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化学生物学的概念范文1
1 前概念对物理学习的影响
1.1 消极影响
苏霍姆林斯基指出：“在学生的意识中，不明确的、模糊的、肤浅的表象越少，压在他肩上的负担就越轻，他的思想对于学习新知识的准备就越充分，他在课堂上的脑力劳动的效果就越好.”可见前概念对科学概念的学习很多起消极影响.所以，对物理现象的片面或错误理解而产生的前概念，将会成为学生学习物理的障碍，这些错误的前概念如果得不到及时纠正，学生就会觉得物理很难学.例如，学生的生活经验告诉他们，力是使物体运动的原因，物体运动一定是受到力的作用，所以他们会认为在空中运动的足球仍然受到脚的踢力.平时照镜子的经验告诉他们，当他远离镜子时，自已的像看起来变小了，所以学习平面镜成像特点时他们对像与物大小相等的结论深感怀疑.生活中他们认为铁比木块重，铁放入水中会下沉而木块放入水中会漂浮，所以认为重的物体受到的浮力小而轻的物体受到的浮力大.这些片面的甚至错误的前概念已经对科学概念的学习制造了许多障碍，要让学生牢固掌握科学的物理概念，就必须打破这些不正确的认知图像.
1.2 积极影响
教学实践也证明，学生头脑中的不少前概念有助于科学概念的建构与掌握，对教师和学生来说都是一种资源. 我们应把这种“资源”作为让学生理解新知识的“生长点”，引导学生从原有的前概念中生长出新的科学概念.例如“铁比木头重”是密度的前概念；“冬天，室外的铁块比木块的温度低”是热的良导体的前概念；“平面镜成的像看起来随距离的变大而变小”是视角的前概念.教师应抓住这一契机，帮助学生建构正确的物理概念.还有一些前概念本身已经很接近科学概念，只要稍作深化就能整理出科学概念.例如，学生通过推箱子的经验可以得出影响摩擦力大小的因素，通过坐车看见树木往后退得出运动的相对性原理.
2 物理前概念的成因及常见前概念举例
建构主义理论认为，个体的学习过程，是个体自己主动建构知识的过程.在这过程中，个体通过已有的认知结构对输入的新信息主动地进行选择、加工和编码，从而建构自己对新信息的理解.由于个体经验背景的差异，在特定的学习情境下，个体只能理解到事物的某些方面，没有全面、标准的理解.中学物理学习中，学生形成前概念的途径很多，常见的有以下几种.
2.1 日常生活经验
学生在日常生活中，已从大量的物理现象中获得了不少物理方面的感性知识，积累了许多生活经验，但这些凭直观感觉学习到的东西不一定都是正确的.例如，用力推桌子，桌子就运动，停止用力桌子马上停止运动，所以学生认为物体要运动就一定要受力，认为踢出去的足球能继续在草地上运动是因为足球一直受到脚的踢力；认为推物体不动是因为推力小于摩擦力；推物体时摩擦力阻碍前进，所以认为摩擦力总是与物体运动方向相反等等.
2.2 其他学科知识的负迁移
数学知识是学习和研究物理学的重要工具，能否恰当运用数学工具解决物理问题也是衡量学生能力高低的重要方面.但物理学不同于数学，物理学更重要的是物理事实、物理本质和物理关系.学生由于从小就接受数学教育，在思考物理问题时常常有“数学惯性”，用数学思维来理解物理概念.比如对公式R=U/I的理解，学生用数学思维，就认为电阻与电压成正比，与电流成反比，却忽视了电阻是导体的一种物理属性，与电压和电流没有成正比和反比的关系.类似的理解还有密度，速度，比热容，热值等.
2.3 进行不恰当类比
类比是推理的一种重要方式，是人们认识新事物或做出新发现的重要思维形式.但类比的结果是否正确，还需要经过实践检验.学生在学习一些物理概念时，运用类比思维可得到很大帮助，但有时用其它概念来类比推理一些物理概念时，会导致错误的结论.例如把电流比作水流，把电荷的移动比作水的流动，以为电荷像水一样在电路中不停地快速移动.
2.4 对词语的曲解
实践告诉我们，学生常用在生活中形成的对语词的理解来学习物理概念，并由此产生对物理概念的曲解.例如凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用.学生从字面上理解会聚就是折射光线相交，发散就是折射光线不能相交；看到烧开水时壶嘴冒“白气”，学生就认为那是水蒸气；物理学里的重力，学生容易理解为体检时测量出来的“体重”.
化学生物学的概念范文2
关键词：锆石；U－Pb年代学；f同位素；麻粒岩相变质作用；下地壳；幕式生长；前寒武纪；华北克拉通
中图分类号：P5883 文献标志码：A
文章编号：672－656（202）04－000－11
0引言
大陆地壳的形成一般归结为2个典型的板块构造位置，即活动大陆边缘和板内［］。其中，板内的大陆生长与地幔柱的岩浆板底垫托作用或岩浆底侵作用（magmatic underplating）有关，而板缘的大陆生长则主要通过俯冲增生和弧陆碰撞来实现的。而且，会聚大陆边缘通常被认为是下地壳增生（包括幔源岩浆板底垫托作用和俯冲增生）的主要场所［2］。然而，很少有实例是来自活动大陆边缘的下地壳包体［2－3］。
麻粒岩包体和麻粒岩地体（尤其是高压麻粒岩）通常被认为是透视下地壳的窗口［2］。高压麻粒岩通常被认为代表高级的变基性岩，并以单斜辉石+斜长石+石榴子石+石英等矿物组合为主要特征［4－6］， 至于其他次要矿物如角闪石和蓝晶石等是否出现，取决于水活度和全岩成分［7］。高压麻粒岩不同于榴辉岩的是其矿物组合中含有斜长石和（或）贫硬玉分子的单斜辉石，而中压麻粒岩不同于高压麻粒岩的主要特征是其矿物组合中含有斜方辉石，但是高压麻粒岩在峰期之后减压过程中可能会形成以后成合晶冠状体形式存在的斜方辉石［7］。高压麻粒岩出露相当广泛，从古元古代（如华北恒山杂岩［8］）到新生代（如喜马拉雅山脉）的诸多大陆碰撞造山带中均有报道。前人研究结果显示，当变质温度超过800 ℃时，变质压力可能超过4 GPa［5］，这意味着加厚地壳（或俯冲地壳）的下部经历了高温作用。另外，高压麻粒岩有时也与中温榴辉岩共生，如华力西造山带［9］。在特定地带鉴定出高压麻粒岩有助于对涉及大陆碰撞及相关过程中下地壳演化的认识，而对高压麻粒岩相变质作用的岩石学观察和年代学测定对理解变质作用和下地壳演化之间的关系至关重要。但是，获得精确的高压麻粒岩相变质作用的时代往往比较困难。这种困难主要来自于后期多阶段变质作用叠加以及相关过程导致的矿物间同位素体系（尤其是Sm－Nd和Rb－Sr）的重置或不平衡，因此影响了对岩石的形成过程和构造背景的认识。
在过去的20年里，众多研究者对华北克拉通前寒武纪变质基底和下地壳包体岩石开展了大量的岩石学、构造地质学、地球化学和地质年代学研究，并在其形成和演化上获得了若干重要进展，进一步将华北克拉通变质基底划分为东部陆块、西部陆块及分割东部和西部陆块的中部造山带［0－］。目前就东、西部陆块沿中部造山带在大约85 Ga完成克拉通拼合已经达成共识［0－7］。拼合完成之后，在6～85 Ga期间，克拉通内部和边缘经历了一系列的拉张和裂谷事件，形成了伴随有镁铁质岩浆群侵位的拗拉槽和边缘裂谷盆地，发育有斜长岩辉长岩纹长二长岩环斑花岗岩套和A型花岗岩，以及超钾火山岩的喷发［7－22］。值得注意的是，目前已报道的古元古代高压麻粒岩相变质作用主要来自于中部造山带［8，0－3，23］，而东部陆块仅在胶东和信阳地区见有零星报道［24］。此外，对华北克拉通古元古代高压麻粒岩相变质作用的构造背景还存在2种不同的解释：一种观点认为这些高压麻粒岩形成于东、西部陆块拼合的碰撞造山环境中［8，－4］；另一种观点则认为它们是古元古代地幔柱活动的产物［8－20，24］。存在争议的一个重要原因是对高压麻粒岩相变质作用缺少直接的岩石学和年代学观察，尤其是在华北克拉通东南缘或东部陆块的南部。目前，在所研究的区域，仅见高压麻粒岩相变质作用的岩石学证据和模糊的（晚）古元古代年龄的分开报道。最近，Xu等在徐州—宿州地区发现了榴辉岩（类）捕虏体，认为它们是华北克拉通镁铁质下地壳在大约220 Ma时构造加厚形成的［25－27］。
关于华北克拉通的形成与演化，虽然受到广泛关注并日益引起国内外研究者的兴趣，但是大部分研究都集中于华北克拉通内部、北部和东、西陆块结合带或中部造山带，而东南缘下地壳的形成与演化研究则显得较薄弱。华北克拉通东南缘出露的变质基底（五河变质杂岩）和下地壳包体岩石无疑为这一研究提供了极好的天然实验室。最近的研究结果显示，五河变质杂岩中的变基性岩经历了80～90 Ga的高压麻粒岩相变质作用［28－29］。徐州—宿州一带中生代侵入体中包体的岩石学、年代学和岩石地球化学研究也表明，这些包体大部分形成于24～25 Ga并经过大约8 Ga高压麻粒岩相变质作用［25－29］。但是，有关研究区下地壳岩石的成因、形成与演化仍是亟待解决的重要科学问题。
为了更好地了解华北克拉通东南缘前寒武纪地壳（尤其是下地壳）的形成和演化过程，笔者根据近年来对蚌埠地区出露的前寒武纪变质基底和宿州附近夹沟中生代闪长斑岩中捕虏体的研究成果和进展，结合研究区已发表的相关资料，总结了华北克拉通东南缘前寒武纪幕式地壳生长和多期变质作用与改造的岩石学和年代学证据。
地质背景
华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一，保留有大于36 Ga的古老地壳物质残留［30］。地理位置上，华北克拉通西接祁连造山带，北邻天山—内蒙—大兴安岭造山带；在南端，秦岭—大别—苏鲁造山带把华北克拉通和扬子克拉通分开（图［26］）。基于年代学、岩石组合、构造演化和P－T－t轨迹的不同，将华北克拉通划分为东部陆块、西部陆块及夹于其中的中部造山带［8，0，9，3］。笔者研究的蚌埠和徐州—宿州地区位于华北克拉通东部陆块的东南缘，距苏鲁造山带西端的郯—庐断裂带以西约00 km，距大别造山带北端约300 km （图）。区内变形的新元古代和古生代盖层，以及晚太古代到古元古代的变质基底侵入有大量小的中生代侵入体（如夹沟、班井和利国岩体；图）。这些中生代侵入体主要由闪长质和二长闪长质斑岩组成。研究区的前寒武纪变质基底主要出露在蚌埠地区（常称为“五河变质杂岩”或“五河群”［32］），并且被中生代含石榴子石花岗岩所侵入［图2（a）］；而中生代侵入体中含有大量下地壳或幔源包体或捕虏体［25－26，29，33－34］ ［图2（b）］的徐州—宿州地区则无变质基底出露。近期研究表明，变质基底出露区（荆山、怀远和凤阳等地）发育的含石榴子石花岗岩主要是由华南三叠纪俯冲陆壳岩石在59 Ma左右发生部分熔融形成的［35－36］。
研究区变质基底的岩石类型主要有（含石榴）斜长角闪岩、榴闪岩、石榴麻粒岩和片麻岩等；下地壳包体的岩石类型主要有（含石榴）斜长角闪岩、榴闪岩、石榴角闪石岩、石榴麻粒岩、含石榴角闪斜长片麻岩和花岗片麻岩等。此外，包体中还有含尖晶石石榴单斜辉石岩、含金云母单斜辉石岩和含尖晶石二辉石岩等形成于古生代（（393SymbolqB@ 7）Ma）的幔源岩石，指示北秦岭向东延伸到华北克拉通东南缘（至少到安徽宿州地区）以及在华北克拉通与扬子克拉通之间存在一个已消失的新元古代洋壳［33］。
研究区前寒武纪变质基底岩石（五河变质杂岩），主要出露于“蚌埠隆起”区（如荆山、怀远和凤阳等地），岩石类型主要有含石榴斜长角闪岩、榴闪岩、石榴麻粒岩和片麻岩等。石榴斜长角闪岩呈构造岩块或条带状产于不纯的大理岩中［29，34－36］，两者之间呈构造接触关系，反映了它们原岩的不同以及可能具有不同的演化历史，它们的原岩分别为岩浆岩和沉积岩。石榴斜长角闪岩（如样品07FY0）主要由石榴子石、斜长石和角闪石以及少量单斜辉石、榍石和微量金红石等矿物组成（图3（a）、（c）［29］）。石榴子石在成分上是均一的，为铁铝榴石镁铝榴石钙铝榴石固溶体，锰含量较低。斜长石有3种产出形式：以包裹体形式产于石榴子石中；以后成合晶形式与绿角闪石共生；以基质形式产出。富钛的棕色角闪石通常以包裹体形式产于斜长石［图3（b）［29］］或基质中，TiO2含量（质量分数，后文同）高达
382%；而产于基质中或与斜长石共生产于后成合晶中［图3（c）］的绿色角闪石几乎不含Ti。基质中残留的单斜辉石为透辉石。榴闪岩［图3（d）、（e）］主要由石榴子石、角闪石、斜长石和石英等组成，石榴子石在成分上相对均一，类似于样品07FY0的石榴子石组成；角闪石有2期，分别为早期的棕色高钛角闪石和晚期的绿色低钛角闪石，这些特征暗示榴闪岩样品也经历了类似的高压麻粒岩相变质作用及后期变质作用叠加。石榴麻粒岩的主要矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石［图3（f）］，这种矿物组合指示其经历了高压麻粒岩相变质作用［4－6］。
研究区下地壳包体的岩石类型很丰富，如（含石榴）斜长角闪岩、榴闪岩、石榴角闪石岩、石榴麻粒岩、含石榴角闪斜长片麻岩和花岗片麻岩等（图4［29，33］）。其中，石榴斜长角闪岩（如样品07JG2）主要组成矿物为石榴子石、斜长石、角闪石、金红石、石英以及少量单斜辉石［图4（b）、（d）、（e）］。石榴子石晶体在尺度上为毫米级别，成分相对均一，为铁铝榴石镁铝榴石钙铝榴石固溶体。斜长石有3种产出形式：以包裹体形式产于石榴子石中；以后成合晶形式与单斜辉石和（或）角闪石共生；以基质形式产出。大部分金红石已退变为钛铁矿，单斜辉石被以角闪石+斜长石组成的后成合晶结构所替代［图4（d）、（e）］。有时可见裂隙中钾长石等矿物的分布［图4（b）］，可能指示晚期的溶体交代作用结果。
石榴麻粒岩（如样品07JG4、08JG5）主要组成矿物为石榴子石、斜长石、角闪石、单斜辉石、石英、金红石、榍石和少量绿泥石［图4（a）、（f）～（h）］。单斜辉石为透辉石，有2种产出形式：与金红石和石英共生，以包裹体的形式产出于石榴子石和榍石中；以残晶形式与斜长石和角闪石共生产于后成合晶中。透辉石局部被绿泥石所交代［图4（f）］。含有金红石和角闪石针状出溶体的单斜辉石有时含有角闪石退变边［图4（g）］。石榴子石的典型特征是含有定向的针状金红石出溶体［图4（g）］，成分上类似于样品07JG2的石榴子石。长石主要以基质或后成合晶形式存在［图4（f）］。基质中的金红石部分被钛铁矿所替代。
含石榴角闪斜长片麻岩（如样品07JG32）［图4（c）］主要矿物组合为石榴子石+斜长石+角闪石+金红石，金红石部分退变为钛铁矿，石榴子石被斜长石+角闪石后成合晶所环绕。此外，石榴角闪石岩的主要组成矿物为石榴子石、角闪石、金红石［图4（i）］：石榴子石有2期，包括具有针状金红石出溶体的早期石榴子石和晚期深色石榴子石；角闪石也有2期，分别为早期的褐色富铁、高钛角闪石和晚期的绿色低钛角闪石。
不同样品中的角闪石是按照Leake等的分类方案［37］来命名的。棕褐色、富TiO2角闪石为韭闪石和铁质韭闪石，而绿色、低TiO2的角闪石为镁质绿钠闪石和浅闪石［图3（b）、（e），图4（i）］。表明这2类角闪石分别形成于不同的变质条件下，如麻粒岩相和角闪岩相条件下，因为前人研究已证明角闪石中Ti含量随变质程度的增加而升高［6，38］。这种差别也得到了岩相学证据的支持：绿角闪石产出于后成合晶中，而棕褐色角闪石以包裹体形式产出。有些样品中含有较多的富钛角闪石，可能反映了它们不同的原岩成分。根据电子探针成分分析，不同类型的角闪石可能形成于不同的变质条件下（图5［39］），`这进一步证明本区下地壳岩石经历了多期变质叠加与改造过程。
综上所述，无论是变质基底还是下地壳包体岩石，它们大多数（除下地壳上部的岩石以外）都含有石榴子石、单斜辉石、金红石、斜长石和石英等峰期矿物组合，指示形成于高压（大约 GPa）麻粒岩相条件下［40］。另外，这些样品缺少诸如蓝晶石和硅线石之类的富铝矿物相，表明其原岩为岩浆岩而非沉积岩成因［4］。基于上述显微结构观察和矿物之间的关系，至少可以区分出峰期高压麻粒岩相（石榴子石+斜长石+单斜辉石+石英+金红石±富钛角闪石）变质矿物组合，以及后期角闪岩相（斜长石+绿角闪石+钛铁矿+榍石）和绿片岩相（绿泥石+方解石+磁铁矿）等退变质矿物组合。因此，研究区前寒武纪变质基底岩石以及大多数下地壳包体岩石所经历的最高变质条件为高压麻粒岩相。矿物组合与初步的温压计算结果表明，高压麻粒岩相变质阶段温度和压力分别为800 ℃～860 ℃和0～2 GPa［29］。但是，由于缓慢冷却，尤其是可能经历了缓慢折返作用的岩石（如样品07FY0），而导致矿物的Fe－Mg交换或重置［42］，所计算的温度有可能代表高压麻粒岩相变质阶段的最小估计值［43］。
3幕式地壳生长与多期改造的年代学和f同位素证据
由于受到后期多阶段变质作用叠加的影响，Sm－Nd和Rb－Sr同位素体系发生了重置和（或）矿物之间的同位素不平衡，往往难以准确测定不同变质阶段的时代，而锆石无疑是理想的定年矿物。锆石是一种难熔矿物，具有很低的Pb扩散速率［44］，因而高级变质岩中锆石常常能保留多期次的岩浆作用和变质作用记录［45－49］。因此，锆石的原位U－Pb定年是获得经历过复杂演化过程和多期变质作用岩石可靠时代的有效方法。但是，由于物理化学条件变化和每期变质时间长短的不同，导致早期的锆石结构发生改变和（或）新的锆石生长，从而造成高级变质岩中的锆石结构显示较大的变化性和复杂性［50］。锆石中的变质矿物包裹体能把年代学结果和变质作用直接联系起来，而对于那些反映岩石复杂的岩浆和变质作用历史的环带锆石所表现出的诸如不规则边界、不同的核幔边区域之类的复杂结构可以通过阴极发光（CL）图像揭示出来［5－52］。此外，锆石的Lu－f同位素体系优于其U－Pb体系，通常能抵抗后期蚀变和改造作用的影响［44，53－54］，能保存近于初始的f同位素比值，并可以用来示踪岩石成因和源区研究［55－56］。
因此，单颗粒锆石U－Pb和Lu－f 同位素的联合分析数据已被证明能提供有关岩浆和变质事件以及岩石成因和壳幔演化的可靠详细信息［53－55，57－65］。正如前文所述，华北克拉通是一个古老的克拉通并经历了复杂的演化过程，为此，笔者根据最新研究成果以及已发表的有关华北克拉通东南缘变质基底和下地壳包体的锆石U－Pb年代学和Lu－f 同位素数据，探讨了研究区前寒武纪下地壳的形成和演化过程。
根据锆石阴极发光图像（图6［29，33－34］）可以看出，研究区前寒武纪下地壳包体岩石经历了复杂的岩浆热事件和多期变质作用，大多数锆石显示核幔边结构，包括典型的岩浆锆石核和具有石榴子石+单斜辉石+金红石+斜长石等高压麻粒岩相矿物组合的8～9 Ga变质锆石［29，33］以及具有高的Ti温度（大于800 ℃）的248～249 Ga麻粒岩相变质锆石［34］。锆石U－Pb年龄结果统计（图7）显示，研究区经历了25～26、2 Ga的岩浆热事件以及25～26、2、8～9 Ga以及390、76 Ma的变质事件。其中，形成于25～26 Ga的下地壳岩石包括2类：一类是经历了2 Ga和（或）8～9 Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、76 Ma的变质改造，而且可能是因为这类岩石位于下地壳下部，在2 Ga时靠近俯冲带，因而遭受大洋俯冲与变质作用的强烈影响而造成Pb同位素均一化，形成了具有与约2 Ga岛弧岩石一致的高放射成因Pb同位素组成；另一类岩石则形成于255～264 Ga，可能因处于下地壳上部而仅遭受了248～249 Ga麻粒岩相变质作用，但没有2 Ga和（或）8～9 Ga变质叠加的岩石学和年代学记录，表现为典型的前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成［34］。此外，强烈的约8 Ga高压麻粒岩相变质作用可能是由于幔源岩浆底侵于下地壳底部而导致大规模地壳加热和增厚引起的，这也与该时期华北克拉通存在广泛的拉张、裂谷作用以及相关的镁铁质岩浆侵位等相吻合［8，20－2，29］。
锆石的f同位素分析（图8［33］）指示，研究区前寒武纪下地壳经历了25 Ga和2 Ga的岩浆热事件。鉴于这2期锆石的ε-f（t）中有一部分样品为明显的正值（如5～2），反映它们的原岩来自于新生地壳，结合其原岩性质和地球化学特点，指示它们的岩石成因与2期俯冲增生事件有关［33］。此外，27～28 Ga的继承锆石U－Pb年龄（图7）和锆石f模式年龄［33－34］暗示研究区可能还存在更老的地壳物质或更早的地壳生长时期，这尚需进一步的研究。
4结语
（）华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的岩石组成复杂，反映一个不同形成时代和不同成因并经过多期不同程度变质作用与改造的形成、演化过程。
（2）华北克拉通东南缘在前寒武纪发生过幕式地壳生长，至少包括25～26 Ga和2 Ga这2期俯冲增生和约8 Ga的垂向增生过程。由f模式年龄和继承锆石限定的27～28 Ga可能代表另一期地壳生长时间。
（3）华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石至少经历过25～26、2、8～9 Ga以及390、76 Ma等多期构造热事件和不同程度的变质交代与改造，造成岩石中某些元素和同位素特征发生变异。
化学生物学的概念范文3
摘 要：理解和掌握生物学概念是学生学好生物知识和培养生物学科思维的重要基础。生物课程中包含大量的生物学概念，而生物学概念本身具有抽象性特点，决定了必须重视生物概念教W。因此，采用多样化教学方法释析生物学概念、构建生物学概念体系图和进行生物实验强化学生对生物学事实的认识三个途径应当成为初中生物概念教学的主要策略。
关键词：概念教学；初中生物；教学方法；体系图；实验
中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）18-0062-01
生物学概念作为生物学的基本单位，是在分析和归纳大量生物学事实的基础上而得出的结论性表达，这决定了生物学概念本身具有抽象性。时下，生物课程引入了许多生物学概念，对初中生而言理解难度较大。概念教学要求：理解和掌握概念本身，并在掌握概念本身的基础上，对概念形成背后的依据，即对生物学事实加以认识，并熟悉概念形成的过程。在初中生物教学实践中，生物概念教学是一个关键环节，把握好这一环节是进行其他生物教学环节的基础。
一、采用多样化的教学方法释析生物学概念
生物学概念繁多且各具特点，没有任何一种教学方法可以“毕其功于一役”。在生物概念教学中，教师应从生物概念的特点出发，结合教学内容，采用不同的教学方法释析生物学概念。
（1）采用形象化语言的方法。在以往的教学过程中，教师多是基于概念本身解释概念，即采用生物学来阐明生物学概念。这种方法虽然体现了生物教师的专业性，但并不利于学生的理解，甚至会加重学生的理解负担。实际上，生物学与生活紧密相关，一些常见的易于理解的谚语背后都是对生物学概念的形象表达。比如，教师在讲授“遗传”这一生物学概念时，就可以引用“种瓜得瓜，种豆得豆”这样形象化的语言加以阐明。
（2）采用比较分析的方法。在初中生物教学过程中，时常遇见极易混淆的生物学概念。一旦不能理解生物学概念之间的差别，学生就会掌握不了相关的生物知识。因此，生物教师应当善于用比较分析的方法，将容易混淆的生物学概念向学生进行对比呈现。在生物学概念的对比中，教师应帮助学生发现概念之间的不同点，从而区分不同的生物学概念。比如，比较分析“种群密度”和“种群丰富度”这两个生物学概念，学生通过对比，就很容易区分出种群密度是种群的个体数，而种群丰富度是物种数目。
二、构建生物学概念体系图
学习一门知识应当从宏观和微观两个维度来掌握，而其中构建宏观的学科框架体系又具有把握全局的重要作用。学生在学习初中生物知识时，首先应当从宏观角度把握生物学体系。在生物学概念教学中，教师可以构建生物学概念体系图来帮助学生加强对生物知识的深化理解。生物学概念体系图是以生物学概念为基本单位构建而成的生物学知识体系图。学生利用概念图，既可以从宏观视角把握整个生物学框架，理清知识之间的联系，又可以从微观视角比较分析生物学概念之间的差异。生物学概念体系图将众多的生物学概念直观地呈现，对于学生进行知识整合、完善认知结构具有极大的帮助。因此，构建生物学概念体系图是进行生物学概念教学的不可缺少的手段。以“动物的行为”为例，生物学概念体系图可以以动物的行为为中心，以主要类型和行为性质为分支进行构建（见图）。
值得注意的是，生物学概念体系图的构建并没有固定的格式，教师可以提供参照，多鼓励学生自己按照自己的理解去构建。这样，既能深化学生对生物知识的掌握，又能培养学生的分析能力。
三、进行生物实验强化对生物学事实的认识
生物学概念本身就是对众多生物学事实进行分析归纳而得出的结论。要深刻理解生物学结论，就必然要了解隐藏在结论背后的事实依据以及推演过程。生物学习是学生主动构建知识的过程。而主动构建知识的最佳途径莫过于让学生自己动手进行实验，以获得对生物学事实及生物学概念的感性认识。感性认识是形成概念的基础。生物学概念是在具体的生物学事实的基础上抽象而来。因此，在生物概念教学中，教师应当创造实验条件让学生在生物实验中直观感受生物知识。在生物学实验中，学生可通过观察、分析、归纳等一系列过程，理解生物现象，进而抽象概括出生物规律，并由此初步建立生物学概念。例如，在教学“多种组织构成能行使一定功能的器官”这一生物知识时，教师可以给学生提供菜豆、橘子、菠菜叶等材料，引导学生进行观察，分析并总结出植物体各部位的组织构成。再如，为了帮助学生理解“光合作用”这一概念，教师可以指导学生进行“探究光合作用的产物”实验或者“光合作用的放氧”实验。
四、结束语
在初中生物概念教学中，并没有固定的教学方法可供教师遵循，教师应当按照实际情况探索适合自己的教学方法。值得注意的是，虽然教学方法不同，但教学理念和教学思路是一致的，一些通用的教学理念同样适用于生物概念教学。而教师在生物概念教学中采用形象化语言与比较分析方法、构建生物学概念体系图以及进行生物实验三个策略，正是通用教学理念与生物学科相结合的产物。
参考文献：
化学生物学的概念范文4
教师要更新观念，具备科学创新意识科学创新人才需要科学创新教育，教师作为教育者是否具有科学创新意识是实施创新教育的关键。首先，作为生物化学与分子生物学教师要意识到自己是生物化学与分子生物学的教师，是当今世界最前沿学科的教师，在本科或本科以上的学生进行科学创新教育是我们义不容辞的责任。我们生物化学与分子生物学教师不仅仅是传授生物化学与分子生物学基本理论和基本概念(这些基本理论和基本概念是继续学习其他学科的基础)，也是科学创新教育的最前沿。为此我们教师要不断学习，用最新的知识武装自己，紧跟科学的最新进展，要有教育的学术性、前瞻性和权威性［2］。要求教师要有现代化的素质，掌握本学科和相关学科最新的学科思想和最前沿的科研成果，做到教到老学到老，不然就不能成为大学生物化学与分子生物学合格教师。其次，教师要树立正确评价学生的观点。知识经济时代对人才的要求不再仅仅是具有积累和掌握知识的能力，更重要的是具备创造知识的能力。因此，不仅要评价学生的学习成绩，还要评价他们的思维品质，要改变过去只看重学生的学习成绩，而忽视培养学生创造力的做法。再次，教师要树立师生平等的观念。在这种和谐、平等的关系下，教师和学生都能够自由地展现自己的丰富性，充分地展现自己的创新能力，以各自的知识、经验、情感、个性投入教学活动中，相互影响，相互促进。激发学生学习生物化学与分子生物学兴趣学习兴趣是学生有选择地、愉快地力求探究某些事物而进行学习的心理倾向，是学习的一种动力。浓厚的学习兴趣能有效地激发学生的学习积极性，从某个角度上讲，是培养和发展学生创造性思维的重要条件，也是教师完成教学任务，达到教学目的的前提［3］。为此我们从以下三个方面激发学生学习生物化学与分子生物学兴趣。学科进展和科学家故事相结合:杰出科学家的经验教训、人格力量、科学态度、奉献精神、团队意识以及世界观、人生观、价值观等都可能对学生起到潜移默化的感染和教化作用。教育心理学认为个体的创新性与其人格力量紧密相关。
在生物化学教学活动中，适当地向学生展示和评点科学家的人格力量，尤其是其批判精神和怀疑精神，有助于塑造学生良好的人格特征，进而促进学生创新精神的提高。例如，在讲授被认为是分子生物学诞生标志的DNA双螺旋模型时，我们讲授了沃森(JamesWatson)、克里克(FrancisCrick)、威尔金斯(MauriceWilkins)和富兰克林(RosalindFranklin)建立了DNA的双螺旋模型使生命科学从细胞水平的研究深入到分子水平的研究的过程以及他们的个人恩怨。我们也讲授了艾弗里(OsvaldAvery)永远的遗憾，他是DNA遗传本性的发现者而未获诺贝尔奖。联系临床使基础知积实用化:在讲解氨基酸代谢时，讲解肝功能衰竭的患者为什么会出现肝昏迷的现象。在讲授核酸杂交和探针时，结合爱滋病和H1N1型流感病毒的诊断。在讲授DNA多态性和PCR时结合亲子鉴定和疾病诊断等。我们在教学实践中通过讲座课相应增加了功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学、系统生物学、生物芯片、现代生物工程等前沿学科内容、国内外最新研究成果及其在临床医学上的应用。这样，既加强了生物化学与临床课之间的横向联系，又可以调动学生的学习积极性［4］。采用直观教学的方法，使抽象知识通俗化和形象化:(1)以多媒体等教学设备为支撑，把信息技术当作教学过程中不可或缺的资源、手段和环境，使生物化学与分子生物学教学与信息技术有机地结合起来，教师用教育信息化的最新理念来指导教学活动［5-6］;(2)利用PowerPoint和Flash设计制作教学课件，例如我们利用Flas将蛋白质生物合成起始过程按教材中的文字信息和图片信息创造成连续的动画，生动准确地刻画生物体微观世界的蛋白质生物合成过程;(3)利用生物化学和分子生物学精品课程网站，我们生物化学和分子生物学课程是安徽省精品课程，学生利用网络可以浏览课件、视频等，并可进行互动交流。建立创新教学模式培养人的创新能力，最重要的是培养人的创造思维。在创造思维活动中，发散式思维起主导作用。因此，我们在教学中要改变单一教师讲授基本理论和基本内容的做法，突破思维定势的束缚，唤醒学生的创新意识［7］。我们在讲课中增加问题的设立、讨论教学和进展或问题解决的设想。我们的具体做法:提出问题—讲授内容(基本理论、基本概念和基本技术)—讨论—学术进展或问题解决的畅想。我们鼓励学生突破习惯思维的限制，敢于发表自己思考后所产生的看法。学生提出的观点越奇特，越标新立异，说明于进行发散式思维，我们予以充分的肯定。最后，引导学生通过查询各种信息资料和进行逻辑推理和总结。对于疑难和有争论的问题教师尽力阐明自己的看法，但允许学生保留意见。例如在讲授蛋白质生物合成时，先提出问题，例如提出生命如何将核酸的核苷酸序列的信息变成蛋白质的氨基酸序列信息?密码子为什么是3个核苷酸，而不是2个、4个等?接着让学生短暂思考，教师讲授主要内容，接着让学生讨论，最后让学生畅谈第二套遗传密码(尚未完全解迷)能否被解迷?如何解迷?实践证明这种模式教学，绝大多数同学不仅理解了DNA遗传物质—基因—基因表达、密码子—反密码子—(第二套密码)—氨基酸的关系，而且激发了学生科学发现的浓厚兴趣。
同时增加自主性、创新性实验的比例，争取在临床7年制学生的自主性、创新性实验达到40%。例如我们给临床学生开设了基因工程的综合性实验，实验中运用现代生物化学与分子生物学技术，如DNA提取、琼脂糖电泳鉴定、回收、RT-PCR、DNA重组连接转化，基因的表达等。改革实验考核模式，激励学生的创新精神改变实验考核模式，决不能流于形式。鼓励学生进行实验设计、科学探索和创新，对学生自己设计的实验主要看重思维，淡化实验结果。鼓励学生参加科研团队鼓励和引导在校学生早期接触科研，参与教师的科研团队，进行科研训练和创新，并将其作为或替代部分实验教学，给予实验成绩，对成绩突出者给予奖励和课程成绩加分。总之，生物化学与分子生物学教育工作者要催生的个性化创新教育，将颠覆传统的教学理念和模式，要敢于打破教条、挑战权威，为培养高质量的临床医学研究人员做出应有的贡献。
作者：秦宜德 许功林 顾芳 单位：安徽医科大学生物化学与分子生物学教研室
化学生物学的概念范文5
关键词：生物学；概念教学；前概念；科学概念
中图分类号：G630文献标识码：A文章编号：1003-2851（2011）04-0127-01
当前，不重视概念教学是一个比较普遍的现象，而我们知道生物学概念一般是比较微观、抽象的，如果学生不能准确的理解生物学概念，对于以后的教学以及学生对生物学的认识、学习兴趣将会造成很大的障碍，所以对概念的掌握和运用是生物学教学过程的核心问题。这也正是本文的重点所在。
一、影响学生形成科学概念的主要因素
（一）前生物学概念
前概念是学生在日常生活中形成的，是学生对概念直观感性的认识，由于学生缺乏对复杂生物学现象的观察与思考，往往使他们对生物学形成似是而非，不够科学的概念。例如微生物，很多学生潜意识中已经认为很小的，肉眼看不见的才是微生物。这样的错误概念对我们以后学习产生很大影响，是学生接受科学概念的障碍和阻力。
（二）相似概念
在学习生物学的过程中，有很多看似相似的概念，而在这些概念上学生往往不能正确的区分，而混为一谈，这在很大的程度上影响了学生学习生物学的兴趣和耐心。如，自变量、无关变量、因变量、额外变量；真实光合速率和净光合速率等。
二、概念教学的几点策略
（一）关注学生已有概念，做到有的放矢
在我们对概念的教学中，我们首先要的做的，就是了解学生对概念已有的认识，使新概念与之建立联系，促进同化。例如在学习了无机催化剂的基础上再学习酶的概念，就很容易被无机催化剂的特性同化，混为一谈。再如个体发育是指生物体从受精卵发育成幼体，再由幼体发育成性成熟个体的过程；而很多学生的日常概念往往认为个体发育是从幼体开始的，并且这种由生活经验形成的旧观念常常又是根深蒂固的，这对概念的认识就是消极的。所以说我们在教学时，先要了解和掌握学生对概念的已有认识，在新概念学习时才能做到有的放矢，进而更好的引导学生对原有认识加以修改或重建，一步步来引导学生认识正确的概念，达成对事物本质特征的认识。
（二）从字面含义来初步认识概念
概念是通过科学家深思熟虑加工，用一些生物学的语言符号最生动、最直接的表达出来，包含了某种事物的本质特性以及与其他事物的关系，而有些概念在字面意思上就能简单的理解。例如新陈代谢―“新”，新的物质，“陈”，旧的物质，“代谢”，新旧物质的交换，即生物体从环境摄取新的营养物，同时将体内的废物排到环境中的不断更新的过程；自养―自己（合成有机物）养活自己；等等。通过字面分析，学生就能初步明白一个概念的大致含义。
（三）提取概念中的关键字词，掌握概念的内涵和外延
生物学概念的内涵是指反映的事物的本质属性的总和；外延是指一个概念所概括的思维对象的数量或范围。准确理解概念的内涵和外延是掌握概念的先决条件。而一个概念中的关键字词正是这个概念的精髓，是对事物本身最本质的特性概括，用简要的语言、图形等概括概念本质属性，是学生掌握概念的主要步骤，避免学生因复杂的文字而出现记忆错误。如酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其中
“活细胞”、“催化作用”、“有机物”这些关键词表明了酶的产生场所、作用以及化学本质，绝大多数是蛋白质，少数是RNA表明了它的外延。再如应激性是在新陈代谢的基础上，生物体对外界刺激都能产生一定的反应，比如植物的根向地生长，而茎向光生长。其本质特征是定向运动，其适用范围和条件是要有外界刺激。“定向运动”和“外界刺激”这两个关键词在学生对概念内涵和外延的准确掌握上有突出作用。
（四）正确理解概念中模糊语言的含义
在生物学的很多概念中常会有一些“一般”、“主要”、“绝大多数”、“一定条件”等模糊词语，而这些模糊词语在本质上是明确的，在表象上是模糊的，所以在分析概念时，要留给学生考虑的空间，一方面提出问题给学生思考，让学生通过讨论、询问、查询来解决问题；另一方面适时给以指导，帮助学生澄清知识的模糊点。例如在真核细胞中，细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，什么是“主要”；教师不急于解释，但要求学生让学生通过讨论、询问、查询。当学到细胞质遗传时，学生就会明白，在真核细胞内，除了细胞核，还有线粒体，叶绿体可以储存和复制遗传物质。
（五）比较分析概念的区别和联系，构建网络知识体系
生物学概念之间往往表现出层次性、因果关系等，有些概念之间还有相似性。在教学中，教师要正确的引导学生分析概念之间的内在联系，分清概念的本质属性，不至于混淆。例如元素化合物细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈；染色体上有DNA，DNA上有基因，基因由脱氧核苷酸组成；受精卵卵裂囊胚原肠胚幼体性成熟的个体；光合作用和呼吸作用；自养型、异养型、需氧型、厌氧型与兼性厌氧型；自变量、无关变量、因变量、额外变量；物质循环和能量流动等等。通过对相关概念的比较分析，就能准确理解它们之间的内在联系和区别，找出共同性和相关性，特殊性和差异性，使学生的知识得以系统化、网络化。
综上所述，在概念教学中，经过对概念的一步步深入认识和理解，正确认识事物的内涵和外延，构建认知网络系统，不断提高学生的科学素养，促进生物学科的发展。
参考文献
[1]张洪荣.浅谈生物学基本概念教学中的设疑方法[N].中学生物学，2002（02）.
化学生物学的概念范文6
【关键词】生物学概念 科学本质 教学探索
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）02B-0079-02
自 2011 年初中生物课改以来，在生物学乃至整个理科教育的改革中都强调重要概念的教学。生物学概念成为生物学课程内容的重要组成部分，它帮助学生搭建“少而精”的知识框架，有利于学生更好地适应信息化和学习化的社会。生物学概念的形成，实际上是传递客观事物的本质特征与科学属性，即对事物科学本质的认识。而这种认识对于知识的记忆、理解、掌握和运用都起到了重要的支撑作用。
一、生物W概念的内涵
概念通常是对事物的特征和表现进行的抽象或概括。而生物学概念处于学科的中心位置，包括对生命现象、规律、理论等的理解和解释，是生物学学科知识的主干部分，对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。概念有助于学生形成内化的逻辑结构，在有限的学习时间内掌握相关的学习内容，并且能用它来解决生活中遇到的实际问题。一般来说，在教学中要更加注重重要概念，因为它不同于一般概念，它是更为系统和更为重要，起着统帅的作用。学生不可能全盘吸纳所有的知识，这就需要运用科学的教育原则，即“少而精”的原则，将各类零散的知识点相互串联从而形成有机整体，抓住重要概念进行重点学习。
二、生物学概念的教学策略
（一）探究式教学。探究式教学是帮助学生理解和掌握生物学重要概念的有效方式之一。而实验探究是最熟悉和最常见的方式，原因就在于生物学本身就是前人在不断的实验中发展起来的。因此要使学生理解重要概念的内涵也应回到原点，用最初的认识方式――实验来理解。例如，对“生态系统”这个概念，学生不仅仅要知道生产者、消费者、分解者这些生态系统的组成部分，而且还应知道它的内涵，即所包含的物质与能量是如何传递的。这时，教师可以引导学生设计一些生态容器，如鱼缸，比较哪种鱼缸中生物的生存状态更好或生存时间更长，分析其原因，说明鱼缸中各种生物所发挥的作用。从而感受到维持生态系统稳定的必备条件，理解生态系统的真正含义。又例如，食物中“能量”这个概念是比较抽象的，为了让学生清楚地理解它的含义，教师可以通过能量转换，燃烧一些食物来加热水温，让学生理解能量这个概念。同时，还可以进行拓展，比较不同食物中所包含的能量大小。由此可见，通过实验探究重要概念比教师反复用语言强调要更形象、更易理解。生物教材中有很多类似的重要概念，教师都可以将之转化为实验的方法来加以探究。在教师的指导下，只要学生多思考、多动手、多探索，就能将抽象的概念转化为形象的概念，方便理解和记忆。
（二）STS教学。STS 是科学 Science、技术 Technology、社会 Society 三个英文单词字母的缩写。Yager 教授（1990）将 STS 定义为：“将技术当作科学与社会的桥梁；以地方、全国或全球性与科学有关的社会问题来设计科学课程，让学生对这些与科学有关的社会问题产生兴趣及好奇心，从而以科学的态度、科学的探究过程、科学的概念知识寻找解决问题之道，让学生产生创造力并应用于社会上。”这给了生物学概念教学予启示，即概念教学应与社会生活相联系。教师要让学生知道概念来源于现实生活，要求学生创造性地运用概念去解决现实生活中的问题。例如，关于“酶”这个概念可以和生活中的加酶洗衣粉、人类酶缺乏症联系起来；关于“呼吸作用”这个概念可以和发酵、食品工业联系起来；关于“有性生殖”这个概念可以和计划生育、试管婴儿联系起来；关于“无性生殖”这个概念可以和嫁接、扦插、克隆技术联系起来，等等。通过 STS 教学，活跃课堂气氛，增强教学的趣味性，激发学生对概念进行主动学习和应用。
（三）发展史教学。让学生学习生物学概念的发展过程有助于学生理解生物学概念的内涵和外延，从而理解生物学概念的科学本质。生物学概念的产生和发展过程即生物学概念的发展史。就目前广泛使用的人教版生物教材来说，其中包含了许多生物学重要概念的发展史。教师若能充分地运用这些发展史材料进行教学，那么学生就能很好地掌握相应的生物学概念。例如，“光合作用”这一概念，教师可以运用教材中展示的探索历程带领学生逐步地探索和思考。一展示 1771 年普利斯特利的小白鼠实验过程，让学生思考并说明其原因；二展示 1779 年英格豪斯多次重复的植物更新空气的实验，让学生思考并归纳得出结论；三引导学生进一步思考，光能去哪了？并指出 1845 年梅耶提出植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来的结论；四继续探讨 1864 年萨克斯的叶片半遮光实验；五展示 1941 年鲁宾和卡门利用同位素氧 18 标记法进行的探究实验和 20 世纪 40 年代的卡尔文利用同位素碳 14 标记法进行的小球藻实验；最后让学生清晰地发现氧气和有机物的生成是来自于无机物二氧化碳和水。运用发展史进行教学能让学生自然而然地得出“光合作用”的实质，即将无机物转变成有机物，将光能转变成化学能，并掌握其物质转换的过程。在教学中，教师还可以拓展一些概念的发展史。例如，关于酶定义的演变。原先“酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质”，伴随着新的科学发现，人们发现有些 RNA 也具有催化功能，也符合酶的概念。于是对酶的认识有了新的理解，即“酶是活细胞产生的有催化作用的有机物”。除此之外，教材中的“细胞”概念、“生长素”概念、“DNA 是遗传物质”概念等都有相关的发展史材料。在教学中，让学生在教师的指导下对这些材料进行分析和思考，就能将感性认识升华为科学的认识，从而更好地理解和掌握概念。
（四）对比教学。生物学中的很多概念具有相似性，学生若没能掌握其内涵，那么往往就会混淆不清。此时，教师如果能引导学生对比分析，把握它们之间的差异，那么学生就能准确地理解不同概念。例如，“赤道板”与“细胞板”、“半透膜”与“选择透过性膜”、“中心体”与“中心粒”、“细胞液”与“细胞内液”、“生长素”与“生长激素”，等等，这些概念在字眼上很相似，但其实质是截然不同的。教师要引导学生进行比^，找出各自的特点和实质，展示其相同和差异的部分，使两个概念之间的联系与区别一目了然。在教学中教师要根据实际情况灵活选择不同的比较方法，如表格法、图解法都是比较有效的方法。例如，对“细胞分裂”和“细胞分化”这两个概念，单从文字的叙述上比较难以理解，如果通过下面的图像方式来比较，那么就能更清晰明了地理解和掌握。
又例如，对“光合作用”和“呼吸作用”，可以运用如下的表格来对比两个概念的相似性与差异性。运用对比概念的方法，不仅可以使学生更好地学习生物概念，而且使学生在更深层次上把握概念的实质，从而能够运用概念来解决问题。
（五）概念图教学。生物学中的很多概念并不是单独存在，而是与其他概念之间存在着一定的联系，因此要了解一个概念与其他相关概念间的关系，才能准确地理解和掌握其含义。由于概念之间的存在这样的关系，因此教学中可以运用概念图来进行辅助教学。概念图具有四个图表特征：节点、连线、连接词和层级。节点表示置于圆圈或方框中的概念，是指感知到的同类事物的共同属性。连线表示两个概念之间存在的意义联系。连接没有方向的限制，可以单向或双向也包含着交叉连接。连接词是置于连线上的两个概念之间的意义联系词。层级即概念间的等级关系。位于最顶层的是最抽象、涵盖面最广的概念，即重要概念。较具体的概念称为一般概念，位于其次，依此类推。下面我们用概念图来展示概念间的层级结构，以帮助我们很好地理解概念与概念之间的关系，巩固对概念的理解。如下图：
这是我们利用 1984 年诺瓦克和高文绘制的普通层级概念图模式画出的生物教学概念图。
下面将生物中物质出入细胞方式这部分的各概念之间的关系，以概念图的形式绘制出来。
综上所述，生物学概念教学可以采用多种策略，但无论采用何种教学策略，都应注重其内涵的把握与渗透，更好地帮助学生理解、掌握和应用概念，学好概念。
【参考文献】
[1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012
[2]王 健，刘恩山.“科学本质”的研究及其进展[J].生物学通报，2007，42（6）
