初中生物學中常見的前科學概念及其轉化策略

摘 要：概念教學能夠幫助學生更好地學習和形成相關的知識概念，是提升學生學習效率的有效策略。在初中生物教學中，學生在接受科學的教育之前，在生活經驗中形成的概念叫作前科學概念，這些前科學概念有的與真正的科學概念存在巨大的差異，嚴重影響學生的思維概念和學習效果。為此，初中生物教師需要在課堂教學中，總結教學中常見的前學科概念，并采取有效的教學策略對其進行轉化，幫助學生形成正確的科學概念，進一步加強學生的學習效果。本文主要結合自身的教學經驗，對初中生物學中常見的前學科概念及其轉化策略，進行了詳細的分析與探討。

關鍵詞：初中生物;前科學概念;轉化策略

一、 引言

在初中生物教學中，要想獲得正確的科學概念，學生首先需要掌握概念的術語、內涵、外延等特征，在能夠準確理解科學概念之前，就會形成前科學概念，對事物產生非本質的認知。然而由于前科學概念具有明顯的自發性、差異性等特點，所以并非全部都是正確的，而不正確的前科學概念，在學生的課堂教學中，只會起到反向作用。因此，教師需要開展多元化的教學策略，對學生產生的錯誤的前科學概念進行及時的矯正，在提升學生學習效率的同時，培養學生的生物學科素養。

二、 前科學概念的定義

人們對于“前科學概念”的研究，最早起源于20世紀20年代對“兒童概念”的提出，之后人們從心理學的角度出發，將“前科學概念”定義為：沒有經過專門的教學，而是在與他人日常交流過程中積累的個人經驗，有的與科學概念有偏差，有的甚至相背離。而關于“前科學概念”的術語也有很多，有人稱之為錯誤概念，指的是對事物不完善，甚至錯誤的理解與認知;有人稱之為相異概念，指的是學習者在經驗基礎上對自然現象或物質構成的解釋，主張學生的前科學概念不是絕對錯誤的;也有人稱之為前概念，指的是學生在正式進入課堂教學之前，通過生活經驗等形成的概念。基于此，教師在教學過程中，應該尊重學生的前科學概念，在客觀認知的基礎上，對學生的前科學概念進行轉化，幫助學生更好地掌握科學的生物概念，進而有效加強學生的學習效果。

三、 初中生物學中常見的前科學概念

在初中生物教學中，常見的前科學概念可以概括為以下幾方面內容：

（一）關于兩棲動物概念的理解

大部分學生都認為既能在水里生活，又能在陸地生活的動物就是兩棲動物，經常會將龜和揚子鱷等動物也當作是兩棲動物。而實際上，所謂的兩棲動物指的是幼體在水中生活，用鰓呼吸，然后經過變態發育，成體用肺呼吸，皮膚也能輔助呼吸，并且既能在水里生活，又能在陸地生活的動物才是兩棲動物。

（二）關于魚類和鳥類的分類概念

大部分學生都認為凡是名字里帶個“魚”字的動物就都屬于魚類，而凡是長翅膀、會飛的脊椎動物就都是鳥類，最典型的就是將鮑魚、章魚、鯨魚等認作魚類，將蝙蝠歸為鳥類。正確的生物科學概念中，魚類指的是終身生活在水里，用鰓呼吸，用鰭游泳的脊椎動物，鳥類指的就是表體覆蓋羽毛、恒溫、卵生的脊椎動物，身體呈流線型，大多數飛翔生活。明顯鮑魚、章魚都是軟體動物，沒有鰓和鰭，而鯨魚則屬于海洋哺乳類動物，蝙蝠則是唯一一類進化出飛翔能力的哺乳動物。

（三）關于反射概念的理解

大部分學生都只知道反射不由控制，所以認為所有的應激反應都是反射，如含羞草被觸碰時，葉片會自然下垂等現象。而正確的科學概念中關于反射的解釋則是，在中樞神經系統的參與下，機體對內外環境刺激產生的規律性應答，明顯與前科學概念有所區別。

（四）關于糖類的概念理解

人在小時候的認知中就有糖是甜的這一點，幾乎是所有學生的固定認知，認為所有的糖都是甜的。但是他們并不知道由C、H、O三種元素組成的有機化合物，除了甜甜的葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等，還有沒有甜味的淀粉、纖維素等。

（五）關于人類生殖的概念

大部分學生都只知道人是從嬰兒時期開始成長的，卻不知道人類真正的發育起點，應該是精子和卵細胞結合產生的受精卵，再經過分裂、分化之后，形成組織、器官，最終形成個體。以及關于子宮、子房等認知，部分學生以為子房是人體子宮和乳房的統稱，卻不知道子宮雖然是人和動物雌性生殖器的一部分，而子房卻是被子植物生長種子的器官，位于花的雌蕊下面。還有部分學生對于孕婦懷胎的認知，以為十月懷胎就真的要滿十個月分娩，其實不然，孕婦懷胎按“周”換算，4周為一個月，40周剛好是十個月，而按整月算應該是9個月零7天左右。

（六）關于呼吸作用的概念認知

大部分學生都認為呼吸就是進行氣體交換的過程，然而這只是針對人和動物而言，而對于植物來說，呼吸作用是有機物在細胞內經過一系列氧化分解，生成CO2或其他產物，釋放能量的過程，與呼吸的概念具有明顯差異。

四、 初中生物學中常見前科學概念的轉變策略

（一）繪制概念圖示，暴露前科學概念

直觀的教學工具能夠為學生提供豐富的感性信息，通過圖片、圖表、導圖等形式，向學生傳遞正確的科學概念，對課本上的教學內容進行完善和補充。基于此，在初中生物教學中，轉變學生前科學概念的時候，教師可以通過繪制概念圖示的方法，對抽象的教學內容進行形象的展示，并要求學生將自己在預習中繪制的概念圖與教師的概念圖進行對比分析，初步暴露學生的前科學概念。然后讓學生在教師所設置的教學問題引導下，對教學內容進行深入的思考和探索，充分暴露學生存在的前科學概念，幫助學生正確認知生物知識，進一步提升學生的學習效率。

例如，在教學《血流的管道——血管》的時候，教師可以要求學生在課前預習過程中，根據自己的理解自主繪制教學內容的概念圖，方便教師梳理學生在本章節教學中存在的前科學概念，并以此為依據，為學生設置針對性的教學問題，引導學生通過對比專家繪制的概念圖，發現自己在學習過程中，存在的問題和不足，并以小組合作的形式進行深入的研究和探討，從而進一步加強學生的學習效果。

（二）創設教學情境，引發學生認知沖突

引發學生的認知沖突，是轉化學生前科學概念的重要前提。為此，初中生物教師可以在課堂教學中為學生創設具有矛盾點的教學情境，引發學生的認知沖突，讓學生對前科學概念產生懷疑，從而有效激發學生的學習興趣和積極性，并充分調動學生腦中的概念知識，對情境中的矛盾點進行驗證，讓學生在解答疑惑的過程中，對教學知識進行重新構建，從而形成正確的科學概念。

例如，在教學《人體內物質運輸》的時候，教師可以為學生創設教學情境：為什么人在大量出汗之后，會覺得口渴，在出汗的過程中，血液中丟失的是什么成分？要怎樣才能進行有效補充呢？學生的第一反應就是人在出汗后會缺水，所以才會渴，要多喝水。然而正確的科學概念中，人在大量出汗后，血液中丟失的不僅是水分還有無機鹽，單純喝水還不夠，需要攝入淡鹽水來進行補充。

（三）開展類比分析，矯正學生錯誤概念

在初中生物教學中采取類比教學的方法，可以引導學生對相似的生物概念進行比較，清楚地認識到概念之間的本質區別和內在聯系，意識到自己在教學內容中存在的錯誤概念，從而及時進行針對性的矯正，有效實現學生前科學概念的轉化。

例如，對于“排便”和“排泄”這兩個概念，教師可以組織學生開展對比教學：排泄指的是將新陳代謝產物排出機體外的過程，而排便則是胃消化食物的排出過程;排泄多是CO2、無機鹽、尿素等，而排便則是指糞便;排泄的主要途徑是皮膚排汗、呼吸系統呼氣、泌尿系統排尿等，而排便的主要途徑就是消化系統經肛門排便。通過這樣明確的對比教學，能夠幫助學生形成更正確的概念認知，同時加深學生的理解與印象，提高學生的學習質量與效率。

（四）借助生物實驗，驗證前科學概念

初中生物知識中涉及大量的生物實驗，在生物教學中占據非常重的比例。因此，初中生物教師可以在轉化學生前科學概念的過程中，通過生物實驗，引導學生在實際操作的過程中，對前科學概念進行驗證，以親身體驗來轉化學生的前科學概念，幫助學生形成正確的科學概念，在鍛煉學生動手實踐能力的同時，加強學生對教學內容的理解與掌握。

例如，在教學“如何使用顯微鏡”的時候，大部分學生都只知道顯微鏡可以將微小的物質進行放大，以為在顯微鏡下看到的物象都是“正立”的。在這種情況下，教師不需要直接告訴學生對或錯，而是可以借助實驗教學，引導學生通過實驗現象進行驗證：將一個寫著字母“b”的卡片，放在顯微鏡下進行觀察，并將看到的圖像畫下來。如果所觀察的物體在視野中太過偏左，那么要如何移動卡片，才能使字母處于觀察視野的正中央呢？

學生們通過實驗觀察發現，帶有正向字母“b”的卡片，在顯微鏡下顯示“q”的圖像，說明顯微鏡中看到的物像應該是倒立的，同時發現想要將邊緣的物體移動到觀察視野的中央，則需要向著物體所偏向的方向移動。由此，學生不僅轉化了自身存在的前科學概念，還準確掌握了顯微鏡的正確使用方法，進一步提升了學生的學習質量與效率。

五、 結語

綜上所述，在初中生物教學中，概念教學占有非常重要的教學地位，而前科學概念的有效轉化則是影響學生最終學習效果的重要因素。為此，初中生物教師可以在實際教學中，通過繪制概念圖、創設矛盾情境、開展類比分析、借助實驗教學等方法，激發學生的認知沖突，讓學生對自身存在的前科學概念產生懷疑，并在思考、探究的過程中對其進行驗證，幫助學生清楚地認識到前科學概念的與科學概念之間的差別，從而有效實現對學生前科學概念的轉化，進一步加強學生的學習效果，提升學生的生物學科素養。

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作者簡介：

陳志剛，河南省駐馬店市，河南省駐馬店市教育技術裝備中心。