高中生物前科學(xué)概念的教學(xué)策略探討

殷俊才

摘 要：學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)生物學(xué)概念的現(xiàn)有理解，即他們現(xiàn)有的前科學(xué)概念，會(huì)影響學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解和學(xué)習(xí)。教師應(yīng)了解學(xué)生的前科學(xué)概念，在課堂教學(xué)中運(yùn)用前科學(xué)概念轉(zhuǎn)換策略，幫助學(xué)生將前科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念。

關(guān)鍵詞：生物教學(xué);前科學(xué)概念;科學(xué)概念;教學(xué)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2019）21-0084-01

前科學(xué)概念也被稱(chēng)為日常生活概念，即生活概念，它是人在日常生活和交流過(guò)程中形成的。而科學(xué)概念反映了教學(xué)活動(dòng)中客觀事物的共同屬性和本質(zhì)特征。教師應(yīng)充分了解學(xué)生的前科學(xué)概念，以適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，將教學(xué)重點(diǎn)放在糾正和轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤或片面的“前科學(xué)概念”上。這樣不僅可以提高課堂效率，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、誘發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，動(dòng)搖其前科學(xué)概念

為了將前科學(xué)概念轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念，教師必須動(dòng)搖學(xué)生的前科學(xué)概念，并建立科學(xué)概念。在教學(xué)中，教師應(yīng)該要求學(xué)生嘗試解釋事件，引發(fā)他們的概念沖突，發(fā)現(xiàn)矛盾事件，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生調(diào)整他們的認(rèn)知，并建立符合科學(xué)概念的新概念模型。教師可以使用兩種特殊文本誘發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突：第一，反駁文本。反駁文本可直接呈現(xiàn)學(xué)生的錯(cuò)誤概念。第二，非反駁性文本。非反駁性文本首先提供與錯(cuò)誤認(rèn)知不直接相關(guān)的新信息，從而激活學(xué)生心中與新信息相關(guān)的原始錯(cuò)誤認(rèn)知。教師在同一概念的講解中需靈活應(yīng)用兩種文本，以有效地引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，而不應(yīng)過(guò)分追求文本形式，忽略引起認(rèn)知沖突的根本目標(biāo)。例如，關(guān)于生命活動(dòng)的直接能源問(wèn)題，學(xué)生通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和過(guò)去的學(xué)習(xí)認(rèn)為直接能源是一種儲(chǔ)存能量的有機(jī)物質(zhì)，如葡萄糖。此時(shí)，教師可以將“ATP”的概念直接以反駁文本的形式引入。學(xué)生們還認(rèn)為生命活動(dòng)所需的能量很大，因此認(rèn)為ATP作為生命活動(dòng)的直接能源在人體內(nèi)的含量是巨大的。對(duì)此，教師不需要打破學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知，而要為學(xué)生提供以下數(shù)據(jù)：ATP在細(xì)胞中含量非常少，而細(xì)胞中的ATP只能進(jìn)行約3秒的生命活動(dòng)，但ATP在細(xì)胞中形成不到1秒后將發(fā)生轉(zhuǎn)換。累積以后，成年人在非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下24小時(shí)內(nèi)需轉(zhuǎn)換40kg ATP。這個(gè)矛盾的事實(shí)可以使學(xué)生思考并意識(shí)到ATP需要不斷轉(zhuǎn)化以滿(mǎn)足生命活動(dòng)的需要。

二、圖形知識(shí)促進(jìn)前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變

生物教科書(shū)中有許多概念似乎相似，但實(shí)際上存在很大差異。然而學(xué)生經(jīng)常會(huì)對(duì)不熟悉的概念使用固有的思維方式來(lái)推斷含義，這是學(xué)生形成“有意識(shí)的”前科學(xué)概念的主要途徑。因?yàn)樵凇坝幸庾R(shí)的”前科學(xué)概念和科學(xué)概念之間存在許多相同的元素。為了區(qū)分這兩者，找到概念的本質(zhì)，教師可以通過(guò)提供圖形化的知識(shí)來(lái)糾正“有意識(shí)的”的前科學(xué)概念。例如，當(dāng)?shù)谝淮谓佑|一倍體和單倍體的概念時(shí)，一些學(xué)生產(chǎn)生了“有意識(shí)的”前科學(xué)概念，即“單倍體就是一倍體”。為了區(qū)分單倍體和一倍體，將這兩個(gè)概念圖形化是一種有效的手段。以四倍體馬鈴薯為例，將它的體細(xì)胞染色體組成圖片和單倍體細(xì)胞的染色體組成圖片以及一倍體體細(xì)胞的染色體組成圖片放在一起比較，就可以讓學(xué)生直觀地看到單倍體和一倍體概念之間的差異，明白單倍體不一定只包含一個(gè)染色體組。在此基礎(chǔ)上，教師再給學(xué)生解釋單倍體和一倍體來(lái)源之間的差異：?jiǎn)伪扼w是直接從某種物種的配子發(fā)育的個(gè)體，而一倍體是指僅包含一個(gè)染色體組的個(gè)體或細(xì)胞。

三、合理地復(fù)習(xí)鞏固，以防止前科學(xué)概念反復(fù)

學(xué)生推翻前科學(xué)概念建立科學(xué)概念是一個(gè)艱難的過(guò)程。如果沒(méi)有進(jìn)行有效的復(fù)習(xí)鞏固，學(xué)生很容易出現(xiàn)前科學(xué)概念反復(fù)的現(xiàn)象。一些易忘記的科學(xué)概念將被前科學(xué)概念所取代，這是學(xué)生形成“重復(fù)型”前科學(xué)概念的原因。課后練習(xí)和測(cè)驗(yàn)是在短時(shí)間內(nèi)重現(xiàn)知識(shí)的重要方法。因此，為了加深學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解和掌握，教師可以使用知識(shí)滾動(dòng)復(fù)習(xí)的方法來(lái)編寫(xiě)課后練習(xí)和測(cè)驗(yàn)，在學(xué)生遺忘最快的時(shí)期，將易忘記的科學(xué)概念重新呈現(xiàn)，達(dá)到反饋整合的目的，從而糾正學(xué)生的“重復(fù)型”前科學(xué)概念。例如，在“酶的化學(xué)性質(zhì)”學(xué)習(xí)中，學(xué)生容易產(chǎn)生酶就是蛋白質(zhì)的前科學(xué)概念。雖然教師在教學(xué)中會(huì)補(bǔ)充說(shuō)到極少數(shù)特殊的酶是RNA，但學(xué)生在實(shí)踐中遇到的例子幾乎都是蛋白質(zhì)類(lèi)酶。隨著時(shí)間的推移，學(xué)生可能會(huì)逐漸忘記“有一些酶是RNA”的科學(xué)概念，并且很容易回到“酶就是蛋白質(zhì)”的前科學(xué)概念。為了糾正這種前科學(xué)概念，教師應(yīng)該有目的地編寫(xiě)課后練習(xí)和測(cè)驗(yàn)，如有關(guān)酶的基本單位以及合成酶的位置的問(wèn)題，檢查學(xué)生是否已形成“酶也可以是RNA”的概念，從而進(jìn)一步減少學(xué)生前科學(xué)概念反復(fù)的情況。

綜上所述，在實(shí)際學(xué)習(xí)中，部分學(xué)生在糾正錯(cuò)誤的前科學(xué)概念時(shí)常常存在困難。因此，在生物教學(xué)中，教師應(yīng)該先深入了解學(xué)生轉(zhuǎn)移哪些概念有困難，為什么會(huì)出現(xiàn)困難，然后研究出對(duì)應(yīng)的解決辦法。這樣的課堂才能做到有的放矢，準(zhǔn)確抓住學(xué)生的概念誤區(qū)，及時(shí)糾正錯(cuò)誤的前科學(xué)概念，提高生物課堂效率。

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