“直覺”：生物學(xué)概念教學(xué)中不可忽視的因素

費(fèi)艷麗

[摘 要]現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)家和教學(xué)法專家普遍認(rèn)為：一個(gè)人要想理解某一新的科學(xué)概念，必須使這一新概念與頭腦中已有概念結(jié)合在一起，用新的圖示代替頭腦中原有的與新概念相矛盾的舊概念。這一觀點(diǎn)是當(dāng)代所有理科教育研究的發(fā)展動力之一。文章試運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)知識并結(jié)合實(shí)例詳細(xì)分析學(xué)生的生物學(xué)“直覺”對生物學(xué)概念教學(xué)的影響。

[關(guān)鍵詞]直覺;認(rèn)知心理學(xué);建構(gòu)主義

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）17-0087-02

一、教育心理學(xué)理論背景

當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)把概念定義為“符號所代表的具有共同典型屬性的對象、事件、情景或性質(zhì)”，認(rèn)為概念是不斷發(fā)展的。隨著知識結(jié)構(gòu)的不斷完善，學(xué)生對概念的理解也會出現(xiàn)從具體水平向抽象水平的發(fā)展，從不科學(xué)的甚至錯(cuò)誤的日常概念向科學(xué)概念的發(fā)展。當(dāng)代的認(rèn)知建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程是原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與從環(huán)境中接收到的感覺信息相互作用、主動建構(gòu)信息意義的過程，所以學(xué)習(xí)者先前的知識、經(jīng)驗(yàn)、思維方式，即所謂的“直覺”，對個(gè)體的學(xué)習(xí)過程影響極大。

二、“直覺”對概念教學(xué)的影響

我們必須承認(rèn)，學(xué)生不可避免地會帶著許多生物學(xué)“直覺”進(jìn)入課堂，當(dāng)然，并不是說學(xué)生的生物學(xué)“直覺”一定是錯(cuò)誤的，相反，學(xué)生正確的“直覺”會幫助他們理解生物學(xué)中難度較大的概念知識。但是如果學(xué)生的“直覺”不符合真實(shí)情況，或他們的“直覺”是錯(cuò)誤的，就必然會影響到他們的正常學(xué)習(xí)，在他們頭腦中形成錯(cuò)誤的概念。

當(dāng)這些由于“直覺”而形成的錯(cuò)誤概念以作業(yè)或考試的形式反復(fù)反饋給教師時(shí)，教師往往對學(xué)生重復(fù)所犯的錯(cuò)誤感到驚訝，甚至不能相信。比如，在生物課中教師給學(xué)生介紹培育無籽西瓜和無籽番茄的原理和區(qū)別，但是很多學(xué)生總是無法理解和辨識;又如，學(xué)生學(xué)習(xí)了孟德爾的分離定律和自由組合定律后，很容易把分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì)與性狀分離現(xiàn)象弄混。

在這里，教師就沒有考慮到學(xué)生先前形成的“直覺”對當(dāng)前作業(yè)的影響，都認(rèn)為這是學(xué)生對新概念記憶不牢固或沒有全部理解的緣故，因而在其后對新概念又施以大量重復(fù)。其結(jié)果當(dāng)然不會理想，只要學(xué)生一遇到實(shí)際問題，就又會犯同樣的錯(cuò)誤。

這就啟示我們，在生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)該重視學(xué)生的“直覺”，了解學(xué)生的知識、經(jīng)驗(yàn)狀況及思維習(xí)慣，特別要了解學(xué)生“直覺”中那些不全面的甚至錯(cuò)誤的概念。因?yàn)閷W(xué)生“直覺”中的錯(cuò)誤概念會妨礙學(xué)生正確認(rèn)識和理解相關(guān)的新概念，以致形成新的錯(cuò)誤概念。因而，對教師而言，如何發(fā)現(xiàn)學(xué)生頭腦中那些不全面的甚至錯(cuò)誤的概念，采用何種教學(xué)方法幫助學(xué)生正確對待他們的生物學(xué)“直覺”，是一個(gè)迫切需要解決的問題。

三、在教學(xué)中正確對待學(xué)生的“直覺”

有關(guān)“改變直覺”的研究已提出了許多模型，這些理論大多源自于建構(gòu)主義的思想。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)意義的過程，它既是對新信息的意義建構(gòu)，同時(shí)又包含了對原有經(jīng)驗(yàn)的改造和重組，所以錯(cuò)誤的糾正是學(xué)習(xí)過程中必不可少的一步。

那么，究竟怎樣做才能利用學(xué)生的正確“直覺”，矯正學(xué)生的錯(cuò)誤“直覺”呢？對此，不同的心理學(xué)家已提出了不同的解決方案。我們可以借鑒并應(yīng)用于生物學(xué)概念教學(xué)。

1. 三步教學(xué)策略

納斯鮑姆、諾維克經(jīng)過實(shí)驗(yàn)提出了以下“三步教學(xué)策略”。

（1）揭示學(xué)生的“直覺”

要想發(fā)現(xiàn)學(xué)生的“直覺”或者說了解他們頭腦中已形成的概念，最好的辦法就是進(jìn)行提問。教師提出的問題要有針對性，重點(diǎn)放在能充分顯示出學(xué)生對生物學(xué)概念的理解和應(yīng)用情況。例如，在比較無籽西瓜和無籽番茄時(shí)，教師可設(shè)計(jì)以下問題串：①你們認(rèn)為植物果實(shí)中的種子是怎么形成的？②怎樣阻止種子的形成？③種子對植物果實(shí)的發(fā)育有什么作用？④怎樣讓沒有種子的果實(shí)正常發(fā)育？⑤你所采用的阻止種子形成的方法是否為可遺傳變異？通過一系列提問，不僅挖掘了學(xué)生的“直覺”，讓學(xué)生用已有的知識辨識無籽西瓜與無籽番茄的區(qū)別，而且借助學(xué)生的“直覺”輕松地將問題引到培育無籽果實(shí)的產(chǎn)生方式上，拓寬了學(xué)生的思路，提高了學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。這樣的教學(xué)，比直接教給學(xué)生無籽西瓜和無籽番茄的產(chǎn)生原理，強(qiáng)調(diào)它們的區(qū)別，效果要好得多。

（2）引發(fā)認(rèn)知沖突

根據(jù)波斯納提出的觀念改變模型，對當(dāng)前的概念不滿意是產(chǎn)生觀念改變的關(guān)鍵因素，因此利用引發(fā)認(rèn)知沖突的方法來促進(jìn)觀念改變，對于糾正學(xué)生的錯(cuò)誤“直覺”是一種尤其有效的教學(xué)策略。

①通過合作學(xué)習(xí)中的討論和對話引發(fā)認(rèn)知沖突，使學(xué)生超越自己的認(rèn)識，看到與自己不同的見解，看到事物的其他側(cè)面，從而形成對事物更加豐富的理解。

②教師通過精選例題，使學(xué)生在已有知識經(jīng)驗(yàn)和新問題之間產(chǎn)生認(rèn)知沖突，完善和拓寬學(xué)生的思維。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了基因的自由組合定律后知道了基因型為AABB和aabb（或AAbb和aaBB）的兩純合親本雜交（兩對基因分別位于兩對同源染色體上），可得到F1為AaBb的雙雜合個(gè)體。F1代自交，在F2代出現(xiàn)9∶3∶3∶1的性狀分離比。此時(shí)出示例題1：某植物的花色由兩對自由組合的基因決定。顯性基因A和B同時(shí)存在時(shí)，植株開紫花，其他情況開白花。則AaBb的雙雜合個(gè)體自交，后代紫花和白花的性狀分離比為多少？ 教師給予學(xué)生充分的時(shí)間思考后，提示：Aa、Bb兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循自由組合定律，故AaBb自交后代出現(xiàn)9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb，其中9A_B_表現(xiàn)為紫花，3A_bb、3aaB_和1aabb都表現(xiàn)為白花，故答案為9∶7。

（3）鼓勵(lì)認(rèn)知順應(yīng)

在引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，引起學(xué)生的糾正欲望后，教師應(yīng)給學(xué)生提供同化新概念的支持和幫助，使學(xué)生得以重新組織自己對情境中的問題所持有的觀念。最好的方法是教師采用精心選擇的平行或遞進(jìn)問題，給學(xué)生充分的練習(xí)，以加強(qiáng)學(xué)生對新概念的掌握和應(yīng)用。如在講解了例題1后，教師可以提問：①該植物的基因型為AaBb，個(gè)體測交后代的表現(xiàn)型及比例為多少？②若在其他生物體內(nèi)，由兩對基因（可以自由組合）控制的性狀，雙雜合子自交和測交還有哪些性狀分離比？通過這一系列的認(rèn)知順應(yīng)，學(xué)生對自由組合定律的認(rèn)識就不僅僅停留在教材給出的9∶3∶3∶1的性狀分離比上了，此時(shí)教師再適當(dāng)?shù)亟o予總結(jié)，指出孟德爾的分離定律和自由組合定律揭示的是生物有性生殖產(chǎn)生配子時(shí)基因進(jìn)入配子的分配方式，即親代產(chǎn)生的配子的種類和比例。而子代的性狀分離現(xiàn)象不僅取決于親代產(chǎn)生的配子種類和比例，還取決于配子的受精機(jī)會、受精卵的存活率以及基因型對表現(xiàn)型的決定方式等。

2.利用類比法將“直覺”中的概念形象化

根據(jù)建構(gòu)主義的觀點(diǎn)，個(gè)體即將獲得的新概念與已有概念之間的相似性非常重要。在生物學(xué)教學(xué)中，教師往往要對一些無法直接觀察到的事物做出解釋。這時(shí)，如果把要學(xué)習(xí)的新概念與學(xué)生先前所熟悉的概念進(jìn)行類比，就可促進(jìn)學(xué)生對新概念的理解。比如，在學(xué)習(xí)孟德爾遺傳定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)時(shí)，學(xué)生還沒有清晰的基因概念，因此無法直接理解基因與染色體的具體關(guān)系，此時(shí)教師可以巧妙地應(yīng)用乘客與汽車來類比基因與染色體的關(guān)系，學(xué)生就能牢固的掌握了。

當(dāng)然，類比是一把雙刃利劍。對于一些并不是很精確的類比，如果夸大了它們的作用，反而會建構(gòu)不科學(xué)的甚至錯(cuò)誤的概念。這就要求教師在運(yùn)用類比時(shí)，應(yīng)考慮到類比的優(yōu)點(diǎn)與不足，盡量使用學(xué)生比較熟悉的事物做類比，避免不恰當(dāng)?shù)念惐取?/p>

3. 用實(shí)驗(yàn)糾正錯(cuò)誤觀念

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，因此在生物概念的教學(xué)中，教師可以非常方便地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來糾正學(xué)生不完善的“直覺”。例如，在學(xué)習(xí)光合作用以前，大部分學(xué)生認(rèn)為葉綠體中只含有葉綠素，但親手操作了“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生就會清楚地知道，葉綠體中不僅藏著2種不同顏色的葉綠素，還有兩種類胡蘿卜素。

總之，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)注意在對概念下定義時(shí)，必須以豐富的感性材料為基礎(chǔ)。對于具體概念，其定義可以在演示直觀材料的時(shí)候提出，也可以在喚起相應(yīng)記憶時(shí)提出。而抽象概念的教學(xué)必須以感性經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)。而且，當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯(cuò)誤概念時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)能夠判斷這些錯(cuò)誤概念是針對哪些情境下的哪些表面特征，或者能夠找出學(xué)生在邏輯推理上的錯(cuò)誤。教師除了向?qū)W生講授正確的概念之外，還要幫助學(xué)生認(rèn)識到原有“直覺”的錯(cuò)誤之處，或通過課堂討論的形式，或采用一定量的練習(xí)來強(qiáng)化正確概念，逐步使學(xué)生在思想上以正確概念取代錯(cuò)誤概念。

在整個(gè)教學(xué)過程中，教師都不能把學(xué)生看作知識的消極接受者，應(yīng)鼓勵(lì)他們發(fā)表自己對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識，善于利用學(xué)生的“直覺”，以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

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[2]? 張慶林.當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)在教學(xué)中的應(yīng)用[M].重慶：西南師范大學(xué)出版社，1995.

[3]? 皮連生，王小明，王映學(xué).現(xiàn)代認(rèn)知學(xué)習(xí)心理學(xué)[M].北京：警官教育出版社，1998.

[4]? 馬文習(xí).生物學(xué)課堂生成的教學(xué)預(yù)設(shè)[J].生物學(xué)教學(xué)，2013（1）：44-45.

（責(zé)任編輯 黃春香）