初中生物學(xué)“遺傳部分”概念探針研究

高明英　汪旭　王重力

摘 要 采用文獻(xiàn)法，研究了初中遺傳學(xué)探針的設(shè)計(jì)方法、制作過程及其在課堂教學(xué)上的應(yīng)用。得出了概念探針有助于厘清學(xué)生混淆的概念、檢測學(xué)生對生物學(xué)概念的認(rèn)識(shí)，幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃的結(jié)論。

關(guān)鍵詞 初中生物學(xué) 遺傳學(xué)部分 概念探針 教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

1 概念探針

概念探針又稱為形成性評價(jià)探針，是一種為了更好的完成教與學(xué)，對于學(xué)生學(xué)習(xí)前概念和學(xué)習(xí)中的概念進(jìn)行檢測的習(xí)題。概念探針側(cè)重于檢測學(xué)生的認(rèn)知過程，設(shè)計(jì)的形成性評價(jià)探針是用于解決學(xué)生學(xué)習(xí)研究中鑒定到的困難。

概念探針是一種遞進(jìn)式的多項(xiàng)選擇題，包括兩個(gè)部分：第一部分是在給定的情景下讓學(xué)生做出自認(rèn)為正確的選項(xiàng)，這些選項(xiàng)來自于對學(xué)生以往的概念進(jìn)行判定性的結(jié)果；第二部分則要求學(xué)生對他們自己的選擇作一個(gè)開放性的解釋，為什么作出這樣的選擇。第二部分對學(xué)生的思考提供了一個(gè)根據(jù)，學(xué)生描述的是來自他們的直覺或直言判斷。這些判斷理由有可能來自于他們之前的學(xué)習(xí)，或者他們在學(xué)校里學(xué)習(xí)到的陳述性知識(shí)。探針的第一部分給教師提供了一個(gè)學(xué)生是怎樣思考的第一印象，第二部分則提供了更多有關(guān)學(xué)生個(gè)人思維過程的詳細(xì)信息，而且這是在班級里大多數(shù)學(xué)生一致的看法。

2 概念探針的作用

2.1 檢測前概念

教師在開始講授新課之前，可以使用評價(jià)探針來發(fā)現(xiàn)學(xué)生的看法。教師可以使用這些信息來調(diào)整自己的教學(xué)策略，并且?guī)椭械膶W(xué)生在他們已有的觀點(diǎn)和科學(xué)概念之間搭建一座“橋梁”。在開始學(xué)習(xí)某個(gè)單元之際，教師使用一兩個(gè)探針來確定學(xué)生的已有觀點(diǎn)，然后針對學(xué)生現(xiàn)有的看法設(shè)計(jì)自己的教學(xué)方法，指導(dǎo)、監(jiān)測學(xué)生認(rèn)知變化和概念轉(zhuǎn)變。

2.2 轉(zhuǎn)變前概念

教師可以快速地分析來自于評價(jià)探針的信息，并且用于設(shè)計(jì)明確針對學(xué)生觀點(diǎn)的教學(xué)使用策略，指導(dǎo)學(xué)生通過一個(gè)概念轉(zhuǎn)變。這個(gè)探針可以在開始教學(xué)單元之前使用，即在當(dāng)反饋暗示著有改變課程的需要時(shí)，或者在需要使用差異教學(xué)或單獨(dú)教學(xué)來滿足個(gè)別學(xué)生的需求時(shí)。當(dāng)改變他們現(xiàn)在已有的概念時(shí)，有些時(shí)候?qū)W生可能會(huì)固執(zhí)己見。

2.3 及時(shí)的反饋

經(jīng)常使用形成性評價(jià)有利于學(xué)生清楚自己的、同齡人的還有教師的思維。這提供了一個(gè)能指導(dǎo)概念修正和提煉思維過程是否正確的反饋。

2.4 診斷概念缺陷

診斷性的自然科學(xué)探針可以幫助教師發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤概念、在認(rèn)知過程中甄別到的不完整觀點(diǎn)、檢查教師課程中術(shù)語的含義和教學(xué)。與終結(jié)性評價(jià)不同，這個(gè)探針并沒有具體到年級水平，但能應(yīng)用于追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的空白。

3 美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)概念的“探針”介紹

《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》在第六章5～8年級生命科學(xué)對于遺傳的內(nèi)容要求是：“每個(gè)生命體都需要一組規(guī)定其特征的指令。所謂遺傳就是把這些指令從一代傳遞給下一代。遺傳信息包含在基因之中，而基因位于每一細(xì)胞的染色體之中。每個(gè)基因只攜帶一個(gè)信息單元。個(gè)體的某個(gè)遺傳特征由一個(gè)或多個(gè)基因決定，每個(gè)基因可以影響多個(gè)特征。每個(gè)人體細(xì)胞可以含有成千上萬個(gè)不同的基因。”初中生對于性狀是怎樣從上一代傳遞到下一代已經(jīng)開始形成了基因的解釋。他們會(huì)把自己對于基因的基本理解和他們有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)聯(lián)系起來，認(rèn)識(shí)到染色體是在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)的，基因是在染色體上。他們了解到DNA通過基因負(fù)責(zé)性狀的傳遞，但有關(guān)DNA的細(xì)節(jié)要等到學(xué)生對分子的學(xué)習(xí)有一個(gè)更深的理解時(shí)才會(huì)懂。

根據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)”要求設(shè)計(jì)的“DNA、基因和染色體”的探針如下：

“四個(gè)朋友在談?wù)撊梭w的DNA、基因和染色體。他們中的每一個(gè)人對于這些結(jié)構(gòu)是在哪兒發(fā)現(xiàn)的都持不同的觀點(diǎn)。下面是他們所說的：

Belle：‘我認(rèn)為DNA是在基因上。’

Kyra：‘我認(rèn)為染色體是在基因上?！?/p>

Kurt：‘我認(rèn)為基因是在DNA上?！?/p>

Joan：‘我認(rèn)為染色體是在DNA上。’

你同意誰的觀點(diǎn)？（以上是探針的第一部分）解釋你的理由（這就是探針的第二部分）?！?/p>

4 概念探針的設(shè)計(jì)方法

制作探針的基礎(chǔ)是依托課程標(biāo)準(zhǔn)。因而首先要研究、熟悉課程標(biāo)準(zhǔn)對這一節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容的要求。我國的初中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2011版上，都明確標(biāo)記出了“在教學(xué)中，教師要幫助學(xué)生形成以下的重要概念”。這對于設(shè)計(jì)概念探針提供了直接的依據(jù)。

有關(guān)概念探針的探尋、設(shè)計(jì)、制作及使用是一個(gè)連續(xù)的過程，需要教師在教學(xué)中善于觀察、總結(jié)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思考、不放過他們的任何疑惑。因而概念探針是一個(gè)系統(tǒng)、有計(jì)劃性的過程，如何設(shè)計(jì)、在什么時(shí)候使用、怎么用等，都需要教師提前對它有一個(gè)宏觀性的把握、思考、并最好形成自己的一套理論，融會(huì)貫通自己在教學(xué)實(shí)踐中對教材、學(xué)生的認(rèn)識(shí)、把握。

在深入鉆研課標(biāo)要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)概念探針的第一部分，給定一個(gè)情景。這個(gè)情景可以很簡單，如不同人對于相應(yīng)概念的觀點(diǎn)等。設(shè)計(jì)相應(yīng)的選項(xiàng)，包括1個(gè)正確項(xiàng)和1到3個(gè)干擾項(xiàng)，干擾項(xiàng)來自于以往大多數(shù)學(xué)生對概念錯(cuò)誤的判定。

概念探針的形式也可以是正誤判斷。比如“眼睛的顏色”概念探針：

米勒夫婦的眼睛都是藍(lán)色的，他們能生出棕色眼睛的孩子嗎？請選擇你所認(rèn)為正確的答案。

能 不能

解釋你的原因。你判斷這對夫婦的孩子眼睛顏色的根據(jù)是什么？

概念探針的形式還可以是多重選擇，選項(xiàng)也可以是多項(xiàng)的。比如，檢驗(yàn)學(xué)生“卵生”概念的探針?biāo)O(shè)計(jì)的情景是這樣的：“小雞來源于雞蛋，其他還有哪些是來源于卵生的？以下你認(rèn)為是卵生的，請用x標(biāo)注在旁邊?！?/p>

—鯨魚 —蝴蝶 —人類 —寄生蟲 —土壤 —細(xì)菌 —巖石 —老鼠 —甲殼蟲 —鱷魚 —知更鳥 —豆科植物 —蚌 —鯰魚 —單細(xì)胞生物 —青蛙 —蜘蛛 —奶牛 —貓 —橡樹 —烏龜

開放性的回答是這樣的：“解釋你的觀點(diǎn)。你使用什么規(guī)則或者推理來判斷生物是否屬于卵生。”

5 “概念探針”在教學(xué)中的使用

現(xiàn)今的中學(xué)生物練習(xí)題或各種測試中常常出現(xiàn)一個(gè)試題涉及四五個(gè)概念的現(xiàn)象。不能逐個(gè)檢驗(yàn)概念的把握程度，多數(shù)時(shí)候?qū)W生只是生硬地記住正確答案。教師不能幫助學(xué)生形成正確的概念，就只能讓學(xué)生死記硬背了。初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)2011版指出“概念是對事物的抽象或概括。生物學(xué)概念是生物學(xué)課程內(nèi)容的基本組成。生物學(xué)重要概念處于學(xué)科中心位置，包括了對生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋，對學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)及相關(guān)科學(xué)具有重要的支撐作用?！?/p>

生物學(xué)教學(xué)是由眾多的概念串聯(lián)起來的一個(gè)過程，學(xué)生最重要的學(xué)習(xí)就是體現(xiàn)在了生物學(xué)概念的學(xué)習(xí)。但經(jīng)常見到的現(xiàn)象，卻是學(xué)生會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)概念的學(xué)習(xí)沒有掌握正確，給后續(xù)的學(xué)習(xí)帶來了一連串的影響。有些錯(cuò)誤概念跟隨學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程，甚至貽誤終生也未可知。學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常出現(xiàn)當(dāng)糾正了學(xué)生以前的某個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，因此學(xué)生對帶來的生物學(xué)習(xí)疑問頓時(shí)茅塞頓開。所以在教學(xué)中使用概念探針有助于厘清學(xué)生平時(shí)生活中混淆的概念，及時(shí)解決學(xué)生對概念的疑問，以免造成后續(xù)學(xué)習(xí)的困難。學(xué)生只有正確理解了概念，再運(yùn)用概念解答疑問時(shí)才會(huì)得心應(yīng)手。由此可知，生物學(xué)概念在教學(xué)中占有舉足輕重的作用。

在使用概念探針時(shí)，教師應(yīng)該特別注意傾聽、關(guān)注學(xué)生的解釋，也就是探針的第二部分。這是了解學(xué)生錯(cuò)誤觀念最主要的手段。在學(xué)生選擇了選項(xiàng)以后不要立即給出正確與否的判斷，而是要組織學(xué)生討論，或?qū)W(xué)生的選項(xiàng)分類加以研究，診斷出學(xué)生形成錯(cuò)誤概念的原因。概念探針側(cè)重于檢測教學(xué)過程中學(xué)生們對各種生物學(xué)概念的認(rèn)知、理解等，屬于形成性的評價(jià)；而各種練習(xí)題則大多是終結(jié)性評價(jià)測試，從學(xué)生的終生成長與發(fā)展角度來說，后者并不是我們所需的，也不是教學(xué)的最終目的。

綜上所述，教師在教學(xué)中運(yùn)用概念探針可以益教益學(xué)，檢測學(xué)生的錯(cuò)誤概念，及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)計(jì)劃，幫助學(xué)生盡快形成正確的生物學(xué)概念。

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