淺議高中生物學前概念的揭示與轉化

許芝琳　蔣繼宏

摘要：建構主義認為，教學應該關注學生的已有知識經驗，這就是學生的前概念。由于前概念的頑固性及內隱形，前概念的存在會影響概念教學的正常進行。新課標中也提出，要關注學生頭腦中的已有概念，所以，采取有效措施和方法調查學生的前概念并且進行有效轉化是概念教學的重要環節。本文提出幾種揭示及轉化生物學前概念的方法，希望可以為一線生物教師的概念教學提供參考。

關鍵詞：前概念;揭示;前概念轉化;高中生物

學生不是“一張任意圖畫的白紙”，學生基于對客觀事物的觀察，基于自身的知識經驗，產生了對事物的感性認識，形成了前概念。前概念是學生在走進課堂之前，就已經具有的相關知識，但是這些知識大多缺乏科學性、嚴謹性和真理性。教學應該關注現有經驗和已有想法，幫助學生建立現有日常概念與科學概念之間的聯系，幫助學生轉化前概念。只有確定了學生的前概念，教師才能對癥下藥，有針對性地進行教學設計，從而更好地促進學生轉變認知結構，構建科學概念。教學中，教師可以采取多種行之有效的方法，調查學生的前概念，轉化學生的前概念，進行有效的概念教學。

一、 揭示生物學前概念的方法

揭示前概念是概念教學的重要環節，有效獲取學生的前概念，讓課堂教學事半功倍。揭示前概念的方法有很多，各有利弊，如何將各種方法有效結合，全面、正確地獲取學生的前概念，則是需要研究的重點。以下筆者提出了幾種揭示學生前概念的方法以及案例，希望可以為有效探究學生前概念提供參考。

（一）問卷調查法

問卷調查法可以在較短時間內調查大量學生，并且能夠進行定量分析，是揭示學生前概念的有效方法之一。問卷的形式可以為選擇、判斷或是開放式題型。問卷形式可分為傳統題型和二段式題型。

1. 傳統題型調查問卷

傳統題型是一種客觀性的測試題，包括題目及選項，調查者能夠在較短時間內選出答案，并且，他有明確的答案以及評分標準，便于研究者后續進行分析。然而，固定的選項有時無法反映調查者心中的真實想法，具有一定的制約性。具體案例如下：

例：單性植物花器官會退化，這屬于（）

A. 細胞壞死B. 細胞衰老

C. 細胞凋亡D. 細胞分化

2. 二段式題型調查問卷

為彌補傳統題型調查的不全面，不徹底，在此基礎上，將題目分為兩段，第一段為判斷或選擇，第二段為對選擇理由的說明，從而能夠更加充分的表達調查者的想法。

例：綠色植物在光下能進行的生命活動是（）

①光合作用②呼吸作用③蒸騰作用④吸收水和無機鹽

A. ①B. ①②③C. ①③④D. ①②③④

您這樣選擇的理由是什么？請說明。

但是，由于學生前概念具有內隱性的特點，學生有時無法準確表達出自己選擇的理由，也無法明確說出自己的前概念。另外有一種形式的二段式檢驗是在第二段中，教師適當地提供一些可供選擇的原因，學生也可以進行補充，但是這種方法需要教師對學生的前概念有一定的了解，對教師的要求較高。所以這兩種形式都存在一些弊端，若要深入、準確揭示學生的生物學前概念，需要與其他方法相結合。

（二）訪談法

訪談法是研究者根據訪談提綱與調查者面對面交流的一種調查方法。通過深入提問，進行追問，彌補了問卷調查不全面的問題。訪談法可以與問卷調查相結合，可在問卷調查前進行學生訪談，了解學生對某些知識點的認識，初步了解學生的前概念，為問卷的編制提供參考。也可在研究者分析問卷過后，有選擇性地與學生進行深入訪談，可以更為深刻地認識學生前概念，獲得代表性的案例。在對話訪談過程中，通過分析學生的語言表達，可以進一步明確前概念的特點以及來源。在筆者采用二段式診斷檢測的方法調查學生的前概念，對問卷進行梳理分析后發現，學生在填寫時，常會出現不認真或是表達不清楚的情況，所以，進一步的訪談可以更清晰明確地調查問卷中獲得的模糊信息，讓前概念的揭示更加準確、明了。

針對“ATP”這一概念，筆者設計了如下二段式檢測試題：

螢火蟲發光、電鰻放電以及人體的各項生命活動，為其直接提供能量的是（）

A. 葡萄糖B. 脂肪C. ATP

您這樣選擇的理由是什么？請說明。

分析學生的回答后發現，有的學生選擇正確，但是卻給出了ATP是能量的理由。所以，筆者選取了其中一位學生，進行了訪談，訪談內容具體如下。

師：你是怎么理解“直接能源物質”的呢？

生：這些生命活動都需要能量，我覺得只有能量才能維持生命活動。

師：那你覺得ATP是一種“能量”嗎？

生：是的。

師：為什么呢？

生：因為我知道糖類經過消化吸收，轉化利用會產生ATP，以提供能量，所以我覺得ATP就是能量。

（三）概念圖

概念圖是表示知識與知識間的相互關系的概念網絡，反映了不同命題間或不同概念間的邏輯關系。課前，在提前預習的基礎上，要求學生繪制概念圖，剖析學生的知識結構，找出學生在知識體系間的問題和薄弱環節，為概念教學奠定基礎。課后，概念圖可以作為一種評價方式，從學生的概念圖中能分析出他們對相關內容的掌握情況以及思維特點，找到學生思維體系中的弱點，及時進行補充教學，完善概念建構。學生在構建概念圖的過程中，將碎片化與抽象化的知識聯系起來，用可視化的圖示表征概念間的邏輯關系，能夠培養學生的信息加工能力，有助于科學思維的發展。

（四）直接提問法

教師在課堂教學的過程中可以隨時隨地對學生進行觀察，對學生的反應及學習狀況進行評價。在課堂上，教師可以采取提問的方法，獲得學生的前概念。通過集體提問，可以獲得學生對生物學概念認識的整體水平;通過個別提問，可以獲得前概念的特殊案例，也可以深入了解學生的前概念水平。

使用提問法揭示學生的前概念通常應用于導入環節。比如，在學習“光合色素的提取與分離”時，通過以下問題調查學生對光合色素的前概念。“綠葉中有哪些色素呢？”“樹葉到秋天變黃，其中的色素有什么變化？”“楓葉為什么是紅色的？”“花也是有顏色的，其中的色素也是光合色素嗎？”

二、 轉化生物學前概念的策略

根據概念轉變理論，學習就是原有概念的轉變、發展與完善。揭示學生的前概念是概念教學的前提，轉化學生的前概念才是重要環節。

（一）通過多種方法引發認知沖突

引發認知沖突是轉化學生前概念的重要前提。教師可以采用課前提問、視頻、圖片、材料和小組討論等方法引發學生的認知沖突。如今，培養學科核心素養，實現全面發展成為生物學科教學的最終目標，結合生物學科的特性，通過探究性實驗，學生直觀感受實驗現象，不僅可以實現認知沖突，還可以培養學生的科學探究和科學思維能力，讓生物學科核心素養落地生根。

（二）多種方法促進學生接納科學概念

認知主義認為，學習是在意識到原有認知結構的不足，主動改變認知結構，接納新知識，完善認知系統的過程。教師可以采取多種方法幫助學生實現認知順應，接納科學概念。

生物是一門處于不斷發展的科學，科學史是生物學教學的重要教學策略。帶領學生重走科學史，體會科學發展和概念完善的過程，學生能從科學史材料中獲得生物學知識，也能讓學生領悟到科學家的觀點以及科學態度，在轉化前概念的同時，也能培養科學思維以及科學探究的能力。對跨學科知識的補充也是實現認知順應的重要方法，學生部分前概念來源于跨學科知識的缺失，教師在課堂上適當補充跨學科知識，如化學、地理等，可以補充學生認知系統薄弱甚至缺失的部分，有利于學生接納科學概念，推進認知順應，實現前概念轉化。

（三）督促學生進行反饋

由于前概念的頑固性，如果學生對概念把握得不夠透徹，前概念就可能復現。所以，教師在概念教學之后，要及時采取各種措施幫助反饋學習結果，以便教師補救概念教學的薄弱環節。結合時代發展對學生的要求，學生需要有將知識融會貫通的能力，具有高階的科學思維。所以，開放性的作業成了一種有效的評價方式，不僅能夠評價學生對單點知識的掌握情況，還可以評價學生的創造性思維。另外，概念圖也是學生反饋的有效手段，它不僅能體現學生知識網絡，還體現了學生思維加工的過程，反映出學生認知結構的薄弱環節。

（四）優化教學環節，避免錯誤概念

有時，前概念的產生是由于學生難以接受抽象的科學概念。這種情況是可以避免的。教師可以選擇恰當的教學方法，將前概念的產生止于萌芽。比如，在學習“基因控制蛋白質的合成”時，使用模型與建模的方法，建構轉錄與翻譯的過程，學生在動手操作的過程中，可以領會抽象概念，培養科學思維。

另外，教師的語言也可能會造成學生的前概念。教學過程中，教師應該注意語言表達的嚴謹性和科學性。比如，在學習呼吸作用時，教師強調：光合作用的進行必須要有光照，細胞呼吸不需要光照。學生可能會理解成：細胞呼吸不能有光照。

三、 結語

學生能否在課堂上實現前概念的轉化，建立科學概念，完善認識結構，能夠在日常生活中使用科學概念解決實際問題，是概念教學的重要內容。重視學生的前概念是高效概念教學的關鍵。生物教師應該采取有效方法揭示學生的前概念，以前概念為出發點，使用相關教學策略轉化前概念，發展科學思維，形成生命觀念，構建生物學科核心素養，構建概念教學的優勢。

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作者簡介：

許芝琳，蔣繼宏，江蘇省徐州市，江蘇師范大學生命科學學院。