摘要 主要從概念自身特征、錯誤概念對概念復習的抑制作用來探討影響學生概念建構的主要因素。
關鍵詞 高中生物學 生物概念 概念教學
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
《普通高中生物課程標準》強調要“注重學生在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念”。這就明確要求教師在教學中要重視“核心概念”的教學,追求對“核心概念”的深層次理解。
在課堂教學目標中,概念性知識目標占有很大的比重,是課堂教學的重點。高三的復習教學活動更重要的是檢測學生已有的生物學概念習得狀況,并采用多種有效地策略讓學生,建立正確的生物學概念,進而在學生的頭腦中建構出合理的概念體系,并能利用這個體系解決實際問題。顯然,在高三的復習課中,在確定知識目標時,要以生物學核心概念為教學重點。
可是教師面對的教學現狀卻是:概念教學的課堂很多時候并不是高效的,有時甚至是低效或無效的,部分教師的概念復習還停留在要求學生反復背誦、聽寫或是題海戰術里。在目前高三階段選修學科課時被嚴重擠占的情況下,矛盾就越發地突出。如何有效解決這一矛盾呢?教師首先要清楚影響高三學生概念建構的主要因素,才能確定合理的概念教學突破策略,取得事半功倍的效果。下面根據教學實踐談一些體悟。
1、概念自身特征對概念建構的影響
1.1 概念的無關特征的干擾
有些生物學概念強調的是一類事物的關鍵特征,它決定著事物的分類。如“T淋巴細胞”的關鍵特征是:由骨髓中造血干細胞產生,在胸腺分化發育成熟,能通過產生淋巴因子或攻擊靶細胞參與細胞免疫功能的一類免疫細胞;而“B淋巴細胞”的關鍵特征則是:由骨髓中造血干細胞產生,在骨髓分化發育成熟,能通過產生特異性抗體參與體液免疫功能的一類免疫細胞。至于細胞的大小、形態、具體的種類等都是無關特征,這些無關特征越多越明顯,對學生的迷惑性和干擾性就越大。
1.2 概念的抽象性的干擾
還有一類概念本身比較抽象,學生缺乏感性認識的基礎,又不能用直觀的模型或實驗演示來幫助學生完成認知過程。新授課的教學內容就是教學中的難點,這些概念的沒有順利建構或者建構過程形成了一定的偏差,對高三的概念復習就會形成干擾甚至是抑制作用。如“光合作用”,如果在新授課上,學生只是簡單地識記概念,而不是通過相關科學史的學習及實驗體驗真正把握光合作用的內涵和外延,就會對復習形成干擾。
1.3 涉及概念過多的干擾
某些生理過程涉及的概念多且雜,常常需要用一個新的概念對一個概念進行定義或闡釋,如果教師對教材處理不當,也可能對學生的學習造成困擾。如書上有關體液免疫過程的描述:“大多數病原體經過吞噬細胞等的攝取和處理,暴露出這種病原體所特有的抗原,將抗原傳遞給T細胞,刺激T細胞產生淋巴因子。”教材中提到的“攝取”、“處理”、“傳遞”,這些本不是核心概念,但這些名詞的出現卻容易牽制學生的注意,干擾對核心概念的學習。
1.4 概念表達上的相似性的干擾
概念表達上的相似性也是干擾學生學習的因素之一。生物學中有些概念,表達文字十分相近,含義卻相差很遠。如“載體”和“運載體”,前者是指細胞膜上攜帶物質跨膜運輸的蛋白質,而后者是指在基因工程中運載目的基因的核酸。再如“人工授精”和“體外受精”,常被學生誤以為是相同含義的兩個概念,其實,“人工授精”是將精液用人工方法注入雌性動物子宮頸或宮腔內,以協助受孕的方法;“體外受精”是指哺乳動物的精子和卵子在體外人工控制的環境中完成受精過程的技術,受精作用發生的場所分別在體內和體外,含義相差甚遠。高中生物教材中,這樣的概念還很多,如“細胞液”和“細胞內液”、“血紅蛋白”和“血漿蛋白”等。
2、錯誤概念對概念復習的抑制作用
2.1 錯誤的前概念的抑制作用
前概念是前科學概念的簡稱,是指學習者在沒有接受正式的科學概念學習之前,對日常生活中所感知的現象,通過長期的經驗積累與學習而形成的對事物的非本質的認識。片面或錯誤的前概念會影響學生對生物學概念的同化和順應,使學生形成錯誤的思維,阻礙生物學科學概念的建構。例如,筆者在高三復習免疫內容之前出了以下一道檢測題,用以檢測學生對相關概念的掌握情況。
例:醫務人員常采用注射“破傷風人免疫球蛋白針劑”的辦法為被貓、狗咬傷的人預防破傷風,作用是( )
A.清除侵入人體內的破傷風桿菌
B.刺激T細胞分化成效應T細胞
C.清除破傷風桿菌產生的毒素
D.刺激B細胞分化成效應B細胞
對任教的59名學生答題情況進行統計分析,答對本題的占8.50%。其中選A為18人,選B為16人,錯選D為20人。對錯選的進行了訪談,發現錯選B或D的主要原因是把“破傷風人免疫球蛋白”當成了抗原,注射后會刺激機體發生細胞免疫或體液免疫。當筆者要求學生還原答題時的思路時,反思為什么會出現這樣的錯誤認識時,學生基本上都回答:因為小時候經常要注射疫苗,所以理所當然地認為,凡是注射到體內,預防某種疾病發生的,就應該是疫苗,當然屬于抗原,因此根本沒有仔細審查題目中出現的“免疫球蛋白”這幾個字。當然,也有少數學生提出,自己根本不清楚“免疫球蛋白”就是指具有抗體活性的動物蛋白。
再如,在“有氧呼吸”這個概念的學習過程中,學生常犯的經典錯誤是:人體進行有氧呼吸呼出的CO2中的0來自吸收的O2,理由是“我們自己都是吸進O2,呼出CO2”。生物學跟生活密切相關,通過生活經驗形成的前概念是學生學習中不可避免的問題,這就需要教師認真做好梳理工作,并給予有效引導,使學習者能將正確的生物學概念與錯誤的前概念進行正確辨析和鏈接,從而習得正確的概念。
2.2 新授期間習得錯誤概念的抑制作用
還有一種錯誤概念的形成是學生在新授期間學習生物學概念時就沒能正確掌握導致的。未能準確把握概念的內涵和外延,建構起準確的科學概念,是制約學生概念復習教學的重要因素。任何一個完整的概念,都有其特定的內涵和外延。概念的內涵是概念所反映的事物的本質屬性,外延是具有該本質屬性的應用范圍條件。如對“基因重組”的概念進行分析,非等位基因的組合是它的內涵,它的外延則是:發生于有性生殖過程,而不是無性生殖;發生于配子的形成過程,而不是配子的結合過程;討論至少兩對等位基因之間的組合關系,而不是一對等位基因;轉基因和肺炎球菌的轉化也是基因重組。只有這樣才能正確理解基因重組的概念,避免諸如“基因重組發生于受精作用過程”,“一對表現型正常的夫婦生了個患白化病的兒子是由于基因重組”這樣的常見錯誤。
學生的思維方式的局限也是形成錯誤概念的原因之一。如學習“可遺傳變異”,不少教師會這樣導人:基因型+環境條件=表現型,在這個表達式中,由基因型改變而引起的表現型的改變稱為“可遺傳變異”,而環境條件引起的表現型的改變則稱為“不可遺傳變異”。筆者在高三的教學檢測中發現,學生在此埋下了錯誤的隱患,認為凡是由環境條件引起的變異都是不可遺傳變異,而沒有正確地理解,只有那些僅由環境條件改變所引起,并沒有引發遺傳物質改變而產生的變異才是可遺傳變異。
簡單根據字面解讀概念也會造成錯誤概念的形成。如筆者在課堂提問:培育三倍體無子西瓜依據的原理是什么?你認為這種變異是可遺傳變異嗎?為什么?出乎意料的是,竟然過半數的學生認為這種變異是不可遺傳變異,理由是:三倍體無子西瓜不可育,當然就談不上將變異性狀遺傳給后代了。筆者只能告訴學生,這就是典型的“望文生義”了,并請學生回顧可遺傳變異的關鍵特征是“遺傳物質改變”而不是“是否遺傳給后代”。
學生頭腦中的錯誤概念固然會影響生物學概念體系的建構,但有時候也可以是一種教育資源。學生對科學概念的學習并不是從零開始的,而是基于原有的認識逐步建構的。如果能明確學生已有的錯誤概念,有針對性地開展教學活動,對科學概念的形成和發展就會發揮積極的作用,提高概念復習的有效性。
當然,在復習課中,影響學生概念建構的因素還有許多,如情感態度的消極作用等。教師應根據不同的概念教學內容,找到影響概念建構的主要因素,并根據實際需要選擇合適的教學策略,克服概念教學中的不利影響因素,構建有效的概念教學。