高中生物學(xué)概念教學(xué)的探究策略

黃瑋

科學(xué)探究體現(xiàn)了生物學(xué)的本質(zhì)特征，是生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分?？茖W(xué)探究既是教學(xué)方式，也是教學(xué)內(nèi)容，貫穿于教學(xué)全過程。根據(jù)這種觀點，生物概念教學(xué)可以分成以下階段：

一、探究學(xué)生的前概念階段

1.探究前概念的重要性。開始學(xué)習(xí)時，學(xué)生的大腦并不是空白一片的。他們在生活中積累了一定的經(jīng)驗，也有一些定勢思維。因此，在學(xué)習(xí)前，他們會對一些生物學(xué)現(xiàn)象有自己的認識，有與科學(xué)概念不完全相同甚至錯誤的觀點，這就是前概念。前概念會影響學(xué)生的感知，并給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成一些困難。倘若教師沒有意識到師生之間對生物學(xué)現(xiàn)象認識的差異，不去認真分析這些問題，就不能夠在教學(xué)中有效解除學(xué)生的疑慮。學(xué)生會機械接受新知識，甚至能夠用語言描述新概念，但在分析和解決實際問題時卻還是運用原來的錯誤觀念，并不能夠成功解決問題。這時，他們沒有將科學(xué)概念納入自己原有的知識結(jié)構(gòu)中，沒有有效掌握科學(xué)概念。因此，了解學(xué)生的前概念，分析前概念可能對學(xué)習(xí)新知識的影響，然后找準(zhǔn)突破口，采取針對性策略是進行概念教學(xué)的前提。

2.前概念的類別及施教策略。我們認為存在兩類前概念：一類前概念與科學(xué)概念存在一定的不同，但卻有合理成分，教師可以利用這類前概念，引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納，去除其中的偏頗部分，切入生物學(xué)實質(zhì)，讓學(xué)生形成正確的觀點;另一類前概念是學(xué)生頭腦中的錯誤觀點，是一些想當(dāng)然，或者以表代里、以偏概全的觀念：例如，“植物的莖都長在地上”“進行光合作用的都是綠色植物”“植物都進行光合作用”“生物都是由細胞構(gòu)成的”“分解者都是微生物”“ATP在細胞中大量存在”“糞便是代謝產(chǎn)物”，等等。這些錯誤的認識往往積重難返。針對后者，教師應(yīng)設(shè)置認知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進行探究，并在這個過程中發(fā)現(xiàn)前概念的錯誤，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變認識，建立科學(xué)認知。

3.如何探究前概念。教師可以通過以下方法了解學(xué)生頭腦中的前概念：（1）問題法：教師在課前根據(jù)新概念，拓展和設(shè)置一系列問題，通過學(xué)案發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生預(yù)習(xí)時中完成，教師可先瀏覽學(xué)案，了解學(xué)生情況;（2）討論法：在課堂上使用學(xué)生分組討論的方法，指導(dǎo)他們針對具體的問題，以“說生物學(xué)”的方式，每個學(xué)生都發(fā)言表達觀點。教師鼓勵他們相互討論，分析、反思自身原有的認識，并將有爭論的問題提交上來。這兩個方法，都是鼓勵學(xué)生大膽展示自己的真實想法，使我們可以充分了解他們頭腦中的前概念。

二、概念領(lǐng)會階段

1.探究新概念與原有知識結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，確定相應(yīng)教學(xué)策略。認知同化論認為，新知識與學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中起固定作用的原有觀念存在三種關(guān)系：

（1）下位學(xué)習(xí)：原有知識的概括程度或包容范圍高于新知識。例如學(xué)生已掌握了“植物激素”“細胞分裂素”“生長素”“脫落酸”“赤霉素”等概念后，再學(xué)習(xí)新概念“乙烯”。上位概念是“植物激素”（是化學(xué)信息的載體，并且在生命過程中有信息傳遞的作用），可以派生出下位概念“乙烯”的也有這樣的屬性。但和前面學(xué)習(xí)的四種植物激素不同的是，乙烯是氣體，這就使學(xué)生頭腦中原有植物激素的概念得到外延，但植物激素的內(nèi)涵沒有變化。此時新舊知識之間存在隸屬關(guān)系，教學(xué)中只需抓住上位概念（舊知識）的本質(zhì)屬性進行新知識的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生分析新舊知識之間的區(qū)別和聯(lián)系。此時提供例證只是為了支持學(xué)生理解，加深、修飾、限定原有概念，或使教師講課更加生動，數(shù)量不需要太多。

（2）上位學(xué)習(xí)：原有知識在概括程度和包容范圍上低于新知識。其模式為上位總括性的同化。這種情況下必須提供有足夠數(shù)量例子和變式引導(dǎo)學(xué)生探究概念的本質(zhì)特征。先通過正例的連續(xù)呈現(xiàn)，讓無關(guān)特征不斷變化，幫助學(xué)生進行概括。再緊接著出現(xiàn)反例，利用分化，消除原有認識中的誤區(qū)。

（3）并列結(jié)合學(xué)習(xí)：新知識與原有知識沒有上位關(guān)系和下位關(guān)系，但橫向上存在共同的關(guān)鍵屬性。對于這類新概念，可以采用類比的方式，通過知識的正遷移來學(xué)習(xí)。

2.通過實驗，探究事物本質(zhì)，糾正概念認識和學(xué)習(xí)中的誤區(qū)。生物學(xué)呈現(xiàn)出來的不只是干巴巴的事實，生物課也不能只是干巴巴的講解。從根本上說，生物學(xué)教學(xué)是教師引導(dǎo)學(xué)生探究生命本質(zhì)，轉(zhuǎn)變其對生命的原有認識和觀念的過程。在這一過程中，教師必須從學(xué)生的反饋信息著手，針對其認識上的誤區(qū)和不足，設(shè)計實驗，通過實驗事實，瓦解學(xué)生頭腦中存在的錯誤觀點，建立起科學(xué)概念。如：部分學(xué)生認為：質(zhì)壁分離指的是細胞質(zhì)和細胞壁分離、葉綠體中的色素就是葉綠素、葡萄糖是直接的能源物質(zhì)、糖都是甜的、甜的都是糖。針對這些錯誤的認識，我們應(yīng)設(shè)計針對性實驗來揭示事物本質(zhì)屬性：通過觀察洋蔥鱗片葉外表皮細胞吸水和失水來觀察原生質(zhì)層和細胞壁分離;通過綠葉中色素的提取和分離實驗觀察四種不同的色素;讓學(xué)生嘗味淀粉和木糖醇區(qū)分甜味的來源。實驗過程中學(xué)生的主動參與與積極探究是保證實驗起到修正、完善學(xué)生認知結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。如果實驗僅僅被當(dāng)作一種道具、一種活躍課堂的興奮劑，學(xué)生只是被動的接受實驗事實，那么在表面的熱鬧下它不能達到我們希望的效果。

3.揭示概念的本質(zhì)，全面理解知識的內(nèi)涵。只有先理解概念，學(xué)生才能把概念掌握牢固。要使學(xué)生理解概念，應(yīng)先讓學(xué)生了解概念的本質(zhì)。例如，教學(xué)“表觀遺傳”概念時，首先把課本上關(guān)于表觀遺傳定義加以分解，分析出這個概念強調(diào)了2個重點：“堿基序列”和“基因表達”;第二步是強調(diào)變與不變，指出堿基序列不變，而基因表達改變;第三步強調(diào)屬于可遺傳的變化;第四步才是進一步解釋造成表觀遺傳的原因。又如：“細胞分化”概念的教學(xué)中，可以把整個概念分為三層意思，包括：分化的時間——“個體發(fā)育”;分化的起點——“一個或一種細胞”;分化的本質(zhì)——“穩(wěn)定性差異”。其他如“有氧呼吸”“無氧呼吸”“基因突變”“堿基互補配對”“交叉互換”等，都可以引導(dǎo)學(xué)生采用這樣的方法分解，學(xué)生分析掌握了這樣的方式，就能自己準(zhǔn)確地揭示概念的本質(zhì)，從而把新學(xué)習(xí)的概念牢固地納入自己原有的認知結(jié)構(gòu)中。

4.探究科學(xué)方法訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯思維能力。生物學(xué)概念反映的是生物學(xué)現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性，是生物學(xué)事實的抽象產(chǎn)物。教學(xué)中要幫助學(xué)生有意識地進行比較、分析、綜合、判斷和推理，經(jīng)歷從“感性的具體到理性的抽象”過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。如在學(xué)習(xí)糖尿病的癥狀“三多一少”（多食、多尿、多飲、體重減輕）時，多數(shù)學(xué)生以為“多飲”導(dǎo)致“多尿”。教師可提供以下的問題，引導(dǎo)學(xué)生理性分析和思考：（1）尿液中血中糖過多，那尿的滲透壓會怎樣？（2）尿液滲透壓高，會導(dǎo)致一個怎樣的現(xiàn)象？（3）滲透性利尿，導(dǎo)致尿多，對細胞產(chǎn)生怎樣的影響？對細胞外液呢？（4）細胞外液滲透壓升高，對渴覺中樞產(chǎn)生怎樣的刺激？會導(dǎo)致一個怎樣的結(jié)果？在大家的共同討論、分析中，學(xué)生明確認識到錯誤所在。我們要讓他們體會到僅僅停留在事物表面是不夠的，促使其養(yǎng)成自覺進行理性分析的習(xí)慣。

三、概念的應(yīng)用階段

1.探究出有針對性的習(xí)題教學(xué)，加深概念的理解和應(yīng)用。當(dāng)學(xué)生形成某一生物概念，并可以通過語言或文字復(fù)述和注解后，就應(yīng)該學(xué)會運用這個概念，并將已學(xué)概念推廣或引申到相關(guān)事物中，來解決新的問題，并且在應(yīng)用的過程中不斷完善概念，逐步建立概念系統(tǒng)，優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)，有利于進一步的學(xué)習(xí)。如考查“轉(zhuǎn)錄和翻譯”的概念可設(shè)計習(xí)題：人體脂肪細胞和表皮細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同，是因為這兩種細胞內(nèi)A.tRNA不同B.mRNA不同C.rRNA不同D.DNA不同。再如學(xué)習(xí)“伴性遺傳”概念時可出示習(xí)題：為什么伴X顯性遺傳女患者多于男患者（ ）。這種習(xí)題訓(xùn)練的方法可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用概念分析具體問題，使學(xué)生從概念習(xí)得上升為認知技能的形成。

2.探究實際問題中的生物學(xué)模型和知識應(yīng)用。探究實際問題中的生物學(xué)模型和知識應(yīng)用，通過辨析、抽象、獲得對現(xiàn)象的本質(zhì)認識，找到解決問題的正確途徑，加深對生物學(xué)概念的認識。如學(xué)完“細胞膜的選擇透過性”這一概念后，教師就可以向?qū)W生提問：“莧菜放到熱水中焯過后，水會變成什么顏色？如果用涼水洗，水會不會變成紅色呢？”“為什么現(xiàn)在生產(chǎn)口香糖使用木糖醇而不是蔗糖呢？”通過關(guān)注自然和生活，激勵學(xué)生的求知欲望和探索精神，訓(xùn)練他們應(yīng)用生物學(xué)知識解決實際問題的能力，從更高的角度去領(lǐng)略和認識生物學(xué)的魅力。

四、探究學(xué)習(xí)中的錯誤認識，進行概念總結(jié)

學(xué)生的認知很容易形成一種慣性，即定勢思維，這種定勢思維對概念的認知和理解有時會起負遷移作用。由于自身認識的局限，學(xué)生也會在學(xué)習(xí)中對相近概念發(fā)生混淆，或者孤立地學(xué)習(xí)一個概念，割裂彼此間的相互關(guān)聯(lián)，不能有效地形成知識鏈條，建構(gòu)整個體系，這樣不利于對概念的正確認知和對知識的全面理解。因此概念教學(xué)還應(yīng)在總結(jié)階段通過采用一定的探究方式，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的問題，在清楚了解學(xué)生的問題之后，通過提出注意事項，列表對比，畫概念圖等方式深化概念的理解，形成知識網(wǎng)絡(luò)。

綜上所述，在生物學(xué)概念教學(xué)中，我們應(yīng)做到：用探究的方式教學(xué)生學(xué)習(xí)概念、理解概念;教會學(xué)生學(xué)會用探究的方式進行學(xué)習(xí);最終促使學(xué)生養(yǎng)成自覺探究生物學(xué)與技術(shù)、社會、生活的密切聯(lián)系及其應(yīng)用價值的科學(xué)思維習(xí)慣。

責(zé)任編輯 邱 麗7BD9C040-083C-48D0-8F45-EADADD9C6291