基因工程的概念归纳法的应用教学设计

2024-07-05 版权声明 我要投稿

基因工程的概念归纳法的应用教学设计(精选8篇)

基因工程的概念归纳法的应用教学设计 篇1

归纳法是一种从个别事实,概况出一般原理的思维方法和推理形式。从纷繁芜杂的生命现象中认识和研究生命运动规律的历程中,归纳法这种科学思维方式有着不可或缺的重要作用。而高中生物教学中,教师和学生常常重演绎而轻归纳,利用归纳法获取概念,有助于使学生在掌握科学知识的同时,掌握科学的思维方法,促进学生科学思维能力的发展,提升学生的科学素质。

二、教学目标知识目标 利用归纳法获取基因工程的概念能力目标 掌握科学的推理方法——归纳法,并在学习中灵活运用。与此同时,促进学生分析问题的能力和逻辑思维能力的发展,提高学生的科学素养。情感态度与价值观目标 通过基因工程的简介,鼓励学生积极探索新知和科学创新。

三、教学重难点

利用归纳法获取基因工程的概念

四、教学过程创设情境,导入新课

几千年前,人们就知道龙生龙,凤生凤,老鼠的儿子会打洞,生物的性状世代相传,但是这样充满想象力的动物,你见过吗?展示一些电脑合成的照片:狐雀,犬鸽,羚兔,蜥牛,营造视觉冲击。也许大家觉得不可思议,但是我们不只是在想象,科学家根据人类需求,突破种间的鸿沟,把不同物种的优秀性状集中在一个物种上体现,把梦想照进了现实。培育出来了蓝色的玫瑰又称“蓝色妖姬”,满足人们对美的需求。普通的玫瑰花并没有产生蓝色色素的基因,世界上第一支真正的蓝玫瑰,出现在2007年,由日本一家生物公司用三色堇的蓝色色素基因培育出了蓝玫瑰。科学家还利用萤火虫的荧光基因培育出了会发光的树木,该技术若成熟推广,届时路边种植发光树木,就可以节约大量的路灯电力,电影《阿凡达》里奇幻的发光世界便不再是科幻电影的离奇想象了!

2问题驱动,引入入胜

通过传统的杂交育种可能实现我们的梦想吗?如果不可以,那用什么样的方法可以实现呐?基因工程,那究竟什么是基因工程?科学思维,归纳推理

介绍逻辑学中的科学推理方法——归纳法。归纳法是一种从个别事实,概况出一般原理的思维方法和推理形式。那我们就可以从大家所熟悉的基因工程的个别实例去寻找它们的共性和本质,然后归纳出基因工程的概念。

3.1 罗列个别实例

引出学生熟知的基因工程的实例:转基因食品,抗虫棉,蓝玫瑰,发光树。利用PPT展示图片,罗列在一起,蓝玫瑰是科学家利用三色堇蓝色色素基因培育出,发光树利用的是荧光蛋白编码基因,抗虫棉则是利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育出的,用人的胰岛素编码基因嫁接到大肠杆菌中,获得可以产生胰岛素的大肠杆菌。引导学生从这些实例中寻找共性和规律,用自己的语言给基因工程下定义。

3.2 归纳推理

基因工程作为一种崭新的育种技术,它的概念应该包括操作对象,操作过程,操作结果。引导学生从这几个方面来给基因工程下定义。

基因工程的操作对象:基因,操作过程:首先把这些基因从其所在的生物体内提取出来,基因是有遗传相应的DNA的片段,所以操作水平是DNA分子水平,然后把该基因放到另外一个生物体内,操作的结果,我们是后者获得了这种本不属于自己的优秀性状。不难得到这样的结论:基因工程是指把一种生物体内的优秀基因取出来,然后把它放到另外一种生物体内,结果使另一种生物体现出该优秀的性状。

3.3 对比思考

对比课本中基因工程的概念和学生归纳的概念思路不谋而合,说明归纳法的科学性。但课本中措辞更加严谨准确,我们总结的概念与课本给出的概念在操作过程中出现一个漏洞,基因工程的操作过程是把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物细胞中。为什么目的基因要加以修饰改造才能放入受体细胞中呐?其实科学家在最初实验时也没有修饰,但是发现若把裸露不加任何就是的外来基因放到受体细胞中,它很快就会被分解到,所以科学家才开始寻找分子运载工具对目的基因加以修饰改造。我们通过归纳法总结的概念出现这样的漏洞,主要在于我们没有实践过,科学除了理论外还有实践,理论来源于实践,但由于高中条件有限,对于这样分子水平的实验不可能让学生实操的。

3.4 归纳法在生物学上的广泛应用

教师通过列举生物学上众多概念都可以通过归纳法获得,比如:氨基酸、酶、生态系统、细胞学说、生物群落等,使学生认识到归纳法在生物这一学科的学习中的广泛性和重要性。

五、教学反思

基因工程的概念归纳法的应用教学设计 篇2

一、“APOS 理论”概述

APOS理论的出发点:任何一个数学教育理论应该致力于“学生是如何学习的”以及“什么样的教学计划可以帮助这种学习的理解”, 而不仅仅是陈述一些事实. APOS理论是美国数学家、教育家杜宾斯基于1991年提出的, 其由英文Action (操作) 、Process (过程) 、Object (对象) 、Scheme (图式) 的第一个字母组合而成, 该理论认为数学概念的学习需要经历四个阶段 (以函数概念为例) .

第一阶段———操作或活动 (action) 阶段, 所谓操作是指个体对于感知到的对象进行转换, 这个对象实质上是一种外部刺激. 目的是为“过程阶段”提供感性素材和反省对象.“操作”能重现知识的发生发展过程, 加深学生对知识的理解, 培养学生的数学探究能力和抽象概括能力.

第二阶段———过程 (process) 阶段, 当“操作”经过多次重复而被个体熟悉后, 物理操作就可以内化为一种叫做“过程”的心理操作, 此时对概念的学习就可以不再依赖具体的数学活动, 而是在头脑中实施这个过程.“过程阶段”是学生对感性认识的处理、组织、顿悟, 是思维飞跃的关键, 通常也是概念学习的难点与关键.

第三阶段———对象 (object) 阶段, 当个体能把这个“过程”作为一个整体进行操作和转换的时候, 这个过程就变成了他的一种心理“对象”. 这时, 个体可以操控对象去实施各种相关的数学运算;需要的时候, 也可以具体再现对象所包含的过程步骤.“对象”在某一个层次和更高一级层次之间起着一种枢纽作用:既是概括的结果, 又是新的概括的起点.

第四阶段———图式 (scheme) 阶段, 个体对活动、过程、对象以及他原有的相关方面的图式进行相应的整合产生出新的图式结构, 从而可运用于问题解决情境. 一个数学概念的“图式”是由相应的活动、过程、对象以及相关的图式所组成的认知框架, 其作用和特点就是决定某些刺激是否属于这个图式, 从而就会做出不同的反应.

APOS理论将数学概念的建立分为活动—过程—对象—概念 (图式) 四个阶段 (见图1) , 数学概念的教学最终目标是让学生达到“图示”阶段, 从数学学习的心理角度分析, 四个阶段的划分是合理的, 反应了学生学习数学概念过程中真实的思维活动, 其中“活动”阶段是理解概念的一个必要条件, 给出素材时必须符合学生的最近发展区, 保证材料的适度性和有效性. 如学习二面角时可以让学生观察门的开合与墙面位置的变化;“程序阶段”是学生对“活动”进行思考, 经历思维的内化、压缩过程, 学生在头脑中对活动进行描述和反思, 抽象出概念所特有的性质;并且, 有时候“过程”与“图示”的划分并不是那么明显;“对象阶段”是通过前面的抽象认识到了概念本质, 对其赋予形式化的定义及符号, 使其达到精致化, 成为一个具体的对象, 在以后的学习中为对象进行新的活动;最后进入“图式阶段”, 要求能够区分、评价此概念与彼概念, 这时概念以一种完整的心理图式储存于大脑当中, 其中包括具体的实例、抽象的过程、完整的定义及与其他概念的区分与联系等等.

下面笔者结合一次市级公开课比赛某位选手的设计片段来说明如何在教学中运用APOS理论.所选内容是人教版《数学》选修2-2中的“数学归纳法”第一课时.

二、“APOS 理论”实践

1. 活动阶段———创设情境, 思考问题

课堂开始, 从古老课本封面的一处破损说起:

让学生猜测Δ可能是什么, 由此引出一系列的探究.

探究1:人工探索.

由学生来算n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8的这8个函数值并验算是否满足上述猜想.

探究2:智能探索.

结合程序语言, 给出如下框图.

探究3:可行性.

由学生来讨论智能探索是否可行.

设计意图:由学生熟悉的三个连续探究引入本节课, 符合学生的认知规律, 看似没有给出数学归纳法, 实质上已经让学生从潜意识中接触到了数学归纳法的适用范围, 这种探究式的教学可以让学生亲临数学归纳法的形成过程, 切实感受数学归纳法的必要性与必须性, 加深对概念的理解. 并且由一次次的探究收获中慢慢接触数学归纳法的关键, 在首次接触中显得尤为重要.

2. 过程阶段———层层递进, 诱发思维

在上述探究的基础上, 学生明白上述办法都不可行, 因此接下来在上述“活动阶段”的基础上继续思考和提炼, 这个提炼的过程也许对于学生来说会很抽象, 很痛苦, 但是却是必不可少的, 这个过程需要老师的正确点拨和引导, 经历了这个过程, 学生就会对数学归纳法的基础及依据得到深刻的理解.

问题1:你会证明12+22+32+…+n2=1/6n (n+1) · (2n+1) , n∈{1, 2, …8}吗?

问题2:证明等式12+22+32+…+n2=1/6n (n+1) · (2n+1) 的最大障碍是什么?

由此疑问:直面无限, 我们真的束手无策?接下来通过类比数列中的等差、等比数列完成探究4.

探究4:

由上述表格得到探究收获5:类比数列中处理无限的方法, 可以得到一种全新的、巧妙的证明方法.

例:尝试证明:12+22+32+…+n2=1/6n (n+1) (2n+1) .

设计意图:通过上述几个问题及探究, 已经明确给出了数学归纳法的过程, 教师以等差、等比数列对应为学生的“最近发展区”, 抽象得出证明一个命题成立的过程. 这正是一种类比推理的思想和建构的过程. 通过对一个具体问题的深入研究, 得到了一种新的数学概念, 也得到了数学归纳法的本质.

3. 对象阶段———明确概念, 活学活用

在上述基础上, 进一步思考.

问题3:新的证明方法适合于哪种题型?

问题4:能总结出新的证明方法的解题步骤吗?

由此给出了本节课的课题:数学归纳法, 以及很自然地给出了数学归纳法的步骤.

问题5:能用数学归纳法来解析多米诺骨牌游戏吗?

追问 :能证明等 式1×2 + 2×3 + 3×4 + … +n (n+1) =1/3n (n+1) (n+2) 吗?

设计意图:在上面“活动阶段”和“过程阶段”的基础上, 通过抽象的概况, 给出了数学归纳法的适用范围及明确的步骤, 并且及时对关键性步骤、易错知识点进行点拨, 使学生成功地完成了质的飞跃.

4. 图示阶段———错误辨析, 思维升华

(1) 与数学归纳法有关的美丽误会. 给出著名的费马质数:已知代数式2p-1, 当p是质数时, 2p-1是质数. 直到费马去世后67年, 著名的数学家欧拉才证明了这个命题的错误性.

(2) 有人声称证明了“所有的奇数都是2的倍数”.

最后进行了课堂小结, 提出3个单词———why, where, what结束了此次公开课.

设计意图:在学生已经掌握数学归纳法本质及步骤的情况下, 给出反例辨析. 第一个反例缺递推, 第二个反例缺基础, 由此进一步让学生理解两个步骤缺一不可. 最后的三个单词进一步帮助学生进行反思:为什么要用数学归纳法?什么时候用数学归纳法?怎么用数学归纳法?整堂课如行云流水一般地把APOS理论运用进去, 通过对一个具体题目的层层研究, 得到了本节课的主题.

三、APOS 建构理论的教学反思

对于数学概念教学, 最怕只停留在概念教学的表面, 必须层层深入挖掘概念的内涵和外延, 最终将其上升到抽象层面, 达到图式架构的阶段. 在概念教学运用APOS理论时, 实质上是新课标中“以学生为主体”的理念在课堂探究中的体现, 有助于学生从本质上理解概念. 笔者有以下几点心得体会.

1. 选用合适的情境

概念的形成, 需要通过合理的现实情境去挖掘、发现和总结, 需要活动让学生亲身感知问题, 也需要学生积极展开思考, 从现实情境中去发现数学. 但是, 概念教学也不能仅仅停留于活动 (操作) 层面, 最终达到图式架构才是学习的最终目标.

2. 让学生经历数学概念的形成过程

APOS理论强调学生的学习是一个主动建构的过程, 每个学生都是一个主体, 都有自己的思维意识, 如果没有学生的主动参与、自行建构, 即使教师讲得天花乱坠, 也只能是“对牛弹琴”, 学生只记住概念本身, 并没有领会概念的实质, 起不到良好的作用.

3. APOS 的应用范围

基因工程的概念归纳法的应用教学设计 篇3

关键词 离散数学;关系;笛卡尔积

中图分类号:G642.4 文献标识码:B 文章编号:1671—489X(2012)30—0094—02

离散数学是信息学科尤其是计算机学科的一门重要的专业基础课程,它的主要研究对象是离散结构及其应用,为计算机理论和应用提供必不可少的数学基础及思维方法。其理论和方法大量地应用在数字电路、编译原理、数据结构、操作系统、数据库系统、算法的分析与设计、人工智能、计算机网络等专业课程中,同时也为计算机应用提供必要的数学工具。

然而,该学科的知识点分散、概念抽象,给学生学习和理解带来很大困难。如何学好这门课,对计算机学科的学生来说显得特别重要;如何教好离散数学,从而提高教学质量,是有关教师应该努力探讨和研究的。

本文主要探讨离散数学中关系的教学方法,期望对类似的问题能有参考意义。

1 关系的重要性

关系是离散数学中用来刻画事物之间联系的一个重要的概念,在计算机科学与技术领域中有着广泛的应用。关系数据库模型就是以关系及其运算作为理论基础的[1]。图论中的一个图,实际上也就是相关对象集合上的一个关系。正确理解关系的概念以及關系模型,对于利用关系模型来进行数学建模尤其重要。

2 关系的定义及集合表示

定义1:(二元关系)假设A和B是两个集合,A与B的笛卡尔积A×B的一个子集合,叫做一个A到B的二元关系[2]。

定义2:(多元关系)假设A1,A2,…An是n个集合,它们的笛卡尔积A1×A2×…×An的一个子集合,叫做一个A1,A2,…An间的一个n元关系[3]。

以上的两个定义分别是二元关系和多元关系的定义,但无论是哪个定义,都似乎跟实际中的关系有很大距离,学生很难想象如何将实际中的关系跟这些个抽象的定义联系起来,他们必然要问:为什么要这样定义关系?

现实中的关系一般指事物之间或者对象之间的某种或者某些联系,这些对象之间的关系,也同样可以说是集合的元素之间的关系,以下是一些实际关系的例子。

【例1】四支球队a、b、c及d队,他们之间进行了一些比赛,以下一张表格记录了他们之间的比赛结果——胜负关系:a胜b、b胜c、c胜a、d胜a、d胜b、d又胜了c。为了简单起见,用(a,b)来表示a胜b,于是可以将所有胜负重新记录表示成{(a,b),(b,c),(c,a),(d,a),(d,b),(d,c),(d,b)}。这就是一张胜负表,该表清楚地表现了这四个队a、b、c、d之间的胜负关系,它就是这四个队之间的一个关系——比赛胜负关系。

当用集合S表示4个队时,S={a,b,c,d},那么胜负关系表{(a,b),(b,c),(c,a),(d,a),(d,b),(d,c),(d,b)}就是S与S的笛卡尔积S×S的一个子集。也就是说用这个子集合表示了这四个队之间的某轮比赛的胜负关系。

【例2】一个电话号码簿,它里面记录了很多单位或个人的一些电话号码。不难理解,一个号码本就是一个集合。这个号码本也就是这个集合表示了人和单位跟一些电话号码之间的一种关系,它是一个实实在在的关系。如果用A表示所有有关的单位和人的集合,用B表示所有相关的电话号码的集合,简单地用(a,b)表示a的电话号码是b,其中a∈A,b∈B分别表示A中的一个元素(单位或者人)和B中的一个号码。那么所有这些有关的序对(a,b)就构成电话号码本,就构成这个号码集合。可以看出这个集合正好是A与B的笛卡尔积A×B的一个子集。当有人或有单位的号码发生变化,这个号码本也相应地发生变化,变成另外一个号码本,也就是另外一个集合,另外一个子集合,但仍然是A×B的一个子集。

【例3】(学生、课程、成绩之间的关系)假设用集合A表示某大学计算机学院的所有学生,B集合表示计算机学院的所有课程,C集合表示不大于100的非负整数的集合,那么学生张三的离散数学考试成绩是95分,就可以表示成(张三,离散数学,95)。将计算机学院所有学生所有课程的这样的记录放在一起,就是一张成绩表,也就是教务管理中的成绩库。那么这个成绩库就是一个集合,这个集合表示的是计算机学院学生,课程和成绩三者之间的一个关系。而这个集合恰好是集合A、B、C的笛卡尔积A×B×C的一个子集。

以上三个例子都说明了同一个问题:无论是一个集合内部元素之间的关系,还是不同集合的元素之间的关系,还是多个集合元素之间的关系,都可以表示成相关集合的笛卡尔积的子集。把笛卡尔积的子集当成一个数学模型,那就可以用这个数学模型来表示关系,包括二元关系和多元关系[4]。

3 抽象关系的具体解释

设集合A={a,b,c,d},S={(a,b),(c,d)},显然,那么根据定义1,S是A集合到A集合自身的一个二元关系。这个关系看似是抽象的,但当给a、b、c、d赋予具体的含义,分别表示成张三、李四、王五和赵六4个人,而(x,y)表示为x与y是朋友,那么二元关系S就表示成4个人之间具有的一个朋友关系。其中,张三跟李四是朋友,王五跟赵六也是朋友,但其他人之间都不是朋友。即便是空集,即空关系,在这里可以理解为集合A的人之间没有人有朋友关系。

当然根据不同的情况,也可以给出另外的含义和解释。比如说a=5、b=10、c=3、d=9,那么上面的关系S可以解释为集合A={5,10,3,9}中元素间的整除关系。

这个例子说明,一些集合的笛卡尔积的任何一个子集,也即任一个关系,都可以在某些场合中解释对应为实际的关系。

4 结论

综合上面所述,任何一个现实中的具体的关系,都可以用一个笛卡尔积的子集这个数学模型表示出来;任一个抽象的关系,在给集合的元素赋予具体的含义后,都可以对应地解释为一个实际问题中的具体关系。这样就建立起来笛卡尔积子集跟关系之间的联系,学生再来理解关系的概念也就不再有难度了。通过这样讲解后,也能给学生如何利用数学模型、数学工具表示实际问题的体会。

5 教学中的几点建议

1)离散数学概念繁多,而且抽象。教学时,最好多讲一些相关的应用背景知识,提高学生的学习兴趣和积极性。然后多举一些实际的例子,讲解从具体实例抽象到数学模型、数学概念的演绎过程,对学生学习理解抽象的数学概念,提高抽象思维能力是很有帮助的,同时对于学生以后学习数学建模也是很有用的。

2)鼓励学生自己举例,能够加深对知识的理解,同时提高学生应用知识的能力。

参考文献

[1]屈婉玲,耿素云,张立昂.离散数学[M].2版.北京:清华大学出版社,2009.

[2]Rosen K H. Discrete mathematics and Its Applications[M].4版.北京:机械工业出版社,2007.

[3]洪凡.离散数学基础[M].3版.武汉:华中科技大学出版社,2008.

基因工程的概念归纳法的应用教学设计 篇4

如何实施初中数学概念有效教学APOS理论在初中数学概念教学中的应用

近年来,美国数学教育家杜宾斯基(Dubinsky)等人提出一种建构主义学说--APOS理论.这个理论对数学概念的`建立步骤提供了新的界定,也体现了一种教学规律,为概念教学提供了新的理论支持,为教师提供了一种实用的教学策略.本文阐述了APOS理论如何在数学概念教学中的应用及几点体会.

作 者:陈建国  作者单位:杭州市余杭区临平三中,浙江杭州,311100 刊 名:科技资讯 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(7) 分类号:G633 关键词:教学设计   APOS   理论   构建   实践思考  

类比方法在数学概念教学中的应用 篇5

仙桃市仙源学校

摘要:在初中数学教学中充分利用类比方法,能锻炼学生逻辑推理能力,使教学事半功倍。本文通过巧用类比引出概念;通过类别建立概念;横纵类比深化概念;应用类比巩固概念来阐述延伸类比能锻炼学生的自主思维能力,使学生灵活运用所学概念,突破初中数学学习的思维难点,提高有效性。

关键词:初中数学 类比 思想方法 概念教学

引言 数学是中小学教学中的基础课程。数学教学是对学生理性思维方式的培养。数学概念,就是事物在数量关系和空间形式方面的本质属性,是人们通过实践,从数学所研究的对象的许多属性中,抽出其本质属性概括而形成的。它是进行数学推理、判断的依据,是建立数学定理、法则、公式的基础,也是形成数学思想方法的出发点。数学概念是构成数学教材的基本结构单位,是中学生学习的主要知识。对数学概念、公理、定理、公式、法则的教学,可以设计数学游戏、数学实验等活动,让学生在活动中体验数学规律,经历数学知识的形成过程;也可以按具体到抽象、特殊到一般的原则,设计数学猜想、探究等活动,让学生经历数学公式、法则、定理的探索和发现过程。数学活动后,要引导学生反思,归纳和揭示活动中隐含的数学规律。类比是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似,从而推出它们在其他方面也可能相同或相似。类比的思想方法在科学发展中占有十分重要的地位,类比法是初中重要的教学方法,数学中的许多定理、公式和法则是通过类比得到的,在解题中寻找问题的线索,往往也借助于类比方法,从而达到启发思路的目的。

类比就是把两个数学对象进行比较,找出它们相似的地方,从而推出这两个数学对象的其它一些属性也有类似的地方,这是关于概念、性质的教学中最常用的方法。下面根据自己的教学实践,在初中数学概念课中如何运用类比的思想方法进行有效教学谈几点自己的看法。

1. 类比自然过渡引出概念 初中数学教学的一个难点就是如何引导学生,如何从看得见摸得着的具体事物的简单数学学习上升到学习这些具体事物的内在联系或表达方式上来,也就是如何向学生传输数学概念。巧用类比,可以由具体事物出发,符合学生思维能力现状,进而逐步抽取其中的共同点和概念点,达到概念教学目的,可以事半功倍。

引入概念是概念课教学的首要环节,俗话说,万事开头难,适当的类比能唤起学生强烈的求知欲望,点燃智慧的火花,为调动学生的积极性,活跃思维创造良好的开端。例如,在“合并同类项”一课中创设了如下情景:

(1)实物归类 教师把学习用品、玩具、零食(形状有圆、方、三角形)混在一起,让学生按照自己的标准进行分类,要求学生回答以下问题:①你的分类标准是什么?②假如分类标准一样,则分类是否唯一?③你有几种分类方法?(2)多项式中项的归类 观察多项式5x-6y-4z-x-3y回答下列问题:①你想把哪些项归为一类?②你是根据什么特征来分类的?那么-6mn-4nm-3+7m+2n呢?(学生分小组进行讨论,并由代表集中发言,其他组进行补充完善)实物归类的主要目的是让学生感受生活中存在分类现象,并且通过实物分类,让学生明确分类的标准与方法,事实上,学生通过准确的实物分类理解了分类的意义与标准。再出示多项式,让学生进行分类,学生一定会与实物分类进行类比,也会有不同的分类方法,比如对于-5a+8b-6c+2a-b,有的学生利用系数的正负来进行分类,而同类项只是分类中的一种特殊情况。上述两个实例都是异曲同工地使用了类比的思想方法。可见使用类比思想不仅可以使课堂生动活跃,也能收到意想不到的教学效果。

2.类比循序渐进建立概念

概念教学中最忌填鸭式灌输,因为建立概念的过程就是数学发现的过程。应该尽可能使学生主动学习概念,而非强制灌输概念的结果。学生学习概念一般有两种方式:概念的形成和概念的同化。概念同化适用于一些二级概念的形成或者原有概念的深化学习,而概念的形成一般是指最基础的概念建立的过程,此类概念的学习宜采用类比方式进行教学,使学生印象更为深刻。

类比式的概念形成是在教学条件许可的情况下,从大量的具体例子和学生的实际经验出发,逐步归纳出其中的共性特征,发掘本质属性的学习过程,用原问题的解决策略去解决目标问题.下面是“求多边形内角和”的教学情境:

学生通过联想搜索,回忆求四边形内角和的策略——把四边形分解为三角形,然后用三角形内角和得到四边形的内角和.那么是否可以用同样的策略来解决多边形的内角和呢?通过图形的分割即从多边形的一个顶点作对角线,把多边形分割成(n-2)个三角形,在利用三角形内角和就可以求的多边形的内角和等于(n-2)×180°

3.类比提升建构深化概念

通过上述的学习方式,可以获得孤立的概念的定义,但还没有达到认识其本质,并融会贯通可以应用的程度。因此,在一些概念学习的深化或复习课上,还需要从不同的侧面、深度去挖掘概念的本质,深化学生的理解,此时,类比方法仍然有用武之地。我们可以通过横向类比和纵向类比,建立知识网络,对所学习的概念进行递进深化。例如我们在学习一次函数的时候,给出一次函数的定义是 一般地,函数y==kx+b(k≠0)叫做一次函数,求函数解析式是用待定系数法;研究图象是通过“列表、描点、用光滑的曲线连接”三步得到它的图象是一条直线;研究图象的性质可以从图象经过的象限与增减性方面着手。那么在学习反比例函数与二次函数时,我们完全可以用类比一次函数来研究,给出形如y= k/x(k≠0)叫反比例函数,形如y=ax2+bx+c(a≠0)的函数叫二次函数,同样用待定系数法求反比例函数与二次函数的解析式,图象的获得同样通过“列表、描点、用光滑的曲线连接”得到反比例函数的图象是双曲线,二次函数的图象是抛物线。类比不仅仅有研究内容的类比(包括自变量的取值范围,函数图象的形状、位置,函数的增减性等),更重要的是研究方法的类比,也就是数形结合地研究函数图象与性质的“三步曲”(画出函数图象 →从图象上观察函数的性质→用数学语言描述这些性质)。通过这样的横向类比,可以深化概念,从知识结构的角度把握一次函数、反比例函数、二次函数的定义与性质,建立知识结构网络。数学概念之间存在着紧密的联系,通过类比建立知识间联系的纽带,加强了知识间的对比,形成清晰的知识网络。

我们也可以通过纵向类比对所学的知识进行深化。如在学习完正方形的概念与性质后,可以补充这样的知识网络,使所学的知识形成一串,进行纵向深化。概念的教学应该是学生“发现”概念的过程,而不是概念“灌输”的过程。学生是唯一的主体,只有学生主动参与到教学中,效果才会更好。类比认知过程中,学生会充分调动自己的潜能让已有的知识技能经验方法 都发挥了作用,孩子们的学习热情自然增多。通过类比学习,我们要让孩子们能体验到新知获得的愉悦和成就,成为真正的课堂主人!

参考文献:

基因工程的概念归纳法的应用教学设计 篇6

香水小学严贵军

社会在发展,时代在进步。在知识经济时代,信息技术的飞速发展,推动了教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面变革。信息技术特别是网络技术的发展使得人们的工作、学习与生活方式发生了巨大的改变。作为典型和特殊的智能活动,以培养人为目的的教学活动也正在受到信息技术发展的影响。站在教育战线上应重新认识教学过程,应大力推进信息技术在教学过程中普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。

通过这次培训,深刻地意识到信息化教学设计在教学实践中的作用。也知道了信息化教学设计是运用系统方法,以学为中心,充分利用现代信息技术和信息资源,科学地安排教学过程的各个环节和要素,以实现教学过程的优化。应用信息技术构建信息化环境,获取、利用信息资源,支持学生的自主探究学习,培养学生的信息素养,提高学生的学习兴趣,从而优化教学效果。

一、把信息技术和数学学科特点结合起来,激发学生学习积极性

信息化教学设计以学为中心,注重学习者学习能力的培养。教师是作为学习的促进者,引导、监控和评价学生的学习进程。充分利用各种信息资源来支持学。学生有良好的兴趣就有良好的学习动机,但不是每个学生都具有良好的学习数学的兴趣。“好奇”是学生的天性,他们对新颖的事物、知道而没有见过的事物都感兴趣,要激发学生的学习数学的积极性,就必须满足他们这些需求。利用信息技术调动学生强烈的学习欲望,激发动机和兴趣。

二、把信息技术和数学学科特点结合起来,促进学生探索和发现

把信息技术和数学学科特点结合起来,可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化,有利于充分揭示数学概念的形成与发展,数学思维的过程和实质。数学教学过程,事实上就是学生在教师的引导下,对数学问题的解决方法进行研究,探索的过程,继而对其进行延拓,创新的过程。于是,教师如何设计数学问题,选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境,因此,教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息,多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。多媒体信息技术创设情景产生的作用是传统教学手段无法比拟的。

三、把信息技术和数学学科特点结合起来,引领学生获取技能和经验

基因工程的概念归纳法的应用教学设计 篇7

一、归纳法和演绎法之比较

从狭义上说, 归纳法与演绎法是逻辑学中的两种推理方法。归纳法又称归纳推理, 是从个别性前提推出一般性的结论。演绎法又称演绎推理, 同归纳推理相对, 是从一般性前提推出个别性的结论。从广义上说, 归纳和演绎的范围不限于逻辑学。归纳法的实质是从现实世界中的具体事物出发, 去发掘、探索和形成新的知识、理论。演绎法的实质则是依靠人类已有的知识和理论, 去认识现实世界中的具体事物。

在教学中, 归纳法常与启发式教学相联系。它的特点是:不受已有知识和经验的局限, 鼓励发挥自己的新见解, 有利于培养学生独立思考问题的能力。但是归纳法是一种探究方法, 它容易让人走弯路, 使学生基础知识的掌握不扎实。演绎法在教学中常与演讲式、灌输式相联系, 它的特点是:基于前人积累起来的知识和技能, 培养学生的模仿能力, 使学生善于解决同类问题。有助于学生培养思维的条理性、层次性、逻辑性, 系统地把握知识, 夯实基础。但是演绎法中纯理性抽象的成分多, 容易产生理论脱离实际的情况, 并且也不利于学生主动性、创造性思维的培养。

二、归纳法和演绎法的关系

归纳法和演绎法既是对立的, 是从两个不同的方向认识事物;又是统一的, 是人类认识过程的完整体现。他们之间既有各自的特点, 不可混淆;又存在着千丝万缕的联系, 不可分割。

在具体的地理教学实践中, 应将归纳法和演绎法相互渗透, 灵活运用。如果把两者绝对地对立起来, 忽略他们之间的相互联系, 则是走入了形而上学的思维方法误区中。教学是创造性劳动, 它能够根据具体情况具体分析, 最终达到因材施教。因此就地理教学而言, 根据不同章节和学生的特点, 有选择性地使用归纳法和演绎法进行讲解, 已达到教学效果最优化。

传统的地理教育教学, 过分重视演绎法教学而忽视归纳法教学, 这种现象目前仍表现明显。单纯的演绎法教学模式必然形成填鸭式教学, 不利于培养学生的主动性和创造性, 而创新教育是素质教育的重要组成部分。

三、归纳法和演绎法在高中地理教学中的应用

归纳法和演绎法是中学地理教学中的两种重要方法。首先, 地理教师必须真正领会和掌握它们的基本概念和基本原理, 在辩证唯物主义认识论和方法论的指导下, 根据教学过程的特点和规律, 恰当地使用这两种教学方法。

在高中地理教学中, 内容偏向于知识记忆的部分, 建议用演绎法进行讲解。正如牛顿曾说过:“如果说我比别人看得更远些, 那是因为我站在了巨人的肩上。”例如在《地球的结构》一课中, “一波二面三圈层”将整节课的内容串联起来, 前人的知识、经验在此处得到充分的印证, 再运用演绎法将具体知识点展开。

而那些相对较难且需要一定的逻辑推理能力的知识, 建议用归纳法自己总结出结论。例如《地球的运动》, 对于这部分知识, 使用归纳法可以不受时间、空间的局限, 通过教具演示和幻灯片教学等方式向学生展示地球运动的基本内容, 使学生独立思考问题, 从而自己得出结论。

有时, 归纳法和演绎法可以在一部分内容讲解中都得到体现。例如, 在讲解农业区位因素时, 首先以我国水稻种植业区位因素为例, 分析其成为世界上生产稻米最多国家的原因, 运用归纳法得出影响农业区位的因素分为自然条件和社会经济因素。运用归纳法从复杂的信息中提取出知识框架, 方便学生掌握与记忆。再具体说明自然条件包括气候、水源、地形、土壤等;社会经济因素包括市场需求、交通、国家政策、农业生产技术等, 使知识在头脑中形成网络。与此同时, 由此及彼地运用演绎法分析其他农业地域类型的区位因素。这样既考查了学生对前一部分知识的掌握情况, 又锻炼了学生思维的发散能力和应用能力。演绎法和归纳法的对立统一关系在这部分内容中体现得淋漓尽致, 两种方法各有所长, 并且相得益彰。

参考文献

[1]孙占林.归纳法还是演绎法[J].上海教育, 2005 (6) .

[2]邹毅, 杨发建.运用归纳法和演绎法施教的比较[J].江西教育科研, 2004 (11) .

[3]林先发, 司马志纯.试论归纳与演绎的辩证关系[J].武汉大学学报, 2000 (4) .

提升学生历史概念归纳能力初探 篇8

一、用抽象与概括的思维方法帮助学生形成历史概念

所谓抽象就是在思考和教学过程中从同类事物的诸多属性和特征中辨析、归纳出其共有的本质属性。例如,关于“冷战”概念的抽象与概括,人教版教材第25课《两极世界的形成》中,首先叙述“冷战”开始发生的时间、对象、手段、目的、标志等,进而抽象出美国的“冷战”政策在政治、经济、军事上的表现,即“杜鲁门主义”、“马歇尔计划”和“北大西洋公约”共有的特征是采取了除武装进攻之外的一切敌对行动。在此基础上将“冷战”的概念概括为:第二次世界大战以后,美、苏两国在意识形态、社会制度、国家利益上的目标各异,导致双方无法继续合作,以美国为首的资本主义世界采取遏制苏联等社会主义国家的政策,苏联为首的社会主义国家也采取了相应的对抗措施,“冷战”时期,虽然世界局部地区爆发了热战,但美苏两国间并没有发生大规模的直接武装冲突,从而避免了新的世界大战的爆发。这就是用抽象和概括的方法使学生形成了“冷战”这个概念。

抽象的方法就是抽取历史事物的本质属性,概括则是把历史事物各个基本属性或特征联合成为一个整体,两者是互相对立又互相统一的两个过程,抽象为概括做准备,而概括又是抽象的深化和完成,这种思维方法在帮助学生形成历史概念的教学过程中常常使用。

二、用比较与分类的思维方法帮助学生形成历史概念

在历史教学过程中,学生对发生在不同历史时期或相同历史时期的历史事件或历史人物常常容易混淆,使用比较与分类的方法对学生深入理解历史知识,从而准确地掌握历史概念是有益的。

比较思维方法主要用来训练学生比较两种历史现象异同的能力,在比较历史现象时,有些注意点学生往往容易忽视,必须及时提醒他们,要抓住历史现象的本质和突出的特征去比较,不要去比较表面和次要的东西。例如,比较启蒙运动与文艺复兴的异同,“启蒙运动与文艺复兴都是资本主义产生和发展在社会意识形态的反映,都属于资产阶级反封建的思想解放运动”这是两者间最本质的相同特征,也是最容易忽视的;再如,比较两种历史现象的异同往往把“异”理解为“相反”或“对立”,实际上这里的异是指差异,文艺复兴没有描绘未来“理性王国”的蓝图,启蒙运动描绘了未来“理性王国”的蓝图,这就是异(不同点)。在进行比较时,常用的方法是先把要比较的事物分解为若干部分后再加以对照。例如:在比较美国独立战争和南北战争的异同点时,先把它们分解为起因、性质、领导阶级、措施、结果等五个部分再对照比较。

所谓分类就是指在思考或教学过程中,依据历史事件或历史人物的一般特征,把具有相同特征的历史知识组成一类,历史概念的形成和掌握,从某种意义上来说就是一种分类。例如对历史上的革命可作这样的分类:(1)奴隶革命:斯巴达克起义等;(2)农民革命:秦末农民战争、唐末农民战争、元末农民战争、明末农民战争等;(3)资产阶级革命:英国资产阶级革命、法国资产阶级革命、辛亥革命等;(4)无产阶级革命:俄国十月社会主义革命、中国新民主主义革命等。通过这样的分类,便于学生明确“革命”的含义,即被剥削被压迫的阶级为推翻反动阶级的统治,建立自己的政权而进行的暴力斗争,在找出一切革命的共同点的同时,还应指出每类革命特有的共同点,从而使学生明确了奴隶革命、农民革命、资产阶级革命和无产阶级革命这些概念的含义。分类其实也是一种变式的比较,不经过比较就无法认识事物的一般特征,就无法区别历史对象的异同,也就不能进行分类。找出事物的一般特性,就是分析的过程;依据事物的一般特性把事物组成不同的类别即是综合的过程,因此,分类又是一种特殊形态的分析与综合。

三、用分析与综合的方法帮助学生形成历史概念

所谓分析就是把某一历史知识分解为几个部分,找出事物的个别特征或属性。在教学过程中,教师引导学生对历史名词、历史事件和历史人物进行分析,这是帮助学生形成历史概念的重要方法。如人教版历史必修I《第一单元古代中国的政治制度》的内容“君主专制主义中央集权制度”的教学:首先组织学生综合归纳“君主专制主义中央集权制度”的演变历程、趋势、影响;其次通过对君主专制主义中央集权制度产生的社会根源的学习,引导学生合作探究经济基础与上层建筑之间的辩证关系;可通过对君主专制主义中央集权制度演变趋势的分析,理解主要矛盾在历史发展过程中的作用;通过对君主专制主义中央集权制度影响的学习,进一步认清中国的传统和中国国情,培养学生独立思考的批判精神和求真、务实的科学态度。在引导学生对君主专制主义中央集权制度形成的历史背景、具体原因进行分析的过程中,学生通过参与思考逐步形成了“君主专制主义中央集权制度”的历史概念。

仅有分析却无综合,一个完整的历史概念在学生头脑中就难以形成。所谓综合是指在思考的过程中把历史知识的各个部分联合为一个整体,或把历史知识的个别特征、属性联系起来,使学生获得一个全面的认识。例如,要形成“民族英雄郑成功”的历史概念,首先应进行这几个方面的分析:十七世纪荷兰殖民者侵占了台湾,郑成功于1661年率兵到台湾,1662年荷兰殖民者投降,台湾回到了祖国的怀抱。通过这些历史过程和历史史实的分析,从而使学生形成“民族英雄郑成功”的历史概念。

分析与综合是相互依赖的关系,分析是综合的基础,综合是分析的结果,在分析的基础上进行综合,可以形成对事物本质的、规律性的认识,一般情况下是先分析后综合,但为了帮助学生形成历史概念,在历史教学过程中,分析和综合的先后顺序可互换。例如人教版历史必修I《第三单元近代西方资本主义政治制度的确立与发展》,上课一开始就需对“西方资本主义政治制度”这一概念进行综合分析,然后再具体分析英国君主立宪制、美国共和制、法国共和制、德国君主立宪制等政体的确立过程。

四、突破思维定势对历史概念方面学习的影响

历史概念在中学历史教材中占有很大的比重,是历史事件、历史现象不可分割的一部分。由于中学生自身的阅历学识等局限,他们对某些历史概念存在着思维定势,教师要及时引导他们克服主观片面性,不断清除盲点。如中国古代史中的“西域都护”,很多学生认为是西汉政府在西域地区设置的一个机构,这是一种误解,应是西汉在西域地区设置的进行军事行政管理、保护商旅往来的一种官职。再如“唐朝在广州设置市舶使”中的“市舶使”,从表面上看,好象一种官职,其实是一个负责管理对外贸易的一个机构,元、明又称“市舶司”。

中国有句古话叫“授人以鱼不如授人以渔”,说的是传授给人既有知识,不如传授给人学习知识的方法。教师在授课的过程中如果能自觉地展现以上形成历史概念的方法,即:抽象与概括、比较与分类、分析与综合等,必将对训练学生逐步掌握这些学习方法并提升归纳历史概念的能力大有裨益。

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