對(duì)“新陳代謝概念及基本類型”教學(xué)的思考

1、對(duì)“新陳代謝概念及基本類型”教學(xué)的思考概念教學(xué)是生物教學(xué)的重要組成部分，因?yàn)槔斫馍锟茖W(xué)的核心概念是掌握生物科學(xué)的基礎(chǔ)，是形成科學(xué)思維的正確途徑。新陳代謝是高中生物學(xué)最復(fù)雜、最抽象的概念之一，本文通過“新陳代謝概念及基本類型”一節(jié)課的研究，主要探討學(xué)生獲得概念的基本途徑和概念教學(xué)的基本策略。一、教材分析“新陳代謝的基本類型”一節(jié)，包含“新陳代謝的概念”和“新陳代謝的基本類型”兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)。其中，“新陳代謝的概念”是一個(gè)非常抽象、復(fù)雜的概念體系，涉及代謝的過程、性質(zhì)、方向、實(shí)質(zhì)、意義等概念要素，是對(duì)前面所學(xué)內(nèi)容（酶、ATP、光合作用、細(xì)胞呼吸、人和動(dòng)物體內(nèi)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝等）的高度概括和總結(jié)。“新

2、陳代謝的基本類型”是根據(jù)新陳代謝的兩個(gè)相反方向（同化作用和異化作用），對(duì)不同生物的代謝特點(diǎn)進(jìn)行分類歸納。整節(jié)內(nèi)容除了化能合成作用外，其余都是初中生物學(xué)學(xué)習(xí)過的相關(guān)知識(shí)和本章內(nèi)容的高度概括。另外，該節(jié)內(nèi)容還與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)等知識(shí)有著密切的聯(lián)系。二、目標(biāo)定位1. 知識(shí)目標(biāo)1） 從化學(xué)變化的性質(zhì)的角度，明確細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)變化包括物質(zhì)代謝和能量代謝兩個(gè)方面，說出物質(zhì)代謝的內(nèi)涵（一個(gè)交換，一個(gè)轉(zhuǎn)變）和能量代謝的內(nèi)涵（一個(gè)交換，一個(gè)轉(zhuǎn)移）。2）從代謝方向的角度，明確代謝包括同化作用和異化作用兩個(gè)方面，領(lǐng)悟同化與異化之間的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，把握新陳代謝的實(shí)質(zhì)，領(lǐng)會(huì)新陳代謝的意義。3）從代謝過程

3、的角度，認(rèn)識(shí)生物體的代謝活動(dòng)發(fā)生在機(jī)體與環(huán)境之間以及細(xì)胞內(nèi)部。其中，細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)移是代謝核心。4）根據(jù)典型事例將同化作用和異化作用加以分類歸納。2. 情感目標(biāo)1） 結(jié)合同化與異化的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系等內(nèi)容，接受辯證唯物主義思想的教育。2）結(jié)合代謝類型的有關(guān)知識(shí)，體會(huì)生物學(xué)的科學(xué)價(jià)值。3. 技能目標(biāo)1）以新陳代謝的概念體系為例，接受概念學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練；以代謝類型知識(shí)為載體，接受組織策略的訓(xùn)練。2）剖析同化與異化的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，培養(yǎng)辯證思維能力。三、教學(xué)組織鑒于上述分析，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)緊緊圍繞所設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)組織教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生歷經(jīng)概念的形成或同化過程，建立新陳代謝的概念，剖析新陳代謝的概念要

4、素，并將其整合為一個(gè)有機(jī)的概念體系；通過引導(dǎo)學(xué)生在具體情境中運(yùn)用概念，促進(jìn)對(duì)概念的深刻理解，從而接受概念學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練。1.新陳代謝概念的學(xué)與教。概念的獲得，實(shí)質(zhì)上就是要理解一類事物的共同的本質(zhì)屬性。學(xué)生獲得概念有概念形成和概念同化兩條基本途徑。所謂概念的形成，是通過分析大量的具體實(shí)例，概括出其共同的本質(zhì)屬性，概念獲得途徑為“具體抽象”；所謂概念的同化，就是運(yùn)用學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的概念，以定義的方式直接向?qū)W習(xí)者提示概念的關(guān)鍵特征，從而使學(xué)習(xí)者獲得概念的方式，概念獲得途徑為“抽象具體抽象”。概念的獲得既然有概念形成和同化兩種方式，那么概念的教學(xué)也可以采取相應(yīng)的兩種方法。一種方法是先向?qū)W生呈現(xiàn)某

5、個(gè)概念的具體實(shí)例，然后要求他們分析概括，歸納出相應(yīng)的定義。另一種方法是先給學(xué)生一個(gè)概念的定義，然后要求他們識(shí)別具體實(shí)例，分析這些實(shí)例是如何代表這一定義的，最后，根據(jù)具體實(shí)例，再次陳述和討論這一定義新陳代謝是一個(gè)高度抽象和概括的概念，在學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，沒有用以同化的上位概念，但已習(xí)得了酶、ATP與新陳代謝的關(guān)系、綠色植物的新陳代謝、動(dòng)物和人體的三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝、細(xì)胞呼吸等具體的代謝知識(shí)，因此適合于采用概念形成的途徑來獲得概念。教學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回顧已學(xué)過的植物代謝和人體代謝的核心知識(shí)，從而進(jìn)入概念形成過程。然后組織學(xué)生思考、討論：1 ）植物、動(dòng)物和人體新陳代謝都包含物質(zhì)代謝和能量代謝兩個(gè)方面，物質(zhì)

6、交換和能力交換發(fā)生在什么和什么之間？物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變主要在哪里進(jìn)行？物質(zhì)代謝和能量代謝之間有何關(guān)系？并完成下列表格。2）假若植物的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，植物能否表現(xiàn)出生長(zhǎng)現(xiàn)象？為什么？在人的一生中，體內(nèi)的蛋白質(zhì)在什么時(shí)期合成大于分解？在什么時(shí)期分解大于合成？臨床上如何測(cè)定蛋白質(zhì)代謝是否達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡？3）指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，把握同化作用和異化作用的概念要點(diǎn)，并結(jié)合上面兩幅代謝圖解，確認(rèn)哪些過程屬于同化作用？哪些過程屬于異化作用？同化作用和異化作用在物質(zhì)和能量上有何聯(lián)系？并完成下列表格。4）不論是同化作用還是異化作用，其物質(zhì)代謝和能量代謝主要在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，因此，新陳代謝的實(shí)質(zhì)是什么？從而

7、讓學(xué)生領(lǐng)悟新陳代謝概念的本質(zhì)屬性是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的一系列高度有序的酶促反應(yīng)，而酶的種類決定了代謝的方向。5）假若生物體只進(jìn)行同化作用而不能進(jìn)行異化作用，或只進(jìn)行異化作用不進(jìn)行同化作用，或異化作用大于同化作用，生物體能否進(jìn)行正常的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)？由此可見，生物體進(jìn)行新陳代謝有何意義？6）最后，師生將新陳代謝概念的5個(gè)要素整合如下：2 .新陳代謝類型的學(xué)與教新陳代謝的基本類型是根據(jù)代謝兩個(gè)相反的方向，對(duì)不同生物的代謝類型進(jìn)行分類歸納，屬于新陳代謝概念的外延部分。學(xué)生容易將自養(yǎng)型與異養(yǎng)型、光能自養(yǎng)型與化能自養(yǎng)型等相關(guān)概念混為一談。原因在于他們沒有搞清分類的依據(jù)，以及如何進(jìn)行分類。有效的教學(xué)

8、策略是先讓學(xué)生建立起同化作用、異化作用、自養(yǎng)型、異養(yǎng)型等核心概念，再讓他們運(yùn)用組織策略自主地進(jìn)行分門別類、歸納概括，教師只可適時(shí)指導(dǎo)，不可包辦代替。1）根據(jù)上面兩幅代謝圖解思考，植物和人體的同化作用方式有何不同？完成下列比較表，并讓學(xué)生根據(jù)比較，嘗試給自養(yǎng)型、異養(yǎng)型的概念下定義。下定義的過程，就是通過分析具體的實(shí)例，概括概念本質(zhì)屬性的過程，能夠有效地訓(xùn)練學(xué)生比較分析、概括抽象的能力和語言表達(dá)能力。2）當(dāng)學(xué)生建立起自養(yǎng)型和異養(yǎng)型的概念后，應(yīng)及時(shí)地在實(shí)際情境中運(yùn)用概念，以促進(jìn)對(duì)概念的深刻理解。教學(xué)實(shí)踐表明，在實(shí)際情境中運(yùn)用概念，學(xué)生會(huì)感到更加親切，學(xué)習(xí)概念的積極性就會(huì)倍增。事實(shí)上，運(yùn)用概念于實(shí)際是一個(gè)概念具體化的過程，而概念的每一次具體化，都會(huì)使概念進(jìn)一步豐富和深化，對(duì)概念的理解就更完全、更深刻。向?qū)W生呈現(xiàn)下列反應(yīng)式，并判斷光合細(xì)菌和硝化細(xì)菌的同化作用方式屬于自養(yǎng)型還是異養(yǎng)型？二者的同化作用方式有何不同？并完成下列比較表：紅螺菌在沒有有機(jī)物的情況下，可以利用光能，固定二氧化碳合成有機(jī)物；在有有機(jī)物的條件下，它又可以利用有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)。請(qǐng)判斷其同化作用代謝類型。3）請(qǐng)根據(jù)同化作用方式不同，對(duì)不同生物的代謝類型進(jìn)行分類歸納，并思考：假若地球上自養(yǎng)型生物大量減少，對(duì)異養(yǎng)型生物的生存是否有影響？為什么