借助多元表征 優(yōu)化概念教學

陸茜

[摘 要]將多元表征理論滲透到初中生物概念教學中，引導學生在學習的過程中學會選擇、使用與轉化各種表征，有利于學生根據(jù)實際情況，建構、解釋、理解和鞏固概念，并在尋找新舊概念之間聯(lián)系的基礎上掌握和應用概念。

[關鍵詞]多元表征;初中生物學;概念教學

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）29-0092-03

“表征”的含義是用某種形式，將一種事物、想法或知識表現(xiàn)出來，它可以是客觀事物的反映，也可以是心理活動進一步加工的對象。綜上，同一個概念，會有不同的表征形式，當然，對于獨立個體的學生，也會習慣使用不同的表征形式。

“概念”是指對事物的抽象或概括。在生物學中，概念是生物學課程內容的基本組成，包括對生命基本現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的理解和解釋，是學生學習生物學及相關科學的重要支撐。概念教學是生物學教學中的一項重要內容，有效的教學方法是利用學生認知中熟悉的典型實例，提供豐富的學習素材，引導學生在活動體驗中逐步建構、理解概念，這與“多元表征”的教學理念相契合。

多元表征指一個對象可以有多重表征形式，同一個概念、定理、法則、原理、結論能用多種語言、多種形式、多個變式加以表征，則能加深對知識的理解和應用。生物學概念教學本質上是一個探究的過程，它包括概念的來源、形成以及實質性內涵的探究過程。下面以《血液與血型》（第2課時）的教學為例，淺談借助多元表征優(yōu)化概念教學的策略。

《血液與血型》（第2課時）是蘇教版生物學教材七年級下冊第十章第一節(jié)的內容，在學習本課之前，學生已經(jīng)了解了人體血液的組成和功能，初步知道人體的血型及其鑒定方法，本節(jié)課旨在通過介紹血型鑒定的原理，讓學生從中體會輸血的原則——同型血相輸，并關注自愿無償獻血。

一、借助多元表征，建構概念

新課講授時，第一步是要對知識內容進行表征，如果新授知識與學生原有的認知結構之間不存在矛盾，就可以通過同化的方式將新知識納入學生原有的認知結構中。

本節(jié)課要向學生介紹人體血型和血型鑒定的方法。人類的紅細胞含有兩種凝集原，分別為凝集原A和凝集原B。在人類的ABO血型中，紅細胞表面的凝集原不同，血型也不同。紅細胞表面只有凝集原A的是A型血，其血清中有抗B凝集素;紅細胞表面只有凝集原B的是B型血，其血清中有抗A凝集素;紅細胞表面A、B兩種凝集原都有的是AB型血，其血清中無抗A、抗B凝集素;紅細胞表面A、B兩種凝集原皆無的是O型血，其血清中抗A、抗B凝集素皆有。

為了幫助學生建構此概念，并為之后的血型鑒定原理知識打下基礎，設計利用模型表征，制作凝集原A、凝集原B、紅細胞三個簡單的模型，將其進行不同組合，形象展示四類血型紅細胞表面的凝集原特點，促進學生輕松理解。

科學思維是生物學科的核心素養(yǎng)，平時的教學中教師要指導學生建構概念體系，在建構概念的同時培養(yǎng)學生的科學思維。對于多元表征，需要教師對知識的核心本質內涵進行深入的研究，運用開放性的思維廣泛地開發(fā)出多樣化的表征方式。

二、借助多元表征，解釋概念

每種表征形式都具有自己獨特的優(yōu)缺點。例如，圖形表征直觀可視，但有時不太準確;符號表征簡潔準確，但有時不夠直觀。因此，單一形式的表征很難將某一個概念全方位地表述準確。多元表征關鍵在“多元”，通過利用多種不同的表征形式，多角度地對概念教學進行刻畫，解釋概念。

“血型鑒定”是本節(jié)課的重點知識，醫(yī)院常用A型標準血清與B型標準血清進行血型鑒定。如果某人的血液只與B型標準血清發(fā)生凝集反應，那么血型就是A型血。如果只與A型標準血清發(fā)生凝集反應就是B型血。如果與A型標準血清和B型標準血清都發(fā)生凝集反應，那么就是AB型血。如果與A型標準血清和B型標準血清都沒有發(fā)生凝集反應，那么就是O型血。

教材中利用模擬實驗的方式：硝酸鉛（模擬A型血）、硝酸鋇（模擬B型血）、蒸餾水（模擬O型血）、硝酸鉛與硝酸鋇等量混合（模擬AB型血）、硝酸銀（模擬A型血清）、碘化鈉（模擬B型血清），讓學生觀察以上這些藥劑之間的化學反應現(xiàn)象，體現(xiàn)凝集現(xiàn)象和無凝集現(xiàn)象。

此種表征方法，在實際操作中往往會因為配制藥劑的濃度等因素造成現(xiàn)象不明顯，很多時候學生只能通過觀看模式圖體會凝集現(xiàn)象和無凝集現(xiàn)象?！安煌谋碚鲗е虏煌乃季S方式”，所以教師在教學實踐中不僅要帶領學生在解決問題的過程中選擇、實踐與轉化各種表征，還要讓學生體會在概念的不同表征之間互譯，溝通知識之間的聯(lián)系。

因此對于該知識點，課堂教學中在原來的表征基礎上又增加了另一種表征，將現(xiàn)實中人的血液與兩種標準血清相遇后的凝集現(xiàn)象與無凝集現(xiàn)象的照片直接展示在學生面前，請他們根據(jù)現(xiàn)象進行血型的判斷，分析現(xiàn)象背后的原理，并將原理進行實際應用：輸血中，如果血型不合，輸入的紅細胞將發(fā)生凝集，會導致血管阻塞和血管內大量溶血，后果嚴重，所以在輸血前一定要進行血型鑒定。正常情況下，只有ABO血型相同者才可以相互輸血。這樣一組表征間的多元使用，使概念得以解釋，拓寬了學生的視野，提升了他們的思維。

表征教學是指教師與學生在課堂上所使用的幫助他們解釋概念、關系或關聯(lián)以及解題的表達。一個好的探究活動需要利用多元表征，多元表征有利于從各個側面反映事物并綜合展現(xiàn)整體概貌，每個表征對概念的理解都有所貢獻。

三、借助多元表征，深化概念

多元表征理論指出，“變化”是認識的手段之一，這樣有利于學生更好地認識概念或問題的本質。對于一些概念，學生已有一些知識和經(jīng)驗，教師可以在此基礎上利用學生已有的知識和經(jīng)驗使得相應概念的嚴格定義變得豐富和生動起來。教師可以采用多元化表征的方式去對問題和概念進行深化，從而減少學生的認知負荷，減輕學生的學習負擔。

課本中提到“1997年，我國頒布實施了《中華人民共和國獻血法》，以法律的形式規(guī)定了實行無償獻血的制度”。提到獻血，有些人心存恐懼，擔心獻血之后對身體有傷害，其實一般情況下，人體一次失血量不超過血液總量的10%（400 mL），對人體的影響不大。為了科學形象地傳遞給學生這個知識，可以利用多元表征。

針對該知識點，教學中教師可設計利用多元表征的思想，以學生非常熟悉的罐裝可口可樂（330 mL）為表征形式。一位成年人全身的血量=體重（kg） × 7～8%，以一位體重為60千克的成人為例，他全身血量大約有4.2～4.8 L，也就是大約15罐可口可樂。然而一次獻血量大約200～400 mL，也就是一罐可口可樂的量。1罐與15罐，直觀體現(xiàn)兩者差距，幫助學生消除恐懼心理。

每個學生都是一個獨立的個體，不同的個體對概念定義有個性化的理解或表述，因此對某個概念的表征，也會有不同的選擇。因此，教師在教學中要尊重每一個學生的獨特性，在多元表征中培養(yǎng)學生的自主學習能力，提升學生的思維品質。教師在教學中運用多元表征，通過不同表征形式的對照，幫助學生更好地理解各種表征的特性，從而深化概念。

四、借助多元表征，鞏固概念

認識論的觀點告訴我們，概念掌握的最佳狀態(tài)是在概念體系中完成的。布魯納說：“獲得的知識，如果沒有完滿的結構把它連在一起，那是一種多半會被遺忘的知識，一串不連貫的論據(jù)在記憶中僅有短促得可憐的壽命?！币虼耍诒竟?jié)課的最后環(huán)節(jié)，需要尋找一種合適的表征，將一系列的概念進行整合并實際應用，這樣才能形成良好的認知結構。

本節(jié)課中的“自愿無償獻血”在現(xiàn)實生活中離學生還是有一段距離。因此，在教學中除了結合教學素材宣傳《中華人民共和國獻血法》和簡單介紹義務獻血的流程，還增加了一個重要的表征——視頻表征：將新冠肺炎疫情下本校教師積極參與義務獻血，為抗疫貢獻自己的一分力量的過程制作成視頻，視頻中完整呈現(xiàn)血型鑒定環(huán)節(jié)，請學生根據(jù)視頻中血液與A型標準血清和B型標準血清的反應現(xiàn)象來判斷某個老師的血型。該環(huán)節(jié)是對本節(jié)課血型鑒定知識的檢測，改變以往利用習題檢測的方式，有效激發(fā)學生的學習興趣，引導學生積極思考，潛移默化中起到了鞏固概念的作用。同時通過視頻表征，使學生直觀看到自己的老師就是這樣積極參與義務獻血的，原來義務獻血就在自己身邊，增強學生的社會責任感。

多元表征理論建議在概念教學中使用多元表征，例如符號表征、語言表征、操作表征、情境表征、圖形表征等，學生在表征的不同形式之間建立充分的聯(lián)系，并能根據(jù)需要與情境做出靈活的轉換。

總之，不同的表征將導致不同的思維方式。在教學實踐中教師不僅要引導學生學會在解決問題的過程中選擇、使用與轉化各種表征，還要根據(jù)學生的實際情況，引導他們理解概念，并在新知識與原有知識之間建立聯(lián)系，從而有效掌握和應用概念，并且?guī)椭鷮W生在概念的不同表征之間建立聯(lián)系。

生物學教學始終圍繞生物學概念來組織并開展，有助于學生對知識的深入理解和實踐應用。教師需要不斷地鉆研，尋找適合不同學生的教學方法，幫助他們提高學習效率，積極參與到學習之中。因此，借助多元表征來優(yōu)化生物學概念教學，為生物學概念教學提出可借鑒性的策略和路徑，有利于提升生物學教學質量、提高生物學教師科研水平以及發(fā)展學生的生物學學科核心素養(yǎng)。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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[2]? 吳舉宏.從三維目標到核心素養(yǎng)：給生物教師的101條建議[M].南京：南京師范大學出版社，2019：412-416.

[3]? 鄭毓信.多元表征理論與概念教學[J].小學數(shù)學教育， 2011（10）：3-7.

（責任編輯 黃春香）