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二、醫學機能實驗學的學科概念
一個學科首先必須有一個嚴謹準確的定義,以明確該學科的內涵、任務、目標和定位。目前大多數院校的醫學機能實驗學是在傳統的生理學實驗課、病理生理學實驗課和藥理學實驗課的基礎上建立起來的,雖然不同程度增添了基本技能訓練和綜合實驗設計等內容,但依然保留著傳統生理學、病理生理學和藥理學實驗課“三合一”的痕跡。這三門課程分別觀察正常機體的正常生命活動過程中的機能變化,疾病過程中機體的機能代謝變化,及藥物的治療作用、特點和規律。三門課同屬機能學科,有許多共性,在教學中所使用的實驗動物、實驗方法、觀察指標和實驗設備等有諸多相似或相同,但它們畢竟是三門相互聯系又各自獨立的學科。醫學機能實驗學不應是這三門實驗課的簡單合并和相加,而應是一門通過實驗研究揭示正常和異常生命過程中機體機能變化特點和規律,培養學生基本實驗技能和綜合分析問題能力的綜合性實驗學科。通過醫學機能實驗學的學習與實踐,使學生掌握基本的實驗技能,加深對前期基礎醫學課程理論知識的理解,有助于培養學生綜合分析問題、解決問題的能力和素質。醫學機能實驗學是培養高素質醫學人才過程中不可缺的基礎醫學課程的重要組成部分。
三、醫學機能實驗學的學科內容和任務
中圖分類號:R544.1 文獻標識碼:A
文章編號:1007-2349(2008)01-0045-03
老年單純收縮期高血壓(old isolated systolic hyperten-sion,OISH)是引起老年心腦血管疾病的重要危險因素,已成為老年人致殘致死的首要原因Ⅲ。美國高血壓監測和隨訪(HDFP)研究多元回歸分析表明,60~69歲組除外其他危險因素,收縮壓每升高1mmHg(0.133Kpa),年死亡率增加1%。加強對OISH的防治則可減少冠心病和腦卒中的發病和死亡,并延長壽命,提高生活質量。中、西醫學都有許多針對高血壓病對應癥治療的有效方法?,F就近年來有關文獻綜述如下。
1 西醫學認識
1.1 概念 老年單純收縮期高血壓(OISH)是指:年齡≥60歲,收縮壓≥140mmHg,舒張壓~90mmHg的高血壓患者(血壓持續或3次非同日血壓測量,每次取>2個讀數的平均值)。除外一些引起心排出量增高的疾病所致的收縮壓增高。
1.2 發病機制 過去觀點認為老年人隨著年齡增加血壓也增加,血壓增高尤其是收縮壓增高是老年生理過程,現在認為代表著心血管形態和功能的改變,最終表現為增加心血管發病率和死亡率。隨增齡性改變,小動脈粥樣硬化的程度加重、大動脈順應性減退,管壁增厚、僵硬,管腔縮小甚至閉塞,血管平滑肌β受體的反應性降低,而a受體的反應性無明顯變化,導致血管收縮占優勢,外周血管阻力升高;頸動脈竇因頸動脈粥樣硬化的影響,壓力感受器的敏感性降低對血壓波動的緩沖調節功能下降。其次老年人血流速度減緩,血小板釋放功能增強,血栓素B2(TXB2),血栓球蛋白(β-TG),血小板F4(PF4)和五羥色胺(5-HT)等縮血管物質濃度升高可增強血管收縮反應,使動脈順應性減退,呈現“濃、粘、凝、聚”等血液流變學變化。此外胰島素抵抗使水鈉潴留,使血管壁對縮血管物質敏感性增加且促進血管壁蛋白質、膠原合成、細胞增生,管壁增厚,彈性下降,血管阻力增加。交感神經興奮性增強,腎上腺素分泌增多,心輸出量增多,心率加快,收縮壓增高。尚有認為血清瘦素、抵抗素及血漿同型半胱氨酸、神經肽Y與OISH的發病有關。
1.3 OISH特點?、偈湛s壓增高,脈壓增大,舒張壓可正?;蚪档汀"诓煌潭饶X、心、腎等靶器官損害,并發癥多且嚴重,病死率高。③血壓波動大,易再成性低血壓。④臨床表現多樣化,且多并存其他慢性病。⑤對治療反映的個體差異大。
2 中醫學認識
中醫無高血壓的病名,歷代醫家多歸結在“眩暈”、“肝風”、“頭痛”、“風?!钡炔∽C中,并與“心悸”、“胸痹”、“中風”等病證有一定關系。
2.1 病因病機 中醫傳統理論認為老年高血壓的病因在于情志失調、飲食不節、年高腎虛、內傷虛損、瘀血阻絡、先天稟賦等。在這些病因的作用下,機體的陰陽平衡失調,臟腑、經絡、氣血功能紊亂,就形成了以眩暈、頭痛為主要表現的高血壓病。病機分析為:①肝陽上亢:隨增齡漸損或因老年憂郁惱怒太過,肝失條達,久郁化火傷陰,肝陰暗耗而陰虧于下,陽亢于上;②陰虛陽亢:老年腎精虧耗,水不涵木,肝風內動;或陰虛火旺,風火旋升而上盛下虛。③陰陽兩虛:老年久病,陰損及陽可致陰陽兩虛。④痰濁壅盛:老年人脾胃多有損傷,水谷精微不化,聚成痰濁。⑤瘀血內阻:氣機不利或臟腑陰陽失調皆可引起血瘀。
2.2 辨證分型 目前對高血壓尚無統一的辨證分型。衛明等認為老年高血壓患者。腎虛者居多,氣虛陽衰為最多,主張分為中氣不足、肝腎陰虛、命門火衰、肝陽上亢、心脾兩虛、痰濕中阻、氣滯血瘀等7型?!吨嗅t實用內科學》分為風邪上擾、肝陽上亢、痰濁中阻、瘀血阻竅、氣血虧虛、腎精不足等6型?!吨兴幮滤幣R床研究指導原則》分為肝火亢盛證、陰虛陽亢證、痰濕壅盛證、陰陽兩虛證。《實用中醫老年醫學》則分為:①肝陽上亢;②陰虛陽亢;③陰陽兩虛;④痰濁壅盛;⑤瘀血內阻。
3 治療
3.1 西醫治療
3.1.1 降壓目標 強調降壓與靶器官保護并舉,是高血壓治療的核心,兩者必須兼顧。《中國高血壓防治指南》(2005年)調整了OISH的降壓目標值,確定為150/90mmHg以下。因舒張壓<65mmHg時可能是影響冠狀動脈灌注的不良因素,應維持≥65mmHg。
3.1.2 治療原則?、偈紫确撬幬镏委?,其次藥物治療。②聯合用藥。③降低總外周阻力,增加腦、心、腎等重要臟器的血流量,預防和逆轉長期高血壓導致的腦、心、腎靶器官的重塑。④用藥個體化,采取療效最佳,副作用最少的藥物,從小劑量開始,逐漸加量。⑤選擇藥物種類盡量少而精。
3.1.3 非藥物治療 非藥物治療作為基本的保健措施能夠協助療效提高,減少并發癥的發生。主要指改變生活方式,避免高血壓及其他心血管病的危險因素,如肥胖、吸煙、糖尿病、高脂血癥、胰島素抵抗、左心室肥厚以及長期精神過度緊張等。
3.1.4 藥物治療 JNCⅦ介紹的6大類降壓藥均可用于治療。利尿劑尤其適用于合并心力衰竭患者。因其影響血糖,血脂,血尿酸的代謝,應慎用。目前主張低劑量或與其他降壓藥物合用。新一類利尿劑吲噠帕胺(壽比山)對代謝影響相對較小?,F有資料不能確定鈣通道阻滯劑(CCBs)對冠心病、腫瘤及出血的影響。我國高血壓的主要并發癥是腦卒中,而不是心肌梗死,故仍作為治療老年高血壓的一線藥,尤其適合于OISH患者。β受體阻滯劑(β-B)降低交感活性,降低周圍阻力,對合并心絞痛和心肌梗死的老年人高血壓患者可能特別有益。應注意其潛在的負性肌力作用。醛固酮拮抗劑可有效減弱血管平滑肌對去甲腎上腺素的加壓反應從而達到降壓的目的。此外,硝酸酯在體內巰基的作用下可形成外源性NO,直接舒張大動脈血管平滑肌,改善大動脈彈性起到降壓作用。他汀類藥物上調eNOS表達,增加NO合成和釋放,起改善動脈彈性的作用。血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)改善心室舒張功能、增加胰島素敏感性及抗動脈粥樣硬化,防止甚至逆轉靶器官損害。還可通過抑制或拮抗血管組織局部的腎素、血管緊張素系統(RAS)和促使血管內皮合成或釋放NO,短期內可使平滑肌細胞的收縮反應性與緊張度降低,擴張動脈腔徑,增強動脈彈性。血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)作用與ACEI相類似。主要用于有ACEI適應證又不能耐受其副作用的患者。Y干擾素具有抗細胞增殖的作用,可用于防治血管狹窄。列酮類藥物可通過增加NO的釋放和生物利用度、改善胰島素抵抗、改善內皮及血管平滑肌的功能和改善脂質代謝來降低血壓。
3.2 中醫治療
3.2.1 治則治法 老年高血壓病患者多有病程長,反復發作,遷延難愈的特點,辨證多屬本虛標實之證,肝腎陰虛為本,風、火、痰、瘀為標。針對病機特點,采取急則治標,緩則治本,標本兼治的原則。治標重在風、痰、瘀,治本重在肝、脾、腎?;钛鲐灤┦冀K。一般論治以滋養肝腎,熄風潛陽為主。風、火、痰、虛、瘀證候明顯則鎮潛、清降、平肝、化瘀等法。
3.2.2 辨證論治 臨床通常按以下分型論治:①肝陽上亢:治以平肝潛陽,清火熄風,方用天麻鉤藤飲加減。②陰虛陽亢:治以滋陰潛陽,平肝熄風,方用鎮肝熄風湯加減。③陰陽兩虛:治以滋陰助陽,平肝熄風,方用金匱腎氣丸或二仙湯加減;④痰濁壅盛:治以健脾和胃,通陽祛痰,方用半夏白術天麻湯加減。⑤瘀血內阻:治以活血化瘀,清經通竅。方用血府逐瘀湯加減。
3.2.3 經驗治法 徐貴成等在辨證論治基礎上兼以活血化瘀法(丹參、丹皮、赤芍、懷牛膝等)較單純的辨證論治在降壓、改善癥狀、改善血液流變學及D-二聚體等指標方面更具優勢(P<0.05)。黎鴻斌報報道對OISH中醫辨證為肝腎陰虛、瘀阻脈絡者用補腎活血法治療,方用七味腎氣丸加減,桃仁、川芎合用,活血行瘀,祛風止痛,療效顯著。
3.2.4 中成藥 吳玉平等用松齡血脈康治療老年高血壓病,對照組用波依定治療40天后比較療效,對照組部分患者頭暈、胸悶癥狀依然存在,治療組大多數患者上述癥狀消失,未見副作用。辛文華用天麻鉤藤顆粒治療老年高血壓性眩暈,治療組67例采用天麻鉤藤顆粒治療。對照組56例用心腦舒通治療。結果治療組總有效率為97%;對照組總有效率為89%。2組總有效率比較有顯著差異(P<0.05)。
3.2.5 單味中藥 羅偉等觀察葛根素對高血壓患者血漿內皮素(ET)、血栓素B2(TXB2)、6-酮-前列腺素Fla(6-K-FGFIa)含量的影響及臨床療效。結果運用葛根素治療后ET含量很快下降,TXB2含量降低,6-K-PGFla顯著提高。降壓總有效率為90%,臨床癥狀明顯改善。王曉君等使用當歸注射液對老年原發性高血壓治療后發現當歸可以明顯降低血漿內皮素水平,增加前列環素,推測當歸對老年高血壓患者的血管內皮細胞具有保護作用,改善內皮功能,起協助降壓的作用。
3.2.6 外治法 彭麗輝等報道以艾灸百會穴治療48例高血壓病病人,病人血壓較治療前明顯下降,自覺癥狀好轉,總有效率達70.83%。駱傳江等們將100例高血壓患者隨即分成推拿組和西藥組。西藥組口服鹽酸貝那普利片。結果推拿組降壓作用比西藥組慢,但療效鞏固好,血壓無大幅度波動,尤對伴有頭暈、頭痛、耳鳴等癥狀的老年體弱病人更為適宜。此外埋線、貼敷、鼻針、耳穴貼壓等外治法皆有運用。
函數概念是全部數學概念中最重要的概念之一。學生從中學起就開始學習函數,進大學后進一步學習。函數的有關知識是高等數學中的核心內容。然而,不可否認的是,高一學生在高中數學學習中遇到的第一個攔路虎就是函數概念的學習。
一、高一函數概念教學的現狀
目前高中學生的函數概念水平仍比較低。筆者對高一部分學生進行了訪談,整理后發現了以下幾點共同之處。
1.普遍感到函數概念比初中的抽象很多,初中函數概念學習的經驗在高中作用甚微
2.初高中教師教學方式差異大,學生很難適應
根據訪談結果,筆者對初高中教師的函數概念課堂教學進行
了對比。
二、初高中函數概念教學課堂對比
1.聽課內容
初中使用的教材是經全國中小學教材審定委員會2004年初審通過的《義務教育課程標準實驗教科書》。在初中筆者聽了新授課《反比例函數》。高中所使用的教材是江蘇教育出版社出版的《普通高中課程標準實驗教科書(必修1)》。筆者聽了新授課《函數的概念》。
2.初高中教師教學行為用時比例
從上表可以看出,這兩位教師均沒有“批評”這種課堂行為,他們在板書、指導方面用時比例相差并不大。其中“講授”在13個行為項目中花費的時間比例都是最大的,但是這兩位教師之間仍然
存在著較大的差異:高一教師C比初中教師A在“講授”上所花的比例高出19.38個百分點,約有74.51%的時間用于“講授+板書”,課上沒有學生活動的時間,留給學生思考的時間也幾乎沒有,而學生活動的時間也是零。
在兩位教師的課堂教學中,初中教師的課上師生用時比例分
別為68.52%和31.48%,比值約為2.18;而高一教師的課上師生用時比例分別為79.87%和20.13%,比值約為3.97,他們在課堂上留給學生的時間比例上,初中教師是高中教師的1.56倍。由此可見,初中教師課堂在體現學生主體性方面做得比高中教師到位,盡管現行高中數學課程標準也提出了體現學生在課堂上主體地位的要求,但出于種種原因,要真正貫徹于高中數學課堂,似乎還不是那么容易。
3.關于初高中數學課堂師生互動的情況
從上表可以看出,高中教師的提問次數明顯少于初中教師,叫答學生人數也比初中教師少,而從課堂實錄來看,初中教師提問
后,會給學生一定的思考或交流時間后再指定學生回答。而高中課堂教師的提問等待的時間比較短,問題難度大,留給學生的思考時間相對比較少,有一些學生用記筆記的勤奮遮掩了思維的懶惰,上
完課,除了收獲一本漂亮的筆記外,可能腦海中對課堂內容只留下支離破碎,似是而非的印象了。
4.關于數學基本技能的訓練
初中教師與高中教師在技能訓練方面存在著比較明顯的差異。首先,從技能訓練的量來看,初中教師在本節新授課上大約用了31.2%的時間在技能訓練上,而高中教師在本節新授課上大約
用了12.5%的時間在技能訓練上。其次,從技能訓練的難度來看,初中多數習題是判斷函數類別,習題類型單一,目標明確,學生經過反復操練,很容易掌握新授課內容,所以課后不太需要再思考。而高一“函數的概念”一課在概念建構上學生已感到吃力,而設置的習題中,通過圖象判斷某一圖象是否為函數這一類型題還算比
較形象直觀,學生做下來的情況還好,但在沒有圖象的情況下讓學生判斷某一對應是否為函數時,學生的完成情況非常不好。由此可以看出,高一學生在面對直觀形象的問題時較為適應,而抽象能力的發展尚不能適應高一數學學習的需要。
三、對高一函數概念教學的幾點建議
1.變教為引,注重概念生成的過程而非結論
傳統教學觀念是如何把知識向學生講深講透,讓學生“聽”懂,自覺或不自覺地遵從和倡導“教師權威”的。要培養學生的良好思維習慣,就必須改變這種狀況,在教學中著眼于如何讓學生自己去獲取知識。凡教材上學生能看懂的內容,教師盡量不講;學生跳一跳能獲取的知識,教師少講;難度較大的內容也不能只由老師講,而要和學生一起探討。數學教學的重要性不在于向學生傳授多少知識,而在于是否能培養學生良好的思維習慣和創新思維能力。
2.深入淺出地講解函數概念的本質
形式化是數學的基本特征之一,在數學教學中,教師要強調對數學本質的認識,更要講道理,通過典型例子的分析和學生的自主探索活動,使學生理解數學概念、結論逐步形成的過程,體會蘊涵在其中的思想方法,把數學的學術形態轉化為學生易于接受的教
育形態。在高中函數的教學中,形式化的特點是很明顯的(例如集合與映射,函數的概念與性質的研究),這也恰恰是學生剛進入高中感到數學難學的原因。因此,如何強調本質,如何表現生動活潑的數學思維過程,怎樣講道理,怎樣把數學的學術形態轉化為學生易于接受的教育形態,也就成為能否把課程理念落實到實際教學
中的關鍵。
3.適當降低教學難度,及時歸納總結
從學生思維的發展水平來說,高一函數概念的學習,要求學生對于“對集合A中的每一個元素在集合B中都能找到唯一的值與之對應”能夠形成一個過程來反映這一動態變化過程。同時對于函數的三要素:定義域、對應法則、值域既要分別掌握,又要能把它們看成一個有機結合的整體來把握。這就要求學生在對函數概念的理解中思維必須達到靜態與動態的統一,分散與整體的統一。而這些必須要求他們具備辯證思維才能做到。心理學研究表明,中學生的思維是從具體形象思維逐步過渡到形式邏輯思維的,高中生在繼續完善形式邏輯思維的前提下,辯證思維開始慢慢占據主流。
對于剛剛接觸高中數學的高一新生來說,他們的辯證思維還
凡是可以測量、計數、計算的東西,都叫量。例如:一張桌子好看不好看,實用不實用,是不能量,不能數,也不能算出來的。但是桌子的長短和高低,是可以測量的。這是我們就說:美觀、實用不是量而長短和高底是量。同一類的量是可以比較的。為了準確的比較,我們就從同類的量中,取定一個度量單位,來度量其他的量的大小,度量的結果就得到數。量和數的區別還在于對于同一個量,用不同的度量單位來度量時,可以得到不同的數。例如一張長90cm的桌子,用米兩度量是0.9m,用毫米來度量則是900mm.所以我們在解決實際問題時,必須注明單位才算完整。
0和沒有
無在數量上可以用0來表示,這源于數物體個數的的過程,自然數是“有”的符號,它是對數量的肯定;而在實踐中我們也經常會遇到一個物體也沒有的情況,這是就用“0”來表示“沒有”,是對數量的否定。長久以來,人們經常用0來表示“沒有”,于是就誤以為0只能用來表示沒有。其實這只是0的意義的一個方面,0還有豐富的內容:
1、0是一個獨立的數字,它是整數,但不是自然數,它是唯一一個非負、非正的中性數。它小于一
切正數,大于一切負數,是正數和負數的分界點。在數軸上原點“0”比任何正負數的點都更為重要,它對應于數軸上的一點,便決定了其他各點的位置。
2、溫度是0℃表示一個特定的溫度,不能說沒有溫度。它表示了水的冰點這樣一個確定的量,就是在
一個大氣壓下,水在這個溫度開始結冰。
3、在近似計算中,0的作用也很重要。比如1.8和1.80的含義就不同:1.8表示精確到0.1位,而
1.80則是精確到0.01位,因而不能把1.80后面的0理解為可有可無,隨意化去。
4、0的了不起還在于:它在參與計算時,任何一個數與0相加仍得0;任何數減0,它的值不變;任
何數與0相乘,積得0;0除以一個非0的數,商等于0;此外,0是一個偶數,是任意自然數的倍數,0不能做除數,因為它作除數是無意義的或者說得不到確定的商;0的相反數是0,0的絕對值是0等隨著我們知識的擴充,對“0的認識也將更加全面?!表槺阏f明一點:在足球比賽時記分牌上出現的3:0等等,同學們一定覺得很奇怪,后項是零的比,分母是零的分數,除數是零的算式都是無意義的,其實它們只是借用數學符號的寫法,并列起來加以比較的意思,與數學無關。記分牌上出現的3:0是表示一方得3分,另一方沒得分,兩者之間相差3分。再如記分牌上8:2則表示一方得8分,另一方得2分.兩者之間相差6分。記分牌上的“幾比幾”不是數學中“比的含義,兩者不是倍數關系?!比绻延浄峙粕系?:2按數學中“比” 的含義化簡為“4:1”,比賽雙方原來比分相差6分,現在相差3分,贏的一方能同意嗎? 正負號與加減號
符號是中學和小學數學的區別之所在,學生計算時最容易出錯?!?”和“-”在表示數的性質時叫做正號與負號,而在表示數的運算時則叫做加號與減號。舉個例子來說明:(-11)-(-7)+(-9)-(-6)在這個式子中在11,7,9,6前面的(+)和(-),是表示數的性質的,叫性質符號,又叫正負號。在括號之間的“+”和“-”號,是表示數的運算方法的,叫運算符號,分別叫加號和減號。根據減法法則可以統一成加法運算:(-11)+(+7)+(-9)+(+6).這時省略所有的加號可得:-11+7-9+6,此時除第一個數是性質符號外,都轉化為運算符號,這種寫法叫代數和,讀作“負11,加7,減9,加6,或讀作負11、+7、-9、+6的和。這個例子說明,在一定的條件下,性質符號和運算符號是可以相互轉化的。在實際應用時,一定注意他們的區別與聯系。
乘方和冪
在數學課上,老師有時把an讀作“a的n次方”;有時讀作“a的n次冪”。學生就會搞不明白,為什么同一個符號an會有兩種不同的讀法?
如何看待學生頭腦中業已形成的前概念呢?從人類認識的發展角度來看,前概念的產生是正常的、必然的,因為在科學發展史上這種前概念也屢見不鮮。前概念的產生正體現了人類認識發展的一般規律,我們應該把它作為物理含義可被轉換的認知結構接受下來,這才是我們應該持有的指導思想。
一、前物理概念的特征
1.廣泛性。
學生在學習物理之前已有了十多年的生活經驗,接觸了許多形形的物理現象,因而他們頭腦中自發形成的前概念所涉及的范圍也是相當廣泛的。當然,這種廣泛性是相對的,他們對能看得見、摸得著、日常生活經常接觸到的事物形成了較多的前概念,而對那些比較抽象的物理知識,則很少有前概念。如學生對力學、熱學和幾何光學均有著較多的前概念,而對電學則很少有前概念。
2.自發性。
學生大腦中的前概念,緣起于學生長期、大量的對日常生活的觀察與感知,這些經驗在其大腦中逐漸深化發展,經過感覺、知覺、表象階段最終形成概念。學生在其大腦里構建前概念時,完全是自發性的,沒有人教他這個問題應該是這樣、那個問題應該是那樣,他完全是站在自己的立場上,憑自己的感性經驗進行構建。因此,前概念是學生自己的精神財富,而且這種精神財富是他們在現實生活中認識事物的一個有價值的工具。
3.頑固性。
由于前概念是學生大腦中業已形成的模式,且在長期的生活經驗累積中又強化了這些觀念,加之學生的思維又具有自我中心性,因此學生頭腦中的前概念是極其頑固的。一些研究表明,一旦學生對某些物理現象形成了前概念,要想加以轉變是相當困難的。如有位教師在講清慣性概念之后,讓學生回答并解釋這樣一個問題:一個人站在作勻速直線運動的輪船上,如果面向前豎直跳起,是落回輪船原處,還是落到原處的后面?全班學生皆回答落到原處后面。原因在于學生的生活經驗中已有了 “力是維持運動原因”的前概念,由此可見學生頭腦中的前概念是多么頑固。
4.隱蔽性。
學生頭腦中的前概念還具有隱蔽性。由于學生大腦中的前概念是潛移默化形成的,因此它以潛在形式存在,平時并不表現出來。然而在物理教學中講授科學的物理概念時,學生馬上就會聯想到他們頭腦中的前概念。當讓學生用物理概念去解釋問題時,前概念就會馬上表現出來。
前物理概念的這些特征,決定了它在物理教學中的作用,在教學過程中教師應注意到前物理概念的特征,盡量發揮它在物理教學中的積極作用,減少其不利影響。
5.反復性。
前概念是在學生的頭腦中長時間形成的,即使又重新學習了科學概念之后,表面上看來是掌握了,但隨著環境變化,學生頭腦中的前概念又會很快彈出,一旦形成的前概念,根深蒂固,它會多次反復,影響正確概念的應用。
二、物理前概念對物理學習的積極意義
對于那些正確的前物理概念,雖然尚未形成科學概念,但它猶如概念的半成品,只需要經過正確的思維加工,便可形成概念。因而,學生頭腦中的那些正確的前物理概念,是學生物理學習中形成物理概念、掌握規律的基礎。設想一個學生,在他的頭腦中對周圍的物理世界沒有形成一點點的表象,對物質及其運動毫無自己的理解和認識,或者說這個學生根本不具有任何前物理概念,那么他就根本無法與正常學生一樣接受物理學教育。
1.前物理概念有助于激發學生學習物理的興趣。
常言道“興趣才是最好的老師”。學生在學習物理前已對生活中的一些物理現象和規律有了一定的了解,對這些己知的物理現象的了解和好奇有助于激發他們進一步學習物理的興趣。在物理教學過程中,教師應注意引入生活中常見的物理現象,引起學生有興趣的討論。如講“浮力”一節時,運用生活實例提出問題,引導學生思考:為什么把一塊鐵放入水面會沉入水中,而木塊會漂浮呢?而把這塊鐵做成鐵盒它卻能浮在水面。這樣引起學生們的思考興趣,同時喚起他們探究的欲望。
2.由表面現象的觀察所得的經驗與物理知識不一致。
西南大學全日制的學術型研究生或專碩,學費是8000元每年,藝術類10000元每年;
西南大學全日制的學術型研究生或專碩都可以獲得獎學金,覆蓋率百分之百綜合考評排名前百分之五十的研究生擬獲一等學業獎學,后百分之五十的研究生擬獲得二等學業獎學金。一等獎獎勵金額為該生當年應交學費額度的百分之百,二等獎獎勵金額為該生當年應交學費額度的百分之五十。
(來源:文章屋網 )
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)09-0153
概念是客觀事物本質屬性、特征在人們頭腦中的反映。數學概念是反映現實世界的空間形式和數量關系的本質屬性的思維形式。在初中數學教學中,加強概念的教學,正確理解數學概念是掌握數學基礎知識的前提,是學好定理、公式、法則和數學思想的基礎,搞清概念是提高解題能力的關鍵。在新一輪課改理念的引領下,結合筆者的教學實踐,就數學概念教學的有關問題與大家共同探討。
一、新舊理念下數學概念教學模式的層次分析
傳統的數學概念教學大多采用“屬+種差”的概念同化方式進行。通常分為以下幾個步驟:1. 揭示概念的本質屬性,給出定義、名稱和符號;2. 對概念的進行特殊分類,揭示概念的外延;3. 鞏固概念,利用概念解決的定義進行簡單的識別活動;4. 概念的應用與聯系,用概念解決問題,并建立所學概念與其他概念間的聯系。
這種教學過程簡明,使學生可以比較直接地學習概念,節省時間,被稱為是“學生獲得概念的最基本方式”。但是,僅從形式上做邏輯分析讓學生理解概念是遠遠不夠的。數學概念具有過程――對象的雙重性,既是邏輯分析的對象,又是具有現實背景和豐富寓意的數學過程。因此,必須返璞歸真,揭示數學概念的形成過程,讓學生從概念的現實原型、概念的抽象過程、數學思想的指導作用、形式表述和符號化的運用等多方位理解一個數學概念,使之符合學生主動建構的教育原理。
美國教育心理學家布魯納曾指出:“獲得的知識如果沒有完滿的結構將它聯系在一起,那是一個多半會被遺忘的知識。一串不連貫的論據在記憶中僅有短促的可憐的壽命。”就數學概念教學而言,素質教育提倡的是為理解而教。新課改理念下的數學概念教學要經過四個階段:1. 活動階段。2. 探究階段。3. 對象階段。4. 圖式階段。
以上四個階段反映了學生學習數學概念過程中真實的思維活動。其中的“活動“階段是學生理解概念的一個必要條件,通過”活動“讓學生親身體驗、感受直觀背景和概念間的關系:”探究“階段是學生對”活動“進行思考,經歷思維的內化、概括過程,學生在頭腦對活動進行描述和反思,抽象出概念所特有的性質:”對象“階段是通過前面的抽象認識到了概念本質,對其進行”壓縮“并賦予形式化的定義及符號,使其達到精致化,成為一個思維中的具體的對象,在以后的學習中以此為對象進行新的活動:”圖式“的形成是要經過長期的學習活動進一步完善,起初的圖式包含反映概念的特例、抽象過程、定義及符號,經過學習,建立起與其它概念、規則、圖形等的聯系,在頭腦中形成綜合的心理圖式。
二、新課改理念下的概念與法則的教學案例
1. 代數式概念
代數式(字母表示數)概念一直是學生學習代數過程中的難點,有很多學生學過后只能記住代數式的形式特征,不能理解字母表示數的意義。代數式的本質在于將求知數和數字可以像數一樣進行運算。認識這一點,需要有以下四個層次:
(1)通過操作活動,理解具體的代數式
問題一:讓學生用火柴棒按下面的方式搭正方形,并請填寫好下表:
問題二:有一些矩形,長是寬的3倍,請填寫下表:
通過以上兩個問題,讓學生初步體會“同類意義”的數表示的各種關系。
(2)探究階段,體驗代數式中過程
針對活動階段的情況,可提出一些問題讓學生討論探究:
①問題一中3n+1,與具體的數有什么樣的關系?
②把各具體字母表示的式子作為一個整體,具有什么樣的特征和意義?(需經反復體驗、反思、抽象代數式特征:一種運算關系;字母表示一類數等)。
這一階段還包括列代數式和對代數式求值,可設計下題讓學生進一步體會代數式的特征:每包書有12冊,n包書有 冊;溫度由t℃下降2℃后是 ℃;一個正方形的邊長是x,那么它的面積是 ;如果買x平方米的地毯(每平方米a元),又付y立方米自來水費(每立方米b元),共花去 元錢?
(3)對象階段,對代數式的形式化表述
這一階段包括建立代數式形式定義、對代數式的化簡、合并同類項、因式分解及解方程等運算。學生在進行運算中就意識到運算的對象是形式化的代數式而不是數,代數式本身體現了一種運算結構關系,而不只是運算過程。這一階段,學生必須理解字母的意義,識別代數式。
(4)圖式階段,建立綜合的心理圖式
通過以上三個階段的教學,學生在頭腦中應該建立起如下的代數式的心理表征:具體的實例、運算過程、字母表示一類數的數學思想、代數式的定義,并能加以運用有理數加法法則:
①運算操作:計算一個足球隊在一場足球比賽時的勝負可能結果的各種不同情形:
(+3)+(+2)――+5 (-2)+(-1)――-3
(+3)+(-2)――+1 (-3)+(+2)――-1
(+3)+0――+3 ……
(其中每個和式中的兩個有理數是上、下半場中的得分數)。
②探究規律:把以上算式作為整體綜合進行特征分析:同號相加、異號相加、一個數與零相加等的過程和結果對照總結規律,理解運算意義。
③形成對象:把各種規律綜合在一起成為一完整的有理數加法法則,并產生有理數和的模式:有理數+有理數=①符號②數值這一階段還包括按照有理數和的模式及具體的運算律進行任意的有理數和的運算和代數式求值的運算等。
④形成圖式:有理數加法法則以一種綜合的心理圖式建立在學生的頭腦中,其中有具體的足球比賽的實例、有抽象的操作過程、有完整的運算律和形成的模式。而且通過以后的學習獲得和其他概念、規則的區別與聯系。
三、兩種教學模式下學生學習方式的對比分析
與新課改理念相比,傳統的教學模式下學生的學習缺少“活動”階段,對概念的形成過程沒有充分體驗,學生數學概念的建立靠教師代替快體驗、快抽象。反映出的情況有:
1. 過快的抽象過程使得只能有一少部分學生進行有意義的學習,難以引發全體學生的學習活動,大部分學生理解不了數學概念,只能靠死記硬背。例如學生學習有理數運算很長時間,還經常出現符號運算錯誤,這就是學生對有理數運算沒有理解而造成的。
2. 由教師代替學生快體驗、快抽象出數學概念,即使是能跟隨教師進行有意義學習的學生其學習活動也是不連貫的,建構的概念缺乏完整性。例如學生學習了代數式的概念,經常出現a+a+a×2=3a×2,25x-4=21x,5yz-5z=y等錯誤,這是因為學生沒有進行必要的“活動”,使“探究”的體驗不完整需用造成的。又如在求解方程中出現(x+2)2=1=x2+4x+4=1=……等錯誤,說明學生還停留于運算過程層面,對方程對象的結構特征不理解。
3. 學生建構概念的圖式層面是學習的最高階段,在現有教學環境下很多學生難以達到這一層面。例如,為什么要學習解方程?解方程的本質是什么?
四、新課改理念下數學概念教學的策略
新課改理念下的數學概念教學是由學生活動、探究到對象、圖式的學習過程,體現了數學知識形成的規律性。為此,筆者結合自己的教學實踐對數學概念教學采取以下策略:
1. 教師要把“教”建立在學生“學”的活動中
為了使學生建構完整的數學知識,首先要設計學生的學習活動。這需要教師創設問題情境,設計時要注意以下幾個方面:(1)能揭示數學知識的現實背景和形成過程;(2)適合學生的學習水平,使學習活動能順利展開;(3)適當數量的問題,使學生有充足活動體驗;(4)注意趣味性,活動形式可以多種多樣,引起全體學生的學習興趣。
2. 體現數學知識形成中的數學思維方法
數學思維方法是知識產生的靈魂,把握數學知識形成中的數學思維方法,是學生展開思維、建構概念的主線。學生學習中要給予提示、建議并在總結中歸納。另外,要設計能引起學生反思的提問,如“你的結果是什么?”“你是怎樣得出的?”“你為什么怎樣做?”……使學生能順利完成由“活動”到“探究”,“探究”到“對象”的過渡。
3. 數學對象的建立需經多次反復
科學研究表明從嬰兒開始,人就具有組織經驗的能力,對面孔、聲音、表情、顏色等等進行分類,形成了兒童自己的一些概念。來到課堂中的學生并不是一張白紙。這些兒童已經具有的前概念是我們進行教學的起始基礎。學生學習數學概念,是在他們己有的認知結構的基礎上進行的。我認為:有效的概念教學應將概念的邏輯聯系與學習者已有經驗有機結合起來,在此基礎上設計教學過程。
基于以上認識,我在教學五年級下冊《分數的意義》一課前做了認真的分析。這部分內容是在學生已有了初步認識分數的基礎上展開的。在三年級上冊,學生已經學習了把一個物體、一個圖形平均分成幾份,用幾分之一、幾分之幾表示其中的一份或幾份。在三年級下冊,學生又學習了把若干個物體組成的一個整體平均分成幾份,用幾分之一或幾分之幾表示這樣的一份或幾份。五年級下冊的《認識分數》單元主要引導學生抽象出單位“1”的概念,概括分數的意義、認識分數的單位。以對分數單位的認識為基礎,認識真分數、假分數。探討分數與除法的關系,擴展對分數意義的理解,繼而用分數與除法之間關系進一步掌握求一個數是另一個數的幾分之幾的方法等等。分數的意義是這一系列知識的核心概念,后續知識都是圍繞它而展開的。整個知識系統如圖所示:
在分數意義這個核心概念中,幫助學生抽象出單位“1”是教學的關鍵。而對于單位“1”的認識,學生是有經驗的,學生在三年級的學習中已經有了較為充分的感性認識。結合小班教學的特點,我決定放手讓學生自主探究,通過交流、討論、思維的碰撞來得出新概念。
2.案例回放
師:今天這節課我們來研究分數。
生:老師,我們在以前已經學習過分數了。
師:真的嗎?你們已經認識分數了?
生齊說:是的。
師:那就請告訴我究竟什么是分數吧?。ㄓ袑W生舉手想說)但是說的得讓大家清楚明白。請同學們先在小組內交流、討論一下,看看你的想法能不能讓小組內的同學聽明白。
學生在小組里交流。全班匯報:
第一組學生代表:分數是指把一個物體平均分成幾份表示其中的一份或幾份的數。(教師相機板書)
師:我有一個問題,“一個物體”指什么呢?
生:可以是任意的一樣東西,一個蘋果、一個西瓜、一塊蛋糕、一杯水等等。
(教師相機板書學生舉的實例。)
師:底下的同學們同意他們組的說法嗎?
學生表示認可。
教師出示:
師:這幾副圖能用分數表示嗎?
生匯報答案,并說說自己是怎樣想的。
師:不對呀!最后一幅圖也能用分數表示嗎?按照你們的定義,分數是把“一個物體”平均分成幾份表示其中的一份或幾份的數呀。這里可不是把“一個物體”平均分呀!
學生們沉默了一會兒。
有學生說:最后一幅圖是把6個圓看成一個整體,進行平均分的。
師:是的,我們可以把幾個物體看成一個整體,進行平均分,再表示出相應的分數。在這里平均分的是“幾個物體”而不是“一個物體”,你們的定義完整、準確嗎?
學生沉默了一會兒,搖了搖頭。
師:請同學們在小組里再次討論,究竟什么是分數?怎樣讓我們的表述更加準確?(學生組內交流)
小組代表匯報:把一個物體或幾個物體組成的一個整體平均分成幾份,表示其中的一份或幾份的數,是分數。(教師相機板書)
師:經過這樣的修改,我們的認識更加完善了。其實剛剛同學們只是在原有的初次定義中做了一點添加,但是這一點點的改動是我們積極思考的結果,是智慧的顯現。許多科學概念就是在這樣的思考中不斷完善的。
師出示:
能用分數表示嗎?(指名匯報。)
師:老師又有問題了?這里的“1米”是“一個物體”嗎?是“幾個物體組成的整體”嗎?那它怎么可以用分數表示呢?剛才的定義有漏洞嗎?
生:有。我覺得1米、一個物體、一個整體都可以看做“1”。
師:那你想怎么定義分數?
生:把“1”平均分成平均分成幾份,表示其中的一份或幾份的數,是分數。
(教師相機板書)
師:這樣說,可以嗎?
生:我覺得這樣說比較簡潔了。但是寫1的話,會讓人產生誤會的。我們知道這個1是有含義的,特殊的。人家也許會以為是數字1。
許多學生表示贊同。
師:那該怎么辦呢?既要簡潔又要能準確表達。(學生們陷入沉思)
師:其實數學家們也遇上了這樣的問題,經過思考他們決定用——單位“1”來表示這樣的“一個物體”、“幾個物體組成的一個整體”、“一個計量單位”等等。有了這樣的規定,現在你能說一說什么是分數了嗎?
生:把單位“1”平均分成幾份,表示這樣的一份或是幾份的數,叫做分數。
師出示剛才的幾幅圖,問:能說說這幾道題中什么是單位“1”嗎?(學生匯報)組織學生交流這些分數分別是把單位“1”平均分成了幾份,表示這樣的幾份?由此概括出分數的意義。
3.案例反思
腦科學研究表明:人對概念的接受有兩種情況。一種情況是概念發生根本性的移轉,即需要重新建構概念。讓學生重新構建概念的學習是困難的,常常經過一、兩節課的教學都不能解決問題。另一種是在已有的概念結構上增加一些知識,增加的知識和原來學生持有的概念之間不存在沖突,這種微小的概念變化不需要將原來的知識重新建構,就比較容易被學生接受。上述《分數意義》的案例中,學生以往所學的“認識分數”的知識就是認知結構中原有的前概念,“單位1”則是需要增加的知識,而這個知識又是與學生原有認知不沖突的概念。只要教學得法,學生是能夠理解的。
學生基于舊知識認知建構新概念的學習,即從已知的經驗遷移到未知,簡單地說是從舊知識推出新知識,再加以應用。學習者總是以其自身的經驗來理解和建構新的知識或信息,也就是說學生不是空著腦袋過來學習的,而腦袋里裝著什么,也就是我們所說的學生的已有經驗,是我們設計教學過程的前提和基礎。
3.1 從學生已有生活經驗出發,建構概念。
在日常生活中,在以往的學習過程中學生已經形成了豐富的經驗,小到身邊的衣食住行,大到宇宙星體運行,從自然現象到社會生活,他們幾乎都有自己的看法,有了自己的理解。這就要求教師在教學中要善于把數學概念與學生的生活經驗聯系起來,并通過數學活動,讓學生理解概念。例如:在教學低年級“相鄰數”這一概念時,讓學生運用“鄰居”這一生活經驗來理解“相鄰”的含義。并讓學生排排隊,找一找誰與自己相鄰,從而理解了比一個數大1,比一個數小1的數,都是與這個數相鄰的數。
3.2 從學生已有知識經驗出發,建構概念。
“染色體變異”是人教版高中生物學教材《必修2?遺傳與進化》第五章第二節的內容,是在學生學習基因突變和基因重組的內容之后,繼續對可遺傳變異類型的學習。本節教材包括2個課時的內容,課標中的具體內容主要涉及染色體結構變異、染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等概念及其應用,以及低溫誘導植物染色體數目變化的實驗。第一課時主要完成染色體結構變異、染色體組和二倍體及多倍體等概念及其應用的教學;第二課時為低溫誘導植物染色體數目變化的實驗。第一課時的教學內容概念多,概念之間的邏輯關系密切。如果教師課堂上處理不當,會導致課堂教學結構零亂,影響教學目標的達成。本節內容還與前面學習的有絲分裂、減數分裂和受精作用等知識相聯系,也是學生學習“人類遺傳病”一節的基礎,與人類的生產、生活和其他知識有著密切的聯系。通過本節學習,幫助學生構建更為直觀、完整的知識體系,有助于學生對“遺傳和變異”整體理解,起到承前啟后的作用。
2 概念分析
染色體變異分為染色體結構變異和染色體數目變異。染色體結構變異包括染色體缺失、重復、易位和倒位四種類型。染色體數目變異又分為個別染色體的增減和以染色體組倍數的增減。學生在此基礎上進一步學習染色體組、二倍體、單倍體、多倍體、單倍體育種、多倍體育種等概念。這些概念的形成都以染色體組為基礎,因此,“染色體組”是“染色體變異”一節中的核心概念。本概念的地位十分重要,處于核心地位,并能夠有效地組織起相關的事實和其他概念。染色體組”的概念較為抽象和復雜,與減數分裂的知識密切聯系,所以,“染色體組”概念的教學既是本節教學的重點,又是教學的難點。
3 教學目標
3.1 知識目標
說出染色體結構變異的基本類型;理解染色體組、二倍體、單倍體、多倍體的概念。
3.2 能力目標
培養運用圖形說明或闡釋抽象知識能力;培養運用生物學相關概念建構概念圖能力;培養觀察能力和準確語言表達能力;培養合作學習能力。
3.3 情感、態度與價值觀目標
認識生命現象的多樣性和復雜性,激發探究生命現象的興趣;理解科學、技術和社會之間的關系。
4 教學策略
根據本節教學內容的特點,筆者應用了多輪認知教學策略展開教學,采用概念教學設計。教師以學生原有的概念為教學的起點,以概念轉變過程為模型,以概念圖為工具,通過利用實例,使用事實,對事實的分析,幫助學生獲得“染色體結構變異”“染色體數目變異”“染色體組”等概念,再通過相關概念的比較、歸納獲得“二倍體”“單倍體”“多倍體”等概念。在概念學習過程中,教師引導學生主動地建構知識,使得學生認知結構的多輪次的持續改造,促使學生的知識結構、能力結構和心理過程得以不斷優化。基本教學流程如圖1所示。
5 教學過程
5.1 初識新課知識結構
教師按照表1所示,指導學生在課前通過自學教材和參考資料,分類整理新課中的學習材料。
設計意圖:通過引導學生預習教材單元內容,對所學內容進行研讀和分解,為下一步的學習做好準備。
5.2 檢視原有認知結構
指導學生根據自己原有的認知和對新教材的初步學習,嘗試畫出概念圖。教師查看學生建構的概念圖。
設計意圖:原有認知是獲取新認知的基礎,教學的起點自然是要弄清學生已經知道什么和還不知道什么。學生通過概念圖形式將已有認知結構表征出來,在學習新課之前,教師弄清學生已經具備了什么樣的認知結構,學生需要習得哪些必需的前期知識,從而找準教學起點,為下一步的教學提供依據。
5.3 打破原有認知結構
教師投影展示圖2和圖3,引導學生觀察,展開討論:
(1) 圖2和圖3中兩條染色體都是同源染色體嗎?(2) 這兩幅圖發生什么變化?(3) 是否都發生基因重組?
設計意圖: 通過上節內容“基因重組”學習,學生認識了基因重組的實質,利用學生原有的認知結構狀態,呈現“染色體易位”圖解,讓學生展開討論和辨別,發現兩者的區別,打破學生原有認知結構,出現“認知失衡”狀態,使學生產生認知沖突,激發求知欲望,讓學生產生不滿足感和急于獲取新知的積極心向。
5.4 建立新的認知結構
5.4.1 染色體結構變異
通過上例,讓學生了解可遺傳變異有前面學習的基因突變和基因重組外,還有在光學顯微鏡下可見的變異――染色體變異,染色體變異包括染色體數目變異和染色體結構變異。
教師播放PPT顯示染色體缺失、重復、易位和倒位的動態變化,要求學生觀察和描述這些染色體結構發生的變異。教師再歸納出染色體缺失、重復、易位和倒位的特點,用PPT顯示染色體異常的代表例子和變異導致的影響,進一步幫助學生對染色體結構變異的理解。在學習過程中,對于學生易混淆的知識點,例如染色體結構變異中“重復”與基因突變中的“增添”;染色體結構變異中“易位”與基因重組的“交叉互換”,教師需要加以點撥,幫助學生深入理解基因突變、基因重組與染色體結構變異的概念內涵以及三者間的區別。
教師引導學生初步構建染色體變異概念圖。
設計意圖:通過觀察圖片和動畫,形象直觀地說明染色體結構變異的類型,再通過教師的引導和點撥,對染色體結構變異由感性認識上升到理性認識。學生同時也獲得新概念:可遺傳變異有基因突變、基因重組和染色體變異;染色體結構變異有缺失、重復、易位和倒位這四種類型。學生通過概念圖的構建對染色體變異有初步的認識,并加深對染色體結構變異概念的理解。
5.4.2 染色體組概念
活動一:用PPT展示教科書P86圖5-8雌雄果蠅體細胞的染色體圖解。觀察后,小組討論以下問題:①雌、雄果蠅體細胞中各有幾條染色體?②有幾對同源染色體?哪些染色體互為同源染色體?③雌雄個體所含的性染色體有何不同?
活動二:播放“減數分裂過程”動畫,以雌果蠅體細胞的染色體圖解,請學生畫出雌果蠅的配子染色體圖解。觀察后,小組討論以下問題:①果蠅卵細胞中有哪幾條染色體?②這些染色體在形態、大小和功能上有什么特點?這些染色體之間是什么關系?
活動三:用PPT展示雌果蠅體細胞的染色體上基因(圖4),請學生根據所學的基因分離和自由組合定律實質,在雌果蠅配子染色體上標注基因。討論:它們是否攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳信息?
經過3個討論活動,師生共同探討,由學生總結出染色體組的概念:細胞中的一組非同源染色體,它們在形態和功能上各不相同,但又相互協調,共同控制生物生長、發育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體,叫做一個染色體組。
設計意圖:染色體組的概念較為復雜和抽象,如果直接講述,學生是很難理解其實質。教師提供生物學事實以支撐,從雌雄果蠅體細胞和生殖細胞的染色體的形態和數目分析入手,設置一系列的問題情境,通過聯系以前所學的知識,主動參與概念的形成、分析、運用和辨析,幫助學生認識染色體組的概念。這是一個從感性認識上升到理性認識過程,學生能夠理解相關生物學事實的總體特征,建構新的概念。
5.4.3 單倍體、二倍體、多倍體的概念
教師用PPT展示單倍體雄蜂、二倍體葡萄和多倍體葡萄的實例和相關資料,讓學生結合預習教材內容,討論和歸納單倍體、二倍體、多倍體的概念以及其他相關內容(表2)。
設計意圖:在掌握“染色體組”概念的內涵和外延后,回歸到果蠅體細胞的染色體組成。在學生獨立思考、小組討論、匯報交流過程中,完成對二倍體、多倍體、單倍體的概念學習,通過概念間橫向的比較,加深學生對概念的理解。
5.5 鞏固新的認知結構
5.5.1 構建新概念圖
新的認知結構建立起來后,需要及時鞏固,教師引導學生提取概念的核心詞,完成概念圖,以加深學生對概念的理解。在構建概念圖過程中,不同的學生也可能存在理解偏差,建構出來的概念圖也存在差異教師在巡看過程中,發現學生錯誤及時地反饋。最后,組織學生將建構出來的概念圖進行分享和交流。
設計意圖:學生習得新概念后,及時通過精加工策略來將新舊知識整合起來形成新的認知結構,并用概念圖表征出來。通過概念圖的形式,將小的知識結構合并為大的知識結構,并增進知識之間的聯系性,以建立更為牢固的概念系統。
通過師生間、生生間的討論和交流,讓更多的學生進行相互的學習和借鑒,使之成為一種有效的學習途徑,也有助于促進教師的教學。
5.5.2 實踐中鞏固概念
習題略。
經濟社會發展的決定性因素是科學技術的進步,高等學校作為培養高技術人材的重要基地,肩負著為社會提供人才的重大責任。多年來我國的教育不重視實踐課教學,只注重書本知識的學習,在進入大學前,很多學生根本沒有上過實踐課,動手能力都比較弱,非常不利于學生今后的發展。教育部在“面向21世紀教育振興行動計劃”中明確提出:“全面推進教育的改革和發展,提高全民族的素質和創新能力?!笨梢妵覍ε囵B創新人才的重視。目前各學校已經把提高大學生的綜合素質和創新能力作為教育教學工作的重點,同時這也是經濟社會發展的需要。
實踐教學是學校實現培養人才目標的重要環節,它對提高學生的綜合素質,培養學生的創新意識和創新能力,以及使學生成為一個復合型人才都具有特殊作用。高等教育最具代表性的實踐課就是金屬工藝實習和電子工藝實習,學生可通過參加生產過程,鍛煉動手能力,激發創造欲望,培養創新思維,是將所學理論付諸實踐最好的教學平臺。
我國高校實踐教學課程開設的比較晚,并受到傳統的教育思想和教育觀念的影響,無論是理論課教學還是實踐課教學,基本上還是以教師的“灌輸式”教育為主。不重視理論與實踐的結合,更沒做到對學生觀念培養、能力的提高、創新思維的形成,因此,在教育教學中就容易忽視實踐教學環節。實踐教學一直以來就是高校人才培養的一個薄弱環節,教學模式參照實驗課教學,嚴重束縛了實踐教學的發展,學生在實踐課中能力的提高受到了限制。
一、實驗課與實習課的區別
實驗課是由教師在講授理論課的過程中,為驗證理論的正確性而進行的實驗課程。實驗是授課教師理論課的一部分,一般不要求工藝水平只要求驗證結果。實習實訓實踐教學是通過對正規產品的安裝及調試從而了解電工電子產品的裝配全過程,訓練動手能力,掌握電氣電器件性能、調試方法、使用及裝配工藝水平,是綜合性實踐環節。
高等教育的實踐教學主要由實驗和實習兩個部分組成,實驗課是針對理論課開設的,主要目的是對所學理論知識的驗證,并能過實驗加深理論知識的理解。實驗方式是由學生按照教師的布置或者指導書上的步驟,按部就班,完成教學大綱規定的實驗內容。學生雖然也參與了實踐教學活動,但在實驗中基本上是處于被動接受的狀態,完全是在教師設定的范圍內,機械地完成操作,缺少主動積極的思考,學習的主動性和積極性受到一定的限制,缺乏“創造性”應用能力的培養。
工藝實習課是以鍛煉學生的工程能力,培養學生的創新思維為目的。學生利用所掌握的理論知識參與生產實踐活動,工藝實習不是對所學知識的驗證,而是對自身綜合能力的驗證。
整個實習過程不對學生進行過多的限制,在掌握基礎工藝知識后,學生可自主完成實習產品,給學生足夠的操作與想象空間,激發學生的創造潛能,促使創新思維的形成。
二、轉變觀念改變落后的教學手段
實踐教學的改革是教學手段的改變,其關鍵是傳統教育教學觀念的較變。雖然實踐教學內容、課程體系、教學方法等方面進行了一系列改革,但總體而言,培養模式仍然較單一,嚴重影響學生的積極性、主動性和創新性的發揮,這些都是受傳統教育觀念的影響。長期以來形成“理論教學體現學術性,實踐教學是理論教學的一種補充”的認識,認為實踐教學僅是作為理性認識的驗證而依附于理論教學,學校教育質量的高低,主要看學生掌握理論的水平,而實踐能力則無足輕重,舊的觀念嚴重影響了實踐教學的改革步伐。
我們改變教學手段方法是利用多媒體課件取代傳統的生硬講解與演示,將教學內容制成多媒體課件,并使配音講解與動畫同步,利用高清晰圖像通過媒體設備進行動畫播放,學生可隨時觀看,脫離了傳統的“以教師為中心”的被動學習,使學生的學習更加主動。這樣就為動手能力強的學生在基礎訓練方面贏得了時間,余下的時間里可進行提高訓練?;A訓練主要完成中波收音機焊裝調試,以及常用測試儀器的使用。提高訓練是新增設的內容,有難度稍高的中、短波/調頻收音機的焊裝調試;黑白電視機的焊裝調試;單片機的焊裝、編制程及控制程序的調試;工業控制原理的基礎訓練。根據電子產品電路原理圖,由學生自主設計、制作印刷電路板,并完成電路的組裝、調試等。以上訓練內容的開展,大大豐富了學習產品訓練的教學內容,增加了學生動手操作的機會,使學生的實踐能力得到了充分的鍛煉,在整各實習過程中學生不但要動手,還要動腦,使學生的綜合能力得到了更好的訓練,對學生創新思維的形成具有重要的意義。
三、目前仍存在的問題
我校工程訓練中心不但負責全校本科生金工實習和電子工藝實習的教學,同時也接受社會企業的人員培訓以及工人等級測評。經過幾年的發展與建設,雖然具備了一定的規模,仍存在很多問題。由于資金投入不足,實習場地面積不夠,容納的學生數量有限,導致很多專業的學生無法參加實習;實習對象的基礎參差不齊,,致使實習內容的安排達不到規范統一的標準,無法進行更深層次的教學;教學設備陳舊,電子工藝教學遠遠落后于電子工業的發展,學生在實習期間根本無法了解電子工藝的最高水平。某些已經隨著科技的發展失去原有價值的內容,仍然在實踐教學中占有一定的地位,而某些正在轉化為新的知識體系的科學前沿知識、新工藝,卻仍被置于教學大門之外;教學手段和方法落后,很多教學環節仍然以傳統教學手段進行教學,束縛了學生個性的發展和創造力的形成;教育教學觀念落后,大學生創新素質的缺乏首先是由于傳統的教育教學體制的影響,無論是教學管理決策者也好,專職教師也罷,還未擺脫陳舊的教育教學觀念的束縛。
四、結語
隨著知識的更新科技的快速發展,使得衡量人才素質的主要標準,不再僅僅是它占有知識量的多寡,而更重要的是創新素質的強弱。注重更新教育觀念和教學理念,樹立“以學生為本”的教育思想,教師由原來的“灌輸者”角色,轉變為教學的組織者、引導者和參與者。大學生興趣廣泛、好奇心強、思維敏捷、可朔性大,個性獨特,具有創新的巨大潛能,關鍵是如何激發學生的創造源泉。通過改革教學方法與手段:如采用多媒體教學;一些專業課程內容采用課堂討論、專題討論等教學方法;實驗教學開展綜合性、設計性實驗,開放實驗室,學生可做自己感興趣的試驗等方法,注重對學生的興趣、想象力、觀察力、個性意識的培養,幫助學生學會學習、學會思考、學會創造,學生由被動學習變為主動學習,讓學生感到自己有能力學會新知識,解決新問題,不僅增強了解決問題自信心,而且會激發學生的探索思維和挑戰心理,潛移默化地培養了大學生的創新意識和能力。
我們國家對標準概念的解析是:“概念”是對特征的獨特組合而形成的知識單元。而德國工業標準則將概念定義為―個“通過使用抽象化的方式從一群事物中提取出來的反映其共同特性的思維單位”。無論如何定義,概念都是學科知識體系的基礎,由某一事物的概念可以相應地延伸出與此概念相關的知識,從而構成相關的知識網絡。
以概念為線索的教學,在高三一輪基礎知識的復習時,筆者曾嘗試性地應用過,覺得效果較好。首先,是對整個單元里每一節中基本概念進行辨析,然后在概念辨析的基礎上再引導學生整理出與各個概念有關的知識要點。以大氣運動為例:本單元涉及的基本概念主要以概念為線索,構建地理學科知識有――大氣組成和分層、氣壓、大氣熱力狀況、大氣環流、天氣和氣候等。其次,引導學生找出各基本概念,即有關大氣與地理事物之間的區別和聯系。從而形成一個單元完整的知識網絡。
學生通過這樣的知識整理過程,形成了一個清晰的知識網絡,并且能很快地熟悉知識點,最終能將知識點運用自如,還可以進一步遷移,達到課程標準里的“滿足學生不同的地理學習需要。同時,教師還要建立富有多樣性、選擇性的高中地理課程,滿足學生探索自然奧秘、認識社會生活環境、掌握現代地理科學技術方法等不同學習需要”的要求。經過多年的實踐與探索,筆者在應用概念教學的過程中,總結了如下的一些心得體會。
一、“概念導學”的適用范圍
“概念導學”適用于高中地理的所有的章節,主要應用在對本單元知識的網絡構建上。因為每一單元的內容就是一個知識體系。既是知識體系,就必然有其相關的名詞。而對這些相關的名詞概念的理解又是學生掌握整個內容的基礎。
另外,單元里的每一節內容都是同一知識體系的不同分支,它們也必然存在著一定的差異,如何區分這些概念的差異是學生學習過程中的難點。通過“概念導學”指導學生找出不同概念的區別聯系是將知識這張“網”織得更堅固的一個重要步驟。學生在解決問題時,如果聯系越多的知識點,問題就解決得越完善。所以要把知識網織得更大更堅固,還得注意它與不同單元的聯系,這就是知識之間的互相遷移。因此,“概念導學”適用于所有的地理教學內容。
二、“概念導學”的核心理念
“概念導學”的核心理念是倡導理解應用,切忌死記硬背。教學實踐證明:只有在理解某一事物的基礎上,才能在解決問題時得心應手,運用自如,而死記硬背只能讓學生在短時間內記住這一地理事物,而不能最終轉變為自身知識和技能素養,這與新課改的理念是不相符的。所以在教學過程中,教師可以借助鮮活的生活案例,從學生既有的生活經驗和認知水平出發組織教學,讓概念和生活產生共鳴,從而激發學生的學習興趣和求知欲望,促進學生對知識的理解。
其次,概念是由若干個科學、精準的詞語共同組合而成的,因此在概念教學過程中,教師可以借鑒語文學科的閱讀方法,讓學生首先提煉出概念中的中心語,然后再尋找概念中的關鍵詞,這樣就能主次分明、層層深入地剖析清楚概念中各個要素的含義,深化學生對概念的準確理解。
再次,要在比較中辨析概念。有些概念從字面上看,差別并不大,但從本質上看,卻大相徑庭,落差很大。如果不能準確地理解、區分,學生就無法形成正確的理論知識體系。此時教師可以從共同點和不同點兩個角度加以引導區分,從而提高學生的鑒別能力。例如,在人文地理中的“城市地域形態”“城市功能分區結構”和“城市布局形式”的分類中,名詞字眼非常相似――集中式、組團式、條帶式或放射狀(城市地域形態);同心圓狀、扇狀或方塊狀、多核心(城市功能分區結構);集中緊湊式、分散疏松式(城市布局形式)。通過對概念的辨析,學生就能更好地理解和區別它們之間的不同,這對于構建知識體系來說,就顯得非常有效。
三、概念教學是手段而不是目標
概念教學只是一種必要的手段,不是教學的終極目標,所以教師在教學過程中一定要把握好概念教學的尺度,“淡化定義”,要注意慎用。