概念轉(zhuǎn)變策略在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

向炯 王姍歡 崔鴻

摘 要 將結(jié)構(gòu)化交流網(wǎng)格、概念圖、概念轉(zhuǎn)變文本和預(yù)測(cè)-觀察-解釋等概念轉(zhuǎn)變策略應(yīng)用于生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中，并列舉相應(yīng)的實(shí)例以期幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，提高教師課堂效率，發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 生物學(xué)教學(xué) ?概念轉(zhuǎn)變 ?前概念 ?教學(xué)策略

中圖分類號(hào) G633.91 ???????????????????文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

概念是思維的基本單位，是科學(xué)學(xué)習(xí)的基石。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出在教學(xué)過(guò)程中，教師需注意學(xué)生頭腦中已有的前概念，特別是與科學(xué)概念相抵觸的錯(cuò)誤概念。課堂教學(xué)活動(dòng)要幫助學(xué)生消除錯(cuò)誤概念，建立科學(xué)概念。因此，在了解前概念特征的基礎(chǔ)上，教師利用概念轉(zhuǎn)變策略，幫助學(xué)生建立科學(xué)概念，以提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1 ?前概念定義及其特征

前概念又稱直覺(jué)想法、樸素想法、另有框架、另有概念和迷思概念等，是指?jìng)€(gè)體在科學(xué)學(xué)習(xí)之前通過(guò)一定的途徑，如觀察、經(jīng)驗(yàn)積累等方式形成的認(rèn)識(shí)和理解。

一般認(rèn)為前概念具有如下特征：先驗(yàn)性，學(xué)生在接受正式的科學(xué)教學(xué)前就帶著對(duì)自然物體和事件的各種認(rèn)識(shí);超越性，學(xué)生在科學(xué)教學(xué)前所具有的前概念，超越了年齡、能力、性別和文化界限;頑固性，某些前概念非常頑固，傳統(tǒng)教學(xué)策略往往不起作用;樸素性，學(xué)生所具有的前概念通常與前幾代科學(xué)家或哲學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象的解釋較為相似;文化性，前概念源于一系列不同的個(gè)人經(jīng)歷，包括直接觀察和感知、同伴文化和語(yǔ)言，以及教師的解釋和教學(xué)材料等;普遍性，教師和學(xué)生一樣出現(xiàn)相同的迷思概念;非預(yù)期性，學(xué)生的先前知識(shí)與正式教學(xué)中呈現(xiàn)的知識(shí)相互作用，產(chǎn)生了一系列不同的非預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果;轉(zhuǎn)變性，促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)方法可以成為有效的課堂工具。

2 ?概念轉(zhuǎn)變策略

認(rèn)知結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)者在某一特殊知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)的概念內(nèi)容或組織。有些策略或技術(shù)可以用來(lái)糾正學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤概念，可以將這些策略稱為概念轉(zhuǎn)變策略。其中常用的包括結(jié)構(gòu)化交流網(wǎng)格、概念圖、概念轉(zhuǎn)變文本、預(yù)測(cè)-觀察-解釋等。下面就對(duì)其概念轉(zhuǎn)變策略在生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要闡述。 ?2.1 結(jié)構(gòu)性交流網(wǎng)格

結(jié)構(gòu)化交流網(wǎng)格可以作為認(rèn)知結(jié)構(gòu)的評(píng)估和診斷工具。在此工具中，答案以數(shù)字網(wǎng)格的形式呈現(xiàn)，并要求學(xué)生選擇回答問(wèn)題所需的網(wǎng)格號(hào)，以邏輯順序表示這些數(shù)字以顯示其推理過(guò)程。例如，在人教版選擇性必修1“激素調(diào)節(jié)過(guò)程”的教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)如表1所示的結(jié)構(gòu)性交流網(wǎng)格，可以顯示學(xué)生在既定主題中知識(shí)的完整性和相互聯(lián)系的程度，從而促進(jìn)學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變。

使用上述12個(gè)網(wǎng)格中的內(nèi)容回答表2中的問(wèn)題（填寫(xiě)序號(hào)）。

2.2 概念圖

概念圖主要關(guān)注學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)，是一種關(guān)于概念知識(shí)、思維過(guò)程或思維結(jié)果、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計(jì)劃流程等的圖形化表征方式，由節(jié)點(diǎn)、鏈接（節(jié)點(diǎn)間的連線）和節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)詞組成。教師通過(guò)概念圖，可以深入了解學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的思想，從而促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變。例如，在人教版選擇性必修1第二章“神經(jīng)調(diào)節(jié)”教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生每四人為一小組，以電腦軟件形式構(gòu)建本章節(jié)概念圖，如圖1所示。

2.3 概念轉(zhuǎn)變文本

概念轉(zhuǎn)變文本是一段事先寫(xiě)好的教學(xué)文本，能挑戰(zhàn)學(xué)生的前概念，使其對(duì)原有概念感到不滿意，從而接受更易理解、更合理和更有效的新概念。概念轉(zhuǎn)變文本的編寫(xiě)過(guò)程一般包括四個(gè)環(huán)節(jié)：調(diào)查學(xué)生的前概念、解釋前概念的不合理性、展示科學(xué)概念和利用新情境編寫(xiě)概念轉(zhuǎn)變文本。例如，在人教版必修2“自然選擇”的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生認(rèn)為向日葵總向長(zhǎng)得高的方向進(jìn)化。為了轉(zhuǎn)變此前概念，筆者編寫(xiě)了如下的概念轉(zhuǎn)變文本：

每株向日葵都能產(chǎn)生數(shù)百粒種子，大部分不會(huì)發(fā)芽，因此向日葵種群產(chǎn)生的后代遠(yuǎn)多于實(shí)際能夠存活的后代。在存活的向日葵種群中存在個(gè)體差異，如某些向日葵長(zhǎng)得高而另一些長(zhǎng)得矮。這些特性可以從親代遺傳給子代，其中高的向日葵產(chǎn)生高的子代，矮的向日葵產(chǎn)生矮的子代。由于在某特定的環(huán)境中，較矮的向日葵繁殖能力更強(qiáng)，因此擁有有利變異的個(gè)體比其他個(gè)體產(chǎn)生更多的后代。

2.4 預(yù)測(cè)—觀察—解釋

預(yù)測(cè)—觀察—解釋教學(xué)策略的主要目的是利用學(xué)生所獲得的信息來(lái)解釋現(xiàn)象，包括預(yù)測(cè)、觀察和解釋。教師首先給予學(xué)生關(guān)于一個(gè)事件、情境、實(shí)驗(yàn)等的信息，并要求他們預(yù)測(cè)結(jié)果并寫(xiě)下原因。然后，學(xué)生觀看相關(guān)視頻、文本材料、觀察演示實(shí)驗(yàn)等，記錄觀察的結(jié)果。最后，學(xué)生對(duì)比預(yù)測(cè)結(jié)果和觀察結(jié)果，判斷對(duì)這一現(xiàn)象的想法是否發(fā)生了改變，并形成觀察后的解釋。例如，在人教版選擇性必修1“吸食毒品的危害”教學(xué)中，教師利用該教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生填寫(xiě)學(xué)習(xí)記錄單（表3），實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變。①預(yù)測(cè)：通過(guò)閱讀教材“思考·討論”中“分析濫用興奮劑和吸食毒品的危害”，預(yù)測(cè)并記錄可卡因?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)的影響及上癮的機(jī)理。②觀察：觀看“可卡因依賴”的視頻并記錄可卡因依賴的機(jī)理。③解釋：學(xué)生通過(guò)對(duì)比預(yù)測(cè)結(jié)果與觀察結(jié)果，然后師生共同討論，形成學(xué)生自己的解釋。

學(xué)生帶著各種關(guān)于自然現(xiàn)象或事件的樸素想法，即前概念進(jìn)入到學(xué)習(xí)過(guò)程中來(lái)，這些前概念部分是科學(xué)概念，還有部分是錯(cuò)誤概念。教師在生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中利用上述概念轉(zhuǎn)變策略將學(xué)生所具有的前概念特別是錯(cuò)誤概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，提高課堂效率，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，需要持續(xù)并深入的研究。

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