生物的概念范文

時間:2023-11-13 17:50:35

導語:如何才能寫好一篇生物的概念,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

生物的概念

篇1

【關鍵詞】 高中生物 概念教學 教學策略

【中圖分類號】 G424 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)11(b)-0048-01

生物學概念是指我們對生物及生理現象本質特征的一些認識。生物概念教學過程中所面臨的理解障礙,需要探其因,筆者對于新課程背景下如何繼承和形式多樣的改進生物概念教學,使學生全面、系統、準確地認識掌握概念談幾點看法。

1 緊抓關鍵字詞,把握概念的精準

從概念的基本構成上看,內涵與外延是概念的靈魂和軀殼,關鍵詞和關鍵語則是支撐概念的骨架。生物概念是用簡練的語言高度概括出來的,其中一些字詞都是經過認真推敲并有其特定意義的,它往往提示了概念的本質特征,是生物概念的關鍵字詞,要理解概念的本質,必須從理解關鍵字詞入手。如果不能正確的理解和把握這些要素,在生物概念題的解答中,當然就不可避免的“誤入歧途”。

例題:一般來說,一個生物種群的環境容納量(K值),在不同環境條件下(B)

A.總是相同的 B.總是不同的 C總是波動 D總是上升或下降的

本題旨在考察對“環境容納量”這一概念的理解。環境容納量(又稱K值)指的是環境條件不受破壞的情況下,一定空間所能維持的種群最大數量。教師可以讓學生自己找關鍵詞,找漏了及時補充,并適當點撥:如果這個環境受到破壞了,該種群K值就會發生變化。結合書上高斯所做的大草履蟲的實驗數據:在0.5mL培養液中放入5個大草履蟲的環境前提下,大草履蟲的K值為375個;如果換成10mL的培養液,學生自然很容易判斷大草履蟲的K值肯定不會是375個了。從而讓學生認識到概念中的“一定空間”是關鍵詞。此時出現這種類型的選擇題就會迎刃而解了。

2 剖析內涵和外延,深化概念的認識

任何一個完整的概念,都有其特定的內涵和外延。概念的內涵是概念所反映的事物的本質屬性,外延是具有該本質屬性的應用范圍條件。只有全面理解和掌握概念的內涵和外延,才能避免死記硬背,才能牢記它,應用它。如對基因概念的理解,其內涵是:(1)從功能上看:基因是控制生物性狀的功能單位;(2)從化學本質上看:基因是有遺傳效應的DN段;(3)從結構上看:基因由特定的脫氧核苷酸序列構成;(4)從位置是上看:基因主要分布在染色體上,并呈線性排列。所以,基因是控制生物性狀的遺傳物質的功能結構單位。其外延是:細胞核基因和細胞質基因;顯性基因和隱性基因;常染色體基因和性染色體基因等。

3 構建概念圖形,系統概念知識

概念圖是由節點和連線組成的一系列概念的結構化表征。概念圖中的節點表示某一命題或領域內的各概念;連線則表示節點概念間的內在邏輯關系。概念圖通常是將有關某一主題的不同級別的概念置于方框或圓框中,再以各種連線將相關的概念連接,形成該主題的概念網絡。編制概念圖,可以將零散的知識系統化,對知識進行全面鞏固。教師運用概念圖進行教學,能更好地組織和呈現教學內容,能更有效地監控自己的教學過程和自身概念的發展,從而提高教學效果。學生運用概念圖進行學習,能促使自己進行有意義學習,能更好地組織自己所學的概念,感知和理解概念在知識體系中的位置和意義,有效地降低自己的解題錯誤率,從而提高學習效率。

4 創設比較情境,分析概念的區別和聯系

比較法就是在人腦中把各種事物或現象加以對比,來確定它們之間異同點和關系的思維方法。我們可以嘗試采取以下幾個方面措施。

1)有些概念進行比較,要找出共同性和相關性。如對染色體、DNA、基因這三個概念的認識比較;2)有些概念進行比較,要找出特殊性和差異性。如列表比較自由擴散,協助擴散和主動運輸;3)注意概念的相對獨立和相互聯系,找出它們的對立和統一面。如對光合作用和呼吸作用這兩個概念,從作用場所、作用條件、反應物、生成物、能量轉化等方面進行比較,學生就很容易認識兩者相互依賴,相互制約的關系;4)把某些具有層次關系的概念進行比較,找出它們在組成結構上的聯系。如對種群、群落、生態系統的比較。

不同的概念即使存在一定程度的類同,但就其本質而言肯定是炯異的。因此,細致而準確的察查概念間的差異,合理的聯想類比、遷移求異應是解決此類問題的良策。正如“孿生兄弟的不同,是在他們距離最近的時候才易辨識”。通過對概念關鍵屬性的對比及去同求異,應不失為一個行之有效的好方法,從而使兩概念的區別一目了然。

5 善于不斷追問,矯正概念的錯誤領會

對一個概念的正確理解,有助于我們作出正確的判斷和推理,在講述一個概念時,我們有時大可不必一本正經的用“這個概念的內涵是什么,外延是什么?”這些深奧的專業術語或視角來分析,其實如何幫助學生深刻理解一個概念,可以換一種比較自然貼切的方式,結合以往學生解題過程中的錯誤認識,及時設置問題進行追問,通過具體事例反駁或論證,追問質疑,挖掘他們的思考潛力,以提前阻止學生可能出現的錯誤認識,把錯誤抑制在出現以前。

當然,還有公式化記憶,甚至通過探究活動構建概念等等。新課程標準著眼于學生的基礎知識,繼而實現能力培養,從而提高生物素養,這也向教師提出了更高的要求,即要求我們針對不同的概念,能從不同的視角入手,選擇適合的方式對生物概念進行有效教學。

參考文獻

[1] 游隆信.生物學概念的教學策略探析.生物學教學,2005,30,(2):46.

篇2

一、剖析定義,變式訓練,形成概念

生物學中許多概念定義非常嚴密,在教學中教師要注意剖析,完整準確地傳授。在學習“種群”概念時,教師往往例舉一些正例:一塊草地上所有的蚱蜢,一個池塘中所有的鯉魚等,同時例舉一些反例:太湖中所有的魚,惠山上所有的松樹等,然后請學生舉例,并對學生的例證做出肯定或否定的判斷。學生所接觸的例子越多,越有助于他們形成“種群”這個概念,在此基礎上,他們能得出種群概念的關鍵屬性:種群是一定時間和空間內同種生物的個體總和。從概念形成的觀點看,所謂變式,就是概念正例的變化。正例變化有助于排除無關特征,突出本質特征。如教“種群”概念時,如果只例舉一個池塘中所有青魚,一片稻田中所有青蛙,學生往往以為種群就是一群相同的生物生活在一起。如果教師能舉例說明一片森林中兩群狼,世界上所有的人,太平洋里所有小黃魚也是種群,學生便能有效排除無關特征的干擾。“單倍體”是一個難以理解的概念,在教學中,我引導學生分析了二倍體和四倍體生物產生的單倍體中的染色體組數,排除了學生的思維定勢,因為二倍體生物產生的單倍體只有一個染色體組,許多學生就認為單倍體只有一個染色體組,通過變式訓練,學生能抓住單倍體本質特點:含本物種配子染色體數目的個體。如同源染色體是指“一個來自父方,一個來自母方,形態大小一般相同的兩條染色體”。“一般”兩字不可去除,否則異型的XY染色體會使學生感到困惑。教師對概念中出現的關鍵詞要解釋,如“主要、一切、一般、大多”等。變式訓練是概念教學的較常用方法,如介紹減數分裂時,教師除提供各種正例外,還應不斷變換正例的無關特征,如染色體的形態、大小、數目、位置等,這有助于學生掌握關鍵特征,形成精確、穩定的概念。

二、合理分類,提供材料,講清概念

從教學的實際出發,高中生物學的概念,大體可分為以下四種關系。(1) 從屬關系:如原生質、細胞質和原生質層,中心體、中心粒,細胞質、細胞液,小腸絨毛,微絨毛,性狀、相對性狀,食物網、食物鏈,生態系統、群落、種群、個體。(2)同一關系:如染色質與染色體,細胞膜與生物膜,淀粉與糖元,同源染色體與四分體,精原細胞、初級精母細胞、次級精母細胞、精細胞、,次級卵母細胞和第一極體。(3)并列關系:如吸脹吸水、滲透吸水,噬菌體、原核生物,分裂間期與分裂期,生長素、生長激素,植物激素、動物激素,昆蟲內激素與外激素,雜交、自交、測交,競爭、捕食、共生、寄生,保護色、警戒色、擬態。(4)對立關系:如真核細胞與原核細胞,有性生殖與無性生殖,質壁分離與復原,同源染色體與非同源染色體,顯性性狀與隱性性狀,自然突變與誘發突變,單倍體與多倍體。生物學概念的獲得與學生的感性認識有極大關系。教師應盡量提供直觀感性的材料,化靜為動,化難為易,讓學生在腦海中有豐富的表象,從而形成正確概念。如介紹“變態發育”時,可以例舉學生熟悉的青蛙和家蠶的變態發育例子。鮮艷的圖片,精彩的錄像能輕松地讓學生理解諸如保護色,警戒色,擬態等具體概念。

三、加強比較,突出本質,深化概念

所謂比較,既包括正例之間的比較,也包括正例和反例之間的比較,前者有助于發現其共同本質特征,后者有助于加深對概念本質特征與非本質特征的理解,如比較森林、草原、農田、海洋、湖泊等生態系統,盡管它們各有特點,但作為生態系統,它們共同特點是:生物群落和無機環境相互作用的自然系統。如教“競爭”,舉出“兩狗爭骨”這個反例和“鵲巢鳩占”這個正例,學生便能理解競爭必須是兩種不同種生物之間的關系這個本質特征。比較是概念教學中最常用的方法,它能使學生在理解和運用概念時避免混淆和張冠李戴。比如異化作用,呼吸作用,需氧型和厭氧型這四個概念,它們的共同特征都是新陳代謝的一個方面,但它們又有區別。異化作用是共性的,呼吸作用是異化作用的具體表現,需氧型和厭氧型是異化作用的個性表現。

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關鍵詞:高中;生物;概念

在高中生物課本中涉及到的概念很多也很雜,學生在學習的過程中容易混淆。為此在教學過程中落實概念教學,仔細研究生物概念教學的策略,對實施新課程下的教學非常有必要。在實際教學中,如何培養學生的概念思維能力,如何理解和掌握生物課本中的概念也是課堂是否高效的重要指標。通過近幾年倆的的教學,發現基本概念不清是學生的通病,也往往因為基本概念不清導致對生物學知識的梳理產生疏漏,對生物知識無法形成條理,導致對生物學習產生恐懼,因此加強概念教學是強化生物學科課堂教學的重要內容。

如何在課堂上將概念清晰的呈現給學生,讓學生真正明白每個概念的內涵,能區別相近的概念,能自我歸納和總結,并最終建立個人概念體系。經過近年來的整理、摸索和不斷地改進,我認為可以從以下幾個方面可以幫助學生理解高中生物概念、把握概念間的聯系,從而真正理解生物學知識。

1、重視概念定義的過程

每一個概念的產生,都是前輩科學家長期實驗、總結和提煉的精華,也是在科學道路上不斷挑戰自我,否定權威的過程。概念形成的過程,也是體驗科學家的探索精神,對學生進行情感教育的過程,另外還能讓同學們掌握先輩科學家分析的方法。所以,讓學生了解了概念定義的過程后,更有助于學生了解這個概念以外的,與之相關的各個方面的過程,也更有助于深刻理解和掌握概念。

例如:細胞膜有一定的流動性。如何理解流動性這個生物概念呢?

老師就可以講述1970年,Frye和Edidin人鼠細胞融合實驗:用抗鼠細胞膜蛋白的綠色熒光抗體和抗人細胞膜蛋白的紅色熒光抗體分別標記到小鼠和人的細胞表面,然后用滅活的仙臺病毒處理使兩種細胞融合。10min后不同顏色的熒光在融合細胞表面開始擴散。40min后分辨不出融合細胞表面綠色熒光或紅色熒光區域。這一實驗就證明了組成細胞膜的分子不是固定的,而是具有一定的流動性。

經過這樣對細胞膜流動性概念的闡述,學生會對流動性有著深刻的記憶和認識。

在比如說“光合作用”這個概念我們就可以做如下講述:

在生活中,我們都需要多呼吸新鮮空氣,知道在家里養盆綠色花卉可以增加家里的氧氣供應,可這是為什么呢?原來是綠色的葉子會自主呼吸,產生氧氣,那么這個過程就是光合作用。

植物與動物不同,它們沒有消化系統,因此它們必須依靠其他的方式來進行對營養的攝取,植物就是所謂的自養生物的一種。簡而言之光合作用是綠色植物將來自太陽的能量轉化為化學能(糖)的過程。

2、提煉概念信息

通常,科學的概念都是簡短和精煉,那么對于一個初學者如何在這簡短的概念中,挖掘出更為深刻的信息。只有真正融會貫通其中的意義,才能掌握概念的全部內容。

如減數分裂這個概念:

應先講減數分裂的過程,后總結概念,再參考課本,深化對概念的理解。概念如下:減數分裂是指有性生殖的個體在形成生殖細胞過程中發生的一種特殊分裂方式。那么這個特殊在哪里呢?

減數分裂(Meiosis)的特點是DNA復制一次,而細胞連續分裂兩次,形成單倍體的和卵子,通過受精作用又恢復二倍體(或多倍體)。減數分裂的結果是,新產生的生殖細胞中的染色體數目,比原始的生殖細胞減少了一半。

通過這么分析,讓學生總結幾個方面的問題:范圍、時期、特點、結果等四個方面。這樣一處理,繁雜的描述就變得非常簡單容易接受了。也更為深刻和具體了。

3、通過情境教學,理解掌握概念

生物教學不同于其它學科,很多內容是可以通過直觀了解到的,在學習的過程中,老師可以根據實際情況的安排,能進行實習性學習的要進行野外考察學習,能進行實驗室學習的要進行自己動手實驗。

有心理學家證明,人的學習83%通過視覺,11%通過聽覺,3.5%通過嗅覺,1.5%通過觸覺,1%通過味覺。由此可見直觀的重要性。

如線粒體的學習,若選用正常班級授課,首先展示其模式圖,逐一學習它的外部結構與內部特點,一些酶的分布等等,還要讓學生在顯微鏡下觀察它們的實際形態。只有這些不足夠,還邀請學生在顯微鏡下觀察到的圖片與模式圖為什么有那么大的區別等。

4、通過對比和反饋增強對概念的理解

在有效記憶中,對比和類比的作用非常大,必要性所在,就是能過這些工作,我們能夠讓學生認識到兩種事物間的共性是什么,本質的區別又是什么。

如運載體與載體,兩者的化學本質、作用、用途等,加以區分后,學生自然不會犯錯。

減數分裂與有絲分裂、生物群落與生態系統、異養型生物消費者和分解者等等。我們只要將這些名詞區別到位了,學生就能很好地掌握。此外,教學是為了不教,我們要授學生于漁,也就是我們要逐步地引導學生自己對一些內容進行對比,在對比中掌握生成性的內容。

反饋是概念教學中不可缺少的一個環節,針對概念的難點以及學生理解易入的誤區設問,強化記憶,使他們理解到位。如在講完基因的概念后,可設問:DNA分子中堿基發生了改變,但生物體的性狀未改變,為什么?為了使學生將基因突變理解更加深刻,可設置不周類型的問題。

5、緊密聯系生活,增強生物學概念知識的理解

學以致用,學習科學文化知識就是為了把學生培養成一個具有科學素養的,有創新能力的新型的人才,所以在概念教學完畢以后,再聯系實際提出一些相關的問題讓學生回答,以鞏固概念的掌握,發展提高個人的能力。如臘八蒜是怎么制成的,以考察學生對選擇透過性的理解。

隨著新課標的推行,生物科學的突習猛進,高中知識容量的加大,生物這一門基于實驗的學科,詞匯量也會迅速增多。所以,概念教學始終應該是我們教學工作者長抓不懈的內容,也是需要我們傾注思考的內容,概念是高中教學的基礎,是學生奠基高中知識,在日后專業領域發展的前提。在高中生物概念教學中,只有不斷創新、不斷改進教學方法,才能提高概念教學的水平,實現課堂概念教學的有效性!

參考文獻:

[1]吳遐.探究活動中構建生物學基本概念的初步研究.中學生物學,2005,(10):15

[2]游隆信.生物學概念的教學策略[J].中學生物學2005,30(2):46-47

[3]雷耀華.概念圖在高中生物教學的應用優勢[J].新課程研究2010,(191):60-61

篇4

一、章節標題以概念內涵的形式呈現,以利于重要概念的傳遞

在章節標題中盡可能地呈現概念,主要的原因有以下幾點:(1)章節標題是學生閱讀教科書的起點,是學生學習的第一印象,對他們繼續學習的成效起著十分重要的作用。例如,“沒有細胞結構的微小生物──病毒”,這樣的標題遠比只用“病毒”作為標題要形象、生動和深刻,而且能夠讓學生記住病毒不同于其他細胞的重要特征。(2)增進學生的學習興趣。例如,“植物在生物圈中的作用”是個中性的章節標題,難以激發學生的學習興趣,若改用:綠色植物參與了生物圈中的水循環,綠色植物是生物圈中有機物的制造者,綠色植物參與了生物圈中的碳-氧平衡,等等,這類標題向學生傳遞了重要概念和學習目標,為學生認識綠色植物的重要作用界定了框架。(3)以重要概念作為章節標題體現出單元學習目標,對學習過程具有導向性。例如,“沒有細胞結構的微小生物──病毒”的標題中,有兩個修飾病毒的關鍵詞:“沒有細胞結構”和“微小生物”,前者提醒學生將病毒與細胞進行比較,學習病毒結構的特點;后者激發學生探索病毒生活方式的求知欲。

二、概念的理解與應用

要讓學生理解某個概念,需要選用恰當的方法如:概念的再現、復述、問答、練習等加深理解,合理的構建知識框架。《標準》認為,“教學活動不應僅僅停留在讓學生記住一些生物學事實,而是要幫助學生通過對事實的抽象和概括,建立生物學重要概念,并以此來建構合理的知識框架,進而為學生能夠在新情境下解決相關問題奠定基礎。”

初中學生的認知過程是從感性到理性再到應用,學會在新情境中應用概念解決相關問題是提高學生認知能力的最終體現,教師要引導學生學會學習,幫助他們逐步學會運用辯證唯物主義的觀點、進化論的觀點、生態學觀點、生命的物質和運動觀點等,去解釋自然界中千姿百態的生命現象,去解決生產、生活實際中的有關生物科學問題,建立生物與環境、生物體形態結構與生理功能、生物體內各系統之間的相互聯系,著眼于知識的類比,使知識系統化、網絡化。

三、積極制作概念圖,編織概念網絡

概念圖是美國康乃爾大學學者諾瓦克和戈爾提出的旨在幫助學生進行建構性學習的教學策略。所謂概念圖,實質上就是用于組織和表征知識信息的工具,它通常將一系列相關概念置于方框或圓圈中,再以各種連線將相關的概念連接,是一種由概念節點和連線組成的結構化表征,其中的連線則表示各種概念間的內在邏輯關系。通過繪制概念圖能有效的暴露出由于混淆和錯位導致的概念錯誤,而且還可以幫助學生清晰地理清各個概念之間的關系。例如,在學完“可遺傳變異”內容后及時要求學生作概念圖, 就可幫助學生理順所學知識之間的邏輯關系。

四、及時應用知識解釋或解決生態系統問題,強化概念教學

學習知識的目的是應用,概念學習也是如此。只有通過對所學概念的具體應用,即在新情景中解釋或解決具體問題,才能使概念內化到相關概念體系中去,形成新的知識體系,實現知識過手。為此,在生態系統概念教學之后,我們進行了以下設計。

師:(利用多媒體展示)有關生態系統的正反實例,如海洋、草原、桃園或梨園、池塘、稻田、草原上的各種動物、森林中的全面松樹、池塘里的全部鯽魚、稻田里的全部水稻等。

生:(觀察、思考)利用生態系統概念知識觀察、分析、辨別各種實例,積極回答問題。

生1:海洋是生態系統,它由海洋的各種非生物成分和生物成分組成,如海水、水溫、海藻、各種海魚、鯨、細菌等。

生2:草原是生態系統,它由草原的各種非生物成分和生物成分組成(略)。

生3:草原上的各種動物、森林中的全面松樹、池塘里的全部鯽魚、稻田里的全部水稻就不是生態系統。因為,它們只是生態系統中的生物或某種生物。生態系統是指在一定自然區域內,所有生物和它們生活的環境共同構成的整體。

……

篇5

策略一:“填鴨式”概念教學。如濟南版七年級上冊《第二章 第一節細胞的結構和功能》的概念教學我采用了前一種方法,即先給出概念。

1.讓學生找出概念,幫助學生理解概念。

如何幫助學生理解概念?首先要幫助學生完成思維方式的轉化,抓住概念的本質。如:在講濟南版七年級上冊《第二章 第一節細胞的結構和功能》時,我先問了學生這樣的問題:你認為什么是細胞?有的學生說:細胞就像一個雞蛋。有的描述:細胞就像一個房子。教材中細胞的概念是這樣定義的:細胞是生物結構的基本單位;細胞是生命活動的基本單位。學生對細胞的理解只是事物的表象,是學生的感性認知。因此要想讓學生很好地理解這個概念就必須幫助學生完成思維方式的轉換:由直觀形象思維到抽象思維的轉換;從經驗思維到理論思維的轉換。

方法如下:

(1) 從感性經驗入手,幫助學生理解概念:

細胞就像一個球或者一個房子,說明它是一個獨立的個體,并且與外界是有界限的。正如一個構成國家的最基本單位是家庭,許許多多家庭聚集在一起就構成了一個國家。但是細胞不是空的,每個細胞內部還有許多精細的構造。通過這種理解,突出細胞的本質之一:“生物結構的基本單位”。

(2) 從身邊現象說起,幫助學生理解概念:

還以細胞這個概念為例:組成一個學校的基本單位是班級。但是一個班級并不只是幾十個學生的簡單聚集在一間教室了。一個班級要有日常運作也就是日常班級管理,才是一個活的班級。通過這個例子突出:細胞是“生命活動的基本單位”這一本質。

2.老師列舉實例加以引導和進一步的理解。

在細胞這一概念的學習后,老師就可舉出實例:有些生物的整個身體就是一個細胞,稱為單細胞生物;而絕大多數生物的整個身體是由許多細胞構成的,稱為多細胞生物。無論是單細胞生物還是多細胞生物,一個細胞就能獨立完成生命活動。

3.讓學生仿照老師的實例再“造句”。例如草履蟲的“趨利避害”現象、植物的光合作用 、人的呼吸作用等生命活動,都是在細胞內完成的。

4.學生舉出例子后,讓舉出例子的同學領讀(這樣更能激發出此學生的自豪感,體會到學習知識的樂趣),其他同學跟讀。

策略二:“探究式”概念教學:通過具體生物學現象,利用實例和學生的經驗,引導學生進行觀察、比較、辨別,對生物現象的共同屬性、本質特征進行歸納概括,使學生形成正確概念。

如濟南版八年級下冊《第二章 生態系統》的第一節《生態系統的組成》,在本節內容中就概念而言,除了生態系統概念外,還有生產者、消費者、分解者等概念。其中,生態系統的概念是本節內容的核心概念,是教學的重點之一。這節內容的設計如下:

1. 有效進行情景設計,激發學生的學習興趣,調動學生的學習主體性,豐富和強化學生對生態系統的感性認識。

師:(提出問題)你的家鄉是哪里?哪兒環境如何?

生:我的家鄉在威遠,環境很好,有森林,有果園,還有各種鳥類……。

師小結:你的家鄉威遠就是一個生態系統,此外一片樹林、一塊草地、一條河流、一個學校、一座城市,大到一個地球,小到一滴水滴都是一個生態系統。

2. 創設“問題”情景,調動學生積極思維,激發學生求知欲。

引起學生的好奇與思考是激發他們的求知欲和內在學習興趣的有效方法和手段。接下來的教學可以這樣設計:師追問:“那么什么是生態系統?生態系統又是由哪些成分組成?各種成分之間有何關系?各種成分有何作用?各種成分在生態系統中承什么角色?為什么把植物稱為生產者?把人和動物稱為消費者?把微生物稱為分解者?

3. 分析具體實例,(以課本54頁“濕地、森林生態系統”為例)讓學生進行觀察、比較,閱讀、思考、討論交流等步驟,整合已有的教學資源。

在此基礎上,學生很快說出:濕地生態系統和森林生態系統,都是由生物成分和非生物成分組成的,其中生物成分包括植物、動物、微生物。它們分別是生態系統的生產者、消費者和分解者。而非生物成分則指陽光、水、空氣等。接下來老師再讓學生比較分析:威遠生態系統、學校生態系統等是否也由生物成分和非生物成分組成?經過這樣的分析比較,學生很快找到了生態系統概念的本質特征:即生態系統是由生物成分與非生物成分共同構成的整體。而威遠、樹林,學校等則指生態系統的不同區域(范圍)。至此生態系統概念的給出可以說水到渠成。

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關鍵詞:初中生物 重要概念 教學

中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2016)12-0149-02

生物學重要概念處于學科中心位置,它包括了對生物的形態結構、生理特征以及生命現象、生命活動規律的解釋,對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用,圍繞生物學重要概念教學來組織開展教學活動,能有效地提高教學效益,有助于學生對知識的深入理解和遷移。在生物學教材中,有一些重要概念不易理解,給學生學習帶來一定的困難。初中生物教師要確切地講解這些重要概念,使之變得準確、恰當,具有科學性。下面,筆者就如何進行重要概念教學談一點教學實踐中的體會。

1 情景體驗法

情景體驗法不是得出一種結果。而是把自己移入到一種真實的或假設的生活場景之內,以自己作為一種生命的存在,在自我體驗中理解生物學重要概念。例如:在理解“生態系統是生物與環境形成的統一整體”這一重要概念時,教師怎樣幫助學生構建這一重要概念呢?可以帶學生到一片樹林、一塊湖泊、一塊農田等真實的生態系統中,去感受和體驗生態系統這一重要概念。如果條件不允許,也可以提供圖片、文字資料展示各個生態系統,反應生物與環境密不可分。為了加強學生的理解,也可進入教師假設的另一種生活情景中,假設在一定時間內,離開空氣、水等生活環境,人類的生活將會怎樣呢?讓學生體驗到,生物的生活離不開環境。反之思考,人類的活動對環境又有什么影響呢?又把學生帶入到另一種假設的情景中。通過學生設身處地的一種情景體驗法,不難明確“生態系統就是生物與環境形成的一個統一的整體”這一重要概念。用情景體驗法不僅僅局限于對重要概念的字面理解,更能觸動學生的心靈,讓枯燥無味的重要概念變得更加親切、生動。

2 探究實驗法

探究實驗法是一種積極有效的教學方法。通過引導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,逐步培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,突出培養學生的創新精神和實踐能力。初中生物課程中一些重要概念是比較抽象的,僅靠死記硬背是學不好生物的,這也許是生物比較難學難教的原因,而探究實驗法有利于重要概念的更好理解和掌握。例如,對于植物光合作用這一重要概念,可以先讓學生思辨性地理解海爾蒙特和普利斯特利兩位科學家的探究實驗,再通過學生的探究實驗證明二氧化碳是光合作用必需的原料嗎?最后,通過老師的演示實驗,探究出光合作用還能產生氧氣。對以上的探究實驗進行分析、推理,最后歸納總結出光合作用實質上是綠色植物利用太陽光能,把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物(如淀粉),并且釋放出氧氣的過程這一重要概念。再如:呼吸作用這一重要概念,通過學生觀察教師完成課本上有關三個演示實驗,分析、歸納出“呼吸作用是細胞利用氧,將有機物分解成二氧化碳和水,并且將儲存在有機物中的能量釋放出來,供給生命活動的需要”這一重要概念。用探究實驗法可以將抽象、難于理解的重要概念變得直觀、形象、易理解易記憶。

3 比較法

在初中生物教學中,如何幫助學生舉一反三、全面系統準確地掌握重要概念,這是生物教學中的一個難題。生命現象有共性和個性,任何事物的特點必須在相互比較中才能充分地顯示出來,比較法是生物教學中的重要方法,是培養學生學習能力、開發學生智力的重要手段。進行重要概念教學也可以采用比較法。例如:通過比較植物體和動物體的結構層次,共性是都由細胞構成組織,組織構成器官,再構成生物體,不同的是動植物的組織不同,并且植物體的結構層次沒有形成系統,這一比較就可以加深理解并掌握“多細胞生物體具有一定的結構層次,包括細胞、組織、器官(系統)和生物個體”這一重要概念。再如:通過比較植物、動物的細胞結構,就能理解動植物細胞相同的結構是細胞膜、細胞質、細胞核,植物不同的特殊結構是細胞壁、葉綠體、液泡等;通過比較菜豆和玉米種子的結構,就可以更加深入地理解單子葉植物和雙子葉植物這兩個重要概念。用比較法進行重要概念教學,可以讓學生深入理解,準確記憶,達到事半功倍的效果。

4 抓住關鍵詞法

一個完整的重要概念,往往是由幾個簡單民了的關鍵詞構成。引導學生把重要概念的幾個關鍵詞找出來,并把各關鍵詞串聯起來,就會形成一個簡化的重要概念。如:“相對性狀”這一重要概念中,關鍵詞是“同種生物”、“同一性狀”、“不同表現”,將這些詞串聯起來,就是一個完整的相對性狀的概念;再如:“生態平衡”概念中關鍵詞為“數量和所占比例”、“相對穩定”,將這些詞串聯起來,就是一個完整的生態平衡的概念。在此基礎上,進一步分析關鍵詞分別代表的內容、含義及相互關系。通過找重要概念的關鍵詞,理解關鍵詞,可以更深入的剖析重要概念的內涵,有利于學生簡單明了、快速易懂地掌握并識記重要概念。

5 實例分析法

學生的學習和對事物的認識是從感性到理性,螺旋式上升的過程。在重要概念傳遞中,教師可以先向學生展示一些從生活、生產中來的富含重要概念內涵、外延的形象問題或奇特事例。讓學生通過接觸相關信息,逐步思考,走進更深入的認識、理解,概括出相關信息本質的、關鍵性的特征,有利于重要概念的形成、傳遞。如在學習遺傳和變異這兩個重要概念時,可以利用的事例很多,如“找出父母和孩子照片上的相似性和差異性”、“媽媽是近視眼,小紅為什么一歲多就是近視眼呢?”、“父母都是直發,為什么小明天生就是卷發呢?”、“為什么蜘蛛天生就會結網,老鼠生兒天生就會打洞呢?”等實例引出遺傳和變異這一重要概念。再如,在學習反射這一重要概念時 ,可以先從“聽梅止渴的故事”、“談虎色變”、“紅燈停,綠燈行”、“學生聽見上課鈴聲走進教室”、“眨眼、縮手”等這些實例中展示反射概念的內涵和外延,這些有趣的事例既可以吸引學生的注意力,又可以提高他們的學習興趣,在教師的層層分析、引導下有利于學生掌握重要概念的內涵和外延。實例分析法進行重要概念教學可以激發學生的學習興趣,讓重要概念的教學符合從感性到理性的認知規律,學生更容易理解和掌握。

6 概念圖法

生物學重要概念不是孤立存在的,必然與其他重要概念之間存在著一定的聯系。重要概念的學習過程就是新、舊知識相互作用并建立聯系的過程。在初中生物學重要概念教學中,引導學生將所掌握的重要概念進行系統歸類,形成學生容易理解和掌握的系統知識。這樣,不僅有助于新學的重要概念的鞏固,而且有助于掌握知識的內在聯系,有助于所學知識的融會貫通。繪制概念圖是重要概念系統化的常用并且行之有效的方法。在重要概念教學中,以圖解的形式把兩個以上的重要概念通過一定的關系連結起來,不僅反映出重要概念之間的意義聯系,還能不斷完善認知結構。例如:分別學習了植物的根、莖、葉、花、果實、種子,而這六大器官構成構成了一株綠色開花植物,就可以用以下的概念圖,將這些分散的新舊概念聯系起來,形成印象深刻的系統知識。

再如:學習了基因、DNA、染色體、細胞核這些概念后,學生就特別迷糊,覺得它們都和遺傳物質有關,但又無法理清它們的關系,如果用以下的概念圖,學生馬上就能明了它們的關系,并建立系統的知識結構圖。

所以,概念圖策略應用于生物學重要概念的教學,不僅提高了課堂教學效益,還有利于加深學生對重要概念內涵和外延的理解和記憶。

“教學有法,但無定法。”任何方法都有利弊,只有靈活應變,有效取舍,才能體現方法的科學性和教學的有效性。重要概念的教學也只有根據具體教學情景,具體的教學問題采用適宜的方法,才能真正提高生物重要概念教學的效率。重要概念的教學方法是不斷變化與發展的,作為一名初中生物教師應該在教學過程中不斷探索,不斷創新,不斷歸納總結,就能找到適合學生的更多樣的教學方法。

參考文獻:

[1] 唐美藝,情景教學在初中生物課堂的運用[J].現代教育科學.中學教師,2013年第03期.

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關鍵詞: 生物圈 大氣圈 生存條件 寄生關系

初中生物教學中,關于生物圈的一些概念,常使學生感到困惑,筆者結合自己的教學經驗,對這些疑難概念逐一進行解剖。

1.混淆不同非生物對生物的影響

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;造成仙人掌葉變為刺的主要是水分;在東北地區的林區,出現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象,影響這種分布的環境因素主要是溫度。

例1:(江蘇南通)“竹外桃花三兩枝,春江水暖鴨先知。”此詩句中影響生物的環境因素主要是( )

A.光 B.溫度 C.水 D.空氣

正確答案:B。

錯誤答案:A,誤認為桃花開放是由于光照的影響。

走出誤區: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,溫度對動物、植物的生活均有影響。

2.生物因素中寄生關系、共生關系、捕食關系、競爭關系易混淆

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、競爭、捕食、共生等關系。

捕食指的是一種生物以另一種生物作為食物的現象。競爭指兩種生物生活在一起,相互爭奪資源和空間等。兩種生物共同生活在一起,彼此有利,這種生活關系稱為共生關系。寄生指的是一種生物生活在另一種生物的體內或體表,并從這種生物的體內或體表攝取營養維持生存的現象。

例2:(湖南株洲)生態系統中貓頭鷹和蛇的關系是( )

A.捕食關系 B.共生關系

C.競爭關系 D.捕食和競爭關系

正確答案:D。

錯誤答案:A,誤認為貓頭鷹與蛇之間只有吃與被吃的關系。

走出誤區:此題考查對生物因素幾種關系的區分。捕食關系:一種生物以另一種生物為食;寄生關系:一種生物生活在另一種生物的體內或體表,并且從中攝取營養物質,可能對寄主造成傷害;共生關系:生物之間相互幫助,“互惠互利”;競爭關系:生物之間相互爭奪資源和空間。貓頭鷹以蛇為食,是捕食關系。同時,貓頭鷹和蛇都以田鼠為食,屬于競爭關系。

3.保護色、警戒色和擬態的辨析

要區分保護色、警戒色和擬態,必須弄清它們的概念。保護色的概念有三個要點:(1)是為了適應棲息環境;(2)體色與環境色彩相似;(3)有助于逃避敵害和捕食。警戒色的概念有三個要點:(1)動物本身具有惡臭或毒刺,能對敵害構成威脅;(2)具有鮮艷的色彩或斑紋,易于被敵害識別;(3)是一種保護性適應。擬態的概念有兩個要點:(1)是在進化中形成的;(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,要對照概念的要點進行印證、區別。

例3:生活在海藻叢中的一種魚,當它遇到敵害時,身體立即倒立不動,像一株植物,從而有效地躲避敵害。這種生物學現象是( )

A.保護色 B.警戒色 C.擬態 D.適應

正確答案:C。

錯誤答案:D,誤認為魚的這一變化躲避了敵害,是對環境的一種適應能力。

走出誤區:考查保護色、警戒色和擬態的區別。保護色強調的是動物的體色與環境一致;警戒色是具有惡臭或毒刺的動物具有的鮮艷的色彩或斑紋;擬態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,且與周圍的一種植物異常相似,這種用以保護自己的現象就是擬態。

4.生態系統與生物圈、生物群落、種群的區別與聯系

生態系統的范圍大小各異,大到生物圈,小到一塊朽木甚至更小。一個池塘、一片草地、一塊農田、一座山林、一條河流等,都可以稱為一個生態系統。地球上的全部生物及其無機環境構成最大的生態系統,稱為生物圈。生物群落與生態系統的概念不同,后者不僅包括生物群落,還包括群落所處的非生物環境,因此生物群落只相當于生態系統中的生物部分。有直接或間接關系的多種生物種群有規律地組合在一起形成生物群落。

例4:在一個陰濕山洼中,有一堆長滿苔蘚的腐木,其中聚集著螞蟻、蜘蛛、老鼠等動物。它們共同構成一個( )

A.生態系統 B.生物群落 C.種群 D.食物網

正確答案:A。

錯誤答案:D,審題時只注意了題干中各種生物之間的食物關系。

走出誤區:陰濕山洼中堆放著長滿苔蘚的腐木,并生活著多種生物,它們通過能量流動和物質循環構成了一個生態系統。

5.對生態系統的能量來源和三種組成成分的作用認識不清

在生態系統的組成成分中,起主導作用的是生產者。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變成化學能儲藏在有機物中進入生態系統,同時環境中的水和二氧化碳等無機物合成有機物。這樣,生產者在連接非生物的無機物和光能進入生物群落的過程中起到了“橋梁”作用。生產者利用光合作用合成的有機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系統內除生產者以外的全部生物的生命活動。如果沒有生產者,生態系統的能量流動和物質循環就會停止,生態系統的各種生物成分就會消失,生態系統就會崩潰。

分解者的作用與生產者恰好相反,它能將動植物遺體中的有機物分解成無機物釋放到無機環境中,同時也釋放能量。這樣,分解者在生物群落中的有機物及化學能釋放到無機環境的過程中同樣起到了“橋梁”作用。如果沒有分解者,動植物的遺體就會堆積如山,生態系統就會崩潰,生產者也不會長久地生存下去。

例5:從生態學角度分析,生態系統中流動的能量最終來源于( )

A.光合作用 B.細菌 C.綠色植物 D.太陽光能

正確答案:D。

錯誤答案:C,誤認為只有綠色植物(生產者)制造的有機物中有能量,忽略了這些能量最終來自于太陽光能。

走出誤區:生態系統的主要功能是物質循環和能量流動。就能量流動而言,其能量最初都是來自生產者固定的太陽光能。綠色植物通過光合作用把光能轉變成有機物中的化學能。

6.誤認為所有的物質沿食物鏈流動時都在逐級減少

物質和能量在生態系統中是沿食物鏈和食物網流動的,在食物鏈中,流向下一營養級的能量只有大約20%,而某些有毒物質在沿食物鏈流動時,不但未減少,反而在逐漸增多,這一現象叫生物富集。

例6:一個湖泊被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。

錯誤答案:C,誤認為DDT隨食物鏈營養級的升高而逐漸減少。

走出誤區:在生態系統中,物質和能量是沿著食物鏈和食物網流動的,有毒的物質也是沿著此方向流動的,而且有毒的物質穩定,不易分解,生物體無法排除。有毒物質沿著食物鏈不斷積累,所以在食物鏈中營養級越高的生物,體內的有毒物質越多;反之就越少。

參考文獻:

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【關鍵詞】 生物與健康產業 概念 內涵

1 產業概念

以現代生物技術生產的產品及所形成的產業是國際上新興的產業,涉及現代生物技術本身所形成的產品、利用現代生物技術改造傳統產業培育的新產品,涉及傳統生物產業與現代生物產業的內涵差別、產業規模等諸多因素,至今國際上有關生物產業的定義尚無明確界定[1]。國家發改委在《生物產業發展“十一五”規劃》的研究編制過程中,將生物產業定義為“將現代生物技術和生命科學應用于生產以及應用于經濟社會各相關領域,為社會提供商品和服務的統稱,主要包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等新興產業領域”[2]。

生物與健康產業密切相關且互為交融。健康產業主要包括醫療保健服務業和醫療保健相關產業。醫療保健服務業由向公眾和個人提供預防、治療、護理、康復等醫療保健服務的衛生機構和醫療保障組織組成。醫療保健相關產業包括老年護理、健康管理、醫療旅游、美容養生等延伸性保健服務,以及為醫療保健服務提品和支持的產業。

我國廣州、寧波等市根據區域產業特點與經濟社會發展需求,將生物與健康確立戰略性新興產業加以培育,為此,有必要探討生物與健康產業的概念與內涵,依此調查產業的發展規模、水平、結構等基本情況,及時為各部門制定政策、開展宏觀調控提供依據。

2 產業構成

目前,國內外關于生物與健康產業內涵的理論研究成果不多[3],我國相關的產業分類指導和統計管理等制度出臺相對滯后,導致國家的生物產業產值通過參考國內外材料估算的方法獲得[4],數據準確性差,甚至不能反映其中的核心產業生物醫藥產業的情況,國家亟須建立一套相關的政策體系。

2.1 國家產業政策

在產業構成上,2011年11月,國家科技部《“十二五”生物技術發展規劃》,明確指出我國現階段重點發展的生物技術產業包括生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源和生物環保五大領域[5]。2012年12月,國務院《生物產業發展規劃》,提出大力發展生物醫藥、生物醫學工程、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保、生物服務七個重點領域[6]。然而上述文件對各領域的概念與內涵并無明確闡述。2012年9月,國家發改委《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄(公開征求意見稿)》,其中生物產業包括生物醫藥、醫療器械、生物農業、生物制造、生物服務、海洋生物六個小類和23個條目,初步勾畫了生物產業作為我國戰略性新興產業的基本組成。

2.2 產業內涵探索

全面準確的產業統計需要對產業內各領域進行細分與測算。2008年,國家發改委著手建立生物產業運行監測系統。2008年7月,該委召開“建立我國生物產業統計體系研究課題”討論會,總結生物產業統計試點工作,提出生物產業統計體系主要包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保和生物服務六大塊內容,討論完善我國生物產業統計體系。2012年初,國家發改委、工信部等部門召開聯席會議,提交了《戰略性新興產業重點產品和服務統計目錄》與《戰略性新興產業行業分類統計目錄》,對戰略性新興產業統計調查方法研究進行論證,提出認真做好生物產業等戰略性新興產業發展形勢的監測和分析,加強信息引導,采取多種形式利用數據資源,促進戰略性新興產業健康發展。然而,由于生物與健康產業涉及的技術領域非常廣泛,同時貫穿產業活動中研發、生產、流通和服務等多個環節,隨著技術創新、產業分化和產業融合的不斷發展,該產業的子產業關聯性強、產業邊界模糊等特征日益凸顯,對產業的分類和統計標準設計要求較高,相關的指導和管理政策一直未能出臺。

3 國內部分省市相關政策

在國家尚未出臺統一的生物與健康產業相關分類和統計辦法的情況下,國內各省市紛紛結合區域情況開展相關嘗試性工作,在為區域產業發展提供決策依據的同時,也為國家相關政策的制定提供了參考。2011年12月,黑龍江開展全省生物產業統計工作,將生物產業分為生物醫藥、生物農業、生物制造、生物能源、生物環保五大領域,然而關于各領域的定義與具體范疇未見,由科技管理部門負責推進。2010年,南寧市發改委委托南寧市統計局和廣西社科院開展生物產業統計體系與產業指標課題研究并于2011年3月通過了成果評審,界定了生物產業的統計范疇,提出了生物產業指標體系及具體統計方法,但具體內容未見。至2012年初,已有云南、四川等十多個省市初步設立了新興產業統計指標監測體系,對生物產業等新興產業進行統計,其中以云南省、江蘇省無錫市、浙江省寧波市對生物與健康產業的界定較為詳盡。

3.1 云南省跨越一、二、三產業統計生物產業

云南省實施“生物經濟強省”戰略,2007年4月,省發改委《云南省生物產業發展規劃綱要(2006-2020)》,提出“生物產業(煙草產業除外)指的是從事生物產品研究開發、生產和生物技術服務的產業,包括:生物醫藥、生物農業、生物制造(輕工、化工)、生物能源、生物服務業等。”2010年10月,云南省政府發展生物產業辦公室《云南省生物產業統計報表制度(試行)》,將生物產業界定為“指以生命科學理論和生物技術為基礎,結合信息學、系統科學、工程控制等理論和技術手段,通過對生物體開展研究并制造產品,或改造動物、植物、微生物并使其具有所期望的品質特性,為社會提供商品和服務的行業的統稱,包括生物農業、生物林業、生物醫藥、生物能源、生物制造、生物環保、生物服務等領域。”該制度以《國民經濟行業分類(GB/T4754-2002)》為依據設置云南省生物產業統計指標及口徑范圍,對生物產業的農業生產、工業生產、產品銷售和利稅等情況進行統計,指標體系涵蓋一、二、三產業。該制度將煙草產業納入生物農業統計范疇,因為云南省是我國最重要、規模最大的烤煙和卷煙生產基地,煙草種植業、卷煙工業是該省農業和工業的重要組成部分。煙草產業是該省最具比較優勢、最有特色的產業之一,是省財政的主要支柱,所創稅收自1988年起一直位居全省各產業之首,最高年份占全省70%。此外,煙草產業還促進了其他相關產業的發展,是該省的重要產業。2011年,云南省生物產業總產值達4100億元,成為全省重要的支柱產業。但是,關于產值的具體構成未見報道。

3.2 江蘇省無錫市分十大領域統計生物產業

2012年1月,無錫市統計局、發改委《無錫市新興產業統計監測制度(試行)》,對該市物聯網、節能環保、生物產業等十大新興產業開展統計監測,該制度將生物產業界定為“包括生物技術產業和新醫藥產業。生物技術產業:主要是生物能源、生物工業、生物農業、生物環保等新興產業領域。新醫藥產業:是指以新技術、新工藝、新劑型、新裝備等的開發應用為特征,是蘊含巨大經濟社會效益、最具廣闊發展前景的新興產業,主要包括生物技術藥、中藥、小分子藥物和醫療器械、生物試劑、醫用材料等。”在該制度的統計分類目錄中,將生物產業分為生物醫藥制造、生物藥品制造、中藥制造、醫療器械和醫用材料制造、生物工業產品制造、生物農業產品制造、生物環保產品制造、生物能源產品制造、藥用包裝材料、其他十大領域,統計生物產業的總產值、新產品產值、主營業務收入和從業人員數。但是,對于各領域的具體統計范疇及其與《國民經濟行業分類》的關聯未見,由市科技局與市農業委員會負責核定相關企業名錄并組織統計工作。無錫市發改委公布的新興產業發展數據顯示,2012年1~10月該市生物技術和新醫藥產業總產值(營業收入)為252.75億元,同比增長9.1%。

3.3 浙江省寧波市采用匯總系數統計生命健康產業

2013年3月26日,寧波市統計局、市加快培育和發展戰略性新興產業工作領導小組辦公室《寧波市戰略性新興產業統計分類目錄(試行)》,以《國民經濟行業分類(GB/T4754-2011)》為依據,根據具體類別與相關戰略性新興產業的關聯度確定不同的統計匯總系數,對該市節能環保、生命健康、新能源、海洋高技術等八個戰略性新興產業進行統計。其中,生命健康產業包括生物制品制造產業、生物工程設備制造產業、生物技術應用產業三個子產業,下分十個領域。

4 生物與健康產業概念與內涵

在我國現行的生物與健康產業統計體系下,本文以國家產業政策為基礎,參考國內各省市產業界定方法,將生物與健康產業界定如下:

4.1 產業概念

生物與健康產業是指以生命科學理論和生物技術為基礎向社會提供商品和服務的行業的統稱,包括生物醫藥、生物農業、生物能源、生物環保、生物制造、生物醫學工程、生物技術服務、健康服務產業領域。

4.2 產業構成

(1)生物醫藥產業:是指以現代生命科學理論為基礎,與醫藥產業結合,利用生物體及其細胞、亞細胞和分子的組成部分或以其作為作用對象,結合工程學、信息學等手段開展研究及制造產品或改造動物、植物、微生物等,并使其具有所期望的品質、特性,進而為社會提供商品和服務手段的綜合性技術體系,其內涵包括生物醫藥產品研制、規模化生產和流通、服務等。該產業主要包括化學藥品原料制造、化學藥品制劑制造、中藥飲片加工、中成藥制造、生物及生化制品的制造、衛生材料及醫藥用品制造、醫療儀器設備及器械制造以及制藥專用設備制造[2]。

(2)生物農業產業:是指運用基因工程、發酵工程、酶工程以及分子育種等生物技術培育動植物新品種,以及生產農業投入品如生物農藥、獸藥與疫苗、生物肥料以及生物農用材料所形成的產業。該產業包括農業生物種業、生物飼料、生物農藥、生物肥料、生物疫苗等重點領域[7]。

(3)生物能源產業:生物能源是指由生物質轉變而成的能源,是從能源作物、林業廢棄物和有機廢料等生物質中產生的能源,包括來自樹木的木材能源和來自非木材的農業作物的農業能源,其中儲存著可用于產生電能、熱能、液體燃料及氣體燃料的化學能源。我國生物能源主要指利用淀粉、糖、動植物油脂以及木質纖維素為原料生產燃料乙醇、生物柴油、沼氣以及生物質發電等[2]。

(4)生物環保產業:目前國際上尚無統一的界定,一般認為凡是與生物技術結合,充分利用生物的特殊功能進行生物凈化、生物修復、生物轉化和生物催化,從污染治理、清潔生產、能源開發到可再生資源利用,多層面、全方位地為解決工業和生活污染、農業和農村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相關產品和服務的行業,均屬于生物環保產業研究和應用的范疇,也是其發展的趨勢和方向[2]。

(5)生物制造產業:包括采用微生物細胞、生物酶,以及基因工程、合成生物學和細胞融合為代表的現代生物技術及以發酵和酶轉化為代表的近代生物技術成果形成的生物制造業,是以現代生物技術為基礎大規模生產人類所需基礎化學品與原料等的一種工業方式,廣泛應用于化工、食品、制藥、造紙、紡織、采礦、能源以及環境保護等許多重要領域[2]。

(6)生物醫學工程產業:是指運用綜合工程學、生物學和醫學的理論和方法,提供生物醫學材料制品、(生物)人工器官、醫學影像和診斷設備、醫學電子儀器和監護裝置、現代醫學治療設備、醫學信息技術、康復工程技術和裝置、組織工程等產品研制、規模化生產和流通、服務的產業。

(7)生物技術服務業:是指以現代生物技術與其他要素為支撐,通過生物技術的研究、創新、應用、轉化、轉移、擴散,形成完整的生物技術產業鏈的服務活動的總和,是一種創造和傳播生物技術知識,提供、應用生物技術知識服務的產業體系[2]。

(8)健康服務業:是指以現代或傳統醫學技術為主要支撐,以醫療服務、健康理療、康復調理、生殖護理、健康管理為主體的,為人類健康服務的綜合性體系。

參考文獻:

[1]李學勇.中國生物產業調研報告[M].北京:中央文獻出版社,2004.

[2]北京生物產業發展報告編輯委員會.啟航2009北京生物產業發展報告[M].北京:科學出版社,2009.

[3]伍業鋒,劉建平.生物產業的界定及統計制度方法初探[J].統計與決策,2011,(20):35.

[4]龍九尊.專家呼吁建立戰略性新興產業統計體系[N].科學時報,2010-9-13(B1).

[5]科學技術部.“十二五”生物技術發展規劃(國科發社〔2011〕 588號)[Z].北京:2011.

篇9

1示蹤元素與放射性元素

同位素示蹤法是生物學實驗和研究中常用的技術手段之一,通過追蹤用同位素標記的化合物,可了解物質的運行和變化規律,弄清生化反應的詳細過程。那么,用于示蹤的元素一定具有放射性嗎?

元素是指具有相同核電荷數或質子數的同一類原子的總稱。如:所有的氮原子統稱為氮元素,所有的硫原子統稱為硫元素。具有相同質子數,不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素。同位素在元素周期表上占有同一位置,化學性質相同。同位素可分為穩定同位素和放射性同位素。

穩定同位素是指原子核結構穩定,不發生衰變的同位素,穩定同位素沒有放射性,如:2H、15N、18O等。在實驗或研究中若使用穩定同位素,不能采用自顯影等技術來追蹤同位素的去向,只能通過測量分子質量或離心技術來區別同位素。魯賓和卡門就是用穩定性同位素18O分別標記H2O和CO2來研究光合作用過程中釋放的氧氣中O的來源。

放射性同位素具有一定的半衰期,是不穩定的同位素,在生物學實驗或研究中常用的有:14C、32P、35S等。放射性同位素要比穩定同位素應用廣泛,用放射性同位素示蹤時,怎樣對標記的物質進行追蹤?“使用脈沖探測器,常用的有蓋革計數管和閃爍計數器。前者利用氣體對射線的電離作用,后者利用晶體、液體或氣體對于射線的閃光作用。”例如卡爾文用14C標記CO2來研究光合作用暗反應中C的去向,赫爾希和蔡斯在噬菌體侵染細菌的實驗中用32P、35S分別標記區分噬菌體的蛋白質和DNA來研究到底哪種物質是遺傳物質。

2著絲點與著絲粒

復制后每一條染色體所含的兩條染色單體,彼此間是以著絲點還是著絲粒相連?在有絲分裂后期或減數第二次分裂后期是著絲點分裂成兩個?還是著絲粒分裂成兩個?不同版本的教材,對此說法不同,著絲點就是著絲粒嗎?

其實著絲點與著絲粒是兩個不同的結構。連接兩條染色單體的是著絲粒而不是著絲點。如圖。

著絲點又稱動粒。“每條中期染色體上含有兩個動粒,分別位于著絲粒的兩側。”著絲點是一種圓盤狀結構,分內、中、外三層。著絲點與紡錘絲連接,與染色體的移動密切相關。

在多倍體育種中秋水仙素不僅能抑制紡錘體的形成,還能讓已經形成的紡錘絲斷裂。著絲粒的分裂相當于基因的程序性表達,與紡錘絲無關。用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗時,著絲粒正常分裂,紡錘體卻不能正常形成,因此,細胞中染色體數目加倍。

3單倍體高度不育與不育

高中生物必修2(人教版2007)P87最后一段中有這樣的描述:“與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育。”高度不育就是不育嗎?這個問題,可從這樣理解:

31自然狀態下存在的單倍體

在自然狀態下存在的單倍體如一些低等植物的配子體、雄蜂等,由于長期的自然選擇作用,其生活力和繁殖力均表現正常,是可育的。雄蜂是由未受精卵發育而來,它的體細胞中含有1個染色體組,16條染色體。單倍體的雄蜂是如何形成可育的?“原來雄蜂的精母細胞也經過相繼的兩次減數分裂。第一次分裂時出現單極紡錘體,僅在細胞的一極擠出一個無核的細胞質芽體,不發生染色體減數。第二次分裂時,則按正常的方式進行,但這次分裂實質上相當于一般有絲分裂。結果從每一個精母細胞僅形成兩個精細胞,各有雄蜂原來的單倍性染色體數。”

對永恒事物的知性理解,屬于智慧;對短暫事物的理性理解,屬于知識。

以自己雙翼飛翔的鳥兒永遠可以飛得更高。

32通過花粉離體培養等方式形成的單倍體

如果單倍體的細胞中有偶數個染色體組,而且含有同源染色體,可以形成可育的配子,即同源多倍體通過花藥離體培養形成的單倍體可育。

含奇數個染色體組的單倍體以及異源多倍體通過花藥離體培養形成的單倍體,理論上仍然有可能形成可育的配子,只是概率很低。如:水稻的體細胞中有12對染色體(24條染色體),即2n=24,n=12。用水稻的花粉進行離體培養獲得的單倍體細胞中有12條染色體,這些染色體的大小、形態各不相同,但仍有可能形成正常的配子。在細胞分裂時,染色體移向哪一極是隨機的。某條染色體可能移向細胞的這一極也可能移向細胞的另一極,且概率相等均為1/2,所以這12條染色體移向細胞同一極的可能性為(1/2)12,可見形成可育的雌雄配子概率很低,它們結合產生后代的可能性就更低了,幾乎是不可能的,所以課本上說單倍體植株高度不育。

4自交與自由

自交和自由是遺傳學上常用的兩個名詞,自交不是自由的簡稱。

自交是指同一個體或基因型相同的不同個體間兩性配子相互結合,產生新個體的生殖方式,自花授粉屬于自交。自由則是指同種生物任何基因型的雌、雄個體間都可以進行隨機,即對父本和母本沒有特別要求。

例1 某植物種群中,基因型為BB的個體占30%,bb占20%,若該種群植物自交,后代中BB、bb基因型個體出現的頻率以及B、b基因頻率分別是多少?

5紅綠色盲與色盲

色盲是一種先天性色覺障礙疾病,種類有:全色盲、綠色盲、紅色盲、藍黃色盲、全色反、部分色弱、全色弱等。

根據三原色學說,可見光譜內任何顏色都可由紅、綠、藍三色組成。能辨認三原色者色覺正常;如果三種原色均不能辨認,稱全色盲;有一種原色不能辨認,稱為部分色盲,如紅色盲、綠色盲等;辨認一種顏色能力降低者稱色弱,主要有紅色弱和綠色弱。

控制紅盲和綠盲的是2個非等位的隱性基因,這兩個基因均位于X染色體上。由于兩個基因在X染色體上距離很小,緊密連鎖,常常共同遺傳給后代,所以通常把這兩個基因合在一起,用b表示。紅綠色盲是一種X連鎖隱性遺傳病,患者不能分辨紅色和綠色,且男性多于女性。

控制全色盲遺傳的基因位于常染色體上,為隱性遺傳。因此,不論男女出現的頻率都很低,而且概率是相同的。

610條與5對

高中生物必修2(人教版2007)P22最后一段中有這樣一道判斷題:玉米體細胞中有10對染色體,經過減數分裂后,卵細胞中染色體數目為5對。

從純數學的角度來看,10對的一半就是5對。但是在具體的生物學問題情境中,卵細胞中染色體數目為10條,不能稱為5對。玉米是二倍體生物,2n=20、n=10,其體細胞中有兩個染色體組,每個染色體組含大小、形狀各不相同的10條染色體。在減數分裂形成配子過程中同源染色體彼此分離,因此卵細胞中無同源染色體,卵細胞中的這10條染色體不能稱5對。

7無氧呼吸與“零氧呼吸”

提到無氧呼吸,有的人望文生義,錯誤地認為:“無”就是“沒有”就是“零”,他們以為生物只有在外環境沒有氧氣時,才會進行無氧呼吸。其實無氧呼吸是指細胞氧化分解有機物時,沒有氧氣的參與,將葡萄糖等有機物分解成為不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。無氧呼吸中的“無氧”不是指外環境中沒有氧氣。

A蘋果果肉細胞在O2濃度為0~3%和5%~10%時,分別進行無氧呼吸和有氧呼吸

B貯藏蘋果時,應選擇O2濃度為5%的適宜環境條件

CO2濃度為7%時,蘋果果肉細胞只進行有氧呼吸

D蘋果果肉細胞進行無氧呼吸時,產生乳酸和二氧化碳

篇10

關鍵詞:初中生物;概念教學;有效策略

生物概念教學是教學過程中的核心,是學生理解與記憶過程中的關鍵所在。《義務教育生物學課程標準(2011年版)》(以下簡稱“新課標”)強調了凸顯重要概念傳遞的教學,明確提出:“生物學重要概念處于學科中心位置,包括對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。”并從課程內容的10個一級主題中確立了50個需要幫助學生形成的生物學重要概念。初中生物是學生生物思維形成的基礎環節,而生物概念在初中生物教學中占有極其重要的地位,因此,我們更需要透過概念幫助學生認識、理解并能更好地運用生物學知識解決實際問題。

建構主義認為知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境下,借助其他人的幫助,利用必要的學習材料,通過意義建構的方式獲得。也就是說,在概念教學過程中,要以學生為中心,教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用,利用情境、實驗、協作、會話等學習環境要素,充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神,最終達到學生有效地實現對當前所學概念的意義建構的目的。基于此,本文以人教版七年級上冊“植物的呼吸作用”一節的教學為例,談談教學實踐中的一些做法。

一、創設情境,感知概念

學生并不是空著腦袋進人學習情境中的。在日常生活和以往的學習中,學生已經積累了一定的知識和經驗。教師應以學生原有的知識經驗作為新知識的生長點,構建對新知的認識和理解。將學習由一種對全新知識的學習變成對已有知識經驗的延伸和拓展,使學習由從“無”到“有”的過程變成一種從“有”到“有”的過程,有助于學生體會已有知識經驗的價值,順其自然地引入概念。“植物的呼吸作用”是“生物圈中的綠色植物”單元的教學重點和難點之一,在植物體生命活動中占重要地位。由于呼吸作用是發生在植物體內的一種復雜的生理活動,學生日常生活中感性認知很少。那么,怎么使學生對學習的概念或相關內容的知識感興趣呢?我們通過創設與學生生活密切聯系的問題情境來激活學生思維,激發學生對科學概念學習的興趣,使學生不由自主地沉浸在概念學習中(見表1)。

二、實驗探究,生成概念

生物學是以實驗為基礎的學科,實驗在教學中具有構建科學知識、訓練科學方法、培育科學思維等功能,是一種重要的活動課程資源。在實驗過程中,要引導學生學會觀察,學會分析實驗現象,使

學生調動各種感官協同活動,充分感知所學內容,認識事物及其變化的本質和內在的規律性,實現從感性認識上升到理性認識的飛躍,從而真正理解生物學概念。蘇霍姆林斯基說:“在人的心靈深處,總有一種把自己看做發現者、研究者和探索者的固有需要,這種需要在兒童的精神世界尤為強烈。”因此,基于實驗的探究,能提高學生學習的自主性。

結合“植物的呼吸作用”教材內容,考慮到學生缺乏相關的化學知識(如學生對二氧化碳的性質不了解),教師應該選擇和提供哪些生物學事實幫助學生建構呼吸作用概念呢?我們應該有效開發和利用實驗資源,創設探究機會,引導學生自覺、自主地探究,在經歷科學探究的過程中運用科學思維和科學方法發現事物的規律,為概念的建構奠定基礎。

研究表明,科學概念只有通過觀察、實驗、比較等有意義的學習過程建構而來,學生才會留下深刻的印象并對概念形成較好的遷移與運用能力。“實踐出真知”、“事實勝于雄辯”是能穿越時空的教學法則,也是概念建構過程中眾多教學策略中的首選。

三、歸納總結,完善概念

實驗可以凸顯概念所包含的關鍵屬性,上述案例通過對實驗的拓展延伸以及內涵的挖掘,學生對植物體具有呼吸作用這一生物學重要事實就有了明確的認識,但如何引導學生歸納、總結呼吸作用的概念呢?于是,再通過對三個實驗現象的分析,將學生自然引向對呼吸作用實質問題的探究。這樣,從現象到本質,從感性到理性,學生在自主探究的過程中,綠色植物的呼吸作用的相關概念最終得以確立和完善。

四、對比分析,鞏固概念

初中生物課程的生物學概念中,有很多看起來像是獨立的、跟其他的概念之間沒有任何的關系。但是,通過仔細分析,會發現他們之間卻具有一定的內在聯系和區別。在教學實踐中,可以通過推理或者比較,將他們之間的聯系和區別總結歸納,進行生物學概念的比較講解,樹立學生正確的理解能力,把握概念本質,提高學習效率。當然,也可以將含義相反、容易混淆的生物學概念加以比較,給學生們留下深刻的印象,同時理清他們之間的區別,避免概念之間的相互混淆,提高學生對生物學概念本質的準確理解和把握。

在教學中引導學生通過對生物學事實的觀察、比較、分析、歸納與總結,幫助學生建構了植物呼吸作用的概念,但在教學實踐中發現,學生對呼吸作用概念的本質認識仍然達不到教學目標的要求。通過“光合作用”與“呼吸作用”這對相反概念的對比講解,深化對重要概念的理解。可采用列表格的方法從發生的部位,條件、原料、產物、能量轉變等方面引導學生尋找植物光合作用和呼吸作用概念之間的區別與聯系,幫助學生深入理解概念,辨析概念,掌握概念。

五、聯系實際,深化理解

學生掌握概念不能僅僅停留在對概念的抽象理解上,要讓學生在實踐中運用概念,學會運用概念進行推理、判斷、解釋生物學現象,或應用概念來分析、解決一些生產、生活或自然界中的實際問題,將抽象概念具體化。因此,學生構建起重要概念后,教師要引導學生通過聯系生活實際或設置新情境,把學生帶到真實的生活中,在解決問題的過程中,促進學生對重要概念的鞏固、遷移和運用。

綜上所述,生物概念教學是初中生物教學的基礎,對學生今后的生物學習有著重要的影響。在新課改的前提條件下,生物概念教學已經成為初中生物教學的重要方式之一。我們要不斷深入研讀課標,在課堂教學中“圍繞重要概念來組織教學”,運用有效的教學方法和策略,引導學生主動建構生物學概念,培養學生分析和解決問題的能力、探究能力、合作交流的能力等,以真正落實課標要求,提升概念教學的有效性。相信在教師的努力之下,一定會引導學生從初中開始就對生物學概念能夠良好的理解與把握,為今后的學習、創新及能力的提高奠定良好的基礎。

參考文獻:

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