先“破”后“立”

摘 要 根據(jù)建構(gòu)主義理論，闡述了在生物學(xué)教學(xué)中將學(xué)生迷思概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的幾個(gè)策略，并進(jìn)行了理論上的分析。

關(guān)鍵詞 迷思概念 科學(xué)概念 教學(xué)策略

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

概念教學(xué)是學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)，生物學(xué)概念是對(duì)生物學(xué)結(jié)構(gòu)、生理乃至一切生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律精確而本質(zhì)的闡述，是生命學(xué)科知識(shí)體系的基礎(chǔ)，正確把握概念有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解以及能力的培養(yǎng)。正是基于此，《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》在課程目標(biāo)知識(shí)方面明確提出：“獲得生物學(xué)基本事實(shí)、概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎(chǔ)知識(shí)……”生物學(xué)概念雖然反映的是客觀存在的生物界，但是卻具有很強(qiáng)的客觀性、抽象性和規(guī)律性。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生對(duì)于概念的理解總是與科學(xué)概念有偏差，不同的學(xué)生對(duì)同一概念可能含有不同的理解，學(xué)生可能記住了生物學(xué)概念的含義，但并沒(méi)有真正理解概念的本質(zhì)，存在著一些模糊甚至錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。這些與科學(xué)概念不一致的認(rèn)識(shí)叫做“迷思概念”。在教學(xué)過(guò)程中，教師不得不面對(duì)學(xué)生各種各樣迷思概念。如何破除學(xué)生的迷思概念，并在此基礎(chǔ)上建立科學(xué)概念是教師進(jìn)行概念教學(xué)的核心。筆者依據(jù)建構(gòu)主義原理從自身教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，在“破”迷思概念、“立”科學(xué)概念方面總結(jié)了以下一些教學(xué)策略。

1 先“破”后“立”——打破迷思概念的教學(xué)策略

1.1 以典型的感知材料破迷思概念

在教學(xué)中教師以親身實(shí)踐或以具體事物、現(xiàn)象等感知材料來(lái)激發(fā)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，獲得生動(dòng)的表象，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念本質(zhì)的全面理解，有助于學(xué)生打破迷思概念，從而建立起科學(xué)概念。例如在學(xué)習(xí)“生長(zhǎng)素能促進(jìn)形成無(wú)子果實(shí)”這一知識(shí)時(shí)，學(xué)生對(duì)種子和果實(shí)這兩個(gè)概念相當(dāng)模糊，有的學(xué)生甚至認(rèn)為種子就是果實(shí)。雖然這兩個(gè)概念在初中生物學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)，但由于時(shí)間過(guò)久和缺乏生活經(jīng)驗(yàn)，很多學(xué)生區(qū)分不清，因此也不清楚生長(zhǎng)素（類似物）可用于無(wú)子黃瓜的培育而不適用于油菜或大豆等農(nóng)作物的原因。在上課之前，筆者事前從菜市場(chǎng)買來(lái)黃瓜和大豆，讓學(xué)生觀察日常食用的黃瓜和大豆，學(xué)生一下子明白了果實(shí)和種子的區(qū)別，原先在腦海中的那種模糊的甚至錯(cuò)誤的概念徹底打破，建立起了清晰的生物學(xué)科學(xué)概念，同時(shí)也對(duì)生長(zhǎng)素（類似物）用于培養(yǎng)無(wú)子果實(shí)可以適用于農(nóng)作物的類型這一知識(shí)點(diǎn)有了更加明確的認(rèn)識(shí)。

1.2 以鮮活的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)破迷思概念

學(xué)生頭腦中存在的迷思概念具有頑固性，這點(diǎn)充分說(shuō)明學(xué)生在概念上的困難并不是僅僅依靠“說(shuō)”這種形式就能克服的。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為通過(guò)字詞語(yǔ)言就可以將觀念、概念甚至整個(gè)知識(shí)體系由講述者傳遞給聽(tīng)話者，其實(shí)這是一種誤解。例如在講述“細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”時(shí)，教師大多采用講解加模型展示的方式來(lái)教授這一知識(shí)點(diǎn)，帶來(lái)的直觀結(jié)果是學(xué)生對(duì)葉綠體、線粒體等細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能的了解都是孤立地從細(xì)胞中抽取出來(lái)的。學(xué)生習(xí)慣于模式化模型化的知識(shí)學(xué)習(xí)，對(duì)生命結(jié)構(gòu)和生理過(guò)程的理解也變得靜止和機(jī)械。當(dāng)筆者提出問(wèn)題：這些細(xì)胞器在細(xì)胞中會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？學(xué)生則是大多低頭不語(yǔ)，在他們的印象中這些細(xì)胞器就是靜止不動(dòng)的。為了讓學(xué)生拋棄由于學(xué)習(xí)模式化帶來(lái)的頑固性的想法，也為了讓學(xué)生真正感受到生物學(xué)是一門(mén)充滿動(dòng)感和美感的科學(xué)，筆者帶領(lǐng)全班學(xué)生做了黑藻實(shí)驗(yàn)，學(xué)生驚嘆和陶醉于黑藻葉細(xì)胞中不斷游走的一串串的綠色而且亮晶晶的葉綠體。在這鮮活的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生們體驗(yàn)到了細(xì)胞的動(dòng)感和生機(jī)，對(duì)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能有了更加深刻的理解，那些對(duì)于細(xì)胞以及細(xì)胞器認(rèn)識(shí)的迷思概念也就自然而然被破除了。

1.3 以真實(shí)的實(shí)地學(xué)習(xí)破迷思概念

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》指出：“高中生物課程要注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，注重使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)……”學(xué)生在學(xué)習(xí)光合作用時(shí)存在著許多迷思概念，例如在學(xué)習(xí)如何提高光合作用速率這一概念時(shí)，學(xué)生在前期學(xué)習(xí)了探索影響光合作用因素的基礎(chǔ)上，會(huì)不假思索地回答可以通過(guò)提高光照強(qiáng)度、適當(dāng)提高溫度和CO2濃度等來(lái)提高光合作用速率。學(xué)生這樣回答顯然是受到前面所學(xué)知識(shí)的影響而在腦海中形成了迷思概念，認(rèn)為這些措施在任何條件下都是可以適用的，當(dāng)筆者把學(xué)生帶到大田和溫室大棚里實(shí)地參觀學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生突然發(fā)現(xiàn)提高光合作用速率的措施在大田和溫室大棚中的實(shí)際應(yīng)用是不同的：在溫室里可以利用CO2發(fā)生器來(lái)增加CO2濃度，而在大田里則要靠通風(fēng)或其他方法來(lái)補(bǔ)充CO2，溫室里通過(guò)適當(dāng)提高溫度或增大光照等來(lái)提高光合作用效率，大田則不行。通過(guò)學(xué)生實(shí)地的參觀學(xué)習(xí)可以破除學(xué)生思維中原有的不科學(xué)或者是不完整的概念，同時(shí)又能將學(xué)到的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際、生活實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，開(kāi)闊了學(xué)生視野，提高了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1.4 以縝密的邏輯分析破迷思概念

在生物學(xué)概念教學(xué)中除了上述教學(xué)策略外，對(duì)于有些迷思概念則可以通過(guò)嚴(yán)格的邏輯分析或類比來(lái)破除，這樣的策略稱之為“以概念打破概念”。例如在學(xué)習(xí)“反射”這一概念時(shí)，由于初中物理學(xué)中也有同樣的名詞概念，很多學(xué)生剛開(kāi)始學(xué)習(xí)這一概念時(shí)非常容易將生物學(xué)的“反射”與物理學(xué)中的“反射”概念相混淆。筆者在教學(xué)中采用了邏輯分析的方式解決了這個(gè)問(wèn)題：大家都知道物理學(xué)中的反射需要媒介界面，比如說(shuō)光的反射需要鏡子，但是我們大腦中有鏡子嗎——沒(méi)有，大腦中并沒(méi)有鏡子，可見(jiàn)生物學(xué)中的“反射”與物理學(xué)中的“反射”完全不一樣。有了這樣的分析，再結(jié)合膝跳反射讓學(xué)生親身體會(huì)生物學(xué)中的反射，就自然而然破除了對(duì)于生物學(xué)中“反射”的錯(cuò)誤概念。再如學(xué)習(xí)“基因在染色體上”時(shí)，教師就可以通過(guò)類比推理的方法來(lái)讓學(xué)生建立起科學(xué)的生物學(xué)概念。

2 迷思概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略的理論分析

在以往的傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)理論中，概念的建立依據(jù)是“白板說(shuō)”——對(duì)迷思概念采取“燒荒”的辦法，而對(duì)科學(xué)概念則采取“大水大肥”的移栽法，不斷重復(fù)，強(qiáng)化記憶。其結(jié)果是學(xué)生看上去熟記了概念的陳述語(yǔ)句，實(shí)際上碰到異常情況還是套用原先的迷思概念。建構(gòu)主義認(rèn)為，“學(xué)習(xí)是建構(gòu)內(nèi)在的心理表征的過(guò)程，學(xué)習(xí)者并不是把知識(shí)從外界搬到記憶中，而是以已有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)與外界的相互作用來(lái)建構(gòu)新的理解”。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)并不是經(jīng)驗(yàn)的無(wú)產(chǎn)者，在日常生活中，在過(guò)去的學(xué)習(xí)中他們已經(jīng)獲得了豐富的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，這些只是經(jīng)驗(yàn)，有些是科學(xué)的、準(zhǔn)確的，有些則可能是日常的、感性的、錯(cuò)誤的，但是不管怎么說(shuō)，這些都是學(xué)生掌握的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，是建構(gòu)新的意義的必要基礎(chǔ)。學(xué)生正是在這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)之間反復(fù)雙向的相互作用過(guò)程建構(gòu)起新的意義，從而充實(shí)和改造了自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

波斯納等學(xué)者在皮亞杰的同化順應(yīng)理論的基礎(chǔ)上提出了概念轉(zhuǎn)化的機(jī)制：個(gè)體學(xué)習(xí)時(shí)同化、順應(yīng)的認(rèn)知建構(gòu)過(guò)程和平衡—不平衡—新平衡的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程的統(tǒng)一。同化用以描述學(xué)生用已有概念處理新現(xiàn)象的過(guò)程，而新舊知識(shí)并沒(méi)有發(fā)生重組，學(xué)習(xí)者原有概念體系的中心概念沒(méi)有發(fā)生變化；順應(yīng)用以描述學(xué)生必須替換或重新組織其中心概念的過(guò)程。這樣主體通過(guò)同化和順應(yīng)兩種機(jī)制，達(dá)到新的平衡。但是這種平衡是暫時(shí)的平衡，一旦原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新環(huán)境產(chǎn)生矛盾或認(rèn)知沖突時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)新的不平衡。

在迷思概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變過(guò)程中，采用先“破”后“立”的教學(xué)策略就是建立在建構(gòu)主義理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)打破學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“舊平衡”從而建立起“新平衡”，實(shí)現(xiàn)迷思概念的轉(zhuǎn)變。這樣一種使學(xué)生從引起認(rèn)識(shí)沖突到認(rèn)識(shí)圖式被打“破”，學(xué)生自愿放棄原有圖式，再到建“立”新圖式得出正確的科學(xué)概念的教學(xué)策略可以有效的幫助學(xué)生主動(dòng)掌握生物學(xué)基本概念、基本原理，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)科教學(xué)的最大化，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的最優(yōu)化。