豐富概念背景，促進概念理解

姚國平

(江蘇省無錫市南湖中學 214121)

1 踐行“室外”教學，豐富自然背景，促進概念理解

走出教室、走進自然的學習魅力，在于為學生的學習提供知識的全部復雜性，讓學生在真實的情境中自然生長。就自然科學知識而言，探索自然源于人類生存的需要，在知識建構過程中，應有一個真實世界的存在，將知識與真實世界聯系起來，在實踐中獲得和產生知識成為學習的一種基本需要[1]。因此，教師應該樹立實踐的學習觀，積極拓展概念學習的空間，努力踐行“教室外的教育”，引領學生走進自然、親近自然，在無限豐富的場景中，通過實踐、探究等方式，觀察自然的形態和組成，體察自然的發生和過程，感知生命本真的狀態，感悟學科的知識和原理。

例如，在“藻類植物的特征”的概念教學中，教師可以組織學生到池塘、濕地等環境中采集剛毛藻、水綿、青苔等，然后在實驗室進行觀察。在實地采集過程中，學生觀察到這些淡水藻都是綠色的，聚集之處常會見到氣泡，采集到的藻類是絲狀的或單細胞的。在與自然的親密接觸中，學生通過自主觀察和思考，很快能認識到藻類植物的基本特征：藻類植物沒有根、莖、葉等器官，植物體內有葉綠素，能夠進行光合作用，制造有機物。并且在觀察、比較中前概念也得到了轉變：常見的水花生、狐尾藻有根、莖、葉的分化，只能稱作水生植物，而不是藻類植物。

這種自然場境下的學習走進了具體的情境脈絡，具有明確的意圖，指向真實問題和真實世界，是為問題和任務的，而不僅僅是為抽象知識的，這就決定了學習過程中獲得的概念對學習者而言是有明確意義的。

2 融入生活世界，豐富社會背景，促進概念理解

當學校場景中的學習將社會文化生活中的心理發展和知識置之不顧時，學習過程中就形成了所學知識與世界隔離的狀態，成為學生記憶中的無意義符號，無法融入學生的知識結構中[1]。因此，概念建構必須充分考慮社會文化背景對個體認知圖式發展的影響，只有根植于學生的生活世界，打通生活世界與書本世界的界限，激起學生在真實情境中的感受、體驗，才能喚醒其學習的強烈欲望，進而積極主動地建構概念、理解概念。

例如，禽流感是近年來全國范圍內爆發的大規模傳染病，嚴重影響了社會生活，引起了人們對衛生、健康和安全問題的高度關注。在組織學生學習“傳染病的預防”時，就可以以這一典型事件作為學習背景，組織學生交流：為了預防禽流感，可采取哪些措施？根據所見所聞，學生提出了以下幾點：①避免去暴發禽流感的地區；② 發現禽流感疫情時，應盡量避免與禽類接觸，接觸禽畜后切記要用洗手液及清水徹底洗凈雙手；③對雞肉等食物應徹底煮熟；④保持室內空氣流通，盡量少去空氣不流通場所；⑤注意個人衛生，打噴嚏或咳嗽時應掩住口鼻；⑥保持室內清潔，必要時進行消毒處理；⑦平時應加強體育鍛煉，避免過度勞累。然后要求學生討論：上述措施分別針對傳染病傳染的哪個環節進行的？學生就自然而然地分析概括出預防傳染病的三條措施：控制傳染源、切斷傳播途徑和保護易感人群。

案例中，學習是在特定的社會文化背景、具體的社會情境中發生的，特定的社會環境提供了新知識發展的基礎和可以被接受的范圍。從學生已有經驗出發，將學習鑲嵌于具體的社會背景中，概念就成為個體與社會情境之間聯系的屬性以及互動的產物，這是一個積極主動的建構過程。

3 引入科學史料，豐富歷史背景，促進概念理解

在生物學概念教學中，以生物學發展的歷史為題材，可以讓學生置身于宏觀的歷史背景或框架中進行思考、辨析，在了解科學概念的產生、發展、完善的過程中擁有相關主題的概念圖式，通過科學有效的運用、加工和操作，有利于促成學生重建、擴展和深入理解生物學科學概念。

例如，在“生命的起源”一節的教學中，可以展示以下史料：①1953年，米勒模擬原始大氣實驗有力地證明了在原始地球的自然條件下，無機小分子可以轉化為有機小分子；②1958年，美國生物化學家福克斯將氨基酸混合物傾倒在160℃～200℃的熱砂或粘土上，水分蒸發后，氨基酸濃縮并化合生成類蛋白質分子。這個實驗證明，有機小分子物質經過相互作用可以形成有機大分子。③1924年，前蘇聯生物學家奧巴林提出了團聚體學說，他將明膠(蛋白質)溶液與阿拉伯膠(糖)溶液兩種透明的溶液混合在一起，在顯微鏡下可以看到均勻的溶液中出現了小滴，能表現出簡單的代謝、生長、增殖等生命現象。1960年，福克斯提出了微球體假說，他將干燥的氨基酸粉末混合加熱到170℃持續數小時，直到氨基酸粉末變成黏滯的液體，然后把它放入1%的氯化鈉溶液中，形成了無數微球體。這種微球體可以看成是原始細胞的模型，能表現出很多生命特征。這兩種假說各自都有一定的實驗基礎和理論基礎，可以證明，生物大分子物質可以組成多分子體系。④科學家又猜想，具有多分子體系特點的小滴漂浮在原始海洋中，經歷漫長的演變，它們的結構和功能不斷發展，終于形成了具有原始新陳代謝作用并能進行繁殖的原始生命。這種教學處理較好地揭示了科學發展由表及里的過程，符合學生對某一嶄新科學知識的認知過程。由此，學生建立了這樣的觀念：地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的。

案例中，通過創設豐富的歷史背景，學生沿著科學家的足跡，能較好地理解生命起源思想的形成過程，并從中體驗到科學家的思維方法，形成對科學本質的理解。在凸顯科學方法、培育科學思維能力基礎之上，學生獲得的科學概念是具體、有效的。

4 提供思維材料，豐富邏輯背景，促進概念理解

科學概念需要綜合運用概念、判斷、推理等邏輯思維的基本形式。學生理解概念的過程實際上就是一個嚴密的邏輯思維過程，是一個理性引領下的學習過程。而邏輯背景是引發邏輯思維的任務前提，能顯著影響概念的表征。當年達爾文能提出生物進化論思想，主要依循了英國地質學家查爾斯·賴爾的地質進化論邏輯，即“自然界巨大的改變是由極長期、每日漸變的力量積累之后才產生大變”。因此，當學生在陌生的認知領域缺乏一定的邏輯思路時，教師應該運用先行組織者教學策略認真分析學情，找準學生的“最近發展區”，預先提供合適的邏輯思維背景材料，搭建必要的邏輯支架，引領學生的認知邏輯與知識形成邏輯并行發展，從而提高概念建構的有效性和概念的可理解性。

例如，在“生命的起源”一節教學中，學生對于生命起源的條件由于沒有足夠的知識儲備，也缺乏相應的邏輯依存，如果僅靠“分析想象中的原始地球”這一教學策略，完全是在迎合教材的意圖，被迫接受源于教材的觀點，學生可能會質疑：生命的孕育為什么需要這些條件，而不是其他？為了讓學生準確、合理地理解生命起源的條件，教師在教學設計中，可預先提供下列引導性材料：動物和植物都是有生命的，其基本結構和功能單位都是細胞，科學家發現，所有細胞(不論是動物細胞，還是植物細胞)，都是由2種重要的物質構成的，這就是蛋白質和核酸，并且這些物質的產生需要大量的能量。據此科學事實，學生可推測出，生命的起源不是無中生有，而是類似于生產的過程，需要物質、能量以及一定的場所。這樣，在學生的頭腦中形成了解決陌生領域問題的一般思路。那么，當時的地球環境能提供上述條件嗎？在問題的驅動下，學生就可沿著剛形成的邏輯思路模仿推演，直至達到認知的彼岸。

概念教學本質上是思維的教學，當學科邏輯(反映教材知識演化的發展順序)、認知邏輯(反映學生學習活動的心理順序)、教學邏輯(反映課堂教學流程的時空順序)趨于一致時，就會產生共振效應，有利于學生運用邏輯思維達到對具體對象本質的把握，從而抽象概括出穩固的學科概念。