初中生物學(xué)中常見的前科學(xué)概念及其轉(zhuǎn)化策略

摘 要：概念教學(xué)能夠幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和形成相關(guān)的知識(shí)概念，是提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的有效策略。在初中生物教學(xué)中，學(xué)生在接受科學(xué)的教育之前，在生活經(jīng)驗(yàn)中形成的概念叫作前科學(xué)概念，這些前科學(xué)概念有的與真正的科學(xué)概念存在巨大的差異，嚴(yán)重影響學(xué)生的思維概念和學(xué)習(xí)效果。為此，初中生物教師需要在課堂教學(xué)中，總結(jié)教學(xué)中常見的前學(xué)科概念，并采取有效的教學(xué)策略對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)概念，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。本文主要結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)初中生物學(xué)中常見的前學(xué)科概念及其轉(zhuǎn)化策略，進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討。

關(guān)鍵詞：初中生物;前科學(xué)概念;轉(zhuǎn)化策略

一、 引言

在初中生物教學(xué)中，要想獲得正確的科學(xué)概念，學(xué)生首先需要掌握概念的術(shù)語、內(nèi)涵、外延等特征，在能夠準(zhǔn)確理解科學(xué)概念之前，就會(huì)形成前科學(xué)概念，對(duì)事物產(chǎn)生非本質(zhì)的認(rèn)知。然而由于前科學(xué)概念具有明顯的自發(fā)性、差異性等特點(diǎn)，所以并非全部都是正確的，而不正確的前科學(xué)概念，在學(xué)生的課堂教學(xué)中，只會(huì)起到反向作用。因此，教師需要開展多元化的教學(xué)策略，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的錯(cuò)誤的前科學(xué)概念進(jìn)行及時(shí)的矯正，在提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。

二、 前科學(xué)概念的定義

人們對(duì)于“前科學(xué)概念”的研究，最早起源于20世紀(jì)20年代對(duì)“兒童概念”的提出，之后人們從心理學(xué)的角度出發(fā)，將“前科學(xué)概念”定義為：沒有經(jīng)過專門的教學(xué)，而是在與他人日常交流過程中積累的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，有的與科學(xué)概念有偏差，有的甚至相背離。而關(guān)于“前科學(xué)概念”的術(shù)語也有很多，有人稱之為錯(cuò)誤概念，指的是對(duì)事物不完善，甚至錯(cuò)誤的理解與認(rèn)知;有人稱之為相異概念，指的是學(xué)習(xí)者在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)自然現(xiàn)象或物質(zhì)構(gòu)成的解釋，主張學(xué)生的前科學(xué)概念不是絕對(duì)錯(cuò)誤的;也有人稱之為前概念，指的是學(xué)生在正式進(jìn)入課堂教學(xué)之前，通過生活經(jīng)驗(yàn)等形成的概念?；诖?，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該尊重學(xué)生的前科學(xué)概念，在客觀認(rèn)知的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生的前科學(xué)概念進(jìn)行轉(zhuǎn)化，幫助學(xué)生更好地掌握科學(xué)的生物概念，進(jìn)而有效加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、 初中生物學(xué)中常見的前科學(xué)概念

在初中生物教學(xué)中，常見的前科學(xué)概念可以概括為以下幾方面內(nèi)容：

（一）關(guān)于兩棲動(dòng)物概念的理解

大部分學(xué)生都認(rèn)為既能在水里生活，又能在陸地生活的動(dòng)物就是兩棲動(dòng)物，經(jīng)常會(huì)將龜和揚(yáng)子鱷等動(dòng)物也當(dāng)作是兩棲動(dòng)物。而實(shí)際上，所謂的兩棲動(dòng)物指的是幼體在水中生活，用鰓呼吸，然后經(jīng)過變態(tài)發(fā)育，成體用肺呼吸，皮膚也能輔助呼吸，并且既能在水里生活，又能在陸地生活的動(dòng)物才是兩棲動(dòng)物。

（二）關(guān)于魚類和鳥類的分類概念

大部分學(xué)生都認(rèn)為凡是名字里帶個(gè)“魚”字的動(dòng)物就都屬于魚類，而凡是長(zhǎng)翅膀、會(huì)飛的脊椎動(dòng)物就都是鳥類，最典型的就是將鮑魚、章魚、鯨魚等認(rèn)作魚類，將蝙蝠歸為鳥類。正確的生物科學(xué)概念中，魚類指的是終身生活在水里，用鰓呼吸，用鰭游泳的脊椎動(dòng)物，鳥類指的就是表體覆蓋羽毛、恒溫、卵生的脊椎動(dòng)物，身體呈流線型，大多數(shù)飛翔生活。明顯鮑魚、章魚都是軟體動(dòng)物，沒有鰓和鰭，而鯨魚則屬于海洋哺乳類動(dòng)物，蝙蝠則是唯一一類進(jìn)化出飛翔能力的哺乳動(dòng)物。

（三）關(guān)于反射概念的理解

大部分學(xué)生都只知道反射不由控制，所以認(rèn)為所有的應(yīng)激反應(yīng)都是反射，如含羞草被觸碰時(shí)，葉片會(huì)自然下垂等現(xiàn)象。而正確的科學(xué)概念中關(guān)于反射的解釋則是，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，機(jī)體對(duì)內(nèi)外環(huán)境刺激產(chǎn)生的規(guī)律性應(yīng)答，明顯與前科學(xué)概念有所區(qū)別。

（四）關(guān)于糖類的概念理解

人在小時(shí)候的認(rèn)知中就有糖是甜的這一點(diǎn)，幾乎是所有學(xué)生的固定認(rèn)知，認(rèn)為所有的糖都是甜的。但是他們并不知道由C、H、O三種元素組成的有機(jī)化合物，除了甜甜的葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等，還有沒有甜味的淀粉、纖維素等。

（五）關(guān)于人類生殖的概念

大部分學(xué)生都只知道人是從嬰兒時(shí)期開始成長(zhǎng)的，卻不知道人類真正的發(fā)育起點(diǎn)，應(yīng)該是精子和卵細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生的受精卵，再經(jīng)過分裂、分化之后，形成組織、器官，最終形成個(gè)體。以及關(guān)于子宮、子房等認(rèn)知，部分學(xué)生以為子房是人體子宮和乳房的統(tǒng)稱，卻不知道子宮雖然是人和動(dòng)物雌性生殖器的一部分，而子房卻是被子植物生長(zhǎng)種子的器官，位于花的雌蕊下面。還有部分學(xué)生對(duì)于孕婦懷胎的認(rèn)知，以為十月懷胎就真的要滿十個(gè)月分娩，其實(shí)不然，孕婦懷胎按“周”換算，4周為一個(gè)月，40周剛好是十個(gè)月，而按整月算應(yīng)該是9個(gè)月零7天左右。

（六）關(guān)于呼吸作用的概念認(rèn)知

大部分學(xué)生都認(rèn)為呼吸就是進(jìn)行氣體交換的過程，然而這只是針對(duì)人和動(dòng)物而言，而對(duì)于植物來說，呼吸作用是有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列氧化分解，生成CO2或其他產(chǎn)物，釋放能量的過程，與呼吸的概念具有明顯差異。

四、 初中生物學(xué)中常見前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變策略

（一）繪制概念圖示，暴露前科學(xué)概念

直觀的教學(xué)工具能夠?yàn)閷W(xué)生提供豐富的感性信息，通過圖片、圖表、導(dǎo)圖等形式，向?qū)W生傳遞正確的科學(xué)概念，對(duì)課本上的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行完善和補(bǔ)充。基于此，在初中生物教學(xué)中，轉(zhuǎn)變學(xué)生前科學(xué)概念的時(shí)候，教師可以通過繪制概念圖示的方法，對(duì)抽象的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行形象的展示，并要求學(xué)生將自己在預(yù)習(xí)中繪制的概念圖與教師的概念圖進(jìn)行對(duì)比分析，初步暴露學(xué)生的前科學(xué)概念。然后讓學(xué)生在教師所設(shè)置的教學(xué)問題引導(dǎo)下，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入的思考和探索，充分暴露學(xué)生存在的前科學(xué)概念，幫助學(xué)生正確認(rèn)知生物知識(shí)，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

例如，在教學(xué)《血流的管道——血管》的時(shí)候，教師可以要求學(xué)生在課前預(yù)習(xí)過程中，根據(jù)自己的理解自主繪制教學(xué)內(nèi)容的概念圖，方便教師梳理學(xué)生在本章節(jié)教學(xué)中存在的前科學(xué)概念，并以此為依據(jù)，為學(xué)生設(shè)置針對(duì)性的教學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)比專家繪制的概念圖，發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)過程中，存在的問題和不足，并以小組合作的形式進(jìn)行深入的研究和探討，從而進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突

引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，是轉(zhuǎn)化學(xué)生前科學(xué)概念的重要前提。為此，初中生物教師可以在課堂教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具有矛盾點(diǎn)的教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生對(duì)前科學(xué)概念產(chǎn)生懷疑，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，并充分調(diào)動(dòng)學(xué)生腦中的概念知識(shí)，對(duì)情境中的矛盾點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，讓學(xué)生在解答疑惑的過程中，對(duì)教學(xué)知識(shí)進(jìn)行重新構(gòu)建，從而形成正確的科學(xué)概念。

例如，在教學(xué)《人體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸》的時(shí)候，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境：為什么人在大量出汗之后，會(huì)覺得口渴，在出汗的過程中，血液中丟失的是什么成分？要怎樣才能進(jìn)行有效補(bǔ)充呢？學(xué)生的第一反應(yīng)就是人在出汗后會(huì)缺水，所以才會(huì)渴，要多喝水。然而正確的科學(xué)概念中，人在大量出汗后，血液中丟失的不僅是水分還有無機(jī)鹽，單純喝水還不夠，需要攝入淡鹽水來進(jìn)行補(bǔ)充。

（三）開展類比分析，矯正學(xué)生錯(cuò)誤概念

在初中生物教學(xué)中采取類比教學(xué)的方法，可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相似的生物概念進(jìn)行比較，清楚地認(rèn)識(shí)到概念之間的本質(zhì)區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系，意識(shí)到自己在教學(xué)內(nèi)容中存在的錯(cuò)誤概念，從而及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的矯正，有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化。

例如，對(duì)于“排便”和“排泄”這兩個(gè)概念，教師可以組織學(xué)生開展對(duì)比教學(xué)：排泄指的是將新陳代謝產(chǎn)物排出機(jī)體外的過程，而排便則是胃消化食物的排出過程;排泄多是CO2、無機(jī)鹽、尿素等，而排便則是指糞便;排泄的主要途徑是皮膚排汗、呼吸系統(tǒng)呼氣、泌尿系統(tǒng)排尿等，而排便的主要途徑就是消化系統(tǒng)經(jīng)肛門排便。通過這樣明確的對(duì)比教學(xué)，能夠幫助學(xué)生形成更正確的概念認(rèn)知，同時(shí)加深學(xué)生的理解與印象，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率。

（四）借助生物實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證前科學(xué)概念

初中生物知識(shí)中涉及大量的生物實(shí)驗(yàn)，在生物教學(xué)中占據(jù)非常重的比例。因此，初中生物教師可以在轉(zhuǎn)化學(xué)生前科學(xué)概念的過程中，通過生物實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際操作的過程中，對(duì)前科學(xué)概念進(jìn)行驗(yàn)證，以親身體驗(yàn)來轉(zhuǎn)化學(xué)生的前科學(xué)概念，幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)概念，在鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解與掌握。

例如，在教學(xué)“如何使用顯微鏡”的時(shí)候，大部分學(xué)生都只知道顯微鏡可以將微小的物質(zhì)進(jìn)行放大，以為在顯微鏡下看到的物象都是“正立”的。在這種情況下，教師不需要直接告訴學(xué)生對(duì)或錯(cuò)，而是可以借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行驗(yàn)證：將一個(gè)寫著字母“b”的卡片，放在顯微鏡下進(jìn)行觀察，并將看到的圖像畫下來。如果所觀察的物體在視野中太過偏左，那么要如何移動(dòng)卡片，才能使字母處于觀察視野的正中央呢？

學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，帶有正向字母“b”的卡片，在顯微鏡下顯示“q”的圖像，說明顯微鏡中看到的物像應(yīng)該是倒立的，同時(shí)發(fā)現(xiàn)想要將邊緣的物體移動(dòng)到觀察視野的中央，則需要向著物體所偏向的方向移動(dòng)。由此，學(xué)生不僅轉(zhuǎn)化了自身存在的前科學(xué)概念，還準(zhǔn)確掌握了顯微鏡的正確使用方法，進(jìn)一步提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率。

五、 結(jié)語

綜上所述，在初中生物教學(xué)中，概念教學(xué)占有非常重要的教學(xué)地位，而前科學(xué)概念的有效轉(zhuǎn)化則是影響學(xué)生最終學(xué)習(xí)效果的重要因素。為此，初中生物教師可以在實(shí)際教學(xué)中，通過繪制概念圖、創(chuàng)設(shè)矛盾情境、開展類比分析、借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方法，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生對(duì)自身存在的前科學(xué)概念產(chǎn)生懷疑，并在思考、探究的過程中對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，幫助學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到前科學(xué)概念的與科學(xué)概念之間的差別，從而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：

陳志剛，河南省駐馬店市，河南省駐馬店市教育技術(shù)裝備中心。