關(guān)注生物教學(xué)中的前概念問題

李錦棉

摘 要：科學(xué)前概念也稱為“迷思概念”或“另有概念”，前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基稱為“自發(fā)概念”。它往往似是而非，不夠準(zhǔn)確，不夠科學(xué)。在生物學(xué)科教學(xué)中，教師應(yīng)該注意前概念的特點及其出現(xiàn)的形式，通過多種途徑發(fā)現(xiàn)、挖掘?qū)W生的前概念，并采取科學(xué)的策略引導(dǎo)學(xué)生將自己的前概念轉(zhuǎn)化、提升為科學(xué)概念。

關(guān)鍵詞：前概念；特點；科學(xué)概念；相互作用；轉(zhuǎn)變策略

教師在生物教學(xué)中會發(fā)現(xiàn)：學(xué)生把病毒看做是有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，外面的蛋白質(zhì)外殼是細(xì)胞膜，里面有核酸的區(qū)域是細(xì)胞核；認(rèn)為草履蟲的應(yīng)激性屬于反射活動；帶藻字的生物都是藻類植物；帶菌字的生物都是細(xì)菌；龜可以棲息在水里和陸地，是兩棲動物；一個池塘中所有的魚是一個種群；植物的導(dǎo)管、篩管有運輸作用，都像中空的水管，都是死細(xì)胞……出現(xiàn)這些問題的原因就是前概念對學(xué)生產(chǎn)生的干擾作用。

1 前概念的特點

1.1 自發(fā)性和片面性

前概念也叫生活概念，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)之前由長期的日常經(jīng)驗形成的對事物、現(xiàn)象的看法和觀念 [1]。是指人們對在日常生活中親眼看到的、親耳聽到的知識自發(fā)的、憑著自己的感性認(rèn)識進行構(gòu)建的概念，具有自發(fā)性 [2]。比如學(xué)生認(rèn)為動物會動是有生命的，植物不會動就是沒有生命的；飯前要洗手是因為細(xì)菌會使人得病，細(xì)菌都是有害的；花都具有鮮艷的花瓣，花瓣是花的最重要部分；一朵向日葵是一朵花；身體柔軟的蛇是軟體動物；蝙蝠有翅膀又會飛屬于鳥類等等。人們在構(gòu)建概念的時候往往只看到了事物的表面、局部現(xiàn)象，極具片面性。由于沒有深入去揭示事物的本質(zhì)，由此構(gòu)建出的前概念大部分是錯誤的。

1.2 廣泛性和復(fù)雜性

教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生由于直觀感覺帶來的錯誤、語言帶來的曲解或知識遷移的負(fù)效應(yīng)，形成了較為廣泛的錯誤前概念 [3]。學(xué)生在接受正式的生物學(xué)教育之前，對日常生活中有關(guān)生物現(xiàn)象的大量問題都有自己特定的理解，他們一出生就從衣食住行各方面獲得自己對生物界的初步認(rèn)識，范圍及其廣泛。比如看到會動的都是動物，不會動的都是植物，看不見的都是細(xì)菌真菌；糖類都是甜的；水里游的都是魚類，天上飛的都是鳥類；蜥蜴是長著四條腿的蛇。學(xué)生在構(gòu)建概念時總是以自己的知識經(jīng)驗為背景，不同的學(xué)生由于出生地、居住地、年齡段不同，對相同的生物問題會形成不同的前概念，極具復(fù)雜性。比如農(nóng)村來的孩子知道大米是從水稻中來的，城里的孩子會認(rèn)為大米是從市場中來的。農(nóng)村的孩子認(rèn)為我們吃的地瓜、土豆長在地里，是植物的根，而城里的孩子會認(rèn)為是果實。

1.3 頑固性和隱蔽性

俗話說“先入為主”。前概念是在人腦中經(jīng)過長期積累和強化潛移默化形成的，一旦教師給他們正確的科學(xué)概念時，學(xué)生馬上會聯(lián)想到自己頭腦中的相關(guān)前概念，從而對科學(xué)概念的形成加以干預(yù)，其作用是不可低估的。比如烏龜和青蛙都有四條腿，都可以水陸兩棲，它們都是兩棲動物；有腳才能爬，蛇沒有腳，不應(yīng)該叫爬行動物；在地面上爬行的蜘蛛、甲蟲等應(yīng)該是爬行動物。即使老師糾正了他們的錯誤，過一段時間他們又混淆了。

2 前概念和科學(xué)概念相互作用后存在的方式

2.1 依舊錯誤的概念

在胚胎工程的課堂教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生聽到“雄性奶?！焙蠛艹泽@，原來他們認(rèn)為所有的奶牛都會產(chǎn)牛奶，“吃的是草，擠出的是奶”。經(jīng)過教師的引導(dǎo)后他們知道了雄性奶牛是擠不出牛奶的，形成了“所有的雌性奶牛是隨時可以擠出牛奶的”仍舊錯誤的觀點。

2.2 形成混淆的觀點

在現(xiàn)代進化理論中，剛開始學(xué)生普遍認(rèn)為害蟲有抗藥性的原因是“害蟲對農(nóng)藥進行了選擇”，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生理解成了“農(nóng)藥讓害蟲產(chǎn)生了變異，并且對害蟲的抗藥性變異進行了定向選擇”的混淆的觀點。

2.3 一知半解，應(yīng)用困難

教師在學(xué)生答題時發(fā)現(xiàn)：學(xué)生把呼吸作用等同于呼吸運動；自養(yǎng)生物寫成自氧生物；認(rèn)為光合作用的光反應(yīng)要在光下進行，暗反應(yīng)不需要光，因此植物白天進行光反應(yīng)，晚上進行暗反應(yīng)。對所學(xué)概念似懂非懂，應(yīng)用困難。

3 把前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念的策略

3.1 了解學(xué)生可能存在的前概念

作為教師，了解學(xué)生的前概念，可以促進科學(xué)概念的建構(gòu)與掌握。我們可以把學(xué)生的前概念看做是一種資源。我們應(yīng)把這種“資源”作為讓學(xué)生理解新知識的“生長點”，引導(dǎo)學(xué)生從原有的前概念中生長出新的科學(xué)概念 [4]。教師可以通過問卷調(diào)查、提問、小組討論、試卷測試等方法，去了解學(xué)生大腦中前概念的存在情況。比如在糖尿病教學(xué)中，先讓學(xué)生課前調(diào)查訪問糖尿病人，了解糖尿病患者有什么癥狀，討論糖尿病人是否一定尿糖，尿糖的人是不是得了糖尿病，得了糖尿病是否一定要打胰島素，吃糖多是否就會得糖尿病，肥胖與糖尿病的關(guān)系等等問題。教師就知道學(xué)生存在哪些前概念，便于確定解決方案。

教師對自己上過的每一堂課都要認(rèn)真地分析總結(jié)，對每節(jié)課學(xué)生可能或已經(jīng)出現(xiàn)的前概念都要很好預(yù)測和記錄，有針對性地尋求最好地解決對策，盡可能提高課堂45分鐘效率。要及時認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè)，自己多做習(xí)題，從題海中找出有針對性的習(xí)題讓學(xué)生練習(xí)。教學(xué)實驗證明，中高考命題中的選擇題中的每一個備選答案，除正確的一個外，實際上都是關(guān)于題干的前概念，如2013年福建高考理綜試卷的第三題的D選項中是關(guān)于次生演替的前概念。有的學(xué)生會錯誤地認(rèn)為人工林的演替是次生演替，自然林的演替屬于初生演替。學(xué)生如果掌握了次生演替的科學(xué)概念，可以很輕松得到這道題的分?jǐn)?shù)。

3.2 通過多種途徑轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念

3.2.1 充分利用實物、模型進行直觀教學(xué)

實物、模型、語言是直觀教學(xué)中三種方式。模型方法是以研究模型來提示原型的形態(tài)特征和本質(zhì)的方法，是邏輯方法的一種特有形式，實物給人的直觀感覺是任何語言都無法替代的。在講述花的結(jié)構(gòu)時教師可在課前布置學(xué)生采集各種各樣的花：菊花、扶桑、三角梅、蘭花、玫瑰等，有些采集不到或太小的花可以用模型替代，如桃花、小麥花。課堂上，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下對花進行解剖、觀察，就會發(fā)現(xiàn)一些問題：一朵菊花并不是一朵花，而是一個花序；三角梅中鮮艷的部分不是花瓣而是苞片；一朵花中的最重要部分不是花瓣而是花蕊；小麥也會開花等等。學(xué)生親自動手、親眼目睹，放棄了前概念，輕而易舉且又牢固地掌握了有關(guān)花的一些科學(xué)概念。

3.2.2 現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用與自我動手相結(jié)合

現(xiàn)代教學(xué)中多媒體技術(shù)以快捷的方式、逼真的動畫效果、大容量的板書內(nèi)容，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，收到了良好的課堂教學(xué)效果。學(xué)生在學(xué)習(xí)有絲分裂和減數(shù)分裂部分知識時，眾多的概念讓學(xué)生一頭霧水。教師可以通過多媒體課件或者自制教具，展示各時期染色體數(shù)目的動態(tài)變化過程，學(xué)生再通過自己動手，用橡皮泥捏出各個分裂時期的染色體變化情況。再通過多媒體課件列表比較、畫出染色體數(shù)目和DNA數(shù)目變化圖等方法，讓學(xué)生理清染色體、姐妹染色單體、同源染色體、非同源染色體、聯(lián)會、四分體等一系列可能被學(xué)生前概念干擾的概念。

3.2.3 設(shè)置問題串

中學(xué)生具有極強的求知欲望，在講述細(xì)胞的有氧呼吸前，可設(shè)置幾個問題進行調(diào)查：自己的手指尖上的細(xì)胞是否需要氧氣？它們能否直接和外界進行氣體交換？氧氣如何從呼吸道到達(dá)細(xì)胞？氧氣到達(dá)細(xì)胞后在細(xì)胞的哪里被用掉？學(xué)生解決了這些問題，就不會對呼吸運動和呼吸作用的概念產(chǎn)生混淆，還清楚知道呼吸作用的場所在細(xì)胞內(nèi)而不是在呼吸系統(tǒng)中。進一步提出：如果把氧氣替換成葡萄糖呢？學(xué)生就理解各種物質(zhì)進入細(xì)胞的途徑了。

3.2.4 設(shè)計具有很強的針對性和沖擊力的實驗方案 [5]

科學(xué)的實驗設(shè)計是解決問題的關(guān)鍵。在關(guān)于害蟲有抗藥性的原因是害蟲對農(nóng)藥進行了選擇還是農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進行了定向選擇的問題上，教師可以用心設(shè)置實驗：把蒼蠅分甲、乙兩組，甲組混合飼養(yǎng)，自由交配，每代用DDT處理，并且逐漸加大藥量，培養(yǎng)10代；乙組分成若干瓶，每瓶放一對蒼蠅，并繁殖為一個家系，平均分兩瓶，A瓶放DDT，B瓶不放，留取死亡率低的對應(yīng)家系的B瓶，再把B瓶中的蒼蠅一對一對分開繁殖成若干家系，再按前面的方法繼續(xù)做實驗，每次都增加DDT的劑量，經(jīng)過十次的選擇，比較甲乙兩組蒼蠅的抗藥性是否相同。學(xué)生可以通過各組實驗相互對比，明白兩個道理：B組害蟲從無接觸過DDT，它們的抗藥性變異是用藥前就具有的，不是由農(nóng)藥引起的；害蟲有抗藥性的原因是農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進行了定向選擇。

3.2.5 抓住概念的關(guān)鍵詞，注重概念間的聯(lián)系

講授新概念時，要抓住其本質(zhì)特征，揭示概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。在酶的概念中要抓住“活細(xì)胞、催化作用、有機物”等關(guān)鍵詞；光合作用概念中要抓住“綠色植物、葉綠體、光能、轉(zhuǎn)化、儲存能量”等詞。在講述各種細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合時，以分泌蛋白的合成和運輸為例，采用放射性同位素標(biāo)記法，把核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器的功能及相互協(xié)調(diào)配合的關(guān)系完好的展現(xiàn)在學(xué)生的面前。

3.2.6 及時訓(xùn)練，反復(fù)鞏固

根據(jù)大腦長期記憶的形成特點，教學(xué)中對新概念要及時訓(xùn)練，反復(fù)鞏固。復(fù)習(xí)過程中概念可以以選擇題、判斷題、連線題、畫概念圖等方式呈現(xiàn)。如判斷“染色體和染色質(zhì)是不同物質(zhì)在同一時期細(xì)胞中的兩種形態(tài)”；將細(xì)胞結(jié)構(gòu)與對應(yīng)功能用線連接起來等等。動物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)概念眾多，但它們之間又有一定的聯(lián)系，可將動物細(xì)胞中各種結(jié)構(gòu)名稱及其相互關(guān)系，以概念圖的形式展示出來。只要及時練習(xí)，反復(fù)鞏固，就可以徹底糾正錯誤的前概念對科學(xué)概念的不利影響。

前概念廣泛存在于生物教學(xué)中，教師應(yīng)對前概念進行深入研究，把教學(xué)建立在滿足學(xué)生發(fā)展需要和已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，有針對性地解決學(xué)生的認(rèn)知困難，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的方法轉(zhuǎn)變學(xué)生錯誤或者片面的前概念，形成能揭示事物本質(zhì)的科學(xué)概念。

參考文獻(xiàn)：

[1]佚名.讓前概念成為學(xué)生生成科學(xué)概念的起點[EB/OL]. http：//www.cdlqjy.com/.

[2]劉文廣. 前概念的特征及物理教學(xué)對策[J]. 河南教育，1997（7）.

[3]張曉華.研究生物前概念的教學(xué)策略探討[EB/OL].http：//www.cnki.com.cn/.

[4]陳超.物理新課程教學(xué)中應(yīng)用前概念初探[EB/OL].http：//www.pep.com.cn/.

[5]李安發(fā).物理教學(xué)中轉(zhuǎn)化學(xué)生前概念的策略研究[J].中學(xué)物理，2012（9）.