理解生物學概念重在建立恰當的心理表征

黃瑋

著名認知心理學家安德森認為：“通過多種方式應用我們從自己的經驗中獲得的知識，認知才得以進行。理解知識如何應用的前提是理解它如何在人腦中表征的。”因此，恰當的概念表征對生物學概念的理解至關重要。

1 恰當的概念表征對概念學習的影響

概念表征是概念在人腦中的存儲和組織形式，即概念在人腦中的呈現方式。就生物學概念的學習而言，不能只停留在對概念的形式定義進行機械灌輸，而要讓學生圍繞概念建立恰當的心理表征，從而理解和靈活運用概念。因此建立恰當的心理表征是生物學概念理解的核心和關鍵。如“穩態”概念，因其含有的特征很多，故“穩態”概念的復雜特征導致學生很難理解該概念。其實，理解穩態的關鍵是理解“相對穩定”的特征，是在不斷調節中所達到的一種動態平衡，如果能讓學生建立起“相對穩定”的心理表征，就能輕而易舉地理解該概念。

2 概念表征的方式

中學教科書中的生物學概念很多，教師要針對不同生物學概念的特點，采用不同的概念表征形式。

2.1 言語表征

言語表征是生物學知識表征的主要形式，其基本單位為命題。命題具有抽象性，一個命題相當于頭腦中的一個觀點。因此，教師在教學中要促使學生理解概念的抽象特征，而不是僅僅理解概念的字面含義。例如，群落是：同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群的集合。要理解這一概念，應掌握幾點：

（1） 群落有一定的范圍，如一個水池、一片草原或一片森林等；

（2） 群落包括各種生物，包括這個區域內的各種植物、動物和微生物；

（3） 群落指的是集合，不是一定空間內各種生物的簡單組合，而是通過種內關系和種間關系相互影響、相互制約而形成的有機整體；

（4） 隨著時間的推移，群落內種群的種類和數量會發生改變。

進行言語表征時，為了縮小記憶的空間，教師可以讓學生找出其中的關鍵詞，根據關鍵詞回憶該概念。如群落定義中的關鍵詞就是“一定”“各種”“集合”。

2.2 原理定向表征

原理定向表征就是根據生物學原理、定理、規則等對生物學概念進行表征。這種表征方式來源于奧蘇貝爾提出的“先行組織者”，即在學習新概念之前，先給學生呈現與新概念相聯系的引導性知識，為新概念的學習提供支架。這樣，可以大大簡化概念理解的難度，使新概念的學習更為有效（表1）。

2.3 表象表征

一切動植物都由細胞和細胞產物構成，細胞是非常微小的，而細胞的基本結構和組成細胞的分子更加微小。因此，宏觀的生物學現象往往需要從微觀的過程來解釋。而由感知宏觀現象過渡到理解微觀的過程，往往是學生學習的難點。教學中怎樣解決這一難題呢？只要教師采用合理的途徑（表2），讓學生形成恰當的表象表征，就可以促進學生對概念的理解。

表象表征不僅可以激發學生學習的興趣，節省記憶的儲存空間，還可以促進對概念的微觀理解。因此，在教學中教師要注意采用直觀的方式，使學生形成合理的表象表征。值得一提的是，采用圖表、模型等表象和真實情景還是有差異的，教師要注意讓學生了解真實情景和表象表征的不同。

2.4 概念網絡表征

腦科學研究表明，貯存在人腦中的各種信息并非孤立的堆積，而是分享同一主題各種信息的相互聯系，形成信息網絡。中學生物學概念多而分散，學生往往感到難學。教學中，教師要注意把相關的概念網絡化、系統化、規律化，使概念與概念之間建立起實質性的聯系。例如，基因突變為生物進化提供了原材料，它們之間的關系可以構建成概念網絡圖（圖1）。

概念網絡表征不僅有利于學生的理解記憶，同時有利于知識的提取。教學中，教師要注意引導學生進行歸納整理，明確各概念之間的相互聯系，促進所學概念的網絡化；同時要注意將所學新知識與原有知識進行聯系，將新知識納入原有知識體系。

2.5 圖式表征

圖式是人腦中有組織的知識結構，涉及人對某一范疇的事物典型特征及關系的抽象，是一種包含了客觀環境和事件一般信息的知識結構。在生物學知識中，整塊的知識是以圖式的形式進行表征的。圖式表征既可能含有命題、符號及表象表征，也可能含有言語信息網絡表征，甚至還可以含有小的圖式，是一種綜合性的表征（圖2）。

利用圖式表征可以使知識識網絡化、層次化，從而使知識間的聯系更加緊密，同時節省儲存空間，更重要的是可以促進推論，由已知的知識推測未知的知識，對生物學概念的教學意義重大。

總之，不同的概念在人腦中貯存方式不同，教師要在教學中認識到各種概念的特征，運用恰當的概念表征，將教材“靜態”知識動態化、文字知識圖像化、抽象知識具體化，努力使學生能更好地理解概念，并能在實際運用中順利提取概念。值得一提的是，以上各種表征方式并不是孤立的，對同一個概念，可以同時采用多種表征方式。

參考文獻：

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