生物概念教學的誤區及改進策略

廖興建

摘 要：首先指出和分析了日常教學中機械套用概念習得方式開展生物概念教學的兩種誤區，然后在杜威、維果茨基、奧蘇貝爾等概念教學主張的基礎上，歸納出概念教學必需的基本活動，并就這些基本活動的不同序列組合適合的概念對象提出了相應的改進策略。

關鍵詞：概念教學；誤區；改進；策略

對生物學科來說，概念多而復雜，概念教學顯得非常重要。在生物概念教學的研究上，研究一般策略的比較多，研究具體概念教學的過程則少有涉及。然而，在觀察生物日常課堂教學時發現，機械套用概念習得方式進行教學的現狀十分普遍，為增強生物概念教學的靈活性、針對性和有效性，就概念教學存在的誤區和相應的改進策略探討如下。

一、對機械套用概念習得方式開展概念教學的誤區

人類在認識過程中，把所感知事物的共同特點抽出來，加以概括，就成為概念，這是哲學上大家比較熟悉的對概念的解釋。在理論上，概念的習得有兩種主要方式：概念形成和概念同化。一個孩子通過別人指稱某些交通工具為“轎車”之后，在以后大量接觸交通工具以后，直到能區分開“轎車”和“非轎車”時，我們說孩子就獲得了“轎車”的概念，人們把這種在校外學習時形成概念的自然方式稱為“概念形成”方式。根據“概念形成”模式，有的老師就將一些概念的實例，比如鸚鵡、雞、鷹、鴕鳥、鴿子等放在一起，讓孩子“探究”出什么是“鳥”，看起來因循的是建構主義理論，其實只能算是誤用而也。杜威明確地批評過這種做法，“概念不是把很多具有特定意義且早被人們完全理解的事物拿來，將它們一個對一個、一點對一點地加以比較，直至排除相異的性質，保留這些事物所具有的核心。”姑且不說我們可能舉不完一個概念所涵蓋的例子，也不可能列出這些例子所有的屬性來一一進行對比，更何況在沒有“反例”存在的情況下，何以界定概念的邊界？如果僅從上面的幾個例子來歸納，可以歸納出“生物、動物、脊椎動物、肺呼吸動物”等很多共有特征。可見，將這種方式作為概念教學的前奏，讓學生熟悉概念的對象情境，嘗試推測概念可能的內涵是可以的，要得出較精確的內涵仍得靠“概念同化”方式——定義的途徑。維果茨基也批評過這種傳統的機械式概念形成觀，將其戲稱為“集體照相式”——實例疊加找共性。姑且不說這種機械式概念教學的過程是錯誤的，即便是真正的自發的兒童“概念形成”方式，奧蘇貝爾認為也只能出現在學前兒童身上，而對于年齡較大的兒童和成人，則“概念同化”是概念習得的主要方式。

“概念同化”方式，是指利用學習者認知結構中原有的概念，以定義的方式直接向學習者揭示概念的標準屬性，從而使學習者獲得概念的方式，稱之為“演繹法”。據其定義，在教學中常采用的方式就是“定義+舉例（正例+反例）”，似乎成了概念教學的兩個“標準”步驟。對這種“兩步驟”的概念教學，杜威也提出過強烈的批評，“當代所有教育改革都反對從所謂的‘演繹法入手，反對從定義、分類、解釋法則的體系著手，這種反對意見實質上表明，邏輯型知識代表的是較基本的系統知識的、成熟的、專門化較遲的發展階段；因而當孤立地或作為起點呈現給學生時，邏輯型知識就無意義，而且在教育上是有害的。”維果茨基對這種直接教授概念也持批評態度，并認為直接教授概念實際上始終是不可能的，在教學上是無效的，試圖走這條路的教師一般是除了使學生掌握空洞的詞語、空洞的言語表達之外什么也達不到。

二、概念習得的活動過程分析

概念的教學過程究竟該如何進行呢？根據皮亞杰的研究，中學生的智力發育已經具備形式運算能力，所以中學生的概念獲得不像學齡兒童那樣習得概念需要依賴于具體經驗的支持，應該主要以“概念同化”的方式來習得。那么，為什么杜威、維果茨基卻要批判“兩步驟”的概念教學呢？要讓學生從真正的意義上理解概念，需要審視概念習得的主要要素：感性（知覺）經驗、與原認知結構（已獲得概念）的聯系、概念的應用。

1.概念習得需要獲得完整的表象

從“概念是感知事物的共同特點抽出來，加以概括而形成的”定義可知，概念是起于經驗的，但概念顯然不能等同于原初的知覺現實，但就其屬性來講，概念總是指向“所代表的具有共同標準屬性的對象、事件、情境或性質”，即概念不是虛無的，概念的習得必須以獲得完整的表象為基礎。雖然中學生的一般智力水平發展已經達到形式運算能力的水平，但中學生學習的科學概念所指稱的實例已經逐漸進入微觀的領域，此時概念與所指稱的知覺經驗就容易脫節，比如“原核生物”“遺傳物質”“質壁分離”等，杜威認為此時的概念就易成為“空架子”，概念本身倒成為不可理解的神秘物。奧蘇貝爾也特別關注過這個問題，并得出了精辟的見解：“即使一個青年或成人思考問題的方式已經處于抽象的認知發展水平，但在第一次介入一門完全不熟悉的學科領域時，他或者她起初總是傾向于以具體的、直覺的方式來思考問題。”作為成年人，當我們第一次通過別人的講授來學習一個新東西時，比如個人電腦、智能手機等，還會體驗到這種脫節的苦惱和無效。

中學階段的生物概念，除少部分可以借助于日常生活經驗的儲備外，大多數的科學概念（如器官、細胞、輸導組織、呼吸作用）指稱和表征的事物多是解剖、探究或顯微的，即遠離學生的經驗世界，此時提供鮮活的感知對象，供學生觀察、探究是極其重要的。雖然一些比較抽象的“大概念”（如遺傳信息、生物多樣性、生物進化等）看起來好像跟具體的表象無關，但正如加涅所說，它們總得以具象的初級概念為基礎，仍是離不開感性經驗的，這樣形成的概念才是接“地氣”的、有生命力的。正如大衛·休謨所說，“我們不可能思考任何我們事先沒有通過外部或內部感覺過的東西”；康德也說，“思維無感性則空，直觀無概念則盲”。產生表象的方式很多，也不限于實物、實驗，像模型、圖片、視頻等皆可，戴爾將這樣的經驗稱為設計的經驗。

2.概念習得需要與原有的認知結構建立內在的邏輯聯系

與日常概念不同的是，科學概念是有自己的“標準”和系統屬性的，同時概念的意義也會隨著認識的深化和新的發現而發展變化，比如基因、中心法則等。一個概念無論是基于什么方式獲得，都得與“學習者的認知結構中已有的觀念聯系起來而習得新概念的意義”，這是通過對概念的定義獲得概念的標準屬性而與其他概念建立聯系的。正是由于科學概念有其標準屬性，棲居在學科概念的系統中，成為從上下文結構、語境中獲得概念意義的基礎，也是奧蘇貝爾認知結構同化學習論及建構主義學習論的基礎。每個生物概念通常都有一個相對穩定的標準屬性和意義，這是從事生物研究的共同體成員間長期交往互動的產物，有些概念還具有較強的文化烙印，比如動物、植物、微生物等概念的內涵就與生物分界思想高度相關。因此，通過對概念下定義、舉例（包括正例、反例）等方式來明確概念的標準內涵和外延是非常重要的，這正是區別日常概念的關鍵所在。

3.對概念的真正理解需要在應用中不斷發展

概念的應用環節所達成的不只是行為主義意義上的簡單的鞏固作用。概念是認知和交流的工具，習得概念的目的是用來服務于認知活動的。即便是對概念本身的內涵，也絕非止步于定義，因為概念在從指稱到定義及其應用等過程中是不斷發展的。當需要習得新的概念或應用概念性知識解決問題等情境時，都涉及已經習得概念的遷移應用，以此來達成對概念的完整理解。杜威認為，“通過這些過程，學習者的概念就獲得了整體性、穩定性和明晰性，一個概念就這樣形成了”，所以，概念的意義是因使用而更加確定、更加具有普遍性。正如隨機通達教學所主張的，“教學要避免抽象地談概念的一般運用，而是把概念具體到一定的實例中，并與具體情境聯系起來。每個概念的教學都要涵蓋充分的實例（變式）……使學習者可以形成對概念的多角度理解，形成背景性經驗”，從而增加認知的彈性。應注意的是，概念的應用不僅僅是限于列舉實例的外延，而是指在學習新知識、聯系實際解決新問題的情境中，學習個體將其歸攝到某一概念或多個概念下來完成任務的思維活動，這是一種創造性的使用，是深層理解概念、形成概念性理解的重要舉措。

三、概念教學的改進策略

通過對概念習得要素的分析，明確了概念教學必備的活動要件，能夠理解《義務教育生物學課程標準》的建議，“一方面教師需要向學生提供各種豐富的有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐；另一方面，教學活動不應僅僅停留在讓學生記住一些生物學事實，而是要幫助學生通過對事實的抽象和概括，建立生物學重要概念”，也能明白杜威、奧蘇貝爾、維果茨基之所以對機械套用概念習得方式開展概念教學進行批判的原因，因為無論是“演繹法”還是“形成式”，都片面割斷了概念意義的整體性，前者缺少知覺表象基礎，后者背離了科學概念的協商本質——標準與系統性。從理論上看，如班杜拉所言，由于人具有使用符號、存儲符號的能力，學習者可以“借助符號”將不同的時空條件下“給自己經受的經驗以意義、形式和連續性”，因此，在概念教學的過程順序上，注意因學情而靈活調整。

結合日常教學中概念教學的情況，在改進策略上，應重點關注兩點：一是概念獲得的教學過程要素一定要完整；二是因“概念”施教，重視概念獲得的活動順序。下面重點闡述后者，有三種類型。

如果概念的實例對于學生是有一定的經驗和熟悉度的，相當于在實例的上面再建立一個上位的概念，應該采用的教學路徑是：舉例、激活原有表象→指稱新的概念名稱→深入分析歸納表象→定義概念的內涵、外延→概念的應用。比如人教版關于“哺乳動物”概念的編寫就是這樣。先舉“野馬、獼猴、鯨、蝙蝠等這些都是哺乳動物，它們形態各異，生活環境差別很大，為什么都屬于哺乳動物呢？”，通過這段文字就完成了概念的對象“指稱”，能初步激發學生的原有表象。然后是“哺乳動物的主要特征介紹……”，其實是進一步深入介紹這些對象的表象及特點，并在與鳥類等比較和聯系的基礎上經過總結上升到“哺乳動物”的內涵，再后是關于哺乳動物與人類的關系，相當于概念的應用。值得注意的是，在概念“指稱”前舉出的實例是為了在實例和“哺乳動物”概念之間建立聯系。在闡述“哺乳動物”的實例表象屬性時，基于完整性原則，限于篇幅和時間，在教材編寫和組織教學時有兩種處理方式，一是同時分析少量實例，在初中生物教材中通常如此，另一種方式是先透徹分析一個實例，再采用類比的方法介紹其他實例，這就是原來的動物學、植物學教材編寫中大家最熟悉的代表生物法，如鯽魚、青蛙、鴿子都是大家很熟悉的代表生物，這實際上就是源自德國的案例教學原理。正如奧蘇貝爾所說，學校中的概念教學主要屬于“概念同化”方式，即便看起來是“概念形成”途徑的教學設計，其實最后仍是通過“概念同化”方式介入才能解決。當然，在上面的外延舉例中是需要進一步舉反例的。類似教學途徑的概念還有很多，比如魚、兩棲動物、鳥、性狀、真菌等。

如果概念的實例對于學生是完全陌生的，通常是遠離生活世界或微觀領域的概念，比如減數分裂、轉錄、翻譯、病毒、質壁分離、胚胎移植等，這類概念的教學路徑是：轉錄的“定義”→轉錄的過程→應用。在該教學路徑中，轉錄的“定義”其實主要是起到了指稱和引出后續的“轉錄的過程”的作用，如果在學習了轉錄的“定義”后就讓學生復述，其實就相當于機械學習了，因為缺少轉錄過程的表象，一開始學生是不能理解和關注其準確定義的。因此，在后續的教學中，宜在“轉錄的過程”學習后，需要再細細地詮釋、總結轉錄的概念。

在生物中，總有少數概念是先使用，經過一段時間后再定義完形的，這種處理方法相當于“留白”，比如人教版《分子與細胞》模塊中的“基因差異性表達”。

綜上所述，為養成有效概念教學的自覺性，一是需要在教學設計時優先考慮概念教學要素的完整，二是根據學生對概念實例的熟悉程度來調整教學序列，倘若在教學時能輔以圖式組織信息的策略，以充分降低學習時的認知負荷，將會進一步增強生物概念教學的有效性。

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編輯 王亞青