具體認知結(jié)構(gòu)概念轉(zhuǎn)變策略在初中生物學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

李金月

前科學(xué)概念是學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念的基石。依據(jù)前科學(xué)概念與科學(xué)概念的關(guān)系，教師可采用不同的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略。如果學(xué)生的前科學(xué)概念與科學(xué)概念相互沖突，可以采用認知沖突策略（即修正認知結(jié)構(gòu)策略）；如果學(xué)生的前科學(xué)概念與科學(xué)概念并不相悖，只是相對零散不夠完整，可以采用具體認知結(jié)構(gòu)概念轉(zhuǎn)變策略，即在學(xué)生原有的前科學(xué)概念的基礎(chǔ)上，利用多種方法幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。通過課前調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)了解昆蟲的生殖和發(fā)育的很多實例，有些學(xué)生在小學(xué)階段曾飼養(yǎng)過家蠶。因此，筆者結(jié)合學(xué)生已有的前科學(xué)概念，應(yīng)用具體認知結(jié)構(gòu)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生對前科學(xué)概念中的昆蟲的生殖和發(fā)育的實例進行比較歸納，進而建構(gòu)本節(jié)課的重要概念。

1概念層級分析

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標準（2011年版）》（以下簡稱《課程標準》）中要求學(xué)生通過“昆蟲的生殖和發(fā)育”一節(jié)的學(xué)習(xí)，形成以下重要概念：不同動物發(fā)育的方式可能不同。有些動物的幼體與成體形態(tài)相似，有些動物的幼體與成體形態(tài)差別很大。具體的教學(xué)內(nèi)容是要求學(xué)生能舉例說出昆蟲的生殖和發(fā)育過程，開展飼養(yǎng)家蠶或其他昆蟲等相關(guān)活動。結(jié)合《課程標準》的要求，教師可按照從生物學(xué)事實到一般概念再到重要概念的概念層級，促進學(xué)生逐步建構(gòu)概念。梳理本節(jié)概念的上、下位關(guān)系，整理出本節(jié)的概念建構(gòu)框架圖（圖1）。

2學(xué)生前概念分析

學(xué)生在正式的科學(xué)概念學(xué)習(xí)之前，通過小學(xué)階段的科學(xué)課程學(xué)習(xí)和日常生活經(jīng)驗的積累，已經(jīng)具備很多與“昆蟲的生殖和發(fā)育”相關(guān)的前科學(xué)概念。教師充分了解學(xué)生的前科學(xué)概念，有利于促進前科學(xué)概念的有效轉(zhuǎn)化，進而建構(gòu)科學(xué)概念。基于學(xué)生的前科學(xué)概念，設(shè)計本節(jié)課的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)路徑（表1）。

3教學(xué)流程

3.1創(chuàng)設(shè)情境，引入概念

教師創(chuàng)設(shè)情境：昆蟲寶寶和昆蟲媽媽走散了，你能夠幫昆蟲寶寶找到它的媽媽嗎？并呈現(xiàn)家蠶、蝴蝶、蚊子、蝗蟲的幼蟲和成蟲的板貼，要求學(xué)生按照幼蟲和成蟲的對應(yīng)關(guān)系將它們一一對應(yīng)起來。學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗，進行判斷。教師進一步提問：除了以上4種，你還知道哪些昆蟲發(fā)育的實例？學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗，舉例說明。教師追問：這些昆蟲的發(fā)育過程一樣嗎？學(xué)生思考不同昆蟲的發(fā)育過程的異同。

設(shè)計意圖：此活動旨在聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生呈現(xiàn)出已具備的昆蟲生殖和發(fā)育的相關(guān)知識，暴露學(xué)生存在的前科學(xué)概念，進而引入本節(jié)課的核心問題“不同的昆蟲發(fā)育過程一樣嗎”，指向本節(jié)的重要概念。

3.2分析例證，形成概念

概念的例證是形成科學(xué)概念的必要支持。教師提供觀察標本，引導(dǎo)學(xué)生分析家蠶和蝗蟲的生殖和發(fā)育過程兩個代表性生物學(xué)事實，使學(xué)生初步構(gòu)建完全變態(tài)發(fā)育和不完全變態(tài)發(fā)育的一般概念，進一步引導(dǎo)學(xué)生舉例說出其他昆蟲生殖和發(fā)育的實例，進而完善昆蟲變態(tài)發(fā)育的概念。

3.2.1觀察標本，分析代表性事實——家蠶和蝗蟲的生殖和發(fā)育過程

教師呈現(xiàn)家蠶的生殖發(fā)育各個階段的圖示板貼，提出問題：很多同學(xué)在小學(xué)養(yǎng)過家蠶，你知道圖片代表的是家蠶的哪個發(fā)育階段嗎？請將各圖按照家蠶的生殖和發(fā)育過程進行排序。學(xué)生說出家蠶的發(fā)育階段，進行板貼排序，進一步暴露關(guān)于家蠶發(fā)育的前概念。

教師分組發(fā)放家蠶生活史標本，引導(dǎo)學(xué)生利用表格比較家蠶的幼蟲、蛹和成蟲的形態(tài)特點和生活習(xí)性（表2）。學(xué)生以小組為單位觀察標本，完成家蠶發(fā)育階段的表格填寫。教師進一步引導(dǎo)學(xué)生觀察蝗蟲生活史標本，提出問題：蝗蟲的發(fā)育有哪些階段？學(xué)生比較蝗蟲的若蟲、成蟲的形態(tài)特點和生活習(xí)性，填寫表格（表3）。教師追問：家蠶和蝗蟲的發(fā)育階段有什么不同？由此引入完全變態(tài)發(fā)育和不完全變態(tài)發(fā)育的概念，引導(dǎo)學(xué)生列表比較完全變態(tài)發(fā)育和不完全變態(tài)發(fā)育的異同。

設(shè)計意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生觀察實物標本，使學(xué)生更加形象直觀地了解昆蟲的發(fā)育過程。學(xué)生以表格的形式對蝗蟲和家蠶的發(fā)育階段進行對比，引發(fā)概念沖突，理解概念的內(nèi)涵。

3.2.2聯(lián)系生活，舉例說出其他實例——其他昆蟲的生殖和發(fā)育實例

教師提問：除了家蠶和蝗蟲的例子，還能列舉出哪些昆蟲發(fā)育的實例，你能說出哪些屬于完全變態(tài)發(fā)育，哪些屬于不完全變態(tài)發(fā)育嗎？學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗，列舉不同的昆蟲發(fā)育實例。

設(shè)計意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗，同時落實《課程標準》中“舉例說出昆蟲的生殖和發(fā)育過程”，引導(dǎo)學(xué)生列舉更多的生物學(xué)事實，支撐本節(jié)的重要概念。

3.3綜合應(yīng)用，鞏固概念

教師呈現(xiàn)一些昆蟲的發(fā)育過程示意圖，請學(xué)生判斷其變態(tài)發(fā)育的類型。學(xué)生應(yīng)用概念進行判斷。學(xué)生在應(yīng)用概念進行判斷的過程中，明確昆蟲的變態(tài)發(fā)育概念的外延。

3.4聯(lián)系實際，深化概念

教師聯(lián)系生產(chǎn)生活實際，設(shè)計拓展問題：①根據(jù)蠶的生殖發(fā)育特點，蠶農(nóng)要提高產(chǎn)絲率，應(yīng)延長哪一個發(fā)育階段？②旱極而蝗，蝗蟲對農(nóng)作物危害最嚴重的時期是什么？消滅蝗蟲的最佳時期是哪一階段？③為什么滅蚊時要注意清理環(huán)境積水？學(xué)生運用已學(xué)概念，對問題進行科學(xué)解釋。

設(shè)計意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生運用概念進行科學(xué)解釋，并評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，反饋教學(xué)效果。前科學(xué)概念具有頑固性，即前科學(xué)概念一旦形成，就會在人的思維中形成定勢，在學(xué)生頭腦中根深蒂固，印象深刻。因而拓展問題能夠進一步暴露出學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)仍然具備的前科學(xué)概念。例如，有學(xué)生認為蠶吐絲的階段是蛹期，因為蛹期外面包裹纏繞著很多白色的蠶絲。這暴露出學(xué)生對幼蟲吐絲結(jié)繭再化蛹這一發(fā)育過程仍然存在問題。

4教學(xué)反思

教師結(jié)合具體認知結(jié)構(gòu)概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略，對“昆蟲的生殖和發(fā)育”一節(jié)進行概念教學(xué)設(shè)計，設(shè)計了“創(chuàng)設(shè)情境——引入概念、分析例證——形成概念、綜合應(yīng)用——鞏固概念和聯(lián)系實際—應(yīng)用概念”4個教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)事實逐步形成一般概念，進而建構(gòu)重要概念，體現(xiàn)了依據(jù)學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律設(shè)計概念建構(gòu)教學(xué)的理念。課前調(diào)查和課堂活動可以暴露學(xué)生已有的前科學(xué)概念。觀察昆蟲發(fā)育實物標本和舉例說明呈現(xiàn)概念例證，學(xué)生對不同昆蟲發(fā)育實例進行比較、分析和歸納形成概念；再應(yīng)用概念判斷昆蟲發(fā)育類型鞏固概念，最后對生產(chǎn)生活中的實際問題進行科學(xué)解釋。學(xué)生在對概念例證的觀察、比較、分析和歸納的過程中，培養(yǎng)了科學(xué)思維，同時在前科學(xué)概念的基礎(chǔ)上構(gòu)建概念體系，提高了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

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