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关键词:生物概念;教学方法;教师;学生
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)11-0024
通过《生物课程标准(实验稿)》可知,关于概念的学习在高中生物中占据着比较重要的地位。高中生物中的基本概念有许多,许多生物学概念比较微观、抽象,如何帮助学生理解抽象的概念是教学中经常遇到的难点。假如我们教师在教学过程中能将抽象的概念具体化、形象化、直观化,则有助于学生理解和掌握生物学概念。下面通过一些笔者在生物教学中用到的具体例子与读者共同探讨对这些概念的教学方法。
一、举例说明法
在高中生物《分子与细胞》中,学生刚开始学习的第一章的第一节讲生命系统的结构层次时会学到“种群”和“群落”这两个词,它们在必修二和必修三还会再次学到,可以说是高中生物中的核心概念。在开始学习生物时,教师要尽量使学生理解透彻,这对学生以后的学习态度和信心都非常重要。因此,笔者在讲解这两个概念的时候,先自己简单举例,然后耐心地找学生举例说明,再让其他学生找其中的毛病,这样能使学生印象更加深刻。
种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。群落是指在一定生活环境中的所有生物种群的总和。
教师举例:一个池塘中的所有鲫鱼就是一个种群,一个池塘中的所有生物就是群落。然后反问学生:“一个池塘中的所有鱼属于生命系统的什么层次?”
学生开始的时候因为刚学完种群和群落这两个词就容易掉下陷阱,有的说属于种群,有的说属于群落。于是教师再提示:一个池塘中的所有鱼可不可以有鲤鱼、草鱼、鲢鱼等多种鱼,从而使学生明确一个池塘中的所有鱼并不是一个种群;接下来再问学生:“一个池塘中除了鱼有没有水草、藻类、小虾、细菌等其他生物?”从而使学生明白一个池塘中的所有鱼并没有包括这个区域中的所有生物,它也不属于群落。通过先让学生掉下陷阱,然后再引导学生思考,使其得出正确的结论来加深印象。
二、形象类比法
心理学研究表明,人大多数是采用形象、直觉、灵感等去探索和发现客观规律。有些概念比较抽象,对这些抽象概念的理解必须找出中心语,同时列举出生动形象的模型做比喻,这样才能使学生容易理解和终身难忘,课堂教学效率自然也就能提高。
比如,理解“染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态”,为了让学生更好地理解它们的关系,笔者就让学生把染色质想成铁丝,而铁丝螺旋化后缩短变粗的弹簧就相当于是染色体,这样就可以形象地记住染色质和染色体。再如,在讲授“DNA双螺旋结构”时,把DNA的双螺旋结构比喻成摩天大楼的螺旋状楼梯,把交替连接在外侧的脱氧核糖和磷酸比喻成楼梯扶手,内侧的碱基对比喻成台阶。当然,比喻只能借助某事物认识概念,再贴切的比喻,也不能代替概念本身。我们最终必须把对概念的认识归结到概念的本质上来。
三、图形演示法
在讲解某些概念尤其是一些不容易区分的概念时可以用简单的图形来表示,通过一系列的图来讲解一个或几个容易混淆的词有助于学生理解透彻。比如在讲与细胞周期有关的一些概念时笔者就用了这种方法。
细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成是开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
方法一:细胞周期:BB;间期:BA;分裂期:AB。
方法二:细胞周期:a+b或c+d;间期:a或c;分裂期:b或d。
四、比较记忆法
所谓比较,就是引导学生对生物概念的形成过程和本质特点加以比较。许多复杂的生物概念只有借助于比较,才能区别一般和特殊的属性并突出其特征,明确其相似性和差异性。
任何概念虽然都是相对独立的,但其间也有一定的内在联系和区别。在教学上,如果将同一类别的概念并列起来,学生对近似的概念就不容易混淆了,例如复制、转录与翻译的概念。复制:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。转录:以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成信使RNA的过程。翻译:在细胞质中核糖体上进行的,以信使RNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
如果把互相对立的概念放在一起,形成反差,从而给学生留下较深的印象。例如显性性状(基因)和隐性性状(基因)、等位基因与非等位基因等概念。如果把相关的概念放在一起,加以类比,则可帮助学生正确理解概念,并将类似概念加以区分和记忆。
关键词:评价指标;概念设计;指标;产品设计
0引言
评价方法有很多种,简单评价法可对有关方案做定性的评价和优劣排序,不反映评价目标的重要程度和理想程度[1]。在评价过程中,尤其是产品造型方面,有许多评价都属于非计量性的,这也是造成评价困难的重要原因。对于非计量性问题评价,不可避免地要受到评价者的主观、直觉因素的影响,为了避免后弥补评价结果有较大的差异乃至错误,评价中一般都是采用模糊评价的方法,或以多人的方式进行评价,最后再综合,再得出结论。
1评价方法选用
对产品造型的评价方法有很多。简单评价法有:点评价法、名次评价法。评分法根据规定的标准用分值作为衡量方案优劣的尺度,对方案进行定量评价。如有多个评价目标,则先分别对各个目标评分,再经处理求得方案的总分。一般主要通过以下几种方法对草案进行分析和选定[46]:
(1)总分计算法。对于多评价目标的方案其总分可按分值相加法、分值连乘法、均值法、相对值法或有效值法(加权计分法)等方法进行计算。其中综合考虑各评价目标分值及加权系数的有效值作为方案的评价依据较合理,应用最多。(2)意向尺度法。意向尺度法(也称SD法),意向尺度是一个心理概念,是人们深层次的心理活动,它主要借助科学的方法,通过对人们评价某一事物的心理量的测量、计算、分析,降低人们对某一事物的认知维度,得到意向尺度分布图,比较分析其规律的一种方法。(3)α・β法。这种方法是将参与评比的诸方案作一一评比分析,对其各个目标进行价值判断,即可得其重要数值。如果积累的和最大,即判别那种设计方案最为理想。α值指诸目标评比中相对重要性的值。β值是指各设计方案对原定目标的满足度、喜好性。α与β的乘积是对目标满足多少的判断。
2用α×β评价分析方法对某一用户群体的概念方案设计进行评价分析
在确立评估指标时,必须明确评估因素,这样才会做到准确的对各个方案进行评估。产品都有它固有的机能,如实用型、操作性、安全性、舒适性及审美性等。不管产品复杂与否,评定的基本要素是技术经济、美学和心理等方面。方案评价在设计环节中十分重要,通过一些评价方法可以帮助设计师做出正确和理性的比较、评定,最终选出最合理可行的方案。针对某一用户群体对汽车的需求共做了5个概念设计方案,用α×β评价分析方法进行评价。方案如图1所示有(a)、(b)、(c)、(d)、(e)五种。
图1针对某一用户群体的概念设计方案
此法称为α×β法,如果累积的和最大,即判别那种设计方案最为理想。(1)α值得标定。如果有三个设计目标(方案)分别为O1、O2、O3,若O1的重要性为O2的一半,而O1的相对重要性又是O3的三分之一,则评价者即可将O1、O2、O3分别排列给予1、2、3的评估值。(2)β值得标定。β一般由评定者事先给定,其评估尺度常采用+5~-5,1~9,或0~4。若1~9作为β值的区间,可令9为满足度最高;8、7、6位尚可;5为适中;4、3、2为不理想;1为很不好(如表1所示)。(3)α×β评估表的测定:α×β值之和α值之和=G,其结果如表2所示。
结果:G1=2.86G2=3.16G3=4.34G4=3.92G51=3.61
由以上计算结果得出:G3 > G4 > G5 > G2 > G1,方案3为造型的最佳方案。
3结论
在商品化设计中,产品方案的决策应联系协调各相关部门进行分析评价。然后决定出最符合市场前景的方案,进行生产,试销,然后在投放市场。由上面分析可知,方案三即为最优方案,在针对某一用户群体的方案评价中用α*β的评价方法是十分适用的,在造型评价中是可行的。
参考文献:
[1] 张伟社,张涛.产品系统设计[M].西安:陕西科学技术出版社,2006.
[2] 李乐山.工业设计心理性[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3] 何晓佑.产品设计程序与方法[M].北京:中国轻工业出版社,2002.
[4] 吴翔.产品系统设计[M].北京:中国轻工业出版社,2003.
[5] 叶元烈.机械现代设计方法学[M].北京:中国计量出版社,2000.
注重知识联系,形成概念体系
认识论原理指出,人们对事物本质的认识不可能一次性完成,需要经历一个由感性认识到理性认识的循环往复的过程;同时,由于事物不可能孤立地存在,因此必须用联系的观点才能认清事物的本质。鉴于此,对于概念教学的规律,教师应该从过程和联系两个角度进行考察,也就是把概念放到相应的概念体系中去,考察它的来龙去脉,不仅要知道学习这一概念需要怎样的基础,还要知道掌握它以后能干什么,这样才能帮助学生形成结构更强大的概念体系。
在概念教学的过程中,教师可以适当地对教材进行重组,构建一个良好的知识体系框架,进行高结构化的概念教学,有基础、有铺垫、有延伸,充分运用知识迁移的原理来进行概念教学。例如,在教学《信息的概念》一课时,教材只是简单地给出信息的特征:信息是用来消除不确定性的东西。如果教师就此一笔带过,学生对信息及香农都不会有太多了解,但如果引入如何量化地度量信息量这个问题,不仅能让学生对信息论创始人香农有感性认识,也能让他们对“比特”这个信息量的度量单位有初步认识。因此,笔者先通过让学生猜硬币的正反面游戏(硬币的正面用1表示,反面用0表示),使学生明确猜一枚硬币的正反面需要的信息量就是1bit,这时再引出二进制数字,原来bit来自binary digit(二进制数字),二进制数系统中每个0或1就是一位(bit)。接着,笔者趁热打铁,以图表的形式请学生填写:一盏灯泡的状态(如果开用1,关用0表示),可用多少位存放;两盏灯泡的状态,可用多少位存放……四盏灯泡的状态,可用多少位存放。然后,笔者再反问:“4bit是几位二进制数,有多少种状态?可以存放从几到几的十进制数?”学生们马上得出4bit即4位二进制数,有16种状态,可以存放0到15的十进制数字,8bit即8位二进制数,有256种状态,可以存放0到255的十进制数字。最后,笔者又给出字节与比特的关系,原来8bit就是1字节,1字节可以存放0到255间的任意一个整数……通过这样的知识联系,学生对信息的概念有了清晰的认识。
对下载速度的单位bps,学生的理解也是存在偏差的。笔者设置了这样一个情境:电信局在你家的安装协议上写的是10Mbps,但是大家下载文件的时候,真能达到这个速度吗?为什么呢?这时候再把B和b的区别告诉学生,经过这样的概念引入,学生通过建立、巩固、深化的过程,然后对新概念和已学概念进行整理、归类,就形成了自己的概念体系。
另外,按照教育学理论,当知识构成一个网络时,人们对知识的理解和记忆将会更为有效与深刻。所以,教师开展概念教学时,应尽可能地将原有知识体系与新的知识点结合起来,制作出相应的思维导图,这对体系化的知识点教学是相当有用的。例如,在学习计算机软硬件系统时,将整个计算机系统软硬件体系进行分层分类,形成一张思维导图,这也是一种相当有效的手段。
采取多种教学方法,形成认知体系
对概念的学习,光靠死记硬背没用,忘记它仅仅是时间问题。但是在理解的基础上,要记住概念就容易多了,也只有在理解的基础上,才能进一步实现概念的灵活运用和深化。所以,笔者认为在概念教学中的关键问题还在于教师如何有效地引导和帮助学生理解概念。
例如,IP地址是一个比较抽象的概念,理论性较强,这就需要教师创设情境,引导学生动手实践认识及理解IP地址的相关概念。笔者创设了如下情境:每位学生都有一个身份证号码,来标识自己的身份,网络中的计算机也需要一个身份证号码,这个身份证号码就是IP地址。现在我们来看一下这个IP地址是什么样的?有什么格式?之后,学生查看自己本机的IP地址并记录下来。师生共同归纳IP地址的基本格式。接着,请学生比较一下自己的IP地址和周围同学的IP地址有什么异同?比较后,学生发现前三段网络地址相同,最后一段主机地址不同,教师随即引入网络地址和主机地址的概念。最后,教师介绍三类IP地址。
在教学计算机网络的内容时,各网络设备的作用、协议的特点是较难理解的,尤其是在讲解网络中数据的分组、传输和应用时,如果学生在日常生活中没有技术基础,认识理解这些概念是相当困难的。
在具体的教学中,教师可以做一系列形象的类比,从用户在浏览器点击某个超链接开始,从本地计算机开始到因特网,这个过程中发生了什么。例如,货物(http请求的数据)被倾倒入小车(数据包)中,贴上发件人地址(源IP)和收件人地址(目的IP),进入到家门外的路上(局域网),经过主干道路(交换机)和枢纽路口(路由器),离开海关口岸(防火墙核验数据)后,来到广阔的交通网络(互联网)中。
至此,教师将数据发送至互联网的过程描述了一遍,接下来交给学生,让他们完成从数据到服务器并回传的过程,并将教材中出现的各个概念一一筛选,在生活中寻找合适的类比。
又如,在讲解“信息压缩”这一概念时,教师可以通过创设情境、比较、讨论等方法,将抽象的概念形象化。活动一:教师给出一串重复的数字“2340000000000000000012”让两组学生传递,一组逐个报数,一组用“234,17个0,12”的方式报数,比较哪组传递得快。活动二:图像压缩游戏(“用相同颜色连续出现的次数+该颜色名称”来计算图像容量,发现图像的容量比原来小了一半多)。学生通过活动明白:信息可以压缩是因为存在重复的冗余信息。接着,教师再讲解两类压缩的特点和适用范围,用ACDSee和WinRAR软件进行压缩实验,比较压缩前后及解压还原后文件的大小。学生亲历活动,对概念的理解就更深刻了。