生物概念教學要注重前概念以及概念的外延

劉東奇

生物學核心概念是高中生物教學的重點，也是高考的重點。下面以人教版必修三教材中“生態系統的結構”一節中出現的兩個核心概念為例談生物學概念教學中應該注意的“前概念”和“概念的外延”兩個問題。

1 概念一：生態系統

1.1 問題

生態系統的概念的理解是學生學好生態系統的結構、功能和穩定性的基礎。在考試時，學生往往在具體實例分析時判斷不準什么屬于生態系統，什么屬于群落。

1.2 問題探討

在實際教學過程中，學生往往只知道生物群落和無機環境構成了生態系統，但缺乏對其前概念的理解以及概念的外延理解，在具體實例分析判斷時才容易出錯。

1.3 具體教學設計

教師先引導學生思考：“什么是系統？”學生根據自己的認知水平可能回答不出。在學生思考后，教師總結：“系統是指彼此之間相互作用、相互依賴的組分有規律地結合而成的整體。”然后教師用教材中問題探討中土壤與生物的實例給予解釋，學生很快會理解生態系統概念中“相互作用”的含義。接著再舉教材中的實例提問：動物園里飼養著各種動物，也栽培了多種植物。一個動物園中的全部動物是一個系統嗎？全部動物和植物是一個系統嗎？這樣使學生進一步鞏固對“系統”這一概念的理解。

學生在理解了“系統”的概念后，教師進一步引導思考：“系統既然是一個整體，它應該有一個范圍，生態系統的范圍有多大呢？”這時，教師可以指導學生閱讀教材88頁的下面一段有關內容，然后教師總結：“生態系統的范圍有大有小，地球最大的生態系統就是生物圈。”對于生態系統的類型則要求學生自主閱讀了解。

接著教師提問：“生態系統既然有邊界，那么，在系統內部能不能實現物質的循環利用呢？”學生思考片刻，教師引導：“如果把我們生活的這個城市看成是城市生態系統的話，冬天時我們呼吸的氧氣都來自城市內部嗎？”學生自然想到冬天城市中多數植物都落葉了不能進行大量的光合作用產生足夠的氧氣，得出氧氣這種物質在系統內不能實現自給自足循環利用。教師接著引導學生思考：“地球與宇宙之間有沒有物質的交換？”學生會回答：“幾乎沒有。”教師接著引導：“對于生物圈這個地球上最大的生態系統來說，物質能不能實現物質循環利用而自給自足？”學生回答：“能”。教師總結：“地球上只有最大的生態系統——生物圈能實現物質的循環利用。”教師提問：“在生態系統內能量（比如光能）能不能循環利用？”學生自然想到：能量必須源源不斷輸入，才能維持生態系統的正常運轉，能量不能循環利用。

教師講解了生態系統的概念中的幾個外延后，可以出一個問題讓學生鞏固學生的理解。如：一個陽光明媚的上午，樹林里有一棵倒在地上的枯木，上邊生長了蘑菇、木耳，還有以木材為食的螞蟻等各種生物，這棵枯木構成了什么（生態系統）？枯木上的所有生物構成了一個什么（群落）？

1.4 教學反思

生態系統的概念教學中，其前概念是“系統”，通過講述以及舉例讓學生熟悉“系統”的概念是理解生態系統概念的內涵的關鍵，然后引入生態系統范圍、生態系統中物質和能量的利用等生態系統的概念的外延問題，最終使學生能夠全面理解生態系統的概念。

2 概念二：生態系統的結構

2.1 問題

生態系統的結構包括生態系統的組成成分、食物鏈和食物網。這些很簡單的內容，教師經常強調但學生總是忘記。為什么學生記不住呢？

2.2 問題探討

因為教師過于強調讓學生記住這句話，而輕視了生態系統的結構這一概念本身的含義的理解。教學中，教師若先讓學生理解什么是生態系統的結構，理解了這個概念，學生自然就容易記住它所包含的內容了。

2.3 具體教學設計

教師先引導學生思考：“什么叫結構？”學生思考半分鐘，但在學生的認知水平上很難回答出來。然后教師逐步引導：“磚混結構的建筑物中包括有哪些組成部分？”學生容易回答出：“包括磚、沙子、水泥等”。在這個認識基礎上，教師總結出結構的概念：各個組成部分的搭配和排列（現代漢語詞典）。教師進一步引導學生思考：“什么是生態系統的結構？”學生回答：“生態系統中各個組成部分的搭配和排列”。教師接著問：“生態系統中有哪些組成成分？這些組成成分之間如何搭配和排列？”引導學生閱讀教材90頁和91頁，可以先提問學生回答，根據學生的回答教師給予引導，然后總結：“組成成分有非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者；生物成分之間通過營養關系以食物鏈和食物網的形式搭配和排列，這些就構成了生態系統的結構。”教師再具體講述組成成分、食物鏈和食物網的具體內容。

2.4 教學反思

生態系統的結構概念的理解重點是讓學生理解“結構”這一概念的含義，“結構”是“生態系統的結構”的前概念。只有通過例舉生活中學生熟悉的例子讓學生理解了前概念，本概念也就容易理解，只要理解了概念所包含的含義，即：“生態系統中各個組成部分的搭配和排列”，學生才能夠牢固記住“生態系統的結構包括生態系統的組成成分、食物鏈和食物網”這一本節的核心內容。

3 討論

前概念是前科學概念的簡稱，也有人稱為日常概念。它是指個體在正式學習某個科學概念之前已形成的與公認的科學概念相悖的觀念和理解。前概念不僅來自日常生活經驗，而且在教學學習中也會令學生形成前概念。前概念認識的有限性甚至錯誤性影響了科學概念的理解。所以，對于一個新的概念的學習中，需要先學習或糾正學生的前概念，這樣符合學生對新知識的認知規律。另外，概念的外延是全面理解概念，明確本概念與其他概念的相互聯系，建立概念的知識結構的必要條件。在這兩個概念的教學中，教師要注重概念的內涵和外延的理解和實例反饋。概念的引入上要注重學生已有的前概念，由淺入深地在教師的引導下，由學生逐漸接近概念的實質。所以，在教學方法上，注重教師的引導，采用教師提問、適時點撥的方式引起學生的思考，最終把基本概念理解深入，取得了較好的教學效果。