探索糾正學(xué)生生物學(xué)前概念的途徑

◎福建省漳州第八中學(xué) 蔡舒艷

探索糾正學(xué)生生物學(xué)前概念的途徑

◎福建省漳州第八中學(xué) 蔡舒艷

前概念對(duì)初中生物學(xué)教學(xué)具有負(fù)面影響。為此通過(guò)精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)、列舉事例以及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果等教學(xué)措施，探索糾正學(xué)生生物學(xué)前概念的途徑，提高初中生物教學(xué)的有效性。

前概念；學(xué)習(xí)活動(dòng)；對(duì)照實(shí)驗(yàn)；初中生物學(xué)教學(xué)

生物學(xué)概念既是構(gòu)成生物學(xué)知識(shí)的基本單位和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，也是組成生物科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容，概念教學(xué)是初中生物學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)。概念教學(xué)不是注重對(duì)概念的識(shí)記，而是重視科學(xué)概念的形成、建立及發(fā)展。在初中生物學(xué)教學(xué)中，教師經(jīng)常遇到一個(gè)問(wèn)題，即反復(fù)講解、復(fù)習(xí)過(guò)的重要概念，學(xué)生在考試時(shí)仍然一錯(cuò)再錯(cuò)，其重要影響因素之一是學(xué)生的前概念。為了提高初中生物學(xué)概念教學(xué)的有效性，有必要開(kāi)展前概念的研究。

一、前概念概述

1.前概念定義

前科學(xué)概念指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念前已對(duì)事物具有一定認(rèn)知，并在這些認(rèn)知的基礎(chǔ)上形成了自己的觀點(diǎn)。研究者對(duì)前科學(xué)概念的表述歸納起來(lái)可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是“以科學(xué)知識(shí)為依據(jù)的術(shù)語(yǔ)”，如錯(cuò)誤概念（misconceptions）、錯(cuò)誤理解（misunderstandings）、另類(lèi)想法（alternativeideas）等；另一類(lèi)是“以自我描述為依據(jù)的術(shù)語(yǔ)”，如學(xué)生觀念（pupirsideas）、相異概念（alternative conceptions）、自發(fā)推理（spontaneousreasoning）等。在實(shí)際教學(xué)中，這些術(shù)語(yǔ)里出現(xiàn)最多的是錯(cuò)誤概念（文中用前概念表示）。前概念具有否定意義，多指學(xué)生對(duì)事物片面、模糊、錯(cuò)誤的理解。

2.前概念產(chǎn)生的原因

前概念產(chǎn)生的主要原因一是日常生活經(jīng)驗(yàn)的影響。例如，由于生活中大部分細(xì)菌、真菌都是肉眼無(wú)法觀察到的微小生物，學(xué)生誤以為所有的微生物都是形體微小的。二是知識(shí)的負(fù)遷移。如蘇教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)·科學(xué)·五年級(jí)·上冊(cè)》中提到動(dòng)脈血和靜脈血兩個(gè)名詞，學(xué)生誤以為流動(dòng)脈血的血管是動(dòng)脈，流靜脈血的是靜脈。三是了解不全面，導(dǎo)致概念不合理外延。如誤認(rèn)為既能在水中生活也能在陸地生活的動(dòng)物都是兩棲動(dòng)物。四是通過(guò)社會(huì)媒體獲取不同專(zhuān)業(yè)背景人員演繹的科學(xué)知識(shí)。如語(yǔ)文課本中將食物鏈誤寫(xiě)為生物鏈。

二、前概念對(duì)教學(xué)的負(fù)面影響

學(xué)生形成的前概念因人而異。這些前概念在學(xué)習(xí)中干擾學(xué)生形成、理解與應(yīng)用科學(xué)概念，成為概念教學(xué)的一道坎，造成教師教得累，學(xué)生學(xué)得難，最后還是學(xué)不會(huì)的尷尬局面。

1.忽視前概念，導(dǎo)致概念理解錯(cuò)誤

一些教師將科學(xué)概念簡(jiǎn)單等同于術(shù)語(yǔ)或定義，在教學(xué)中忽視學(xué)生的前概念，造成學(xué)生難以形成正確的概念。如人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)·生物學(xué)·七年級(jí)·上冊(cè)》“藻類(lèi)、苔蘚和蕨類(lèi)植物”一節(jié)教學(xué)中，教師未引導(dǎo)學(xué)生理解藻類(lèi)植物是葉狀體植物，沒(méi)有根、莖、葉的分化，學(xué)生僅是死記硬背藻類(lèi)植物的定義。由于學(xué)生受生活經(jīng)驗(yàn)影響，考試時(shí)仍將海帶、紫菜的食用部分誤以為是葉片。

2.忽視前概念與科學(xué)概念比較，引發(fā)概念混淆

有些教師忽視概念之間的相互影響和聯(lián)系，僅止于讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念，而沒(méi)有與前概念進(jìn)行比較，學(xué)生在前概念干擾下無(wú)法建立正確的科學(xué)概念。如學(xué)生有“植物呼吸是吸入二氧化碳產(chǎn)生氧氣”的前概念。在教學(xué)中，教師簡(jiǎn)單地讓學(xué)生學(xué)習(xí)植物呼吸作用的原料、過(guò)程及產(chǎn)物，而沒(méi)有與其前概念進(jìn)行聯(lián)系及對(duì)比，區(qū)分出呼吸作用是吸入O2釋放CO2，光合作用才是吸入CO2釋放O2。因此，學(xué)生受前概念影響將光合作用及呼吸作用的原料及產(chǎn)物混淆了。

三、探索糾正學(xué)生生物學(xué)前概念的途徑

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是簡(jiǎn)單的信息積累，而是學(xué)生在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，選擇新信息進(jìn)行認(rèn)知結(jié)構(gòu)重組的過(guò)程。因此，有效的教學(xué)行為應(yīng)該是在學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上開(kāi)展的。正視學(xué)生的前概念，弄清學(xué)生前概念與新知識(shí)間的相融或相悖之處，改進(jìn)教學(xué)策略和方法，以提高課堂教學(xué)的有效性。

1.設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，暴露前概念

在教學(xué)中可以通過(guò)精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，暴露學(xué)生的前概念。如在學(xué)習(xí)《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)·生物學(xué)·八年級(jí)·上冊(cè)》“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”中關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)時(shí)，教師課前準(zhǔn)備好薄木板、圖釘和皮筋，課堂上先讓學(xué)生用這些材料制作關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)模型。學(xué)生在操作時(shí)可能把皮筋固定在同一塊木板上，即暴露了學(xué)生“肌肉是連接在同一塊骨上”的前概念。此時(shí)教師提示學(xué)生：肌肉收縮產(chǎn)生力可以使關(guān)節(jié)彎曲或伸直，并讓學(xué)生觀看屈肘與伸肘動(dòng)畫(huà)圖，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思考及實(shí)踐，正確掌握關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)，形成科學(xué)概念。

2.舉例搭橋，扭轉(zhuǎn)前概念

初中學(xué)生的思維能力快速發(fā)展，抽象邏輯思維能力逐步提升，但學(xué)生大部分的邏輯思維還是依賴(lài)感性經(jīng)驗(yàn)而形成。科學(xué)概念往往較抽象，不易理解和掌握。因此在概念教學(xué)中，可以借助學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)為橋梁進(jìn)行舉例說(shuō)明，將抽象思維直觀化，從而扭轉(zhuǎn)前概念為科學(xué)概念。如學(xué)生認(rèn)為所有的軟體動(dòng)物都像扇貝、河蚌一樣具有貝殼。教師可以展示特例如烏賊干，讓學(xué)生動(dòng)手感受或回憶食用的過(guò)程。學(xué)生都能說(shuō)出烏賊體內(nèi)有一層軟骨，再告訴學(xué)生這層軟骨是烏賊體內(nèi)退化的貝殼，促進(jìn)形成“軟體動(dòng)物并不都具有貝殼”的科學(xué)概念。

3.應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，糾正前概念

只有當(dāng)科學(xué)概念比前概念更能說(shuō)明現(xiàn)象與事實(shí)，并能讓學(xué)生體驗(yàn)更多學(xué)習(xí)成就感時(shí)，才能取代前概念占據(jù)在學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的位置。在概念教學(xué)中，教師可以利用前概念的反例引發(fā)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、分析，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，促使學(xué)生糾正前概念，形成科學(xué)概念。如在種子萌發(fā)所需的條件的教學(xué)中，學(xué)生普遍認(rèn)為種子的萌發(fā)一定要有光照。教師讓學(xué)生以黃豆為材料設(shè)置有光及無(wú)光兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行培養(yǎng)和觀察。學(xué)生發(fā)現(xiàn)無(wú)論在有光還是無(wú)光條件下，種子都能萌發(fā)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的前概念產(chǎn)生沖突，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)，種子的萌發(fā)難道不需要光照？為什么種子的萌發(fā)不需要光照？是不是所有種子的萌發(fā)都不需要光照？促使學(xué)生主動(dòng)探究，并對(duì)自己原有的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了否定。

對(duì)學(xué)生的前概念“綠色植物白天只進(jìn)行光合作用，晚上只進(jìn)行呼吸作用”，教師可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，將小球藻懸液裝入錐形瓶中，用U型管與裝有適量溴代麝香草酚藍(lán)試劑（BTB）的試管相連，如圖1。用綠色的塑料包住錐形瓶，告訴學(xué)生植物在綠光下不能進(jìn)行光合作用。一段時(shí)間后，學(xué)生觀察到BTB溶液逐漸變綠再變成黃色，由此可見(jiàn)，小球藻進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生了CO2。

圖1小球藻光作用與呼吸作用示意圖

學(xué)生意識(shí)到原有觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，教師此時(shí)再提出科學(xué)觀點(diǎn)：綠色植物在白天也進(jìn)行呼吸作用。學(xué)生在直觀事實(shí)面前，摒棄前概念并積極參與到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中。

總之，教師在教學(xué)中如果能正視前概念，借助恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和方法糾正前概念，使前概念成為學(xué)生獲取新知的“墊腳石”，就一定能走出概念教學(xué)的困局，提高概念教學(xué)的有效性。

（責(zé)任編輯：陳欣）