初中生物學“遺傳部分”概念探針研究

高明英　汪旭　王重力

摘 要 采用文獻法，研究了初中遺傳學探針的設計方法、制作過程及其在課堂教學上的應用。得出了概念探針有助于厘清學生混淆的概念、檢測學生對生物學概念的認識，幫助教師及時調整教學計劃的結論。

關鍵詞 初中生物學 遺傳學部分 概念探針 教學

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

1 概念探針

概念探針又稱為形成性評價探針，是一種為了更好的完成教與學，對于學生學習前概念和學習中的概念進行檢測的習題。概念探針側重于檢測學生的認知過程，設計的形成性評價探針是用于解決學生學習研究中鑒定到的困難。

概念探針是一種遞進式的多項選擇題，包括兩個部分：第一部分是在給定的情景下讓學生做出自認為正確的選項，這些選項來自于對學生以往的概念進行判定性的結果；第二部分則要求學生對他們自己的選擇作一個開放性的解釋，為什么作出這樣的選擇。第二部分對學生的思考提供了一個根據，學生描述的是來自他們的直覺或直言判斷。這些判斷理由有可能來自于他們之前的學習，或者他們在學校里學習到的陳述性知識。探針的第一部分給教師提供了一個學生是怎樣思考的第一印象，第二部分則提供了更多有關學生個人思維過程的詳細信息，而且這是在班級里大多數學生一致的看法。

2 概念探針的作用

2.1 檢測前概念

教師在開始講授新課之前，可以使用評價探針來發現學生的看法。教師可以使用這些信息來調整自己的教學策略，并且幫助所有的學生在他們已有的觀點和科學概念之間搭建一座“橋梁”。在開始學習某個單元之際，教師使用一兩個探針來確定學生的已有觀點，然后針對學生現有的看法設計自己的教學方法，指導、監測學生認知變化和概念轉變。

2.2 轉變前概念

教師可以快速地分析來自于評價探針的信息，并且用于設計明確針對學生觀點的教學使用策略，指導學生通過一個概念轉變。這個探針可以在開始教學單元之前使用，即在當反饋暗示著有改變課程的需要時，或者在需要使用差異教學或單獨教學來滿足個別學生的需求時。當改變他們現在已有的概念時，有些時候學生可能會固執己見。

2.3 及時的反饋

經常使用形成性評價有利于學生清楚自己的、同齡人的還有教師的思維。這提供了一個能指導概念修正和提煉思維過程是否正確的反饋。

2.4 診斷概念缺陷

診斷性的自然科學探針可以幫助教師發現錯誤概念、在認知過程中甄別到的不完整觀點、檢查教師課程中術語的含義和教學。與終結性評價不同，這個探針并沒有具體到年級水平，但能應用于追蹤學生學習中出現的空白。

3 美國國家科學教育標準中相應概念的“探針”介紹

《美國國家科學教育標準》在第六章5～8年級生命科學對于遺傳的內容要求是：“每個生命體都需要一組規定其特征的指令。所謂遺傳就是把這些指令從一代傳遞給下一代。遺傳信息包含在基因之中，而基因位于每一細胞的染色體之中。每個基因只攜帶一個信息單元。個體的某個遺傳特征由一個或多個基因決定，每個基因可以影響多個特征。每個人體細胞可以含有成千上萬個不同的基因。”初中生對于性狀是怎樣從上一代傳遞到下一代已經開始形成了基因的解釋。他們會把自己對于基因的基本理解和他們有關細胞結構的基本知識聯系起來，認識到染色體是在細胞核中發現的，基因是在染色體上。他們了解到DNA通過基因負責性狀的傳遞，但有關DNA的細節要等到學生對分子的學習有一個更深的理解時才會懂。

根據“標準”要求設計的“DNA、基因和染色體”的探針如下：

“四個朋友在談論人體的DNA、基因和染色體。他們中的每一個人對于這些結構是在哪兒發現的都持不同的觀點。下面是他們所說的：

Belle：‘我認為DNA是在基因上。’

Kyra：‘我認為染色體是在基因上。’

Kurt：‘我認為基因是在DNA上。’

Joan：‘我認為染色體是在DNA上。’

你同意誰的觀點？（以上是探針的第一部分）解釋你的理由（這就是探針的第二部分）。”

4 概念探針的設計方法

制作探針的基礎是依托課程標準。因而首先要研究、熟悉課程標準對這一節學習內容的要求。我國的初中生物學課程標準2011版上，都明確標記出了“在教學中，教師要幫助學生形成以下的重要概念”。這對于設計概念探針提供了直接的依據。

有關概念探針的探尋、設計、制作及使用是一個連續的過程，需要教師在教學中善于觀察、總結、及時發現學生的思考、不放過他們的任何疑惑。因而概念探針是一個系統、有計劃性的過程，如何設計、在什么時候使用、怎么用等，都需要教師提前對它有一個宏觀性的把握、思考、并最好形成自己的一套理論，融會貫通自己在教學實踐中對教材、學生的認識、把握。

在深入鉆研課標要求的基礎上，設計概念探針的第一部分，給定一個情景。這個情景可以很簡單，如不同人對于相應概念的觀點等。設計相應的選項，包括1個正確項和1到3個干擾項，干擾項來自于以往大多數學生對概念錯誤的判定。

概念探針的形式也可以是正誤判斷。比如“眼睛的顏色”概念探針：

米勒夫婦的眼睛都是藍色的，他們能生出棕色眼睛的孩子嗎？請選擇你所認為正確的答案。

能 不能

解釋你的原因。你判斷這對夫婦的孩子眼睛顏色的根據是什么？

概念探針的形式還可以是多重選擇，選項也可以是多項的。比如，檢驗學生“卵生”概念的探針所設計的情景是這樣的：“小雞來源于雞蛋，其他還有哪些是來源于卵生的？以下你認為是卵生的，請用x標注在旁邊。”

—鯨魚 —蝴蝶 —人類 —寄生蟲 —土壤 —細菌 —巖石 —老鼠 —甲殼蟲 —鱷魚 —知更鳥 —豆科植物 —蚌 —鯰魚 —單細胞生物 —青蛙 —蜘蛛 —奶牛 —貓 —橡樹 —烏龜

開放性的回答是這樣的：“解釋你的觀點。你使用什么規則或者推理來判斷生物是否屬于卵生。”

5 “概念探針”在教學中的使用

現今的中學生物練習題或各種測試中常常出現一個試題涉及四五個概念的現象。不能逐個檢驗概念的把握程度，多數時候學生只是生硬地記住正確答案。教師不能幫助學生形成正確的概念，就只能讓學生死記硬背了。初中生物課程標準2011版指出“概念是對事物的抽象或概括。生物學概念是生物學課程內容的基本組成。生物學重要概念處于學科中心位置，包括了對生命基本現象、規律、理論等的理解和解釋，對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。”

生物學教學是由眾多的概念串聯起來的一個過程，學生最重要的學習就是體現在了生物學概念的學習。但經常見到的現象，卻是學生會因為一個概念的學習沒有掌握正確，給后續的學習帶來了一連串的影響。有些錯誤概念跟隨學生的整個學習過程，甚至貽誤終生也未可知。學習過程中經常出現當糾正了學生以前的某個錯誤認識，因此學生對帶來的生物學習疑問頓時茅塞頓開。所以在教學中使用概念探針有助于厘清學生平時生活中混淆的概念，及時解決學生對概念的疑問，以免造成后續學習的困難。學生只有正確理解了概念，再運用概念解答疑問時才會得心應手。由此可知，生物學概念在教學中占有舉足輕重的作用。

在使用概念探針時，教師應該特別注意傾聽、關注學生的解釋，也就是探針的第二部分。這是了解學生錯誤觀念最主要的手段。在學生選擇了選項以后不要立即給出正確與否的判斷，而是要組織學生討論，或將學生的選項分類加以研究，診斷出學生形成錯誤概念的原因。概念探針側重于檢測教學過程中學生們對各種生物學概念的認知、理解等，屬于形成性的評價；而各種練習題則大多是終結性評價測試，從學生的終生成長與發展角度來說，后者并不是我們所需的，也不是教學的最終目的。

綜上所述，教師在教學中運用概念探針可以益教益學，檢測學生的錯誤概念，及時調整自己的教學計劃，幫助學生盡快形成正確的生物學概念。

參考文獻：

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