例證教學在高中生物概念構建中的應用

朱俊

例證法就是舉例論證的方法，常采用歸納推理的邏輯方法來論證，故也叫歸納論證法。它是一種從個別到一般的方法，即從個別事例的正確性歸納出一般情況的正確性。例證是支持概念的事例，任何一個生物學概念的形成都需要有豐富的事例來支撐。生物學概念的構建過程就是概念在學生頭腦中形成的過程。但在在實際的教學中，不少教師在進行概念教學時，逐字逐句地分析講解課本中的黑體字，深挖字面意思，要求學生背誦。他們認為這就是概念教學，是重視概念的表現。在這種教學理念指導下，學生形成沒有例證支持的概念，而這種理解顯得機械、呆板、沒有彈性。在概念的應用和遷移時，學生常出現生搬硬套、死摳字眼，糾結于所謂的準確，忽視概念本質特征的重要支撐。

1 例證教學促進概念的形成和同化

奧蘇貝爾認為概念構建分為概念形成和概念同化兩個方面。概念形成是由學生從同類事物的不同實例中發現共同的本質特征；概念同化是學生利用認知結構中原有的概念，學習新概念。教師根據概念在知識體系中所處的位置、順序和相互關系，選擇合適的方法進行教學，使學生學會透過現象看本質，客觀地認識概念的本質屬性，明確概念的內涵和外延，達到理解和掌握概念、由淺入深地運用生物概念去解決一些實際問題的效果。

1.1 例證教學促進概念的形成

在概念形成的學習過程中，例征是下位，概念是基于下位具體例證得出的概括結論。對于比較復雜的、重要的概念，其外延較大，比較抽象，直接提出概念往往不容易理解和接受，教師可借鑒實例，較直觀地呈現事實，從具體到抽象，形成概念，如圖1所示。

如內環境是體內細胞生活的液體環境，它是血漿、淋巴和組織液的上位概念。教學中，教師可以先通過對已知的實例，分析組織細胞生活的直接環境。如血細胞直接生活在血漿中，淋巴中懸浮著大量的淋巴細胞，補充說明一般的細胞都和組織液密切接觸，并從中總結出它們的共同特點：這些液體是細胞生存的液體環境，自然形成內環境的概念。教師再從細胞代謝出發，引導學生討論細胞生存所需的養料、氧氣和細胞代謝廢物的來源去路。與細胞代謝密切相關的4個系統，學生比較熟悉，教師舉例說明這些系統如何與內環境發生關系，引導學生得出內環境是細胞與外界環境進行物質交換媒介的功能，內環境理化性質的相對穩定是細胞進行正常生命活動的前提條件，而穩態可以通過調節實現。

應用實例可以擴展和豐富內環境概念的內涵，教師在概念教學中要注意正反例的應用。如消化系統位于人體內，那么其中的消化液屬于內環境嗎？還有汗液、尿液、淚液和腦脊液呢？對這些實例進行判斷使學生進一步明確內環境是細胞外液的本質屬性。教師用學生身邊熟悉的事物設問，會提高學生學習的興趣，使他們對接下去的教學充滿期待，從而激發學生學習的興趣。

1.2 例證教學促進概念的同化

概念同化即從概念——概念的過程，是學生利用認知結構中原有的概念學習新概念的方式。教學中，教師可在原有概念下引出新概念，并把新概念納入原有概念體系，反過來對原有上位概念又做了補充和擴展（圖2）。

案例：在高中生物必修3“激素調節”學習時，教師先通過體溫調節和血糖調節的實例，使學生來理解激素調節和激素調節的特點（上位概念）。教師再引導學生分析體溫調節過程的神經調節和體液調節，總結出神經調節和體液調節的關系（上位概念）。然后學生根據總結出的特點，去學習水鹽平穩調節，從而擴展對人體穩態的調節，構建好神經調節和體液調節的概念圖。

2 概念建構中正例、反例和特例的應用

建構概念需要豐富有代表性的事例來支撐，由大量事例支撐的概念才能讓學生真正理解、掌握和應用。這些事例就是例證，形成概念的例證包括正例、特例和反例。

2.1 利用正例、特例理解概念的外延，全面理解概念

概念的正例是指包含概念所反映的本質屬性的具體事物，是概念所反映的具體對象。正例是支持概念的具體事例，是支持概念成立的論據。概念外延中的例證絕大多數就是概念的正例。概念的特例指的是特殊的例子，雖然屬于概念的外延這一集合，但它不具有或不完全具有概念所反映的本質屬性。

例如，微生物“是一類形體微小、結構比較簡單，一般要借助于顯微鏡才能觀察到的一大類微小生的總稱”，如細菌、酵母菌、霉菌等是支持微生物這個概念的正例，而微生物的特例就有蘑菇、銀耳、黑木耳和金針菇等，是肉眼可見的，是真菌一類，也屬于微生物，是微生物概念中的特例，從而使學生對微生物這一概念有了比較全面和直觀的理解，補充外延的不足。又如：光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉變成儲存能量的有機物，并釋放出氧的過程。而藍藻就是特例，雖然沒有葉綠體，也能進行光合作用。所以光合作用的場所不一定都是在葉綠體。呼吸作用也是如此。

正例傳遞了最有利于概括概念內涵的信息，特例補充了最有利于拓展概念外延的信息，反例強調了最有利于辨別概念內涵的信息。概念的正例在教科書中出現的形式和作用有例證型和歸納型兩種類型。即先列舉一些正例，然后從正例中歸納出概念的基本特征。

例如在學習“細胞核——系統的控制中心”，教師可先通過幾個典型的正例，如將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來，移植到白色美西螈的去核卵細胞中，長大的美西螈全部是黑色；變形蟲的切半和移核實驗；傘藻的嫁接實驗等實驗例證，來分析歸納細胞核具有控制細胞代謝和遺傳的功能。

2.2 應用反例，可以加深對概念的準確把握，提高辨析概念的能力

概念的反例指的是不具有概念本質屬性的具體事例，它不屬于概念的外延，但對概念的內涵的理解又非常重要。

例如，在生態系統的成分中，消費者是指動物，包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物和寄生性動物等。反例蚯蚓和蜣螂等動物是分解者，而植物中的豬籠草、菟絲子也可以是消費者。又如，魚的最本質特征——用鰓呼吸，則可以用生活在水中、形態像魚的水生生物——鯨的呼吸方式來反證；為了說明會飛的不一定是鳥，可以用像鳥一樣飛翔的蝙蝠來反證；為了說明植物不一定都是生產者，舉反例豬籠草、菟絲子來反證；為了說明生產者不一定都是植物，用藍藻、硝化細菌等反證；為了說明所有動物不一定都是消費者，舉蚯蚓、蜣螂、禿鷲等反證；為了說明微生物不一定是分解者，舉硝化細菌來反證。通過正例進行論證，用反例進行逆向分析，概念的內涵就變得更清晰、明了。

3 例證教學中存在問題及解決策略

3.1 以偏概全，不懂范例其中的道理

在例證教學中，教師由于不能對概念中的正例、反例和特例有一個清晰的認識，不能透過例子總結最本質的規律，因此，容易造成學生對概念的片面理解。

在學習原核細胞和真核細胞的區別時，教師在以細菌為例，說明原核生物的特點時，認為細菌有細胞壁，那么原核生物都有細胞壁和纖毛。如果學生僅記住例子，可能就會認為原核細胞都有細胞壁和鞭毛。

例證教學的基本原則：（1） 例舉的案例要有典型性和多樣性；（2） 從個別走向一般，通過對比分析，去除非本質屬性，提煉本質屬性。

3.2 核心概念邊緣化，不能透過例子揭示生物的本質

例證教學應該幫助學生充分理解生物學的主干知識、核心知識，幫助學生構建完整的生物學知識網絡。但有的時候，例證教學會喧賓奪主，使核心知識邊緣化。

例如，“酶在細胞代謝中的作用”一節，教師花大量的時間讓學生探究得出過氧化氫酶具有高效性，但卻沒有引導學生思考課本安排此實驗的目的（因為該酶對細胞生命活動的正常運轉起著非常重要的作用）。這節課的最后的“正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和條件下快速進行”，可以說這是點睛之筆。

很多教師淡化或忽略了這個問題，把核心精力都放在探究實驗上，反而把酶在細胞代謝中的作用這一核心問題邊緣化了。

3.3 缺乏科學性和準確性，機械地理解概念

生命現象是豐富多彩的，受教師認知水平的限制或對教材研究的局限性，會在學生頭腦中形成錯誤的概念。如有的教師在上課時舉例“豬籠草是消費者”。其實，豬籠草的綠葉是可以光合作用的，所以主要是生產者，只是有的時候作為消費者。

又如有的教師以“男女性別比例失調會導致人口密度下降”來說明性別比例對種群密度的影響。其實，并不是一對夫妻只能生一個孩子，而是國家的政策控制的。這樣會使自然問題社會化，缺乏科學性準確性。

3.4 把概念和定義混為一談，不能正確地理解概念

概念包含語詞、內涵、外延和例證。教科書中的大多數黑體字部分內容，從概念構成的組分來看屬于概念的內涵，但通常以“定義”的形式呈現出來，是概念的定義，是對概念內涵的一種說明。例如基因是指具有遺傳效應的DNA片段。這些都是對基因所下的定義，是對基因是什么的一個說明，這個說明反映了概念的本質特征，即概念的內涵。

但把定義當成概念的全部內容來學習，會對概念的理解和教學造成歧義。如艾滋病病毒的體內只有RNA而沒有DNA，RNA是艾滋病病毒的遺傳物質，不能認為艾滋病病毒就沒有基因，此時的基因就是具有遺傳效應的RNA片段。又如細胞的基本結構包括細胞膜、細胞質和細胞核，實際上，有些細胞沒有細胞核（如哺乳動物的成熟紅細胞），有些又有多個細胞核。對這些例外的現象，在給概念下定義時，一般不屬于支持概念的內涵的范疇。

另外，有時教材給概念下定義是有特殊的背景，如果忽視下定義的背景，就會機械狹義地理解概念。如細胞的全能性，生物學教科書中的黑體字是這樣敘述的：細胞的全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。有些教師追求所謂“準確”地理解這個概念，就會強調“已經分化的細胞”，如果這樣理解，受精的卵細胞由于未分化就沒有了全能性了，而事實上，受精卵的全能性是最強的。之所以出現這樣的問題，是由于把定義當概念來學習。一方面忽視了概念的外延中的特例，另一方面不了解這是給細胞全能性下的一個定義，而這個背景就是人們已經知道“未分化的受精卵細胞具有全能性”這一事實，定義想強調那些已經分化的細胞，也具有全能性。

概念學習的過程就是學生思維方式的訓練和科學方法的滲透過程，教師一方面要加強教學研究，不斷地研究教材、研究學生，同時要注重積累，豐富自己的知識結構。另一方面教師在教學中要注重學生對概念內涵的理解，“不要過早地滿足于一個學生定義的記憶和背誦”，而是要讓學生通過例證、實驗等來形成概念，才不會使學生陷入死記硬背的泥潭，才能使學生真正運用知識解決問題，才能更準確學習新概念，從而構建生物知識體系。

參考文獻：

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