借助多元表征 優化概念教學

陸茜

[摘 要]將多元表征理論滲透到初中生物概念教學中，引導學生在學習的過程中學會選擇、使用與轉化各種表征，有利于學生根據實際情況，建構、解釋、理解和鞏固概念，并在尋找新舊概念之間聯系的基礎上掌握和應用概念。

[關鍵詞]多元表征;初中生物學;概念教學

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）29-0092-03

“表征”的含義是用某種形式，將一種事物、想法或知識表現出來，它可以是客觀事物的反映，也可以是心理活動進一步加工的對象。綜上，同一個概念，會有不同的表征形式，當然，對于獨立個體的學生，也會習慣使用不同的表征形式。

“概念”是指對事物的抽象或概括。在生物學中，概念是生物學課程內容的基本組成，包括對生命基本現象和生命活動規律的理解和解釋，是學生學習生物學及相關科學的重要支撐。概念教學是生物學教學中的一項重要內容，有效的教學方法是利用學生認知中熟悉的典型實例，提供豐富的學習素材，引導學生在活動體驗中逐步建構、理解概念，這與“多元表征”的教學理念相契合。

多元表征指一個對象可以有多重表征形式，同一個概念、定理、法則、原理、結論能用多種語言、多種形式、多個變式加以表征，則能加深對知識的理解和應用。生物學概念教學本質上是一個探究的過程，它包括概念的來源、形成以及實質性內涵的探究過程。下面以《血液與血型》（第2課時）的教學為例，淺談借助多元表征優化概念教學的策略。

《血液與血型》（第2課時）是蘇教版生物學教材七年級下冊第十章第一節的內容，在學習本課之前，學生已經了解了人體血液的組成和功能，初步知道人體的血型及其鑒定方法，本節課旨在通過介紹血型鑒定的原理，讓學生從中體會輸血的原則——同型血相輸，并關注自愿無償獻血。

一、借助多元表征，建構概念

新課講授時，第一步是要對知識內容進行表征，如果新授知識與學生原有的認知結構之間不存在矛盾，就可以通過同化的方式將新知識納入學生原有的認知結構中。

本節課要向學生介紹人體血型和血型鑒定的方法。人類的紅細胞含有兩種凝集原，分別為凝集原A和凝集原B。在人類的ABO血型中，紅細胞表面的凝集原不同，血型也不同。紅細胞表面只有凝集原A的是A型血，其血清中有抗B凝集素;紅細胞表面只有凝集原B的是B型血，其血清中有抗A凝集素;紅細胞表面A、B兩種凝集原都有的是AB型血，其血清中無抗A、抗B凝集素;紅細胞表面A、B兩種凝集原皆無的是O型血，其血清中抗A、抗B凝集素皆有。

為了幫助學生建構此概念，并為之后的血型鑒定原理知識打下基礎，設計利用模型表征，制作凝集原A、凝集原B、紅細胞三個簡單的模型，將其進行不同組合，形象展示四類血型紅細胞表面的凝集原特點，促進學生輕松理解。

科學思維是生物學科的核心素養，平時的教學中教師要指導學生建構概念體系，在建構概念的同時培養學生的科學思維。對于多元表征，需要教師對知識的核心本質內涵進行深入的研究，運用開放性的思維廣泛地開發出多樣化的表征方式。

二、借助多元表征，解釋概念

每種表征形式都具有自己獨特的優缺點。例如，圖形表征直觀可視，但有時不太準確;符號表征簡潔準確，但有時不夠直觀。因此，單一形式的表征很難將某一個概念全方位地表述準確。多元表征關鍵在“多元”，通過利用多種不同的表征形式，多角度地對概念教學進行刻畫，解釋概念。

“血型鑒定”是本節課的重點知識，醫院常用A型標準血清與B型標準血清進行血型鑒定。如果某人的血液只與B型標準血清發生凝集反應，那么血型就是A型血。如果只與A型標準血清發生凝集反應就是B型血。如果與A型標準血清和B型標準血清都發生凝集反應，那么就是AB型血。如果與A型標準血清和B型標準血清都沒有發生凝集反應，那么就是O型血。

教材中利用模擬實驗的方式：硝酸鉛（模擬A型血）、硝酸鋇（模擬B型血）、蒸餾水（模擬O型血）、硝酸鉛與硝酸鋇等量混合（模擬AB型血）、硝酸銀（模擬A型血清）、碘化鈉（模擬B型血清），讓學生觀察以上這些藥劑之間的化學反應現象，體現凝集現象和無凝集現象。

此種表征方法，在實際操作中往往會因為配制藥劑的濃度等因素造成現象不明顯，很多時候學生只能通過觀看模式圖體會凝集現象和無凝集現象。“不同的表征將導致不同的思維方式”，所以教師在教學實踐中不僅要帶領學生在解決問題的過程中選擇、實踐與轉化各種表征，還要讓學生體會在概念的不同表征之間互譯，溝通知識之間的聯系。

因此對于該知識點，課堂教學中在原來的表征基礎上又增加了另一種表征，將現實中人的血液與兩種標準血清相遇后的凝集現象與無凝集現象的照片直接展示在學生面前，請他們根據現象進行血型的判斷，分析現象背后的原理，并將原理進行實際應用：輸血中，如果血型不合，輸入的紅細胞將發生凝集，會導致血管阻塞和血管內大量溶血，后果嚴重，所以在輸血前一定要進行血型鑒定。正常情況下，只有ABO血型相同者才可以相互輸血。這樣一組表征間的多元使用，使概念得以解釋，拓寬了學生的視野，提升了他們的思維。

表征教學是指教師與學生在課堂上所使用的幫助他們解釋概念、關系或關聯以及解題的表達。一個好的探究活動需要利用多元表征，多元表征有利于從各個側面反映事物并綜合展現整體概貌，每個表征對概念的理解都有所貢獻。

三、借助多元表征，深化概念

多元表征理論指出，“變化”是認識的手段之一，這樣有利于學生更好地認識概念或問題的本質。對于一些概念，學生已有一些知識和經驗，教師可以在此基礎上利用學生已有的知識和經驗使得相應概念的嚴格定義變得豐富和生動起來。教師可以采用多元化表征的方式去對問題和概念進行深化，從而減少學生的認知負荷，減輕學生的學習負擔。

課本中提到“1997年，我國頒布實施了《中華人民共和國獻血法》，以法律的形式規定了實行無償獻血的制度”。提到獻血，有些人心存恐懼，擔心獻血之后對身體有傷害，其實一般情況下，人體一次失血量不超過血液總量的10%（400 mL），對人體的影響不大。為了科學形象地傳遞給學生這個知識，可以利用多元表征。

針對該知識點，教學中教師可設計利用多元表征的思想，以學生非常熟悉的罐裝可口可樂（330 mL）為表征形式。一位成年人全身的血量=體重（kg） × 7～8%，以一位體重為60千克的成人為例，他全身血量大約有4.2～4.8 L，也就是大約15罐可口可樂。然而一次獻血量大約200～400 mL，也就是一罐可口可樂的量。1罐與15罐，直觀體現兩者差距，幫助學生消除恐懼心理。

每個學生都是一個獨立的個體，不同的個體對概念定義有個性化的理解或表述，因此對某個概念的表征，也會有不同的選擇。因此，教師在教學中要尊重每一個學生的獨特性，在多元表征中培養學生的自主學習能力，提升學生的思維品質。教師在教學中運用多元表征，通過不同表征形式的對照，幫助學生更好地理解各種表征的特性，從而深化概念。

四、借助多元表征，鞏固概念

認識論的觀點告訴我們，概念掌握的最佳狀態是在概念體系中完成的。布魯納說：“獲得的知識，如果沒有完滿的結構把它連在一起，那是一種多半會被遺忘的知識，一串不連貫的論據在記憶中僅有短促得可憐的壽命。”因此，在本節課的最后環節，需要尋找一種合適的表征，將一系列的概念進行整合并實際應用，這樣才能形成良好的認知結構。

本節課中的“自愿無償獻血”在現實生活中離學生還是有一段距離。因此，在教學中除了結合教學素材宣傳《中華人民共和國獻血法》和簡單介紹義務獻血的流程，還增加了一個重要的表征——視頻表征：將新冠肺炎疫情下本校教師積極參與義務獻血，為抗疫貢獻自己的一分力量的過程制作成視頻，視頻中完整呈現血型鑒定環節，請學生根據視頻中血液與A型標準血清和B型標準血清的反應現象來判斷某個老師的血型。該環節是對本節課血型鑒定知識的檢測，改變以往利用習題檢測的方式，有效激發學生的學習興趣，引導學生積極思考，潛移默化中起到了鞏固概念的作用。同時通過視頻表征，使學生直觀看到自己的老師就是這樣積極參與義務獻血的，原來義務獻血就在自己身邊，增強學生的社會責任感。

多元表征理論建議在概念教學中使用多元表征，例如符號表征、語言表征、操作表征、情境表征、圖形表征等，學生在表征的不同形式之間建立充分的聯系，并能根據需要與情境做出靈活的轉換。

總之，不同的表征將導致不同的思維方式。在教學實踐中教師不僅要引導學生學會在解決問題的過程中選擇、使用與轉化各種表征，還要根據學生的實際情況，引導他們理解概念，并在新知識與原有知識之間建立聯系，從而有效掌握和應用概念，并且幫助學生在概念的不同表征之間建立聯系。

生物學教學始終圍繞生物學概念來組織并開展，有助于學生對知識的深入理解和實踐應用。教師需要不斷地鉆研，尋找適合不同學生的教學方法，幫助他們提高學習效率，積極參與到學習之中。因此，借助多元表征來優化生物學概念教學，為生物學概念教學提出可借鑒性的策略和路徑，有利于提升生物學教學質量、提高生物學教師科研水平以及發展學生的生物學學科核心素養。

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（責任編輯 黃春香）