生物概念教學(xué)要注重前概念以及概念的外延

劉東奇

生物學(xué)核心概念是高中生物教學(xué)的重點(diǎn)，也是高考的重點(diǎn)。下面以人教版必修三教材中“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一節(jié)中出現(xiàn)的兩個(gè)核心概念為例談生物學(xué)概念教學(xué)中應(yīng)該注意的“前概念”和“概念的外延”兩個(gè)問(wèn)題。

1 概念一：生態(tài)系統(tǒng)

1.1 問(wèn)題

生態(tài)系統(tǒng)的概念的理解是學(xué)生學(xué)好生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。在考試時(shí)，學(xué)生往往在具體實(shí)例分析時(shí)判斷不準(zhǔn)什么屬于生態(tài)系統(tǒng)，什么屬于群落。

1.2 問(wèn)題探討

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生往往只知道生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)，但缺乏對(duì)其前概念的理解以及概念的外延理解，在具體實(shí)例分析判斷時(shí)才容易出錯(cuò)。

1.3 具體教學(xué)設(shè)計(jì)

教師先引導(dǎo)學(xué)生思考：“什么是系統(tǒng)？”學(xué)生根據(jù)自己的認(rèn)知水平可能回答不出。在學(xué)生思考后，教師總結(jié)：“系統(tǒng)是指彼此之間相互作用、相互依賴(lài)的組分有規(guī)律地結(jié)合而成的整體?！比缓蠼處熡媒滩闹袉?wèn)題探討中土壤與生物的實(shí)例給予解釋?zhuān)瑢W(xué)生很快會(huì)理解生態(tài)系統(tǒng)概念中“相互作用”的含義。接著再舉教材中的實(shí)例提問(wèn)：動(dòng)物園里飼養(yǎng)著各種動(dòng)物，也栽培了多種植物。一個(gè)動(dòng)物園中的全部動(dòng)物是一個(gè)系統(tǒng)嗎？全部動(dòng)物和植物是一個(gè)系統(tǒng)嗎？這樣使學(xué)生進(jìn)一步鞏固對(duì)“系統(tǒng)”這一概念的理解。

學(xué)生在理解了“系統(tǒng)”的概念后，教師進(jìn)一步引導(dǎo)思考：“系統(tǒng)既然是一個(gè)整體，它應(yīng)該有一個(gè)范圍，生態(tài)系統(tǒng)的范圍有多大呢？”這時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材88頁(yè)的下面一段有關(guān)內(nèi)容，然后教師總結(jié)：“生態(tài)系統(tǒng)的范圍有大有小，地球最大的生態(tài)系統(tǒng)就是生物圈。”對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的類(lèi)型則要求學(xué)生自主閱讀了解。

接著教師提問(wèn)：“生態(tài)系統(tǒng)既然有邊界，那么，在系統(tǒng)內(nèi)部能不能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用呢？”學(xué)生思考片刻，教師引導(dǎo)：“如果把我們生活的這個(gè)城市看成是城市生態(tài)系統(tǒng)的話(huà)，冬天時(shí)我們呼吸的氧氣都來(lái)自城市內(nèi)部嗎？”學(xué)生自然想到冬天城市中多數(shù)植物都落葉了不能進(jìn)行大量的光合作用產(chǎn)生足夠的氧氣，得出氧氣這種物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)自給自足循環(huán)利用。教師接著引導(dǎo)學(xué)生思考：“地球與宇宙之間有沒(méi)有物質(zhì)的交換？”學(xué)生會(huì)回答：“幾乎沒(méi)有?！苯處熃又龑?dǎo)：“對(duì)于生物圈這個(gè)地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，物質(zhì)能不能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)利用而自給自足？”學(xué)生回答：“能”。教師總結(jié)：“地球上只有最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用?！苯處熖釂?wèn)：“在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量（比如光能）能不能循環(huán)利用？”學(xué)生自然想到：能量必須源源不斷輸入，才能維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，能量不能循環(huán)利用。

教師講解了生態(tài)系統(tǒng)的概念中的幾個(gè)外延后，可以出一個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生鞏固學(xué)生的理解。如：一個(gè)陽(yáng)光明媚的上午，樹(shù)林里有一棵倒在地上的枯木，上邊生長(zhǎng)了蘑菇、木耳，還有以木材為食的螞蟻等各種生物，這棵枯木構(gòu)成了什么（生態(tài)系統(tǒng)）？枯木上的所有生物構(gòu)成了一個(gè)什么（群落）？

1.4 教學(xué)反思

生態(tài)系統(tǒng)的概念教學(xué)中，其前概念是“系統(tǒng)”，通過(guò)講述以及舉例讓學(xué)生熟悉“系統(tǒng)”的概念是理解生態(tài)系統(tǒng)概念的內(nèi)涵的關(guān)鍵，然后引入生態(tài)系統(tǒng)范圍、生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的利用等生態(tài)系統(tǒng)的概念的外延問(wèn)題，最終使學(xué)生能夠全面理解生態(tài)系統(tǒng)的概念。

2 概念二：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1 問(wèn)題

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)。這些很簡(jiǎn)單的內(nèi)容，教師經(jīng)常強(qiáng)調(diào)但學(xué)生總是忘記。為什么學(xué)生記不住呢？

2.2 問(wèn)題探討

因?yàn)榻處熯^(guò)于強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生記住這句話(huà)，而輕視了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)這一概念本身的含義的理解。教學(xué)中，教師若先讓學(xué)生理解什么是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，理解了這個(gè)概念，學(xué)生自然就容易記住它所包含的內(nèi)容了。

2.3 具體教學(xué)設(shè)計(jì)

教師先引導(dǎo)學(xué)生思考：“什么叫結(jié)構(gòu)？”學(xué)生思考半分鐘，但在學(xué)生的認(rèn)知水平上很難回答出來(lái)。然后教師逐步引導(dǎo)：“磚混結(jié)構(gòu)的建筑物中包括有哪些組成部分？”學(xué)生容易回答出：“包括磚、沙子、水泥等”。在這個(gè)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，教師總結(jié)出結(jié)構(gòu)的概念：各個(gè)組成部分的搭配和排列（現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典）。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：“什么是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)？”學(xué)生回答：“生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的搭配和排列”。教師接著問(wèn)：“生態(tài)系統(tǒng)中有哪些組成成分？這些組成成分之間如何搭配和排列？”引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材90頁(yè)和91頁(yè)，可以先提問(wèn)學(xué)生回答，根據(jù)學(xué)生的回答教師給予引導(dǎo)，然后總結(jié)：“組成成分有非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者；生物成分之間通過(guò)營(yíng)養(yǎng)關(guān)系以食物鏈和食物網(wǎng)的形式搭配和排列，這些就構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。”教師再具體講述組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)的具體內(nèi)容。

2.4 教學(xué)反思

生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概念的理解重點(diǎn)是讓學(xué)生理解“結(jié)構(gòu)”這一概念的含義，“結(jié)構(gòu)”是“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”的前概念。只有通過(guò)例舉生活中學(xué)生熟悉的例子讓學(xué)生理解了前概念，本概念也就容易理解，只要理解了概念所包含的含義，即：“生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的搭配和排列”，學(xué)生才能夠牢固記住“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)”這一本節(jié)的核心內(nèi)容。

3 討論

前概念是前科學(xué)概念的簡(jiǎn)稱(chēng)，也有人稱(chēng)為日常概念。它是指?jìng)€(gè)體在正式學(xué)習(xí)某個(gè)科學(xué)概念之前已形成的與公認(rèn)的科學(xué)概念相悖的觀念和理解。前概念不僅來(lái)自日常生活經(jīng)驗(yàn)，而且在教學(xué)學(xué)習(xí)中也會(huì)令學(xué)生形成前概念。前概念認(rèn)識(shí)的有限性甚至錯(cuò)誤性影響了科學(xué)概念的理解。所以，對(duì)于一個(gè)新的概念的學(xué)習(xí)中，需要先學(xué)習(xí)或糾正學(xué)生的前概念，這樣符合學(xué)生對(duì)新知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律。另外，概念的外延是全面理解概念，明確本概念與其他概念的相互聯(lián)系，建立概念的知識(shí)結(jié)構(gòu)的必要條件。在這兩個(gè)概念的教學(xué)中，教師要注重概念的內(nèi)涵和外延的理解和實(shí)例反饋。概念的引入上要注重學(xué)生已有的前概念，由淺入深地在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生逐漸接近概念的實(shí)質(zhì)。所以，在教學(xué)方法上，注重教師的引導(dǎo)，采用教師提問(wèn)、適時(shí)點(diǎn)撥的方式引起學(xué)生的思考，最終把基本概念理解深入，取得了較好的教學(xué)效果。