淺議高中生物學(xué)前概念的揭示與轉(zhuǎn)化

許芝琳　蔣繼宏

摘要：建構(gòu)主義認為，教學(xué)應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的已有知識經(jīng)驗，這就是學(xué)生的前概念。由于前概念的頑固性及內(nèi)隱形，前概念的存在會影響概念教學(xué)的正常進行。新課標(biāo)中也提出，要關(guān)注學(xué)生頭腦中的已有概念，所以，采取有效措施和方法調(diào)查學(xué)生的前概念并且進行有效轉(zhuǎn)化是概念教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。本文提出幾種揭示及轉(zhuǎn)化生物學(xué)前概念的方法，希望可以為一線生物教師的概念教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：前概念;揭示;前概念轉(zhuǎn)化;高中生物

學(xué)生不是“一張任意圖畫的白紙”，學(xué)生基于對客觀事物的觀察，基于自身的知識經(jīng)驗，產(chǎn)生了對事物的感性認識，形成了前概念。前概念是學(xué)生在走進課堂之前，就已經(jīng)具有的相關(guān)知識，但是這些知識大多缺乏科學(xué)性、嚴謹性和真理性。教學(xué)應(yīng)該關(guān)注現(xiàn)有經(jīng)驗和已有想法，幫助學(xué)生建立現(xiàn)有日常概念與科學(xué)概念之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化前概念。只有確定了學(xué)生的前概念，教師才能對癥下藥，有針對性地進行教學(xué)設(shè)計，從而更好地促進學(xué)生轉(zhuǎn)變認知結(jié)構(gòu)，構(gòu)建科學(xué)概念。教學(xué)中，教師可以采取多種行之有效的方法，調(diào)查學(xué)生的前概念，轉(zhuǎn)化學(xué)生的前概念，進行有效的概念教學(xué)。

一、 揭示生物學(xué)前概念的方法

揭示前概念是概念教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，有效獲取學(xué)生的前概念，讓課堂教學(xué)事半功倍。揭示前概念的方法有很多，各有利弊，如何將各種方法有效結(jié)合，全面、正確地獲取學(xué)生的前概念，則是需要研究的重點。以下筆者提出了幾種揭示學(xué)生前概念的方法以及案例，希望可以為有效探究學(xué)生前概念提供參考。

（一）問卷調(diào)查法

問卷調(diào)查法可以在較短時間內(nèi)調(diào)查大量學(xué)生，并且能夠進行定量分析，是揭示學(xué)生前概念的有效方法之一。問卷的形式可以為選擇、判斷或是開放式題型。問卷形式可分為傳統(tǒng)題型和二段式題型。

1. 傳統(tǒng)題型調(diào)查問卷

傳統(tǒng)題型是一種客觀性的測試題，包括題目及選項，調(diào)查者能夠在較短時間內(nèi)選出答案，并且，他有明確的答案以及評分標(biāo)準(zhǔn)，便于研究者后續(xù)進行分析。然而，固定的選項有時無法反映調(diào)查者心中的真實想法，具有一定的制約性。具體案例如下：

例：單性植物花器官會退化，這屬于（）

A. 細胞壞死B. 細胞衰老

C. 細胞凋亡D. 細胞分化

2. 二段式題型調(diào)查問卷

為彌補傳統(tǒng)題型調(diào)查的不全面，不徹底，在此基礎(chǔ)上，將題目分為兩段，第一段為判斷或選擇，第二段為對選擇理由的說明，從而能夠更加充分的表達調(diào)查者的想法。

例：綠色植物在光下能進行的生命活動是（）

①光合作用②呼吸作用③蒸騰作用④吸收水和無機鹽

A. ①B. ①②③C. ①③④D. ①②③④

您這樣選擇的理由是什么？請說明。

但是，由于學(xué)生前概念具有內(nèi)隱性的特點，學(xué)生有時無法準(zhǔn)確表達出自己選擇的理由，也無法明確說出自己的前概念。另外有一種形式的二段式檢驗是在第二段中，教師適當(dāng)?shù)靥峁┮恍┛晒┻x擇的原因，學(xué)生也可以進行補充，但是這種方法需要教師對學(xué)生的前概念有一定的了解，對教師的要求較高。所以這兩種形式都存在一些弊端，若要深入、準(zhǔn)確揭示學(xué)生的生物學(xué)前概念，需要與其他方法相結(jié)合。

（二）訪談法

訪談法是研究者根據(jù)訪談提綱與調(diào)查者面對面交流的一種調(diào)查方法。通過深入提問，進行追問，彌補了問卷調(diào)查不全面的問題。訪談法可以與問卷調(diào)查相結(jié)合，可在問卷調(diào)查前進行學(xué)生訪談，了解學(xué)生對某些知識點的認識，初步了解學(xué)生的前概念，為問卷的編制提供參考。也可在研究者分析問卷過后，有選擇性地與學(xué)生進行深入訪談，可以更為深刻地認識學(xué)生前概念，獲得代表性的案例。在對話訪談過程中，通過分析學(xué)生的語言表達，可以進一步明確前概念的特點以及來源。在筆者采用二段式診斷檢測的方法調(diào)查學(xué)生的前概念，對問卷進行梳理分析后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在填寫時，常會出現(xiàn)不認真或是表達不清楚的情況，所以，進一步的訪談可以更清晰明確地調(diào)查問卷中獲得的模糊信息，讓前概念的揭示更加準(zhǔn)確、明了。

針對“ATP”這一概念，筆者設(shè)計了如下二段式檢測試題：

螢火蟲發(fā)光、電鰻放電以及人體的各項生命活動，為其直接提供能量的是（）

A. 葡萄糖B. 脂肪C. ATP

您這樣選擇的理由是什么？請說明。

分析學(xué)生的回答后發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生選擇正確，但是卻給出了ATP是能量的理由。所以，筆者選取了其中一位學(xué)生，進行了訪談，訪談內(nèi)容具體如下。

師：你是怎么理解“直接能源物質(zhì)”的呢？

生：這些生命活動都需要能量，我覺得只有能量才能維持生命活動。

師：那你覺得ATP是一種“能量”嗎？

生：是的。

師：為什么呢？

生：因為我知道糖類經(jīng)過消化吸收，轉(zhuǎn)化利用會產(chǎn)生ATP，以提供能量，所以我覺得ATP就是能量。

（三）概念圖

概念圖是表示知識與知識間的相互關(guān)系的概念網(wǎng)絡(luò)，反映了不同命題間或不同概念間的邏輯關(guān)系。課前，在提前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生繪制概念圖，剖析學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，找出學(xué)生在知識體系間的問題和薄弱環(huán)節(jié)，為概念教學(xué)奠定基礎(chǔ)。課后，概念圖可以作為一種評價方式，從學(xué)生的概念圖中能分析出他們對相關(guān)內(nèi)容的掌握情況以及思維特點，找到學(xué)生思維體系中的弱點，及時進行補充教學(xué)，完善概念建構(gòu)。學(xué)生在構(gòu)建概念圖的過程中，將碎片化與抽象化的知識聯(lián)系起來，用可視化的圖示表征概念間的邏輯關(guān)系，能夠培養(yǎng)學(xué)生的信息加工能力，有助于科學(xué)思維的發(fā)展。

（四）直接提問法

教師在課堂教學(xué)的過程中可以隨時隨地對學(xué)生進行觀察，對學(xué)生的反應(yīng)及學(xué)習(xí)狀況進行評價。在課堂上，教師可以采取提問的方法，獲得學(xué)生的前概念。通過集體提問，可以獲得學(xué)生對生物學(xué)概念認識的整體水平;通過個別提問，可以獲得前概念的特殊案例，也可以深入了解學(xué)生的前概念水平。

使用提問法揭示學(xué)生的前概念通常應(yīng)用于導(dǎo)入環(huán)節(jié)。比如，在學(xué)習(xí)“光合色素的提取與分離”時，通過以下問題調(diào)查學(xué)生對光合色素的前概念?！熬G葉中有哪些色素呢？”“樹葉到秋天變黃，其中的色素有什么變化？”“楓葉為什么是紅色的？”“花也是有顏色的，其中的色素也是光合色素嗎？”

二、 轉(zhuǎn)化生物學(xué)前概念的策略

根據(jù)概念轉(zhuǎn)變理論，學(xué)習(xí)就是原有概念的轉(zhuǎn)變、發(fā)展與完善。揭示學(xué)生的前概念是概念教學(xué)的前提，轉(zhuǎn)化學(xué)生的前概念才是重要環(huán)節(jié)。

（一）通過多種方法引發(fā)認知沖突

引發(fā)認知沖突是轉(zhuǎn)化學(xué)生前概念的重要前提。教師可以采用課前提問、視頻、圖片、材料和小組討論等方法引發(fā)學(xué)生的認知沖突。如今，培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)，實現(xiàn)全面發(fā)展成為生物學(xué)科教學(xué)的最終目標(biāo)，結(jié)合生物學(xué)科的特性，通過探究性實驗，學(xué)生直觀感受實驗現(xiàn)象，不僅可以實現(xiàn)認知沖突，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和科學(xué)思維能力，讓生物學(xué)科核心素養(yǎng)落地生根。

（二）多種方法促進學(xué)生接納科學(xué)概念

認知主義認為，學(xué)習(xí)是在意識到原有認知結(jié)構(gòu)的不足，主動改變認知結(jié)構(gòu)，接納新知識，完善認知系統(tǒng)的過程。教師可以采取多種方法幫助學(xué)生實現(xiàn)認知順應(yīng)，接納科學(xué)概念。

生物是一門處于不斷發(fā)展的科學(xué)，科學(xué)史是生物學(xué)教學(xué)的重要教學(xué)策略。帶領(lǐng)學(xué)生重走科學(xué)史，體會科學(xué)發(fā)展和概念完善的過程，學(xué)生能從科學(xué)史材料中獲得生物學(xué)知識，也能讓學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)家的觀點以及科學(xué)態(tài)度，在轉(zhuǎn)化前概念的同時，也能培養(yǎng)科學(xué)思維以及科學(xué)探究的能力。對跨學(xué)科知識的補充也是實現(xiàn)認知順應(yīng)的重要方法，學(xué)生部分前概念來源于跨學(xué)科知識的缺失，教師在課堂上適當(dāng)補充跨學(xué)科知識，如化學(xué)、地理等，可以補充學(xué)生認知系統(tǒng)薄弱甚至缺失的部分，有利于學(xué)生接納科學(xué)概念，推進認知順應(yīng)，實現(xiàn)前概念轉(zhuǎn)化。

（三）督促學(xué)生進行反饋

由于前概念的頑固性，如果學(xué)生對概念把握得不夠透徹，前概念就可能復(fù)現(xiàn)。所以，教師在概念教學(xué)之后，要及時采取各種措施幫助反饋學(xué)習(xí)結(jié)果，以便教師補救概念教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。結(jié)合時代發(fā)展對學(xué)生的要求，學(xué)生需要有將知識融會貫通的能力，具有高階的科學(xué)思維。所以，開放性的作業(yè)成了一種有效的評價方式，不僅能夠評價學(xué)生對單點知識的掌握情況，還可以評價學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，概念圖也是學(xué)生反饋的有效手段，它不僅能體現(xiàn)學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò)，還體現(xiàn)了學(xué)生思維加工的過程，反映出學(xué)生認知結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。

（四）優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，避免錯誤概念

有時，前概念的產(chǎn)生是由于學(xué)生難以接受抽象的科學(xué)概念。這種情況是可以避免的。教師可以選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，將前概念的產(chǎn)生止于萌芽。比如，在學(xué)習(xí)“基因控制蛋白質(zhì)的合成”時，使用模型與建模的方法，建構(gòu)轉(zhuǎn)錄與翻譯的過程，學(xué)生在動手操作的過程中，可以領(lǐng)會抽象概念，培養(yǎng)科學(xué)思維。

另外，教師的語言也可能會造成學(xué)生的前概念。教學(xué)過程中，教師應(yīng)該注意語言表達的嚴謹性和科學(xué)性。比如，在學(xué)習(xí)呼吸作用時，教師強調(diào)：光合作用的進行必須要有光照，細胞呼吸不需要光照。學(xué)生可能會理解成：細胞呼吸不能有光照。

三、 結(jié)語

學(xué)生能否在課堂上實現(xiàn)前概念的轉(zhuǎn)化，建立科學(xué)概念，完善認識結(jié)構(gòu)，能夠在日常生活中使用科學(xué)概念解決實際問題，是概念教學(xué)的重要內(nèi)容。重視學(xué)生的前概念是高效概念教學(xué)的關(guān)鍵。生物教師應(yīng)該采取有效方法揭示學(xué)生的前概念，以前概念為出發(fā)點，使用相關(guān)教學(xué)策略轉(zhuǎn)化前概念，發(fā)展科學(xué)思維，形成生命觀念，構(gòu)建生物學(xué)科核心素養(yǎng)，構(gòu)建概念教學(xué)的優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2]袁維新.生物教學(xué)中錯誤概念的診斷與矯治[J].課程·教材·教法，2003（5）：46-50.

[3]鄧輝.核心素養(yǎng)背景下生物學(xué)前概念成因和轉(zhuǎn)化對策[J].中學(xué)生物學(xué)，2018，34（7）：70-72.

作者簡介：

許芝琳，蔣繼宏，江蘇省徐州市，江蘇師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。