高中生物前科學概念成因及轉化策略的實踐研究
——以《生態系統》為例

林麗君

(浙江省溫嶺市大溪中學，浙江 溫嶺 317525)

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高中生物前科學概念成因及轉化策略的實踐研究
——以《生態系統》為例

林麗君

(浙江省溫嶺市大溪中學，浙江 溫嶺 317525)

學生在走進科學課堂之前，在日常生活中已經形成了許多正確的或者錯誤的、不完整的、比較深入的或淺顯的概念，我們把這些概念稱之為前科學概念.前科學概念是個體認知過程的中間產物，是個體在認識事物的本質的過程中必然的認知結果.而科學概念的形成不是構建空中樓閣，而是建立在前科學概念的基礎上逐步轉變而來.因此，前科學概念是科學教育中重要的教育資源，教師要重視學生的前科學概念，通過對前科學概念的成因的分析，實施相應的教學策略，從而幫助學生形成科學概念.

前科學概念;概念轉變;教學策略

人們通常把誕生于尚未接受正式的科學教育之前就已經存在的概念稱之為前科學概念或前概念.善用前科學概念，它將成為科學教育中重要的教育資源，教師要重視學生的前科學概念，在探查前科學概念成因的基礎上，設計出合理的概念轉變教學策略，進行實證研究.這樣，不僅有助于教師自身教學效率的提高，也有助于學生科學概念的最終形成.本文以生態系統為例對高中學生前科學概念進行探查，了解他們擁有的生態系統前科學概念的形成原因，并通過概念轉變策略進行實踐研究，為生態系統的概念教學提供參考.

一、錯誤的前科學概念的成因分析

1.生活經驗的誤導

在日常生活中，學生會接觸并經歷許多的客觀事實，并從中學到一些新的知識和經驗.因為是親身經歷、實踐證明過的，所以他們堅信那便是正確的、科學的.而事實是這些生活經驗并不全部都是正確的、科學的.一方面是因為他們在接觸客觀現象之前已有的知識并不一定是正確的，而他們憑借這并不一定正確的舊知識來學習新知識，其結果可想而知；另一方面還因為人們所經歷的客觀事實也許并不是事實的全部,存在著局限性和片面性.

2.相似概念的干擾

生物學上有許多相似的概念，它們有的是字面上相近，有的是含義相仿，有的是內容相關.這些相似概念的干擾也是學生形成錯誤前科學概念的重要原因之一.由于相似概念之間相似度太高，對比度太小，在學習過程中學生如果對這些概念理解不夠深刻，沒有認識其本質和區別，就很容易混淆，進而形成錯誤前科學概念.例如物種和種群、養和氧、菌落和群落、流動和循環等.

3.教學過程中導致

教學過程中，如果教師把不正確信息傳遞給了學生或是信息本身是正確的但由于錯誤的講解而導致學生接收到錯誤的信息，都有可能導致學生錯誤概念的形成.例如講解分析“S”形增長曲線時，有些教師會花大量的時間正面講增長速率是先增后減的變化情況，很少或根本不提另外一個比較相近的概念增長率的變化情況，更甚者，有極個別的教師自己就沒有搞清楚增長速率和增長率這兩個概念的關系，跟學生說這是一個概念是印刷錯誤.所有這些都有可能導致學生錯誤概念的形成，以為增長速率和增長率是一個意思，完全混淆了兩個概念的關系.

4.教學方式的影響

盡管近年來教學改革一直被人們所倡導，然很多地區的很多教師由于種種原因依然采用的是傳統的“滿堂灌”的教學方法，課堂依然是教師的“一言堂”.在這樣的教學模式下，教師是整個教學過程的主宰，而學生只能被動地被灌輸知識，學生過程缺乏主動性、積極性和創造性，所學知識很多也都只是停留在一知半解、知其然而不知其所以然的程度.

二、前科學概念轉變的教學策略

1．實現前科學概念轉變的前提——揭示學生的前科學概念.

“知己知彼，百戰不殆”，要想實現前科學概念的轉變，首先要對學生的前科學概念有所了解，并進行診斷.國際上常用二段式診斷性測驗診斷學生的前概念狀況.不像傳統測試方法只重視答案，這種方法非常重視學生真正想法，如果結合個別交談，效果更好.在對生態系統這一部分內容的調查中發現：對生態系統的概念及概念的外延的理解上學生很不全面，比如讓學生例舉生態系統的成分，學生的舉例大多只涉及生物而忽略了無機環境；并且所列舉的生物中大多以植物和動物為主，很少提到微生物.還有對于生產者、消費者和分解者的概念理解還停留在初中所學知識，例如對生產者的概念理解還停留在生產者都是植物，而沒有形成生產者都是自養型生物，除了植物還有硝化細菌等化能自養生物也是生產者的概念.或是對于分解者只能籠統地答出絕大多數的細菌和真菌，不清楚細菌也可以是生產者和消費者，甚至誤認為蘑菇之類的屬于植物.等等諸多的錯誤概念通過診斷性評價和訪談一一呈現，如此也能更好地幫助教師弄清學生產生錯誤概念的形成原因，并找到確實有效的教學措施以實現前科學概念的轉變.

2．實現前科學概念轉變的動力——引發學生的認知沖突.

在學習新知識時，學生總是習慣用原有知識結構來幫助理解新的知識，而當遇到用原有知識所不能解釋的新現象時，就會引發認知沖突.認知沖突一旦引發，就有可能因此激發起學生的強烈的好奇心和求知欲，從而促使學生進行認知結構的同化與順應.所以說，引發認知沖突是促使學生實現概念轉變學習的契機和動力.直接出示學生的錯誤觀念，然后通過討論，最后出示正確的科學觀念.

3．實現前科學概念轉變的關鍵——鼓勵學生的認知順應.

淮陰師范學院的袁維新教授對生物教學中促進錯誤概念轉變的策略做了深入的研究，他認為錯誤概念的轉變的關鍵是鼓勵學生的認知順應.所謂順應,是指對原有認知結構的調整和改變，以便更好地理解和接納新現象.通俗地說就是，當我們正在學習的新知識與原有知識存在較大的差異時，要想很好地接納新知識，首先必須對原有認知結構進行適當的調整和改變，才能實現由原有的前概念向新的科學概念的轉變.例如“物種”和“種群”概念的比較，以及如何區分馬和驢、東北虎和華南虎等.通過具體事例的比較，通過認知順應，促使學生實現概念轉變，并建構起了新的科學概念.

綜上所述，開展關于生物教學中前科學概念或錯誤概念的研究，是當前生物學教學改革的需要，也是生物學習中繞不過的環節.教師應該更加深入地研究前科學概念，分析前科學概念的成因，通過相應的教學策略，實現概念的快速轉變，以促進學生科學概念的形成，使之成為生物教學中真正的“可用之材”.

[1]袁維新. 論基于概念重建的教學模式與策略[J]. 課程.教材：教法, 2007(11):15-19.

[2]李高峰. 科學教育中的“前科學概念”[J]. 教育學術月刊, 2010(9):12-14.

[3]宋秋前,邵偉康.西方理科教學中學生錯誤觀念的揭示與矯治[J」.外國教育研究,2002(4).

[4]李紅菊，劉恩山. 中小學生物學課程中生態學重要概念的篩選及其表述[J].生物學通報,2010(10):31-34.

[責任編輯：季春陽]

2017-05-01

林麗君(1981-)，女，浙江省臺州市溫嶺市人，教育碩士，從事普通高中生物教育.

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