前概念轉(zhuǎn)化在初中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用*

黃東姐

（泉州市教育科學(xué)研究所 福建泉州 362000）

前概念又稱前科學(xué)概念，是指學(xué)生在未接觸正確的科學(xué)概念前，受生活經(jīng)驗或其他相關(guān)學(xué)科的影響，對相關(guān)知識的淺層認(rèn)識與觀點，且往往是一些缺乏概括性和科學(xué)性的經(jīng)驗［1］。如果教師在進(jìn)行概念教學(xué)時，沒有認(rèn)識到學(xué)生前概念的存在，沒有從根本上引導(dǎo)學(xué)生對前概念的調(diào)整與轉(zhuǎn)化，將影響概念教學(xué)的質(zhì)量與效果［2］。

本文以人教版初中8年級下冊“基因控制生物的性狀”一節(jié)為例，闡述前概念轉(zhuǎn)化教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生暴露前概念，使其認(rèn)識到前概念的不合理性，從而接受并構(gòu)建新的科學(xué)概念。本節(jié)課例中，要求學(xué)生透徹理解的科學(xué)概念包括：遺傳、變異、性狀、相對性狀、基因控制性狀。

1 “遺傳和變異”的概念教學(xué)

1.1 開門見山，導(dǎo)出課例問題 教師從課前布置的任務(wù)（回家認(rèn)真觀察父母的外貌特征，并與自己進(jìn)行比較）直接導(dǎo)入課題，想一想自己有哪些特征像母親，哪些特征像父親，哪些特征與父母都不像？為什么會與父母既像又不像？什么是遺傳和變異？在輕松融洽的教學(xué)氣氛下，請學(xué)生闡述對遺傳和變異概念的認(rèn)識。學(xué)生受生活經(jīng)歷的影響，在回答問題時暴露了前概念：遺傳指的是親代將某些特征傳遞給子代的過程，而變異指的是親代傳遞給子代的特征在親子間出現(xiàn)了差異。

1.2 制造矛盾，引起認(rèn)知沖突 教師展示資料，啟動學(xué)生討論活動：教材第24 頁圖7～圖10 所示一只母貓所生的一窩小貓，它們彼此之間各有相同和不同的特征。這是為什么？教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)推敲資料內(nèi)容所含的信息，分析親子間的關(guān)系及子代個體間的關(guān)系。學(xué)生發(fā)現(xiàn)小貓之間也有不同的特征，這與學(xué)生已有的對變異的理解產(chǎn)生了沖突。

通過教師創(chuàng)造的“矛盾事件”、學(xué)生間的討論交流，學(xué)生意識到自己想法的不足，并萌發(fā)一些新的猜想，引發(fā)了其對概念的認(rèn)知沖突。親子之間及子代個體之間，可能存在相似的特征，表明這些特征可以從親代傳遞給子代；變異的現(xiàn)象也出現(xiàn)在不同的子代個體之間。

1.3 乘勝追擊，完善科學(xué)概念 經(jīng)討論，學(xué)生認(rèn)識到自己原有的認(rèn)知的不合理性，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題：我國民間有這樣的說法，“種瓜得瓜，種豆得豆”“一母生九子，連娘十不同”，為什么有這樣的說法？最后學(xué)生應(yīng)用習(xí)得相關(guān)概念：遺傳是指親子間的相似性，遺傳的過程中伴隨著變異，變異不只是指親子間還包括同親個體間的差異。遺傳和變異現(xiàn)象是普遍存在的。

當(dāng)學(xué)生對自己的前概念產(chǎn)生質(zhì)疑時，教師應(yīng)乘勝追擊，提供相應(yīng)的情境，引導(dǎo)學(xué)生遷移運用知識，解除疑惑，引導(dǎo)深化，并構(gòu)建正確的科學(xué)概念，從而實現(xiàn)前概念向科學(xué)概念的徹底轉(zhuǎn)化。

2 “性狀和相對性狀”的概念教學(xué)

2.1 設(shè)計活動，激發(fā)研究興趣 教師展示雙胞胎圖片并拋出問題：生活中，要更詳細(xì)地認(rèn)識人們的特征，應(yīng)從哪些方面入手？如何比較生物之間的差異？創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動：比較個體間差異，請學(xué)生在彼此幫助下，確認(rèn)自己的幾種性狀。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：什么是生物的性狀？什么是相對性狀？學(xué)生通過觀察、討論，對生物的性狀產(chǎn)生了研究興趣，并說出了自己的認(rèn)知：性狀指生物的外表形態(tài)特征，相對性狀是生物之間差異的性狀。

2.2 創(chuàng)造情境，引發(fā)質(zhì)疑猜想 教師展示生物的其他性狀，例如人的血型、習(xí)慣用左手還是右手寫字、衛(wèi)生蜂和非衛(wèi)生蜂的實例，使學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑：這些生理和行為也是生物的性狀嗎？每一種性狀都有相對性狀嗎？相對性狀是界定于同種生物之間的比較嗎？教師提供資料：小麥植株存在著抗銹病與不抗病的品種，有抗倒伏與易倒伏的品種等。資料提供了證據(jù)，學(xué)生進(jìn)一步確認(rèn)自己的猜想，對于相關(guān)概念的認(rèn)知也逐漸明晰。

2.3 遷移知識，構(gòu)建科學(xué)概念 請學(xué)生列舉動物和植物有關(guān)相對性狀的其他實例。教師出示具體實例，引發(fā)學(xué)生思考、判斷并說出理由：每個生物體都會有許多種不同的性狀，生物的性狀都是肉眼可以觀察的特征嗎？綿羊的卷毛和山羊的直毛是一對相對性狀嗎？小明的A 型血和小麗的B 型血是一對相對性狀嗎？通過知識的遷移運用，學(xué)生對性狀與相對性狀這2 個概念的理解更加深刻，性狀不僅指生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，還包括生理和行為等特征。相對性狀必須界定于同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)形式。

3 “基因控制性狀”的概念教學(xué)

3.1 簡單設(shè)問，激發(fā)探索欲望 結(jié)合前面知識，教師直接設(shè)問：生物體所表現(xiàn)的各種性狀是由什么控制的？學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗，給出了相應(yīng)的答案：基因控制生物的性狀。教師進(jìn)一步追問：怎么知道是基因控制了生物的性狀？此時，學(xué)生議論并翻閱教材，這些行為都暴露了學(xué)生對這部分知識的認(rèn)知相對不足。

3.2 分析資料，提出初步判斷 教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第27 頁資料“轉(zhuǎn)基因鼠的啟示”，引導(dǎo)小組討論以下問題：實驗中的關(guān)鍵步驟是什么？在這項研究中，被研究的性狀是什么？什么基因控制這個性狀？轉(zhuǎn)基因超級鼠的獲得，說明性狀和基因之間是什么關(guān)系？由此推論，在生物傳種接代過程中，傳下去的是性狀還是控制性狀的基因？

教師與學(xué)生一起分析資料，層層剝離，使學(xué)生認(rèn)識到大鼠生長激素基因發(fā)揮作用，是導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因超級鼠的個頭比普通小鼠較大的原因。學(xué)生提出初步判斷：性狀的表現(xiàn)與基因有關(guān)。

3.3 提供事實，理解重要概念“基因控制了生物的性狀”這個概念較為抽象，初中生并沒有接觸過“基因是怎樣控制生物的性狀”的相關(guān)知識。教師可通過播放視頻提供事實：人的白化病、鐮刀形紅細(xì)胞貧血癥形成的原因。引導(dǎo)學(xué)生分析歸納出：人的白化癥狀、紅細(xì)胞鐮刀型是由于控制相關(guān)性狀的基因異常引起的。由此，學(xué)生更深刻地理解了“基因控制了生物的性狀”，并順利構(gòu)建相關(guān)概念。

4 教學(xué)反思與啟示

本節(jié)課例，教師通過創(chuàng)設(shè)輕松的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生充分展現(xiàn)和暴露前概念，利用分析資料，制造矛盾，引起學(xué)生認(rèn)知沖突，讓學(xué)生感到前概念的不合理性并產(chǎn)生質(zhì)疑，最后通過提供事實、隨堂練習(xí)等，讓學(xué)生進(jìn)行知識遷移，并主動習(xí)得科學(xué)概念。這節(jié)課，既讓學(xué)生的科學(xué)思維和知識遷移能力得到鍛煉，也讓學(xué)生建立在主動探索科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，達(dá)成對科學(xué)概念的理解，實現(xiàn)從前概念向科學(xué)概念的實質(zhì)性轉(zhuǎn)化。

美國認(rèn)知心理學(xué)家奧蘇貝爾提出影響學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的主要因素是學(xué)生已有的經(jīng)驗。因此，在科學(xué)概念教學(xué)中，關(guān)注學(xué)生的前概念顯得至關(guān)重要。教師了解學(xué)生對相關(guān)概念的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，教學(xué)目標(biāo)才更具有針對性。通過課堂教學(xué)，學(xué)生能完善與修正自己的前概念，能運用科學(xué)思維理解科學(xué)概念，能運用所學(xué)知識解釋相關(guān)生物學(xué)現(xiàn)象，這將極大提高概念教學(xué)的質(zhì)量與效果。

總之，科學(xué)概念的深度學(xué)習(xí)離不開教師充分了解學(xué)生的前概念并使之有效轉(zhuǎn)化。教師合理利用學(xué)生的前概念，使之成為學(xué)習(xí)科學(xué)概念的助推器而不是攔路虎。