實現(xiàn)生物概念轉(zhuǎn)變的教學策略

概念教學是學科教學的基石，而其重點和難點之一就是概念轉(zhuǎn)變。因為學生的頭腦中不是“一張白紙”，在學習科學概念時原有的前概念和認知經(jīng)驗都會在建構過程中產(chǎn)生影響，所以一些不完善的甚至錯誤的前概念對概念教學所產(chǎn)生的負面效應較大，而概念轉(zhuǎn)變的心理過程就是建構心理模型的過程。本文擬從學習主體的心理模型建構過程入手，談談概念轉(zhuǎn)變的教學策略。

一、 引發(fā)認知沖突

華東師范大學吳慶麟等學者認為，學生概念轉(zhuǎn)變的心理過程也就是從不正確心理模型向正確心理模型轉(zhuǎn)變的過程，所以只有支撐錯誤概念的心理模型發(fā)生轉(zhuǎn)變，錯誤概念才會發(fā)生根本轉(zhuǎn)變，從而取得良好的長期效果。故實現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變的關鍵之一就是直面錯誤概念、引發(fā)認知沖突，讓學習者將原有的心理模型與科學的系統(tǒng)模型進行比較，充分認識兩者之間的差異，意識到原有心理模型的異常和欠缺，從而產(chǎn)生心理失衡，對原有心理模型萌生不滿和糾正的強烈動機。例如，學生們被問及“將綠豆制成豆芽后有機物總量是增加了還是減少了?”的問題時，所表現(xiàn)出的極高的錯誤率令人吃驚。錯誤的根源主要是來自生活的直觀感知，綠豆制成豆芽后重量增加了。面對這樣的學生，我們不妨讓他們觀察一組實驗:將綠豆稱重等分成兩等份，將其中的一份烘干稱重;另一份浸水，在適宜的溫度條件下制成豆芽，烘干稱重，最后比較兩次干重。這種實驗結果所造成的心理震撼力，并由此使其對原有概念產(chǎn)生嚴重的心理不滿足感，是其他手段所不具備的，也為后面的解釋說理提供了良好的心理基礎。再如，部分學生對“胃腺細胞中有無控制合成胰島素基因?胰島細胞中有無控制合成胃蛋白酶基因?”的問題，往往做出錯誤判斷。我們可以設計問題鏈，引導學生運用原有的心理模型進行逐步推理，最終使他們陷入自相矛盾的心理困境。該問題鏈設計如下:“胃腺細胞和胰島細胞都是什么細胞發(fā)育來的?”“它們是通過什么細胞分裂方式產(chǎn)生的?”“有絲分裂的特征是什么?”“胃腺細胞和胰島細胞的基因組成相同嗎?”

二、 提供具體類比

一旦學生產(chǎn)生了認知沖突，就會認識到他們原有心理模型具有瑕疵，接著進行建構活動和創(chuàng)建新模型就具有了良好的心理基礎。概念轉(zhuǎn)變的關鍵之二是幫助學生創(chuàng)建新的心理模型，這時教師需要想方設法因勢利導，促進學生進行各種建構活動，從而建立正確的心理模型，提供具體類比是一種行之有效的常用方法。例如，對于“基因型為AAAA的西瓜作母本，基因型為aa的西瓜作父本，所結出的種子中種皮和子葉的基因型分別是什么?”的問題，很多學生總是百思不得其解，而問題的癥結就在于學生對種皮與母本、胚與母本的關系模糊不清。對此，我在教學中采取了直接類比的方法:在黑板上畫出人體子宮和胎兒的簡圖，再畫出種皮和胚的簡圖;理清子宮、胎兒、種皮、胚等相關結構的發(fā)育來源，將兩幅簡圖進行類比，(見下圖)得出“種皮是肚皮、胚兒如胎兒”的形象比喻。實踐證明，這種類比能有效地促進正確心理模型的建構，使這類問題解決的正確率明顯上升。但是需要特別說明的是，類比很難完美無缺，甚至會產(chǎn)生新的錯誤概念。例如，為了讓學生理解細胞的結構組成，我們安排了下列模擬制作:利用破損的乒乓球、果凍和紅櫻桃等材料，制作一個動物細胞模型。模擬制作后，不少學生都誤認為“細胞核就是紅色”;更有甚者，很多同學把雞蛋看成一個植物細胞，認為“蛋殼是細胞壁，蛋膜是細胞膜，蛋清是細胞質(zhì)，蛋黃是細胞核?！币虼嗽诟拍罱虒W中要防止類比被泛化，特別是喻體屬性的誤用，會嚴重影響學生對概念本質(zhì)屬性的理解和把握，而解決這一問題的有效途徑就是要引介多方面的類比。枚舉多方面的類比，可以使學生在多個喻體的聯(lián)系和比較中，找到能正確反映本體特質(zhì)的表現(xiàn)，同時也弱化了個別喻體屬性的干擾作用。

三、 運用新建模型

新的心理模型建立后，整個概念建構過程并沒有真正全部完成，還需要不斷地運用新建心理模型，并使之真正成為知識體系的有機組成部分。例如，“種皮是肚皮、胚兒如胎兒”的形象類比，我們先后設計了下列問題，讓學生在系列問題解決的過程中運用和固化新建心理模型。

問題1:假如一粒玉米種子胚乳的基因型為___________AAaBbb，那么該種子的種皮和胚芽的基因型分別是___________，其父本和母本基因型分別為___________。

問題2:有關下圖的敘述中，錯誤的是( )

A.2和3發(fā)育起點相同

B.4處細胞中染色體有2/3來自母本

C.若1的基因型為aa，2的基因型為Aa，則4的基因型一般為AAa

D.2將發(fā)育成莖和葉，1將發(fā)育成果皮。

問題3:豌豆灰種皮(G)對白種皮(g)為顯性性狀，黃子葉(Y)對綠子葉(y)為顯性性狀。這兩對性狀都雜合的F1自交產(chǎn)生的F2中，均應表現(xiàn)3∶l的性狀分離比。如果現(xiàn)在要觀察這兩對相對性狀的性狀分離比，應選擇的觀察材料是( )。

(責任編輯孫曉雯)