李紀聰(福建省泉州市培元中學福建泉州 362000)
高中生物復習的概念轉變教學策略初探
李紀聰(福建省泉州市培元中學福建泉州 362000)
總結了高中生物復習時,在前概念檢測的基礎上,通過問題陷阱、直觀教具、精練精講、對比、類比等方式進行概念轉變教學,并進行復習后的概念檢測的實踐嘗試促進學生主動構建新的概念圖示,形成科學概念。
高中生物復習 概念轉變 教學策略
文件編號:1003-7586(2017)01-0020-03
概念學習是高中生物學習的主要內容,是提高學科素養和能力的重要途徑。學習本質就是一個概念轉變的過程,是通過不同的方式,把學生所具有的前概念轉變為科學概念的過程。高中生物教材中涉及的科學概念數量很多,在微觀方面如涉及細胞水平、分子水平的染色體、基因,在宏觀方面如涉及生態系統的物質循環、能量流動等。這些內容對學生來說非常抽象,常缺乏直觀感性的認識。在復習前,有不少學生形成的一些概念是不完整的,甚至是錯誤的。這些前概念的存在無疑會對學生進行生物復習、形成科學的知識網絡產生不利的影響。同時概念的學習也不只是讓學生簡單的記住一些術語或名詞,而是要使學生獲得概念性的理解,提高概念理解的水平,讓學生主動構建新舊知識的聯系,形成新的概念圖示。
高三復習時間緊,但需要復習的概念又非常多。如何在高三復習中有效實現學生的概念轉變?奧蘇伯爾說過:“如果我不得不把教育心理學的所有內容簡約成一條原理的話,我會說:影響學習的最重要的因素是學生已知的內容。弄清了這一點后,進行相應的教學。”因此,高中生物復習的概念轉變策略就是要在前概念檢測的基礎上,通過問題陷阱、直觀教具、精練精講等方式引發學生的認知沖突,通過對比、類比等方式對概念的內涵和外延加以辨析,使學生實現概念轉變;再通過復習后的概念檢測,促進學生主動構建新的概念圖示,形成科學概念。
了解學生的前概念有助于教師選擇正確合理的方法進行更正和改善。在教學中,教師可以采用多種策略去摸清了解學生的前概念。設計問題串、學生板演、組織小組討論等是常見的方式。復習減數分裂的“四分體”的概念時,教師提問:“四分體”含幾條染色體?是四條嗎?“四分體”出現在減數分裂的哪個時期?為什么?復習DNA的結構時,教師要求學生板演DNA的平面結構,及時發現學生存在的問題。
教師還可以借助問卷或概念圖對學生進行前概念的檢測,問卷的內容可以是名詞解釋、選擇題、判斷題等。例如說出染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的定義,比較真核細胞、原核細胞的特點等,選擇題和判斷題可以要求學生寫出做出選擇或判斷的理由。問卷可以是紙質的,也可以是通過軟件生成的電子問卷。問卷的優點是能夠比較全面、準確地檢測學生存在的一些前概念。概念圖檢測宜采用填空型(圖1)。填空型的概念圖是教師從完整的概念圖中刪除某些節點或鏈接,要求學生填充完整。該任務由于其圖中已經呈現了正確概念框架,因此構圖難度較低,適合進行前概念的檢測。概念圖的優點在于能夠檢測學生是否能夠把握知識之間的內在聯系,是否具有科學完整的知識網絡。

圖1 填空型的概念圖
此外,教師還可以通過平時與學生交流訪談、作業批改、試卷講評等方式了解學生存在的前概念。通過檢測,在學生充分暴露前概念的基礎上,教師可根據學生反映出的各種問題,采取不同的策略,實現概念轉變。
2.1 通過問題陷阱引發認知沖突,實現概念轉變
問題陷阱是在學生前概念檢測的基礎上針對學生前概念中的誤區,精心設置一串具有邏輯關系的問題,通過引誘學生“落入陷阱”,產生認知沖突,再將學生從中“救起”或“自救”,進而順利進行有效的概念轉變教學。設計問題陷阱時,要針對學生知識結構中的含糊點、易錯點或盲點,通過教師有意識地針對學生前概念中的誤區,創設不連續途徑,提出有針對性的問題陷阱,使學生產生認知沖突。例如在學習免疫時,教師提出問題:①什么是免疫?
②吃藥后病好了是不是免疫?
③免疫只能針對外來物質嗎?
④外來物質是否都會引起免疫反應?
2.2 通過直觀教具實現概念轉變
直觀教具可以是實物模型、照片、視頻、掛圖、動畫、板圖等。大量研究表明,直觀教具對于學生概念學習具有顯著的促進作用,特別是幫助學生理解一些抽象細微的生物結構、復雜的生命活動過程。
例如在細胞的分裂教學過程中,通過視頻或動畫模擬,學生對分裂過程中染色體的復雜行為就會有比較直觀的印象。在講解玉米的雜交實驗來驗證基因的分離定律,許多學生不清楚玉米植株是什么樣的。觀察教師展示的圖片,學生就清楚玉米的雄花序、雌花序及其著生位置。
在習題的講解中,經常會出現一些學生很陌生的名詞,若教師能采用直觀教具進行教學,會起到事半功倍的效果。例如:為研究種植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產量的影響,研究者選取開花后3天的植株進行處理,從頂部去除不同數量的葉片,每隔13天測定穗位葉的葉綠素含量和光合速率……什么是穗位葉?為什么去除頂部葉片會對穗位葉的葉綠素含量和光合速率產生影響?這些對學生來說都是很抽象的,若教師能出示圖片或板圖,學生就能很好地理解。此外,教師形象生動的比喻、豐富有趣的肢體語言也能很好的促進學生的概念轉變。
2.3 通過精選精講習題,實現概念轉變
復習課上,學生除了要記住相關的概念,還要能在新的情境下靈活運用概念進行正確的答題。復習時一般需要一定的習題訓練。教師一定要精選有一定梯度的習題,要,不能有科學性的錯誤,最好選擇一些高考真題或各地的質檢題。因為高考真題注重核心概念的考查,無科學性問題,可以很好地檢測學生的概念掌握情況。講評典型例題時,教師若能加以延伸拓展,舉一反三,可以加深學生對概念內涵和外延的理解,有效實現概念轉變。例如:(2014.北京,3)比較生物膜和人工膜(雙層磷脂)對多種物質的通透性,結果如圖4所示,據此不能得出的結論是()

圖4 生物膜和人工膜對多種物質的通透性比較
A.生物膜上存在協助H2O通過的物質
B.生物膜對K+、Na+、Cl-的通透性具有選擇性
C.離子以易化(協助)擴散發生通過人工膜
D.分子的大小影響其通過人工膜的擴散速率
參考答案:C。
這道高考題主要涉及物質進出細胞的方式等概念,重點考查學生的獲取信息能力。講評時,教師有必要把每個選項講透,同時可進行一定的拓展,如細胞膜上協助H2O通過的物質是什么?K+、Na+、Cl-進出細胞是不是一定要載體蛋白的協助?
2.4 通過對比、類比、歸納總結等方式實現概念轉變
對比也是進行概念轉變的一種有效途徑,有些生物名詞如細胞液和細胞內液、載體和受體、生長素和生長激素等,不同的名詞只有一字之差,但其含義大不相同,對學生來說又很抽象,常常造成混淆。高三復習時,教師可通過下定義、列表對比等方式進行辨析,使學生實現概念轉變。一些比較復雜的生理過程通過列表對比可以取得較好的效果,如讓學生自主歸納比較減數第一次分裂和減數第二次分裂的一些變化(表1)。

表1 減數第一次分裂和減數第二次分裂比較
由于學生對未復習到的內容遺忘很多,在進行列表對比時,教師最好和已復習的知識進行比較,這樣有助于鞏固學生已有概念,又不至于產生新的困擾。在學習一些比較陌生、抽象的生物概念時,由于學生不易理解,教師可以列舉學生比較熟悉的事物或現象來進行對照學習,通過類比,把抽象的概念形象的表示出來,有助于學生的理解。例如復習“觀察植物細胞有絲分裂”實驗時,教師可以把“解離使細胞相互分離”類比成把一堵墻磚塊與磚塊之間的水泥去掉;酶與底物類比成鑰匙和鎖;細胞類比成工廠等。歸納總結在概念轉變時也是必不可少,如講到模擬實驗時,教師可以把探究細胞表面積與體積的關系、性狀分離比的模擬實驗、建立血糖的調節模型這三個實驗進行比較,通過橫向和縱向比較、歸納總結起到加強前后知識之間的聯系,形成完整的概念圖的作用。
3.1 通過課堂小測、章節知識梳理、畫概念圖等,進行復習后概念檢測
進行概念轉變教學后,學生是不是已經構建起科學概念,有沒有形成知識網絡,還需要通過一定的方式進行檢測。課堂小測可以采用名詞解釋的方式讓學生寫出相關概念的含義,這樣可以方便、及時地檢查學生的掌握情況。對章節知識梳理可以要求學生在每一節或每一章復習之后,最好在不看教材的基礎上回顧章節知識,并直接書寫或采用畫概念圖形式寫在作業本上。教師也可采用開放型的概念圖若畫概念圖,即不給學生任何提示或只給出核心概念,要求學生根據章節知識選定范圍,聯想有關的知識、概念,創造性地制作概念圖。如:請以“蛋白質——生命活動的承擔者”為主題,繪制一張概念圖,用以表明教材中與蛋白質相關的所有生物學知識。繪制后,教師要求學生相互檢查,展示優秀的概念圖作品,這樣既能檢查學生的掌握情況,又能起到鼓勵作用。
3.2 通過變式訓練、學生說題等,進行復習后概念檢測
檢查學生是否真正掌握科學概念,是否還存在一些錯誤的前概念,要看學生是否能夠在新情境下運用所學概念進行正確答題。因此,教師應盡量選擇一些比較新穎的試題進行課后訓練。講評時,教師可要求學生說出選擇判斷的依據,甚至可以嘗試讓學生來講解部分試題。這樣可以很清楚地知道學生在復習后還存在哪些前概念、學生的解題上存在哪些誤區,以便在以后的復習中進行糾正。
生物學概念轉變教學是培養學生科學探究和理性思維的重要途徑,讓學生建構科學概念形成正確的知識網絡也是高三復習的基本要求。因此在高三生物復習中,教師通過提問、小組討論匯報等多種教學策略摸清學生的前概念,選擇有效的策略進行概念轉變教學,最后,教師通過學生構建概念圖、變式訓練等,引導學生對剛學的概念進行檢驗和總結,是實現概念轉變的基本模式。在這個過程中,教師要有寬容的心態,就算學生的前概念在教師看來是非常離奇的,與預期相差甚遠,也要持欣賞的態度。否則教師的言語不慎可能會打壓、甚至是傷害學生表達自己想法的勇氣。對于不同概念、甚至同一概念,教師都可以采取不同的策略去進行概念轉變,以加深學生對概念的理解。當然,教師還應該認識到前概念具有相當的頑固性。教師在概念轉變教學中,要自我觀察、反思和總結,適時進行調整,保證生物概念的復習順利高效地完成。
G633.91
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本文是2015年度福建省普通教育教學研究室基礎教育課程教學研究立項課題(課題編號為MJYKT2015-122)的研究成果。