高中生物教學中的概念演變及應對策略例談

中學生物學中有一些概念，會在教與學的進程中逐漸發生變化，即所謂的概念演變。有的概念會隨著科學的發展而變，有的是隨著學習內容的加深而變，有的則隨著一道高考題的出現而變。概念演變在中學生物教學中很普遍，卻讓學生的學習產生困惑，也給教師教學工作帶來困難。下面來談談有關中學生物教學中的概念演變。

一、概念演變的類型

1． 因科學發展而導致概念演變

當科學研究有了新發現、新成果，就需要對原先的概念進行補充、更正和拓展，從而產生了新舊概念的演變，使原有的概念更準確、更完善。這種概念的演變往往需要通過教材的編寫者修改教材來實現。對于從未接觸過舊概念的學生來說，影響是比較小的，而對于已經學習過舊概念現在又改學新概念的學生來說，影響就比較大；同樣，對老師的影響也比較大。下面舉三例說明。

（1）酶概念的演變

2000年之前的高中生物教材（人教版）給酶下的定義是：酶是活細胞產生的具有催化作用的蛋白質。2003年之后則改成：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物。這是因為20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發現了少數RNA也具有生物催化作用，從而修正了酶的概念。中學教材的編寫者將此成果引入中學生物教材，從而使中學生物教材中酶的概念發生了演變。

（2）基因突變有害性概念的演變

2001年人教版生物教材在講述基因突變的特點時寫道：“大多數基因突變對生物體是有害的，少數基因突變是有利的。”2007年人教版新課標教材已經刪除了這個特點，改成“基因突變可能破壞生物體與環境的協調關系，而對生物有害，但有些突變也可能使生物產生新的性狀，適應改變的環境，獲得新的生存空間。還有些基因突變既無害也無益”。此概念演變的主要原因有三點：一是基因突變的有利還是有害是相對的，環境條件不同，性質也就不同。二是日本學者木村資生1968年提出的“中性突變”進化理論。該理論認為，DNA分子產生的突變大部分是中性的，對生物的生存既無利也無害。三是由于密碼子的簡并性，堿基對改變發生在基因的非編碼區中，堿基對改變發生在基因的內含子中等諸多原因，使得基因是突變了，但生物的性狀依舊不變，也說明了基因突變大都是無利無害的。因此從2007年后，人教版高中生物教材就不再提“基因突變大多數是有害的”這一觀點了。

（3）植物向光性概念的演變

2000年以前出版的人教版高中生物教材認為，植物向光性是單側光引起生長素分布不均勻造成的。2001年人教版教材則在“小資料”中，向師生介紹了向光性研究的新進展，其中寫道：“1980年以來，有的科學家在研究中發現，向光性的產生不僅與生長素分布不均勻有關，還與向光一側的生長抑制物多于背光一側有關。”2005年出版的人教版新課標教材則有如下敘述：“他們用向日葵、蘿卜等作實驗材料進行實驗，結果發現，實驗材料因單側光照射而彎曲生長時，向光一側和背光一側的生長素含量基本相同，而向光面的生長抑制物質卻多于背光一側。”從中可以看出向光性概念的漸變過程。

2． 因學習內容加深而導致概念演變

屬于這一類演變的概念比較多，對學生學習成績的影響也比較大。教師在傳授某個新概念時，為了避免節外生枝，往往會忽略一些與新概念有沖突的特例或例外，有意識地縮小某些概念的外延，從而達到加深印象、強化重點的教學目的。但帶來的負面效應就是將來遇到這些特例或例外時，又要重新加以糾正。最典型的例子就是下面的第一個例子，即“精子中有無等位基因”的問題。

（1）精子中也有等位基因的概念演變

老師在講授減數分裂和基因的分離定律時，都會反復強調同源染色體和等位基因一定要分離，言下之意就是說，生殖細胞中肯定是沒有等位基因的，精子中也是沒有等位基因的。這是學生在初學減數分裂和基因的分離定律后形成的概念。但是當學習到多倍體的概念后，這個概念就要發生演變，生殖細胞中可能也有同源染色體和等位基因，精子中可能也有等位基因。

（2）減數第二次分裂圖的概念演變

與“精子中也有等位基因的概念演變”一樣，在剛學完減數分裂后，有一些不存在同源染色體的細胞分裂圖，可以百分百肯定是減數第二次分裂時期的，但當學過單倍體知識后，這些圖也可以算做有絲分裂圖了。如下列圖1是經典的減二中期圖，圖2是經典的減二后期圖，但在學習過單倍體后，它也可以理解成有絲分裂中、后期圖。

（3）減數分裂的時間、場所、過程等概念演變

在初學卵細胞的減數分裂過程時，師生一般都認為，卵細胞的形成應該開始于動物的發情期，場所就在卵巢，最終在卵巢中產生卵細胞，而且整個過程應該是連續的、不間斷的。而事實并不完全如此。在學習了人教版新課標教材選修三后，原有概念發生了徹底的變化。卵細胞形成的開始時間應是雌性個體的胎兒期，也就是說在雌性個體還是胎兒的時候，它的卵巢中的卵原細胞就開始染色體復制，成為初級卵母細胞，而后停止。等到發情時，繼續進行分裂完成減數第一次分裂，再進入減數第二次分裂，至減數第二次分裂中期停止，然后卵巢排出卵子（注意不是卵細胞而是次級卵母細胞），進入輸卵管。若遇到精子，受精后則繼續分裂，完成減數第二次分裂的后期和末期，若未遇到精子，則卵子永遠停留在減二中期，也就是說減數分裂永遠停留在減二中期。從中可以看到概念的演變。

（4）分解者能量傳遞的概念演變

生態系統能量的的特點是：單向流動不可逆，逐級遞減。根據這一概念，生產者的能量可以傳遞給消費者，生產者、消費者的能量可以傳遞給分解者，反之則不能傳遞。但在學習了腐食鏈的知識之后，師生們知道了，原來分解者的能量也可以傳遞給消費者。

3. 因高考試題而導致概念演變

有一些概念的演變很突然，起因往往就是一道題目，而這道題目往往就是高考題。因為只有高考題引發的概念演變才會引起師生的關注和重視，人們才會有意識地接受這個概念的演變。如果這道題目是平時的習題，往往會被老師毫不猶豫地刪去，并鄭重地告訴學生：不要理它，它超綱了。換句話說，它與平時的概念相違背了，是不需要掌握的。但高考題就不一樣了，高考決定一切，高考題中再現了，就算超綱，也是需要掌握的。由于這類概念的演變比較突然，而且又是出現在高度緊張的高考中，往往會讓學生覺得非常難，實際得分率也極低。這類演變的數量不多，下面僅舉兩例。

（1）核糖體分布的概念演變

一般認為核糖體的存在形式有兩種：一是游離在細胞質基質中，二是附著在內質網上，這是一直以來師生的共同認識。但2008江蘇高考第10題告訴學生“葉綠體內也存在核糖體”，并且“葉綠體的DNA能指導自身一小部分蛋白質在葉綠體內的合成”，這一知識對學生來說不僅是全新的，而且具有顛覆性，改變了原來核糖體分布的概念。“葉綠體內存在核糖體”這一概念，在正常的高中生物學教學中一般是不觸及的，但由于高考題中出現了，便立刻引起師生的重視，成為一個重要的知識點。

（2）先轉錄后翻譯的概念演變

中學生物教材在講授轉錄和翻譯過程時，是以真核細胞為例的，對原核細胞的轉錄和翻譯過程沒有提及，不需要學生掌握。真核細胞是先在核中轉錄形成mRNA，然后轉移到細胞質中翻譯，也就是先轉錄后翻譯，而且兩者的場所也有所不同，是分開的。但2008年江蘇高考24題給我們展示的是原核細胞的邊轉錄邊翻譯的示意圖，轉錄尚未結束，翻譯已經開始，也就是邊轉錄邊翻譯，而且兩者的場所也完全一致。這兩個概念與原有的“先轉錄后翻譯”、“兩者場所是分開的”概念完全不同，這對學生來說完全是一個新內容，是一次重大的概念演變。當年該題的得分率極低。

二、概念演變的影響

1. 概念演變是教學的難點

由于思維定式，某個概念一旦形成后不會輕易發生改變。這對于師生的影響是共同的。學生在學習、解題時，會有意無意間受到舊概念的干擾，錯答、誤答等失誤現象增多；老師在教學、命題等環節也會下意識地被舊概念困擾，口誤、筆誤現象時有發生。新舊概念的沖突永遠是教學的一大難點，貫穿整個教學過程的始終。

2. 不同版本教材說法不一，造成混亂

不同版本的教材，對同一概念的定義或敘述是有差別的，有的版本采納了新觀點，使用演變后的新概念，而有些版本的教材則保留原來的舊概念，不加任何變動與修改。這樣一來，就會給師生帶來不便。例如“酶”概念的定義，人教版教材早在2003年就進行了調整，采用“酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物”這一敘述。而蘇教版教材至今也未作改變，本人手邊的蘇教版教材是2011年第7版，酶的定義依然是“酶是活細胞產生的具有催化作用的蛋白質”。這給學生學習與教師命題帶來不便。

3. 教輔資料的滯后帶來混亂

由于教輔資料的編寫印刷與新教材的出版不是同步進行的，教輔資料的編寫印刷往往先于教材，當教材的概念發生變化后，教輔資料已經無法改變，從而造成與教材不配套的混亂現象。另外教輔資料編寫時參照的教材版本不同，也是導致混亂的原因之一。不與教材配套的教輔資料不但無助于新概念的學習，甚至還會產生負面效應，干擾學習。另外有些教輔資料編寫質量差，再版時也不作修正，有些失誤長時間得不到更正，從而誤導了學生對演變后概念的正確理解。

三、概念演變后的應對策略

1. 概念演變是科學發展的必然結果

任何一個概念都是相對的，有一定的適應范圍，在某一段時間內是相對穩定不變的。但隨著科學的發展，新的發現、新的成果不斷涌現，會不斷沖擊原有的概念，不斷補充、修正原有的概念，使得概念通過不斷演變得到不斷完善。概念演變是科學發展的必然結果，要讓學生有這樣的意識和認識。科學史上有關概念演變的例子非常多，例如中心法則的演變過程就是一個極具典型的例子。

1958年，克里克最初提出的“中心法則”如下圖（圖3）：

后來克里克又根據新的科學發現，最終對中心法則作了如下修改（圖4）：

2. 概念演變應是教學的重點

概念演變會給學生帶來認知上的沖突，會使學生感到矛盾和疑惑，甚至無所適從，從而在理解和運用概念時產生錯誤。概念演變理當成為我們教學的重點，要花較多的時間和精力，運用多種方法和手段，幫助學生重建新的概念，適應新的概念，鞏固新的概念，正確運用新的概念。

3. 正確把握概念的內涵與外延

課堂教學中，教師應當正確陳述概念，準確把握概念的內涵與外延。尤其對那些會隨著學習內容的加深而發生演變的概念，在最初講解時，要注意概念陳述的準確性與科學性，盡量避免使用“都是”、“全部”、“所有”這些絕對性的字詞，要多用“大多數”、“幾乎”、“一般”等相對性的字眼，為以后概念發生演變留有余地，也能給學生留下更多的思考余地和空間，啟發學生主動地思考與探究。比如有的教師為了強調“減數分裂時，同源染色體要分離，等位基因要分離”這一重要知識點，就這樣敘述：減數第一次分裂時，同源染色體和等位基因一定要分離，減數第二次分裂的細胞中不能有同源染色體和等位基因，精子和卵細胞中也肯定沒有同源染色體和等位基因。這樣的敘述不準確，忽視了多倍體以及交叉互換的情況，同時也阻礙了學生思維的發展。

4. 重視概念演變后的檢測與反饋

概念發生變化后，學生對新概念掌握的情況究竟如何，教師要做到心中有數，可以通過提問、練習等手段進行檢測和判斷，了解情況，采用相應的教學措施，從而達到鞏固新概念、準確掌握新概念的目的。比如“酶”概念發生變化后，我們可以通過命制一些針對性較強的專項練習題進行檢測：酶的組成單位是什么？酶的合成場所在哪里？酶的合成方式是什么？

5. 質疑概念應成為一種教學的常態

生物學教學中，有許多概念是會發生演變的，尤其是上述提到的第二種情況，會經常遇到。教師要鼓勵學生在學習過程中，勇敢地質疑某些概念，大膽提出自己的看法與想法，通過師生之間、生生之間的思維碰撞，共同探究，不斷尋求正確答案，主動完善所學概念。教師在概念教學中，為了防止節外生枝、弱化重點，可以通過布置課后思考的方式，啟發學生大膽質疑，拓展思維，讓質疑成為教學的一種常態，成為師生共同擁有的一種基本學科素養。

參考文獻:

[1]張玉明.近三年江蘇高考生物卷命題規律探究[J].中學生物學，2011（5）.

（作者單位：江蘇省儀征中學）

（責任編輯：吳嬋）