讓學生掌握主動權

摘 要：在中學生物教學中，前概念在學生的頭腦中留下了深刻的印象，對學生形成與掌握生物科學概念產生了極大的影響。文章通過闡述什么是概念轉變，以及分析中學生前概念的特點，結合生物教學實踐，初探教師如何幫助學生有效地“豐富”和“修正”前概念，建構生物科學概念的策略。本文主要對由引發認知沖突來進行生物概念轉變教學的策略進行初探。

關鍵詞：前概念 錯誤概念 概念轉變 生物教學

一、什么是概念轉變

在生物學習中，生物知識主要是由概念和概念所組成的系統構成的，掌握了概念才能進一步形成某方面的技能，因此概念的學習是中學生物教學中的首要問題。

在概念教學之前，教師需認識到學生并不是空著腦袋走進學校的，在生活中已經具有了一些生物知識，我們稱這類知識為“前概念”，研究者將“前概念”做了分類：1994年杜伊特將教學前概念區分為錯誤概念與前概念。錯誤概念通常是指學生正式教學之前形成錯誤理解。在學生已有的生物“前概念”中就可以發現很多“錯誤概念”。

例如：在講述結合水和自由水概念時，學生可能就會根據日常生活經驗得出：自由水就是可以自由流動的水，結合水就是和其他物質發生化學反應，作為化學反應原料的水；講解自由擴散和主動運輸，學生就可能提出這樣的“錯誤概念”：主動運輸的物質是生命需要的物質，被動運輸的物質是有害物質進入的過程。

那么如何讓學生摒棄這些錯誤觀念，獲得科學概念就是我們常說的“概念轉變教學”過程的一部分，以下將從分析學生生物錯誤概念的特點入手，論述如何在生物教學中讓學生獲得科學概念。

二、學生生物錯誤概念的特點

若在生物教學中順利地實施“概念轉變”教學就首先需要認識學生已有的生物錯誤概念的一般特點：

1. 頑固性

錯誤概念是學生長期生活經驗的積累形成的，深深地印在了學生的頭腦中，也蒙蔽了學生發現真理、認識真理的眼睛。

例如：學生在日常生活中形成對激素的深刻印象就是：激素能促進生長，當教師講述植物激素也會抑制植物的生長時學生就會覺得疑惑，激素也能阻止生長？這類錯誤概念就是學生在長期的生活中形成的對某種事物固定而又單一的認識，這種認識的頑固性還體現在學生在已經接受科學概念幾周后又恢復原來的認識和理解。

2. 廣泛性、不連貫性、不穩定性

學生在接受正式的生物教育之前已經有了多年的生活經驗，接觸到了形形色色的生物現象，也通過一定的途徑得到了解釋，所以對各種生物現象都有自己的看法，其生物概念體現了廣泛性，但是由于學生在生活中所接觸的自然有一定的局限性，所以他們的認識也是片面的，不連貫的，這種特點可能會讓學生在不同情況下對同一生物現象做出不同的解釋，這樣也帶來了其錯誤概念的不穩定性，這個特點也是教師得以進行概念轉變的突破口。

3. 自發性

學生在頭腦中形成錯誤概念的時候完全是自發的，完全站在自己的角度以強烈的感情色彩去描繪多姿多彩的生物世界，憑自己的感性經驗在頭腦中建構。

例如：學生會在日常生活中觀察到種子是從土中萌發的，就會自發地認為種子要萌發并不需要空氣，因為它是從土里鉆出來，鉆出土壤后才進入到空氣中。

4. 隱蔽性

學生頭腦中的錯誤概念是潛移默化形成的，因此它以潛在的形式存在，教師創設各種教學情境下，誘導學生表現其錯誤概念，在錯誤概念與科學概念產生沖突后經教師的強化，獲得科學概念。但這種接受也可能是表面的接受，在同學課下交流時，“錯誤概念”可能又會占據上風，而教師若不及時了解學生課下交流的情況，強化科學概念，錯誤概念又會卷土重來。

三、生物教學實際中的概念轉變

實現“概念轉變”需要哪些條件？根據1982年，Posner等人提出的著名的“概念轉變模型理論(conceptual change model，簡稱CCM)，我們就可以找到答案。他們認為，一個人原來的概念要發生轉變需要滿足四個條件：

(1)對原有概念的不滿(dissatisfied)；

(2)新概念的可理解性(intelligibility)；

(3)新概念的合理性 (plausibility)；

(4)新概念的有效性(fruitfulness)。

而在實際的生物教學中，我們可以以建構學習理論為基礎進行“概念轉變”教學，可以概括為以下三個步驟：

1. 教師和學生共同了解目標領域“前概念”。

要轉變學生的“前概念” 就首先要了解在目標領域中學生擁有什么樣的概念， 此時的了解包含教師和學生兩個方面。 對于教師，需要了解學生在哪些知識點上存在前概念，這些前概念中的錯誤概念有哪些， 這些經驗思想是如何形成的， 才能選擇適當的策略幫助學生轉變“前概念”。 而對于學生來說，則是通過了解到自己的“前概念”中還有哪些不足，激起學習新概念的愿望。

（1）開展合作學習揭示目標領域“前概念”。

以建構主義學習理論為基礎的“合作學習”就能夠促使教師和學生對生物某些知識 “前概念”的理解。在合作學習過程中，學生之間相互交流與討論，分別呈現自己對相同事物的認識和理解，由于學生對不同事物的理解都是以自己的經驗為背景建立的，不同的學生會接觸到事物的不同方面，所以這些不同的認識將會在討論中碰撞和融合，促使學生了解看到事物的其他側面，對事物形成更全面和更新的認識，促使自己“錯誤概念”的轉變。教師在指導學生合作學習的過程中，可以傾聽不同學生對事物的不同認識，了解到各種認識的由來，記錄下他們對事物認識的“錯誤概念”，這樣在下一步的教學中就可以有的放矢地轉變學生的有關“錯誤概念”。

例如：在學習果實和種子時，教師可以讓學生把他們認為是果實和種子的東西都收集起來，放在一起做比較，果實和種子各自有哪些特點，它們的區別，最后再歸納出科學而又準確的生物學概念。

（2）通過問題教學，教師引導學生進行發散思維揭示目標領域“前概念”。

教師引導學生對目標領域的一些問題進行發散思維，讓學生開動腦筋說出與目標領域有關的認識，在表述的過程中教師就可以了解到學生前概念，也可以窺見學生形成某種前概念的思想淵源。這種教學方式既為培養學生的創造力打下了基礎，又了解到了學生的前概念，體現了新課程的教學理念，由“再現式教育”轉為“發現式教育”可謂一舉多得。

2. 創設教學情境，揭示“錯誤概念”引發認知沖突。

根據以上Posner的“概念轉變模型”我們可以發現，概念轉變的關鍵因素在于“對原有概念的不滿”即已有的認識、理解和新知識間產生矛盾促使概念轉變，因此在生物教學實際中可以運用多種方法引發認知沖突，促使學生對已有的錯誤概念產生質疑，從而產生學習科學概念的強烈愿望。

在生物教學中，我們可以采用以下三種方式來激發認知沖突的產生：

（1）直接呈現“錯誤概念”強化“認知沖突”

在第一個步驟的合作學習過程后，學生通過討論與交流，對自己的錯誤概念有了一些認識，在這種情境下就可以由教師直接呈現學生的目標領域中的錯誤概念，并對錯誤概念進行推理和分析，強化學生已經產生的“認知沖突”。

（2）通過創設“問題情境”引發“認知沖突”

教師可以針對一個特定的情境或特定的學習主題給學生呈現一個問題或多個問題，（問題是在教師了解到學生的“錯誤概念”后設定的）并提示學生根據自己已有的知識來思考，在回答一個個問題時最終產生矛盾，引發認知沖突。

例如：在講授孟德爾遺傳規律的分離規律，講授雜交時，可引導學生思考：高莖豌豆和矮莖豌豆的后代是什么呢？是不是不高不矮的豌豆？再看看孟德爾的實驗結果確是高莖豌豆，那么再用此時的高莖豌豆進行遺傳實驗會得到什么樣的豌豆呢？就這樣用一個個問題，引導學生在呈現他們錯誤概念的同時產生認知沖突，這同樣也是一個探究學習的過程，這樣會給學生留下很深的印象，也降低了轉變學生頑固的錯誤概念的難度。

（3）通過學生自主實踐活動引發“認知沖突”

生物學科是觀察、實驗性學科，生物科學概念的形成就是建立在觀察和實驗的基礎上。對于一些生物概念，教師就可以引導學生通過親自動手做實驗、觀察相關生物現象來引發認知沖突。這種方式不僅有效地進行概念教學，同樣也增強了學生動手和觀察能力，有利于學生的生物學素養的提高。

3. 解決“認知沖突”，構建科學概念。

在引發學生的“認知沖突”后，教師可以自然地引入能夠解釋問題的科學概念，從而讓學生認識到科學概念的合理性，開始接受科學概念；教師同樣也可以引導學生對活動、討論等進行總結，歸納出相關科學概念，這樣把學習的主動權交給學生，既鍛煉了學生歸納總結的能力，又激發了學生的學習熱情。

4. 采用隨機進入教學助于學生鞏固新科學概念。

科學概念引出以后，學習并沒有結束，因為錯誤概念的頑固性和隱蔽性，學生可能只是在課堂上接受了科學概念，內心是否真正愿意接受科學概念，用科學概念解釋具體的問題，就不得而知了，要避免科學概念在學生頭腦中的“不穩定”存在，所以在隨后的教學過程中教師就必須強化學生所獲得的科學概念。

教師應利用建構主義家斯皮羅等人提出的隨機進入教學幫助學生鞏固科學概念，在隨機進入的強化過程中，對科學概念的強化要在不同的時間多次進行，而且每次都從科學概念的不同側面進入。但這種鞏固并不是對科學概念做簡單的重復，學生通過從不同的側面進入同一科學概念將會達到對此概念的內涵、外延、本質屬性方面有更全面的認識。隨機進入教學不僅區別了學生之前“錯誤概念”的片面、不連貫性，在過程中也從各個側面強化了學生對科學概念的印象，給學生留下了深刻的印象，使學生在解決問題時立刻就能反應出這些科學概念，正是概念轉變教學所要達到的真正的教學目的。

教學實踐證明，在生物教學中，教師若能采取合適的概念轉變教學策略使學生獲得科學概念，并及時加以強化，科學概念就會取代學生頭腦中的錯誤概念。

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