初中生物學(xué)前概念的揭示和轉(zhuǎn)變策略

王茗威

摘 要：合理利用正確的前概念，充分預(yù)測(cè)錯(cuò)誤前概念的干擾，對(duì)生物課堂的教學(xué)質(zhì)量和效率會(huì)起到事半功倍的作用。圍繞初中“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”內(nèi)容的一些重要概念來(lái)調(diào)查學(xué)生的前概念狀況，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，揚(yáng)長(zhǎng)避短，合理運(yùn)用已有前概念對(duì)科學(xué)概念學(xué)習(xí)的影響，制定有關(guān)策略，有針對(duì)性地優(yōu)化生物概念教學(xué)。

關(guān)鍵詞：初中生物 前概念 科學(xué)概念 教學(xué)策略

現(xiàn)代教育科學(xué)認(rèn)為：科學(xué)概念的形成是建立在擁有正確前概念的基礎(chǔ)上，當(dāng)前概念與科學(xué)概念內(nèi)涵相對(duì)一致時(shí)，學(xué)生容易理解，反之，他們不容易接受或形成錯(cuò)誤的科學(xué)概念。前概念與科學(xué)概念的整合過(guò)程，即構(gòu)建新知識(shí)將已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及從新學(xué)習(xí)環(huán)境中吸收的知識(shí)重組的過(guò)程。新版生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將生物學(xué)的概念教學(xué)提上了一個(gè)重要地位，然而學(xué)生對(duì)概念的接受，絕不是靠教師加大灌輸力度就能完成的?？茖W(xué)概念的學(xué)習(xí)就是學(xué)生由前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的過(guò)程。運(yùn)用診斷性評(píng)價(jià)揭示學(xué)生的前概念，這是實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變的前提。在接受生物學(xué)科知識(shí)之前，現(xiàn)實(shí)生活中的經(jīng)驗(yàn)積累已經(jīng)給學(xué)習(xí)者留下了大量的感性認(rèn)識(shí)，這些認(rèn)識(shí)尚未經(jīng)過(guò)科學(xué)的辨析和概括，就已經(jīng)在學(xué)生個(gè)體頭腦中產(chǎn)生了與科學(xué)知識(shí)相悖或不盡一致的概念，并干擾科學(xué)概念的形成，這就是前概念教學(xué)。由于前概念的獲得多來(lái)自學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)或自發(fā)構(gòu)建，學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)有限，辯證思維還沒(méi)有達(dá)到一定高度，思維的獨(dú)立性和批判性還不成熟，考慮問(wèn)題有一定的表象性，難以把握概念的本質(zhì)，前概念一旦形成，就會(huì)在人的思維中形成定式，很難移除。因此，針對(duì)如何了解和揭示學(xué)生的前概念，采用何種教學(xué)策略和方法才可以幫助學(xué)生將那些具有表象性、自發(fā)性、先入為主、頑固性等特征的前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，這是生物教師需要解決的首要問(wèn)題。

下面以“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”一課為例，談一談如何揭示和轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念。本課選自人教版生物學(xué)教材八年級(jí)上冊(cè)第五單元第二章第一節(jié)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”。在運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)里有兩部分：一部分是動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式；另一部分是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成及運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生。這兩個(gè)部分實(shí)際上是有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一整體。學(xué)生在學(xué)習(xí)了“動(dòng)物的主要類群”內(nèi)容之后，自然會(huì)產(chǎn)生“動(dòng)物是如何運(yùn)動(dòng)？”等一系列疑問(wèn)，針對(duì)這些問(wèn)題，學(xué)生又是如何認(rèn)識(shí)和理解的呢？我采用了多種方式對(duì)學(xué)生的前概念進(jìn)行了深入調(diào)查。

一、研究的思路、對(duì)象和方法

1.研究思路

利用中國(guó)知網(wǎng)平臺(tái)，進(jìn)行了搜索、閱讀、篩選文獻(xiàn)等工作，為確定調(diào)查問(wèn)卷以及訪談內(nèi)容，對(duì)采集資料進(jìn)行匯總，根據(jù)訪談?wù){(diào)查法和問(wèn)卷調(diào)查法來(lái)統(tǒng)計(jì)結(jié)果、揭示學(xué)生存在的問(wèn)題。根據(jù)學(xué)生存在的前概念，制定轉(zhuǎn)變前概念的策略，通過(guò)課堂實(shí)踐來(lái)促進(jìn)學(xué)生前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變。

2.研究對(duì)象

分層選取了七年級(jí)3個(gè)班級(jí)共154人作為調(diào)查樣本，分析了七年級(jí)學(xué)生對(duì)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)”一節(jié)的概念學(xué)習(xí)情況（見(jiàn)表1）。

3.研究方法

研究方法選用三種，分別是問(wèn)卷調(diào)查法、訪談法和課堂提問(wèn)法。

（1）問(wèn)卷調(diào)查法

問(wèn)卷調(diào)查法又稱問(wèn)卷法。問(wèn)卷調(diào)查法是調(diào)查研究中采用最頻繁的一種方法，研究者用統(tǒng)一設(shè)計(jì)的問(wèn)卷，通過(guò)書(shū)面語(yǔ)言與被調(diào)查者進(jìn)行交流，它是教師運(yùn)用統(tǒng)一設(shè)計(jì)的問(wèn)卷向?qū)W生了解前概念的一種書(shū)面調(diào)查方法。問(wèn)卷法的覆蓋范圍廣、參與性強(qiáng)，便于進(jìn)行定量統(tǒng)計(jì)，是揭示前概念的首選方法。調(diào)查問(wèn)卷中的問(wèn)題設(shè)置有兩種類型：一是封閉性問(wèn)題（有選項(xiàng)進(jìn)行選擇）；二是開(kāi)放性問(wèn)題（自主回答，如畫(huà)圖題、填圖題、簡(jiǎn)答題）。另外，問(wèn)卷調(diào)查法也有其優(yōu)缺點(diǎn)，只有與其特性配合研究主題，方能達(dá)成目標(biāo)。本節(jié)課的主要內(nèi)容是動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)，是相對(duì)獨(dú)立的內(nèi)容，并無(wú)容易混淆或相近的概念。因此，我在設(shè)置問(wèn)題時(shí)多選擇了開(kāi)放性問(wèn)題，學(xué)生可以不受選項(xiàng)限制而充分表達(dá)自己的看法和觀點(diǎn)，問(wèn)卷內(nèi)容如下（見(jiàn)表2）：

（2）訪談法

訪談法是教師利用課余時(shí)間，與個(gè)別學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面口頭交流的一種方式。這種方式不僅可以就某一概念進(jìn)行深度調(diào)查，還能最大限度地提高學(xué)生的積極性，提高調(diào)查結(jié)果的信度和效度。同時(shí)，問(wèn)題的設(shè)置也比較靈活，可以根據(jù)學(xué)生的回答情況進(jìn)行調(diào)整和引導(dǎo)。另外，也可拉近與學(xué)生間的距離，增進(jìn)師生感情。訪談法也存在一定弊端，如形式比較呆板、訪談質(zhì)量很難控制、個(gè)別學(xué)生想法并不代表整體等，因此，選取的訪談對(duì)象要有針對(duì)性、代表性，盡量選取與不同層次的學(xué)生進(jìn)行訪談。當(dāng)學(xué)生前概念與新現(xiàn)象、新知識(shí)發(fā)生劇烈沖突時(shí)，就能引起學(xué)生的思索過(guò)程，促使學(xué)生放棄自己曾深信不疑的觀念，從而強(qiáng)化科學(xué)概念本質(zhì)特征，讓學(xué)生用正確的科學(xué)概念覆蓋原有的錯(cuò)誤前概念。下面是關(guān)于“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”的一段訪談?dòng)涗洠?/p>

案例1

師：我們想要完成一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)（如走路、打籃球等）需要人體的哪些器官來(lái)完成？

生：肌肉

師：只有肌肉就能完成么？

生：還有骨吧……（猶豫）

師：你聽(tīng)說(shuō)過(guò)關(guān)節(jié)么？

生：知道。

師：那你知道哪些部位有關(guān)節(jié)呢？

生：胳膊、腿……

師：你知道關(guān)節(jié)有什么作用么？

生：可能是連接作用。（不太確定）

案例2

師：我們想要完成一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)（如走路，打籃球等）需要人體的哪些器官來(lái)完成？

生：肌肉、骨。

師：你知道骨和骨之間是怎樣連接的么？

生：不太清楚。

師：你知道關(guān)節(jié)么？

生：知道。

師：你知道哪些部位有關(guān)節(jié)么？

生：手、胳膊、腿、脖子……

師：你知道關(guān)節(jié)有什么作用么？

生：能使運(yùn)動(dòng)更加靈活。

案例3

師：我們想要完成一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)（如走路，打籃球等）需要人體的哪些器官來(lái)完成？

生：骨、關(guān)節(jié)、肌肉。

師：你能在手臂上指一下這三個(gè)器官么？（學(xué)生基本都能指出來(lái)）

師：你知道還有哪些部位有關(guān)節(jié)么？

生：手、胳膊、腿、脖子、腳……

師：你知道三者如何配合才能完成運(yùn)動(dòng)？

生：連接骨。

從以上三個(gè)訪談?dòng)涗浛梢钥闯觯簩?duì)于“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”這一概念，由于其專業(yè)性較強(qiáng)，學(xué)生都比較陌生，前兩位學(xué)生不能準(zhǔn)確地說(shuō)出其組成，他們的前概念是不一樣的。案例3中，學(xué)生對(duì)“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”的認(rèn)識(shí)和推測(cè)則更多一些，如在運(yùn)動(dòng)中感受到運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有“骨、肌肉”，雖然表述不夠完整，但基本能說(shuō)出運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成，對(duì)于關(guān)節(jié)的認(rèn)識(shí)也更多。案例1中，學(xué)生對(duì)“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”的前概念認(rèn)識(shí)比較薄弱?？傊?，三位學(xué)生對(duì)“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”的認(rèn)識(shí)都不夠完整，需要教師的進(jìn)一步引導(dǎo)。

（3）課堂提問(wèn)法

課堂提問(wèn)一般應(yīng)用于課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，是了解前概念的一種快速而簡(jiǎn)單的方式。教師可以在了解學(xué)生前概念的同時(shí)，直接糾正學(xué)生的錯(cuò)誤概念，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念。例如，本節(jié)課開(kāi)始時(shí)，我首先出示了動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生“分析并比較蝸牛、蚯蚓、蝗蟲(chóng)、家鴿的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)”。該問(wèn)題旨在調(diào)查學(xué)生是否了解“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式”這一概念。有的學(xué)生回答：“蚯蚓的運(yùn)動(dòng)方式是爬行，剛毛運(yùn)動(dòng)?！庇械膶W(xué)生說(shuō)：“蚯蚓的運(yùn)動(dòng)方式是緩慢蠕動(dòng)，肌肉、剛毛輔助運(yùn)動(dòng)?！笨梢?jiàn)，學(xué)生對(duì)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式”這一前概念有正確的理解，也有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。動(dòng)物一般都能自由運(yùn)動(dòng)，動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式多種多樣，運(yùn)動(dòng)速度也有很大區(qū)別。

二、匯總學(xué)生的前概念

揭示學(xué)生前概念的方法多種多樣，調(diào)查后就要對(duì)學(xué)生的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整理和匯總，總結(jié)學(xué)生的一些錯(cuò)誤和片面的前概念，從而采取適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)變策略。下面是對(duì)本節(jié)課中學(xué)生前概念的整理和匯總：

通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷，可以系統(tǒng)地理清學(xué)生的前概念認(rèn)識(shí)，從整理結(jié)果可以看出，因?yàn)橛辛说谝徽掠嘘P(guān)動(dòng)物內(nèi)容的基礎(chǔ)，學(xué)生對(duì)“動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)方式”和“運(yùn)動(dòng)的意義”這些問(wèn)題回答得比較好，而關(guān)于“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”，學(xué)生卻掌握得不好，前概念基本錯(cuò)誤，認(rèn)識(shí)不夠全面、不夠準(zhǔn)確。對(duì)于“骨、關(guān)節(jié)、肌肉的配合”以及“運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生”等概念，學(xué)生認(rèn)識(shí)得也比較片面，甚至錯(cuò)誤前概念較多。對(duì)于開(kāi)放性試題，如運(yùn)動(dòng)的意義，學(xué)生基本能說(shuō)出動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)意義，認(rèn)識(shí)比較全面、完整。通過(guò)整理，我們對(duì)學(xué)生對(duì)于不同知識(shí)點(diǎn)的前概念掌握程度有了一定了解，就可以針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤前概念進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)著重針對(duì)錯(cuò)誤問(wèn)題采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤前概念。

三、 轉(zhuǎn)變學(xué)生前概念的方法策略

1.利用動(dòng)畫(huà)演示和教具模型糾正錯(cuò)誤前概念

動(dòng)畫(huà)演示教學(xué)可以將抽象的、難于理解的概念變得形象化、具體化。在沒(méi)有實(shí)物展示和真實(shí)視頻資料的情況下，動(dòng)畫(huà)演示教學(xué)可作為一種優(yōu)先選擇。關(guān)于“骨、關(guān)節(jié)和肌肉的配合”是一個(gè)很抽象的過(guò)程，學(xué)生較難理解，弄不清這三者之間的關(guān)系，只知道三者共同作用才能完成運(yùn)動(dòng)。因此，利用動(dòng)畫(huà)演示來(lái)呈現(xiàn)這一過(guò)程，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤前概念，這是一種很好的教學(xué)策略。

教師循環(huán)播放運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生以小組為單位討論、描述這一過(guò)程。在一段時(shí)間討論后，由各小組展示“運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的過(guò)程”。通過(guò)觀看動(dòng)畫(huà)、討論描述、匯報(bào)展示等活動(dòng)，學(xué)生能自主地認(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤前概念，從而建構(gòu)新的科學(xué)概念。

關(guān)于“骨”這個(gè)概念，其專業(yè)性較強(qiáng)。從前概念調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，知道這個(gè)名詞的學(xué)生很多，但關(guān)于人體各部分骨的名稱，學(xué)生的前概念幾乎為零。教師要想幫助學(xué)生形成新的科學(xué)概念，首先要讓學(xué)生對(duì)其有感性認(rèn)識(shí)，利用教具模型幫助學(xué)生形成科學(xué)概念和感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生可以觀察對(duì)比家兔的骨骼和人體的骨骼，在人體上找到對(duì)應(yīng)的骨，并認(rèn)識(shí)骨的名稱，從而得出：人體是由206塊骨連接在一起的；活動(dòng)的地方靠關(guān)節(jié)連接；哺乳動(dòng)物運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成也包括骨和關(guān)節(jié)。

人體各個(gè)系統(tǒng)在相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)時(shí)，完成生命活動(dòng)，這是一個(gè)綜合性的概念。通過(guò)以前的學(xué)習(xí)，學(xué)生已了解了人體的生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等，再結(jié)合自身的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生能很容易地理解各個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題間的相互關(guān)聯(lián)性?？傊媒叹吣軌蚣由顚W(xué)生理解，促進(jìn)其對(duì)“骨”的感性認(rèn)識(shí)及對(duì)“運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成”的學(xué)習(xí)。

2.利用實(shí)物幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤前概念

通過(guò)對(duì)前概念調(diào)查整理發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)關(guān)節(jié)的樣子、肌肉的組成以及骨頭形態(tài)的認(rèn)識(shí)存在偏差。教師可借助多媒體，讓學(xué)生觀察豬骨、雞骨的關(guān)節(jié)，以此認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成。經(jīng)過(guò)分析、討論和交流，各個(gè)小組基本上都能說(shuō)出運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成及其作用。在小組展示過(guò)程中，學(xué)生也能夠達(dá)成共識(shí)。通過(guò)實(shí)物幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤前概念，形成科學(xué)概念，通過(guò)感性認(rèn)知糾正錯(cuò)誤前概念。

關(guān)于骨、關(guān)節(jié)和肌肉的配合問(wèn)題，大部分學(xué)生理解得不好，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生本身就是教學(xué)的重難點(diǎn)。關(guān)于這個(gè)錯(cuò)誤前概念，教師可以給學(xué)生展示羊骨自制模型，以引導(dǎo)學(xué)生形成感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步理解相關(guān)內(nèi)容。已掌握的知識(shí)對(duì)新知識(shí)的構(gòu)建起著積極的推動(dòng)作用，通過(guò)播放視頻“骨牽拉肌肉模型的制作”，讓學(xué)生獨(dú)立完成制作模型，并在制作過(guò)程中，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而形成科學(xué)概念。

轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤前概念的方法策略有很多，除了以上介紹的兩種方法外，還有多種轉(zhuǎn)變方法。如實(shí)驗(yàn)法、新舊知識(shí)關(guān)聯(lián)整合法、概念圖等方式，都可以有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤前概念。在授課過(guò)程中，教師要增強(qiáng)前概念意識(shí)，加強(qiáng)前概念理論學(xué)習(xí)；正確認(rèn)識(shí)學(xué)生存在的前概念，并使之作為教學(xué)資源運(yùn)用于課堂教學(xué)；選用恰當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)揭示并轉(zhuǎn)變學(xué)生的前概念，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

四、二次利用調(diào)查問(wèn)卷，評(píng)價(jià)學(xué)生前概念轉(zhuǎn)變的效果

教師可利用多種方法轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，如利用二次發(fā)放前概念調(diào)查問(wèn)卷，評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)概念轉(zhuǎn)變效果，從而得出合理的教學(xué)策略；讓學(xué)生通過(guò)課堂學(xué)習(xí)，深刻認(rèn)識(shí)到自己所了解的前概念是片面的、錯(cuò)誤的，等等。從錯(cuò)誤前概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)概念，利用二次調(diào)查問(wèn)卷，學(xué)生能對(duì)自己的錯(cuò)誤概念有一個(gè)全新認(rèn)識(shí)，達(dá)到自查自檢的目的，有利于明確正確的科學(xué)概念。

綜上所述，前概念在生物課堂教學(xué)中猶如一把雙刃劍，關(guān)于前概念的研究是生物教學(xué)的一大主題。推翻并糾正錯(cuò)誤前概念，使正確前概念更加合理，最終系統(tǒng)地建立起生物科學(xué)概念，切實(shí)提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生的前概念是構(gòu)建科學(xué)概念的基礎(chǔ)，深入研究和挖掘?qū)W生的前概念，合理利用學(xué)生的前概念，則有助于其向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變。在教學(xué)中，教師應(yīng)了解學(xué)生的前概念，采取合理的教學(xué)策略，幫助學(xué)生獲得正確的科學(xué)概念，從而提高概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的有效性。

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