重視高中生物中的前科學概念

王學娟

前科學概念又稱日常概念、生活概念，它是人們在日常生活和交往過程中形成的概念。這種概念常有片面性或錯誤，但也能夠真實地反映學生思維中一些潛在的、原型的想法。科學概念是在教學活動中獲得的對客觀事物的共同屬性和本質特征的反映。教師應充分了解學生前科學概念，才能對癥下藥，將課堂研究的重點；放在學生錯誤的或者片面的“前科學概念上”，這樣既提高了課堂效率，又培養了學生的科學素養。

1前科學概念的特征

(1)自發性。前科學概念是在學生的大腦中自發性地建構的，沒有人教他這個問題應該是這樣、那個問題應該是那樣，他們完全是站在自己的立場上，憑自己的感性經驗進行建構。

(2)廣泛性。前科學概念包羅萬象，學生在各學科及其分支中都存在有前科學概念；在不同地區甚至不同國家的學生，都具有相異構想。

(3)頑固性。前科學概念一旦形成，就會在人的思維中形成定勢；在學生頭腦中根深蒂固，印象深刻；這些概念如果用傳統的教學方法給予更正，就會顯得比較生硬。

(4)隱蔽性。學生頭腦中的前科學概念是潛移默化形成的，以潛在形式存在，平時不易表現出來。

(5)負遷移性。先前的知識結構對新的知識結構的建立有時會產生負面影響。

(6)反復性。學生學習科學概念后，前科學概念還會對學生產生作用，使其產生糊涂的認識。前科學概念很難在一個有限的學習時間里徹底消除，即使在學習中被糾正過，也很容易形成反復，過一段時間后又會忘記科學概念，前科學概念繼續潛伏在人的思維中。

(7)特異性。因學生的個體差異和環境差異，造成學生前科學概念的多樣性和特異性。

(8)表象性。學生的前科學概念比較膚淺、直觀，還停留在表象的概括水平上。

2知曉前科學概念的影響

如果前科學概念和科學概念是一致的，則前科學概念是教學的資源，能促進教學，反之則阻礙教學的順利進行。

3高中生物學中常見的前科學概念與科學概念不同的部分例子(表1)

4前科學概念向科學概念轉變的途徑

4.1修訂

修訂是建立在認知沖突和解決沖突基礎上的教學策略。這一類概念轉變策略的理論基礎是：學習者擁有的前科學概念與科學概念是相互沖突的。

(1)借助沖突，推動前科學概念向科學概念轉變(例1—5適用)。

為了轉變前科學概念為科學概念，必須使學習者的認知發生沖突，動搖其前科學概念，從而建立科學概念。教師應讓學生嘗試解釋一事件，引起概念沖突，發現矛盾事件，鼓勵和引導學生調整認知，建立與科學概念相一致的新的概念模型。

首先，教師使學生發現沖突。

教師可以在例1中創設這樣的沖突：讓學生自己總結ATP的合成場所和分解場所是什么，是否一樣，這兩個反應的酶是否一樣。然后再對照可逆反應的定義，學生會很快感悟到ATP與ADP的相互轉化反應不是可逆反應。

接著，學生感悟沖突。

教師引導學生總結：不能抓住概念的某一個方面進行判斷，這樣的判斷往往是片面的，以后解題時要注意收集全部信息，從多角度思考，特別在遺傳方式的判斷時，千萬不能以個別特征為依據。

(2)借助概念圖，推動前科學概念向科學概念轉變(例6-8適用)。

概念圖是元認知的工具，是表達知識的網絡圖形化技術，它可以簡潔明了地表達某主題的不同層次概念之間的關系。概念圖又叫思維導圖，它能引導思維活動、激發思維靈感、記錄思維過程、呈現思維結果，從而可以大大提高思維品質。在糾正前科學概念時，教師可以和學生一起合作構建概念圖，這樣可以提高學生歸納整理新知識的能力，從而將自己剛學的新知識“同化”，讓其降落于自己已有知識體系的正確位置上，同時糾正錯誤的前科學概念，構建科學的新的知識體系。例如圖1所示的概念圖。

答案：1、常見的有消化道、呼吸道、生殖道、尿道內的液體以及淚液不屬于體液2、內環境3、血漿4、組織液5、淋巴

(3)強化科學概念的本質特征，弱化無關特征(例9-12適用)。

學生在日常生活中接觸到的部分前科學概念，僅抓住了事物的某個方面的共同特征，但這個共同特征并非是本質特征。例如，學生往往會認為水里游的魚是屬于同一個物種，在教學過程中教師要強調一個物種的關鍵特征是與周圍其他物種存在生殖隔離。單倍體概念的本質特征是細胞中含有的染色體是否與配子中的一致。對無關特征(染色體組的數目)，教師應盡量少提甚至不提。

(4)借助實物資源，推動前科學概念向科學概念轉變(例13適用)。

學生在學習果皮這個概念時，教師可以用蘋果、桃等實際的果實，刺激學生的感覺器官，使他們留下深刻的正確的第一印象。

(5)不定時強化，鞏固科學概念。

教育學研究表明，不定時強化的效果比定時強化的效果好得多。

在許多情況下，某些錯誤的前科學概念不能被徹底置換或是重新組織，而只是被一定程度地抑制。所以教師要注意不定時的強化，每次強化的方式最好不同，否則學生容易形成定勢。

4.2豐富(例14～16適用)

豐富就是利用適當的方法將其擴展到新的領域。這類教學策略的理論基礎是：學生的前科學概念與科學概念并不相悖，只是不完整或與科學概念相割裂而已，需要將外在信息納入前科學概念，使其內涵豐富和加強，即可轉變為科學概念。

例如學生在生活中獲得的有關呼吸作用的前科學概念僅是外呼吸，那么教師可以引導學生思考：生物從周圍環境中吸收的氧氣，為什么呼出來的是二氧化碳?這個轉變在哪里發生?這就是由于氧氣在細胞內參加了有機物的氧化分解生成了二氧化碳，這就是內呼吸，而高中生物中所涉及的呼吸作用往往是指內呼吸。

這樣就在被學生誤解的“靶例”和“錨例”之間架起了認知的橋梁，幫助學生形成完整的科學概念。

5概念教學的體會

一些學生盡管很優秀，但是在改變他們的錯誤前科學概念時，同樣是很困難的。

在教學中教師需要事先知道哪些概念學生轉移有困難，為什么會發生這種困難，然后研究出相應的解決辦法。這樣的課堂才能做到有的放矢沖中學生認識的誤區，提高課堂效率。