淺析高中生物課堂中前概念的轉(zhuǎn)化

摘 要：學(xué)生在過去的學(xué)習(xí)和日常生活中已經(jīng)積累并形成了自己對各種事物或現(xiàn)象的看法，這就是前科學(xué)概念，簡稱前概念。本文簡要分析生物教學(xué)中前概念的類型及其對建構(gòu)科學(xué)概念的影響，并以學(xué)生前概念為起點(diǎn)，闡述教師如何采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，提高高中生物課堂中的科學(xué)概念教學(xué)的實(shí)效。

關(guān)鍵詞：高中生物;前概念;轉(zhuǎn)化;科學(xué)概念;教學(xué)策略

前科學(xué)概念，簡稱前概念，是指學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中與科學(xué)概念不盡一致的經(jīng)驗或看法。[1]顯然，這些前概念會影響科學(xué)概念的建構(gòu)。所以，在高中生物課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該關(guān)注和研究前概念。

一、前概念的類型及其對學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念的影響

（一）正確的前概念，幫助認(rèn)知同化[2]

正確的前概念，是與科學(xué)概念相同的，但這種相同是停留在表面上，沒有深入到概念的本質(zhì)。所謂“跳一跳即可摘到果實(shí)”。這種正確的前概念，可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念的基礎(chǔ)和臺階。如生活中通過觀察生物的生長繁殖，動物的攝食排泄排遺，向日葵的花盤朝著太陽轉(zhuǎn)，含羞草葉受碰觸即合攏等現(xiàn)象幫助學(xué)生理解并歸納出生物的基本特征，促成“生物”這一概念教學(xué)。再如，生活經(jīng)驗讓學(xué)生明白木材燃燒剩下一堆灰燼這一事實(shí)，教學(xué)過程中可以利用這一事實(shí)幫助學(xué)生理解“有機(jī)物”和“無機(jī)鹽”這兩個概念。因此，正確的前概念，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的同化。

（二）不正確的前概念，妨礙認(rèn)知的順應(yīng)

有些前概念是不正確的，包括模糊不清的，片面的，明顯有誤的。[4]不正確的前概念使得學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法同化新的認(rèn)知體系，勢必阻礙科學(xué)概念認(rèn)知的順應(yīng)。如主動運(yùn)輸不需要載體和能量，人不能進(jìn)行無氧呼吸，葡萄糖是直接的能源物質(zhì)，只有光合作用能制造有機(jī)物等。這些不正確的前概念，則易妨礙認(rèn)知的順應(yīng)。[3]

二、在高中生物課堂中，轉(zhuǎn)化前概念的教學(xué)策略

（一）適當(dāng)開展實(shí)驗，水到渠成地轉(zhuǎn)化前概念，構(gòu)建科學(xué)概念。

通過實(shí)驗而來的記憶是最深刻的。所以，教師在教學(xué)過程中，適當(dāng)開展實(shí)驗，包括教師演示實(shí)驗和學(xué)生分組實(shí)驗，打消學(xué)生的疑惑，把前概念同化或順應(yīng)為科學(xué)概念。如在學(xué)習(xí)“滲透作用”這一概念時，單純的介紹滲透作用，對學(xué)生而言，枯燥又不好理解。若把課本中滲透現(xiàn)象示意圖轉(zhuǎn)化為真實(shí)的演示實(shí)驗，教師展示兩個實(shí)驗裝置：一個是剛剛完成的滲透裝置，漏斗內(nèi)外的液面幾乎持平，另一個是一個小時前做好的滲透裝置，漏斗內(nèi)的液面明顯升高（注：這個實(shí)驗中的半透膜玻璃紙不易獲取可以用雞蛋蛋殼內(nèi)膜代替）。通過兩個實(shí)驗裝置的實(shí)驗現(xiàn)象的對比，學(xué)生就比較容易接受和理解“滲透作用”的概念。而且這樣形成的記憶也更深刻。再如植物細(xì)胞的吸水和失水這個探究實(shí)驗，讓學(xué)生動手操作并完成實(shí)驗，學(xué)生就容易理解“質(zhì)壁分離”和“質(zhì)壁分離復(fù)原”這兩個概念。實(shí)驗而來結(jié)果是最具有說服力，否則任何講解都是蒼白無力。正如“我聽了，就忘了;我看了，就相信了;我做了，就理解了”。

（二）設(shè)置問題情境，探查學(xué)生的前概念，引發(fā)認(rèn)知沖突。

教師可設(shè)置問題情境，探查學(xué)生的前概念，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生思考并通過判斷、分析、綜合、歸納等思維活動，最后建構(gòu)出科學(xué)概念。

如學(xué)習(xí)滲透作用這個概念，教師可以根據(jù)演示實(shí)驗，顧到學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”層層設(shè)置問題情境，讓學(xué)生“跳一跳就能摘到果實(shí)”。

1.大家看現(xiàn)在液面發(fā)生了什么變化？液面上升。

2.那這里液面上升，是什么物質(zhì)跑進(jìn)去？燒杯中的水進(jìn)入漏斗。

3.燒杯中的水可透過半透膜進(jìn)入漏斗，那漏斗中的水可不可以透過半透膜進(jìn)入燒杯？可以。

4.那為什么漏斗內(nèi)的液面會上升？

由此引出滲透作用的概念。接著教師繼續(xù)設(shè)問。

5.滲透作用的發(fā)生必需的條件有哪些？教師可提示學(xué)生，根據(jù)課本問題探討中的第2個和第3個問題這兩個問題來思考。

師生共同歸納出滲透作用的發(fā)生必備的兩個條件。這樣拔高學(xué)生對“滲透作用”這一概念內(nèi)涵的認(rèn)識。

最后再通過設(shè)置問題情境檢測學(xué)生對這個概念掌握的程度。

6.如果我把燒杯和漏斗中的溶液對調(diào)，也就是說，漏斗里盛放的是清水，燒杯中盛放的是蔗糖溶液，那會觀察到什么現(xiàn)象呢？

學(xué)習(xí)是以思考為過程。教師通過設(shè)置問題情境，讓學(xué)生在思考中，逐步學(xué)會學(xué)習(xí)。

（三）從科學(xué)史實(shí)出發(fā)，跟隨科學(xué)家的研究足跡，糾正前概念、獲取科學(xué)概念。

如在學(xué)習(xí)“光合作用”這個概念時，若單純講授“光合作用”的概念勢必枯燥，而且這種強(qiáng)加給的概念，學(xué)生印象不深刻，甚至容易被前概念重新取代。教師可以利用科學(xué)史教學(xué)，從生活現(xiàn)象出發(fā)，向科學(xué)家那樣思考，發(fā)現(xiàn)認(rèn)知的沖突，提出假設(shè)，并用實(shí)驗檢驗假設(shè)是否成立，學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式，學(xué)習(xí)科學(xué)家解決問題的方法，逐步構(gòu)建出“光合作用”的概念。這種知其所以然而建構(gòu)的科學(xué)概念就比較深刻、長久、穩(wěn)固存在學(xué)生的認(rèn)知圖式中。這就是所謂的授之以漁，而非授之以魚。科學(xué)史是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的很好素材和有效途徑。所以，教師在實(shí)際教學(xué)過程，應(yīng)重視并利用課本中的科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，必要時可適當(dāng)補(bǔ)充一些課本里沒有提到但卻很經(jīng)典的實(shí)驗。如學(xué)習(xí)光合作用的探究歷程這一部分內(nèi)容時，教師教學(xué)過程中可增加亞里士多德的觀點(diǎn)、海爾蒙特的實(shí)驗、索蘇而的測定等，使整個光合作用探究歷程更加清晰，幫助學(xué)生理解并建構(gòu)科學(xué)概念。

（四）通過建構(gòu)模型，化繁為簡，直觀明了，獲取和鞏固科學(xué)概念。

學(xué)生前概念出現(xiàn)錯誤有時候是由于概念的抽象性、微觀性造成的。所以在教學(xué)活動中，嘗試讓學(xué)生建構(gòu)模型，把微觀的事物建構(gòu)成直觀明了的模型。在建模中，學(xué)生認(rèn)知上產(chǎn)生的沖突，水到渠成糾正錯誤的前概念，獲取和鞏固科學(xué)概念。如在學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)“同源染色體”時，可嘗試讓學(xué)生建構(gòu)同源染色體的物理模型。讓學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的材料的相關(guān)材料如：2種不同顏色的細(xì)繩、橡皮泥、剪刀等，當(dāng)堂制作出一對復(fù)制后的同源染色體。[4]完成后展示，教師點(diǎn)評并點(diǎn)撥：繩子不同顏色所代表的含義是什么，為什么長短必須一致，著絲點(diǎn)上的兩條姐妹染色單體，顏色要一樣嗎？從而獲取和鞏固“同源染色體”這一概念。通過對制作好模型的觀察思考，進(jìn)一步理解“聯(lián)會”、“四分體”等概念。[5]

再如，學(xué)習(xí)了基因和染色體的關(guān)系、基因的本質(zhì)、基因的表達(dá)后，可以讓學(xué)生嘗試完成如下的概念圖，通過把染色體、同源染色體、DNA、蛋白質(zhì)、基因、脫氧核苷酸、等位基因、性狀、相對性狀等相關(guān)概念進(jìn)行整合，幫助學(xué)生分析各個概念之間的關(guān)系，從本質(zhì)上理解概念，使學(xué)生在腦海里形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)體系。

結(jié)束語

我們知道，備課要備兩邊，一邊是教材分析，一邊是學(xué)情分析。教材分析通常都能夠做得細(xì)致入微，但對學(xué)情分析卻一直是個薄弱環(huán)節(jié)。學(xué)生的前概念，是學(xué)情分析的一個重要方面。所以，在高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)關(guān)注和研究前概念，善于利用前概念，采取合適的教學(xué)策略，從而提高科學(xué)概念教學(xué)的實(shí)效。[1]

參考文獻(xiàn)

[1]趙世麗.前概念對生物概念學(xué)習(xí)的影響及其轉(zhuǎn)化策略的研究[D].東北師范大學(xué)，2013：13

[2]司繼偉.青少年心理學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2010：84.

[3]鄭挺誼.生物學(xué)習(xí)中前概念的順應(yīng)與轉(zhuǎn)化[J].中學(xué)生物學(xué)，2015，31（4）：26-27.

[4]陳凡.染色體教具的制作及在教學(xué)中的使用[J].生物學(xué)教學(xué)，1998（3）：17-18

[5]林丹.模型方法在高中生物教學(xué)中的實(shí)踐研究[D].福建師范大學(xué)，2013：17.

作者簡介：戴慧君.出生年：1987，性別：女，學(xué)歷：研究生，職稱：一級教師，單位：福建省莆田市仙游第一中學(xué)