重視高中生物中的前科學(xué)概念

王學(xué)娟

前科學(xué)概念又稱日常概念、生活概念，它是人們在日常生活和交往過程中形成的概念。這種概念常有片面性或錯誤，但也能夠真實地反映學(xué)生思維中一些潛在的、原型的想法?？茖W(xué)概念是在教學(xué)活動中獲得的對客觀事物的共同屬性和本質(zhì)特征的反映。教師應(yīng)充分了解學(xué)生前科學(xué)概念，才能對癥下藥，將課堂研究的重點(diǎn)；放在學(xué)生錯誤的或者片面的“前科學(xué)概念上”，這樣既提高了課堂效率，又培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1前科學(xué)概念的特征

(1)自發(fā)性。前科學(xué)概念是在學(xué)生的大腦中自發(fā)性地建構(gòu)的，沒有人教他這個問題應(yīng)該是這樣、那個問題應(yīng)該是那樣，他們完全是站在自己的立場上，憑自己的感性經(jīng)驗進(jìn)行建構(gòu)。

(2)廣泛性。前科學(xué)概念包羅萬象，學(xué)生在各學(xué)科及其分支中都存在有前科學(xué)概念；在不同地區(qū)甚至不同國家的學(xué)生，都具有相異構(gòu)想。

(3)頑固性。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；這些概念如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法給予更正，就會顯得比較生硬。

(4)隱蔽性。學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念是潛移默化形成的，以潛在形式存在，平時不易表現(xiàn)出來。

(5)負(fù)遷移性。先前的知識結(jié)構(gòu)對新的知識結(jié)構(gòu)的建立有時會產(chǎn)生負(fù)面影響。

(6)反復(fù)性。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念后，前科學(xué)概念還會對學(xué)生產(chǎn)生作用，使其產(chǎn)生糊涂的認(rèn)識。前科學(xué)概念很難在一個有限的學(xué)習(xí)時間里徹底消除，即使在學(xué)習(xí)中被糾正過，也很容易形成反復(fù)，過一段時間后又會忘記科學(xué)概念，前科學(xué)概念繼續(xù)潛伏在人的思維中。

(7)特異性。因?qū)W生的個體差異和環(huán)境差異，造成學(xué)生前科學(xué)概念的多樣性和特異性。

(8)表象性。學(xué)生的前科學(xué)概念比較膚淺、直觀，還停留在表象的概括水平上。

2知曉前科學(xué)概念的影響

如果前科學(xué)概念和科學(xué)概念是一致的，則前科學(xué)概念是教學(xué)的資源，能促進(jìn)教學(xué)，反之則阻礙教學(xué)的順利進(jìn)行。

3高中生物學(xué)中常見的前科學(xué)概念與科學(xué)概念不同的部分例子(表1)

4前科學(xué)概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的途徑

4.1修訂

修訂是建立在認(rèn)知沖突和解決沖突基礎(chǔ)上的教學(xué)策略。這一類概念轉(zhuǎn)變策略的理論基礎(chǔ)是：學(xué)習(xí)者擁有的前科學(xué)概念與科學(xué)概念是相互沖突的。

(1)借助沖突，推動前科學(xué)概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變(例1—5適用)。

為了轉(zhuǎn)變前科學(xué)概念為科學(xué)概念，必須使學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)生沖突，動搖其前科學(xué)概念，從而建立科學(xué)概念。教師應(yīng)讓學(xué)生嘗試解釋一事件，引起概念沖突，發(fā)現(xiàn)矛盾事件，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生調(diào)整認(rèn)知，建立與科學(xué)概念相一致的新的概念模型。

首先，教師使學(xué)生發(fā)現(xiàn)沖突。

教師可以在例1中創(chuàng)設(shè)這樣的沖突：讓學(xué)生自己總結(jié)ATP的合成場所和分解場所是什么，是否一樣，這兩個反應(yīng)的酶是否一樣。然后再對照可逆反應(yīng)的定義，學(xué)生會很快感悟到ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。

接著，學(xué)生感悟沖突。

教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：不能抓住概念的某一個方面進(jìn)行判斷，這樣的判斷往往是片面的，以后解題時要注意收集全部信息，從多角度思考，特別在遺傳方式的判斷時，千萬不能以個別特征為依據(jù)。

(2)借助概念圖，推動前科學(xué)概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變(例6-8適用)。

概念圖是元認(rèn)知的工具，是表達(dá)知識的網(wǎng)絡(luò)圖形化技術(shù)，它可以簡潔明了地表達(dá)某主題的不同層次概念之間的關(guān)系。概念圖又叫思維導(dǎo)圖，它能引導(dǎo)思維活動、激發(fā)思維靈感、記錄思維過程、呈現(xiàn)思維結(jié)果，從而可以大大提高思維品質(zhì)。在糾正前科學(xué)概念時，教師可以和學(xué)生一起合作構(gòu)建概念圖，這樣可以提高學(xué)生歸納整理新知識的能力，從而將自己剛學(xué)的新知識“同化”，讓其降落于自己已有知識體系的正確位置上，同時糾正錯誤的前科學(xué)概念，構(gòu)建科學(xué)的新的知識體系。例如圖1所示的概念圖。

答案：1、常見的有消化道、呼吸道、生殖道、尿道內(nèi)的液體以及淚液不屬于體液2、內(nèi)環(huán)境3、血漿4、組織液5、淋巴

(3)強(qiáng)化科學(xué)概念的本質(zhì)特征，弱化無關(guān)特征(例9-12適用)。

學(xué)生在日常生活中接觸到的部分前科學(xué)概念，僅抓住了事物的某個方面的共同特征，但這個共同特征并非是本質(zhì)特征。例如，學(xué)生往往會認(rèn)為水里游的魚是屬于同一個物種，在教學(xué)過程中教師要強(qiáng)調(diào)一個物種的關(guān)鍵特征是與周圍其他物種存在生殖隔離。單倍體概念的本質(zhì)特征是細(xì)胞中含有的染色體是否與配子中的一致。對無關(guān)特征(染色體組的數(shù)目)，教師應(yīng)盡量少提甚至不提。

(4)借助實物資源，推動前科學(xué)概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變(例13適用)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)果皮這個概念時，教師可以用蘋果、桃等實際的果實，刺激學(xué)生的感覺器官，使他們留下深刻的正確的第一印象。

(5)不定時強(qiáng)化，鞏固科學(xué)概念。

教育學(xué)研究表明，不定時強(qiáng)化的效果比定時強(qiáng)化的效果好得多。

在許多情況下，某些錯誤的前科學(xué)概念不能被徹底置換或是重新組織，而只是被一定程度地抑制。所以教師要注意不定時的強(qiáng)化，每次強(qiáng)化的方式最好不同，否則學(xué)生容易形成定勢。

4.2豐富(例14～16適用)

豐富就是利用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑵鋽U(kuò)展到新的領(lǐng)域。這類教學(xué)策略的理論基礎(chǔ)是：學(xué)生的前科學(xué)概念與科學(xué)概念并不相悖，只是不完整或與科學(xué)概念相割裂而已，需要將外在信息納入前科學(xué)概念，使其內(nèi)涵豐富和加強(qiáng)，即可轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。

例如學(xué)生在生活中獲得的有關(guān)呼吸作用的前科學(xué)概念僅是外呼吸，那么教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：生物從周圍環(huán)境中吸收的氧氣，為什么呼出來的是二氧化碳?這個轉(zhuǎn)變在哪里發(fā)生?這就是由于氧氣在細(xì)胞內(nèi)參加了有機(jī)物的氧化分解生成了二氧化碳，這就是內(nèi)呼吸，而高中生物中所涉及的呼吸作用往往是指內(nèi)呼吸。

這樣就在被學(xué)生誤解的“靶例”和“錨例”之間架起了認(rèn)知的橋梁，幫助學(xué)生形成完整的科學(xué)概念。

5概念教學(xué)的體會

一些學(xué)生盡管很優(yōu)秀，但是在改變他們的錯誤前科學(xué)概念時，同樣是很困難的。

在教學(xué)中教師需要事先知道哪些概念學(xué)生轉(zhuǎn)移有困難，為什么會發(fā)生這種困難，然后研究出相應(yīng)的解決辦法。這樣的課堂才能做到有的放矢沖中學(xué)生認(rèn)識的誤區(qū)，提高課堂效率。