淺析高中生物課堂中前概念的轉化

摘 要：學生在過去的學習和日常生活中已經積累并形成了自己對各種事物或現象的看法，這就是前科學概念，簡稱前概念。本文簡要分析生物教學中前概念的類型及其對建構科學概念的影響，并以學生前概念為起點，闡述教師如何采用恰當的教學策略，提高高中生物課堂中的科學概念教學的實效。

關鍵詞：高中生物;前概念;轉化;科學概念;教學策略

前科學概念，簡稱前概念，是指學生認知結構中與科學概念不盡一致的經驗或看法。[1]顯然，這些前概念會影響科學概念的建構。所以，在高中生物課堂教學中，教師應該關注和研究前概念。

一、前概念的類型及其對學生學習科學概念的影響

（一）正確的前概念，幫助認知同化[2]

正確的前概念，是與科學概念相同的，但這種相同是停留在表面上，沒有深入到概念的本質。所謂“跳一跳即可摘到果實”。這種正確的前概念，可以作為學生學習科學概念的基礎和臺階。如生活中通過觀察生物的生長繁殖，動物的攝食排泄排遺，向日葵的花盤朝著太陽轉，含羞草葉受碰觸即合攏等現象幫助學生理解并歸納出生物的基本特征，促成“生物”這一概念教學。再如，生活經驗讓學生明白木材燃燒剩下一堆灰燼這一事實，教學過程中可以利用這一事實幫助學生理解“有機物”和“無機鹽”這兩個概念。因此，正確的前概念，幫助學生實現認知的同化。

（二）不正確的前概念，妨礙認知的順應

有些前概念是不正確的，包括模糊不清的，片面的，明顯有誤的。[4]不正確的前概念使得學生原有認知結構無法同化新的認知體系，勢必阻礙科學概念認知的順應。如主動運輸不需要載體和能量，人不能進行無氧呼吸，葡萄糖是直接的能源物質，只有光合作用能制造有機物等。這些不正確的前概念，則易妨礙認知的順應。[3]

二、在高中生物課堂中，轉化前概念的教學策略

（一）適當開展實驗，水到渠成地轉化前概念，構建科學概念。

通過實驗而來的記憶是最深刻的。所以，教師在教學過程中，適當開展實驗，包括教師演示實驗和學生分組實驗，打消學生的疑惑，把前概念同化或順應為科學概念。如在學習“滲透作用”這一概念時，單純的介紹滲透作用，對學生而言，枯燥又不好理解。若把課本中滲透現象示意圖轉化為真實的演示實驗，教師展示兩個實驗裝置：一個是剛剛完成的滲透裝置，漏斗內外的液面幾乎持平，另一個是一個小時前做好的滲透裝置，漏斗內的液面明顯升高（注：這個實驗中的半透膜玻璃紙不易獲取可以用雞蛋蛋殼內膜代替）。通過兩個實驗裝置的實驗現象的對比，學生就比較容易接受和理解“滲透作用”的概念。而且這樣形成的記憶也更深刻。再如植物細胞的吸水和失水這個探究實驗，讓學生動手操作并完成實驗，學生就容易理解“質壁分離”和“質壁分離復原”這兩個概念。實驗而來結果是最具有說服力，否則任何講解都是蒼白無力。正如“我聽了，就忘了;我看了，就相信了;我做了，就理解了”。

（二）設置問題情境，探查學生的前概念，引發認知沖突。

教師可設置問題情境，探查學生的前概念，引發學生認知沖突，引導學生思考并通過判斷、分析、綜合、歸納等思維活動，最后建構出科學概念。

如學習滲透作用這個概念，教師可以根據演示實驗，顧到學生“最近發展區”層層設置問題情境，讓學生“跳一跳就能摘到果實”。

1.大家看現在液面發生了什么變化？液面上升。

2.那這里液面上升，是什么物質跑進去？燒杯中的水進入漏斗。

3.燒杯中的水可透過半透膜進入漏斗，那漏斗中的水可不可以透過半透膜進入燒杯？可以。

4.那為什么漏斗內的液面會上升？

由此引出滲透作用的概念。接著教師繼續設問。

5.滲透作用的發生必需的條件有哪些？教師可提示學生，根據課本問題探討中的第2個和第3個問題這兩個問題來思考。

師生共同歸納出滲透作用的發生必備的兩個條件。這樣拔高學生對“滲透作用”這一概念內涵的認識。

最后再通過設置問題情境檢測學生對這個概念掌握的程度。

6.如果我把燒杯和漏斗中的溶液對調，也就是說，漏斗里盛放的是清水，燒杯中盛放的是蔗糖溶液，那會觀察到什么現象呢？

學習是以思考為過程。教師通過設置問題情境，讓學生在思考中，逐步學會學習。

（三）從科學史實出發，跟隨科學家的研究足跡，糾正前概念、獲取科學概念。

如在學習“光合作用”這個概念時，若單純講授“光合作用”的概念勢必枯燥，而且這種強加給的概念，學生印象不深刻，甚至容易被前概念重新取代。教師可以利用科學史教學，從生活現象出發，向科學家那樣思考，發現認知的沖突，提出假設，并用實驗檢驗假設是否成立，學習科學家的思維方式，學習科學家解決問題的方法，逐步構建出“光合作用”的概念。這種知其所以然而建構的科學概念就比較深刻、長久、穩固存在學生的認知圖式中。這就是所謂的授之以漁，而非授之以魚。科學史是培養學生各種能力的很好素材和有效途徑。所以，教師在實際教學過程，應重視并利用課本中的科學史進行教學，必要時可適當補充一些課本里沒有提到但卻很經典的實驗。如學習光合作用的探究歷程這一部分內容時，教師教學過程中可增加亞里士多德的觀點、海爾蒙特的實驗、索蘇而的測定等，使整個光合作用探究歷程更加清晰，幫助學生理解并建構科學概念。

（四）通過建構模型，化繁為簡，直觀明了，獲取和鞏固科學概念。

學生前概念出現錯誤有時候是由于概念的抽象性、微觀性造成的。所以在教學活動中，嘗試讓學生建構模型，把微觀的事物建構成直觀明了的模型。在建模中，學生認知上產生的沖突，水到渠成糾正錯誤的前概念，獲取和鞏固科學概念。如在學習學習“同源染色體”時，可嘗試讓學生建構同源染色體的物理模型。讓學生利用課前準備好的材料的相關材料如：2種不同顏色的細繩、橡皮泥、剪刀等，當堂制作出一對復制后的同源染色體。[4]完成后展示，教師點評并點撥：繩子不同顏色所代表的含義是什么，為什么長短必須一致，著絲點上的兩條姐妹染色單體，顏色要一樣嗎？從而獲取和鞏固“同源染色體”這一概念。通過對制作好模型的觀察思考，進一步理解“聯會”、“四分體”等概念。[5]

再如，學習了基因和染色體的關系、基因的本質、基因的表達后，可以讓學生嘗試完成如下的概念圖，通過把染色體、同源染色體、DNA、蛋白質、基因、脫氧核苷酸、等位基因、性狀、相對性狀等相關概念進行整合，幫助學生分析各個概念之間的關系，從本質上理解概念，使學生在腦海里形成清晰的知識網絡體系。

結束語

我們知道，備課要備兩邊，一邊是教材分析，一邊是學情分析。教材分析通常都能夠做得細致入微，但對學情分析卻一直是個薄弱環節。學生的前概念，是學情分析的一個重要方面。所以，在高中生物教學中，教師應關注和研究前概念，善于利用前概念，采取合適的教學策略，從而提高科學概念教學的實效。[1]

參考文獻

[1]趙世麗.前概念對生物概念學習的影響及其轉化策略的研究[D].東北師范大學，2013：13

[2]司繼偉.青少年心理學[M].北京：中國輕工業出版社，2010：84.

[3]鄭挺誼.生物學習中前概念的順應與轉化[J].中學生物學，2015，31（4）：26-27.

[4]陳凡.染色體教具的制作及在教學中的使用[J].生物學教學，1998（3）：17-18

[5]林丹.模型方法在高中生物教學中的實踐研究[D].福建師范大學，2013：17.

作者簡介：戴慧君.出生年：1987，性別：女，學歷：研究生，職稱：一級教師，單位：福建省莆田市仙游第一中學