的解釋?等等。
(二)精心創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維方法
從心理學(xué)角度,可以抽引出許多種創(chuàng)造性思維的方法,具有普遍 性意義的有:發(fā)散思維法、集中思維法、逆向思維法、側(cè)向思維法、治弱思維法、統(tǒng)攝思維法、組合思維法、辯證思維法等。生物教學(xué)中,這些思維方法的培養(yǎng)途徑很多,其中創(chuàng)設(shè)問題情境,通過探究、分析、歸納、綜合、推斷等過程,是最基本、最重要的途徑。我們可以在新課導(dǎo)入時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、側(cè)向思維等;可以在解決教材的重、難點(diǎn)問題時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的集中思維、逆向思維、辯證思維等;可以在新舊知識(shí)的聯(lián)系教學(xué)時(shí)創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的治弱思維、集中思維、側(cè)向思維等;可以在學(xué)習(xí)生命現(xiàn)象研究的進(jìn)一步深化、概念內(nèi)涵進(jìn)一步豐富及外延進(jìn)一步拓寬的過程中,創(chuàng)設(shè)問題情境,培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)攝思維、集中思維、辯證思維等。
一、概念教學(xué)時(shí)的情景引入
通過創(chuàng)設(shè)情景,簡(jiǎn)捷明快地導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容,使生物概念、原理的學(xué)習(xí)水到渠成。
1.實(shí)驗(yàn)情景
例如光合作用這一概念,實(shí)際上包含了光合作用的條件、原料和產(chǎn)物,對(duì)初中學(xué)生來說,能將這三個(gè)方面有機(jī)地聯(lián)系起來,歸納出光合作用的基本過程即基本上掌握了光合作用的概念。而光合作用的條件、原料和產(chǎn)物是通過探究性實(shí)驗(yàn)《綠葉在光下制造淀粉》和三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)得出的,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)及觀察過程中已對(duì)有關(guān)的產(chǎn)物和原料等有較深的印象和理解,再引導(dǎo)學(xué)生將這些實(shí)驗(yàn)結(jié)論歸納在一起,找出內(nèi)在聯(lián)系,光合作用的概念便水到渠成。
培養(yǎng)學(xué)生得出概念的能力的過程,也是訓(xùn)練和提高學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力的過程。布魯納說:“一個(gè)壞教師奉獻(xiàn)真理給學(xué)生,一個(gè)好教師則教人發(fā)現(xiàn)真理。”學(xué)生得出概念的能力也是一種發(fā)現(xiàn)真理的能力。
2.實(shí)踐情景
學(xué)生通過觀察獲得生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、生態(tài)、遺傳和進(jìn)化等方面的直觀的感性的認(rèn)識(shí),把這些感性的形象轉(zhuǎn)變成語言即初步的概念,再經(jīng)過形象思維和抽象思維的互動(dòng)與轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)由特殊到一般、由現(xiàn)象到本質(zhì)的飛躍,抓住生命的特征,建立較完整而科學(xué)的概念。例如,進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)概念教學(xué)時(shí),可先引導(dǎo)學(xué)生觀察池塘、麥地、樹林等,分析其中的生物種類、生物之間的關(guān)系、生物與無機(jī)環(huán)境之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)植物、動(dòng)物、各種微生物及非生物環(huán)境相互聯(lián)系、相互依存,共同構(gòu)成一個(gè)整體。學(xué)生通過觀察分析,歸納出:生態(tài)系統(tǒng)=生物群落+非生物環(huán)境。
3.問題情景
利用掛圖、實(shí)物及演示實(shí)驗(yàn)等直觀手段的同時(shí),通過教師提出問題、學(xué)生帶著問題觀察并在觀察中解決問題,便于感性認(rèn)識(shí),能豐富課堂教學(xué),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和想象力起到很大作用。例如“蒸騰作用”的概念,可以通過蒸騰作用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察并提出問題:塑料袋內(nèi)壁上的水珠從哪里來的?通過帶著問題觀察,學(xué)生能形象直觀地掌握和理解蒸騰作用的概念,知道蒸騰作用是水分以氣體狀態(tài)從體內(nèi)散發(fā)到體外的過程。
二、概念教學(xué)時(shí)的情景分析
1.創(chuàng)設(shè)比較情景,分析概念的區(qū)別和聯(lián)系
在教學(xué)中,教師要及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些相關(guān)概念進(jìn)行對(duì)比、歸類,揭示概念之間的內(nèi)在聯(lián)系,找出本質(zhì)區(qū)別,使概念清晰化和系統(tǒng)化。
在學(xué)習(xí)生物概念時(shí),注意分組、結(jié)對(duì)、列表、進(jìn)行歸類對(duì)比,就容易搞清各對(duì)概念間的本質(zhì)區(qū)別與內(nèi)在聯(lián)系。同時(shí),通過比較,促使學(xué)生將新舊知識(shí)、同類知識(shí)聯(lián)系起來,分析異同。
從這個(gè)角度而言,學(xué)生比較能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,在一定程度上也有助于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。
2.創(chuàng)設(shè)強(qiáng)調(diào)情景,分析概念的關(guān)鍵字、詞
理解概念的內(nèi)涵和外延生物概念是用簡(jiǎn)練的語言高度概括出來的,其中一些字詞都是經(jīng)過認(rèn)真推敲并有其特定意義的,它往往提示了概念的本質(zhì)特征,是生物概念的關(guān)鍵字詞,要理解概念的本質(zhì),必須從理解關(guān)鍵字詞入手。強(qiáng)調(diào)不僅能引起學(xué)生的注意,而且能引發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生很容易把握住其中的關(guān)系,把學(xué)生的思維引向深入,真可謂“此時(shí)無聲勝有聲”。例如:相對(duì)性狀:同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型叫相對(duì)性狀。其中“同種”“同一”四個(gè)字,需強(qiáng)調(diào)。
3.創(chuàng)設(shè)問題情景,通過討論加深對(duì)概念的認(rèn)識(shí)和理解
隨著教學(xué)活動(dòng)的多元化,以學(xué)生為主的探究學(xué)習(xí)活動(dòng)會(huì)漸漸成為教學(xué)主流。問題討論在教學(xué)中所扮演的重要角色是不容忽視的。亞里士多德說:“思維來自驚奇和疑問開始”因此教師要巧設(shè)一些問題,點(diǎn)燃創(chuàng)新之火。問題討論促進(jìn)學(xué)生概念的精致化,小組問題討論提供所有學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)進(jìn)行概念解釋的機(jī)會(huì)。學(xué)生提出的概念解釋必須接受組員的檢驗(yàn),促其再建構(gòu)。經(jīng)由不斷的解釋、質(zhì)疑、再建構(gòu)、反駁、澄清等,共同建構(gòu)出一個(gè)比討論前更符合科學(xué)概念的答案。
三、概念教學(xué)時(shí)的情景鞏固
1.體系情景
在完成章節(jié)知識(shí)的教學(xué)后,對(duì)那些相鄰、相對(duì)、并列或從屬的概念進(jìn)行類比、歸納,根據(jù)它們的邏輯關(guān)系,用一定圖式組成一定序列,形成概念體系。如:用概念圖將有關(guān)某一主題的不同級(jí)別的概念置于方框或圓框中,再以各種連線將相關(guān)的概念連接,形成該主題的概念網(wǎng)絡(luò),把學(xué)生感知“孤立”、“散裝”的概念納入相應(yīng)的概念體系之中,讓學(xué)生獲得一個(gè)條理清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),既能幫助學(xué)生理解新概念,又能進(jìn)一步鞏固深化已學(xué)概念。
2.比較情景
生物學(xué)概念很多,而且很多概念間聯(lián)系和類似的地方很多。如果學(xué)生沒有比較概念的能力,隨著學(xué)習(xí)深入,概念增多,易出現(xiàn)混淆的現(xiàn)象,影響學(xué)習(xí)效果。引導(dǎo)學(xué)生比較概念,主要讓學(xué)生抓住兩點(diǎn),一是注重尋找比較標(biāo)準(zhǔn),二是注重概念的內(nèi)涵和外延的比較。比較概念的過程主要是求同思維和求異思維的過程,所以比較概念有助于思維能力提高。
3.發(fā)展情景
對(duì)學(xué)生來說,不同階段和不同的知識(shí)基礎(chǔ),對(duì)概念的理解也會(huì)不同。學(xué)生能動(dòng)地去探究概念的本質(zhì),就形成一個(gè)發(fā)展概念的過程,探索生命活動(dòng)規(guī)律的內(nèi)驅(qū)力會(huì)得到強(qiáng)化。
我覺得要想使學(xué)生具備一定的生物科學(xué)素養(yǎng),首先要學(xué)習(xí)和掌握一些必備的生物學(xué)知識(shí) 。如果我們不懂得自身的結(jié)構(gòu)和生理特征,就不可能有效地提高學(xué)習(xí)和工作效率,也不可能養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣,不能健康的生活;如果沒有遺傳和變異的基礎(chǔ)知識(shí),何談優(yōu)生優(yōu)育、怎麼讓農(nóng)作物能高產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn);如果沒有植物、動(dòng)物學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí),怎能理解保護(hù)生態(tài)平衡的意義、提高全民的環(huán)保的意識(shí),如何能創(chuàng)建人與自然的和諧發(fā)展。因此教師在教學(xué)中要轉(zhuǎn)變角色,要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,充分利用掛圖、實(shí)物、模型、多媒體等直觀教具來提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣,同時(shí)應(yīng)注重與生活實(shí)際相聯(lián)系、注重學(xué)生的親身體驗(yàn)。如在講傳染病時(shí),可通過學(xué)生親訴發(fā)病過程引出課題,讓學(xué)生逐步理解傳染病的途徑和危害,從而有效地防止傳染病的發(fā)生。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生明確認(rèn)識(shí)傳染病預(yù)防的重要性,養(yǎng)成良好的衛(wèi)生習(xí)慣。然后再以愛滋病為例,提供給學(xué)生一些愛滋病的資料,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到愛滋病對(duì)人類健康的危害以及預(yù)防的重要性和緊迫性。通過學(xué)生的討論能夠使學(xué)生正確對(duì)待愛滋病病人,不是遠(yuǎn)離而是關(guān)心和幫助他們的生活,關(guān)懷他們的情感,收到了很好的教育效果,學(xué)生只有掌握了必要的生物學(xué)知識(shí),才會(huì)提高自身的生物科學(xué)素養(yǎng)、才會(huì)學(xué)以致用。
其次,良好生物科學(xué)素養(yǎng)的形成,還要注意培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。教材中設(shè)置了課外閱讀欄目其中有關(guān)于“科學(xué)家的故事”。這一欄目旨在反映科學(xué)發(fā)展的過程,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的歷史和本質(zhì)。在教學(xué)中教師可以引入一些對(duì)人類有卓越貢獻(xiàn)的偉大科學(xué)家勤奮求實(shí)的故事,讓學(xué)生懂得要想做到事業(yè)有成就,必須具備頑強(qiáng)刻苦的精神和驚人的毅力。其中袁隆平院士搞雜交水稻育種獲得巨大成功,便是有利的證明,成為唯一被聯(lián)合國科教文組織授予教學(xué)獎(jiǎng)的中國人。
此外,在教學(xué)中教師應(yīng)使學(xué)生成為教學(xué)的主體,多給學(xué)生提供參與的機(jī)會(huì)和實(shí)踐的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨(dú)立解決問題的能力。生物學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,各種生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律,主要是通過觀察、實(shí)驗(yàn)來獲得的。如在學(xué)習(xí)“兩棲動(dòng)物的生殖和發(fā)育”時(shí),可提前讓學(xué)生采集蛙的受精卵,再觀察記錄受精卵孵化成蝌蚪,發(fā)育成青蛙的過程,并查閱有關(guān)資料共同探討,分別寫出研究報(bào)告。以這種方式為作業(yè)形式,可以教會(huì)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作,讓學(xué)生們可以學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)面對(duì)陌生領(lǐng)域,自己去收集資料,自己尋求答案,去創(chuàng)造奇跡,以體驗(yàn)成功的愉悅。
良好素養(yǎng)的形成,還需要形成正確的科學(xué)觀。而科學(xué)觀的核心是辯證唯物主義世界觀。1.唯物的觀點(diǎn)。一切生命和生命現(xiàn)象都有其物質(zhì)基礎(chǔ):生命起源的物質(zhì)性――C、H、O、N、S、P等元素組成了核酸、蛋白質(zhì)等化合物,這些化合物構(gòu)成了生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位――細(xì)胞;生命現(xiàn)象的物質(zhì)性 ――生物的新陳代謝、生長、應(yīng)激性、生殖發(fā)育、遺傳變異等一切生命現(xiàn)象、生理過程均可給以物質(zhì)基礎(chǔ)上的解釋。2.辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。生物有明顯區(qū)別于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素組成,且與非生物界進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換;生物體結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性――這是生命科學(xué)最基本的觀點(diǎn)之一。生命活動(dòng)的辯證統(tǒng)一――同化作用和異化作用 ,光合作用與呼吸作用,遺傳與變異,生長與衰老等,正是在這一系列的矛盾、對(duì)立中,生命及生命活動(dòng)才有了其完美的、和諧的統(tǒng)一;生物之間及生物與環(huán)境之間的辯證統(tǒng)一――生物與生物之間、生物與環(huán)境之間進(jìn)行著生存斗爭(zhēng),而生存著的生物均在一定程度上適應(yīng)了環(huán)境,正是這種既斗爭(zhēng)又統(tǒng)一的各種復(fù)雜關(guān)系,構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng),建立了動(dòng)態(tài)平衡。3.動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的觀點(diǎn)。組成生物的物質(zhì)、生物體本身、生物界都是在不斷的運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。細(xì)胞和生物個(gè)體是動(dòng)態(tài)、變化的――他們都有一個(gè)發(fā)生、成長、衰老、死亡的動(dòng)態(tài)變化過程;細(xì)胞和生物個(gè)體的結(jié)構(gòu)與生理、生物和環(huán)境的關(guān)系等也是動(dòng)態(tài)、變化、發(fā)展的。