朱俊
例證法就是舉例論證的方法,常采用歸納推理的邏輯方法來論證,故也叫歸納論證法。它是一種從個別到一般的方法,即從個別事例的正確性歸納出一般情況的正確性。例證是支持概念的事例,任何一個生物學概念的形成都需要有豐富的事例來支撐。生物學概念的構(gòu)建過程就是概念在學生頭腦中形成的過程。但在在實際的教學中,不少教師在進行概念教學時,逐字逐句地分析講解課本中的黑體字,深挖字面意思,要求學生背誦。他們認為這就是概念教學,是重視概念的表現(xiàn)。在這種教學理念指導下,學生形成沒有例證支持的概念,而這種理解顯得機械、呆板、沒有彈性。在概念的應(yīng)用和遷移時,學生常出現(xiàn)生搬硬套、死摳字眼,糾結(jié)于所謂的準確,忽視概念本質(zhì)特征的重要支撐。
1 例證教學促進概念的形成和同化
奧蘇貝爾認為概念構(gòu)建分為概念形成和概念同化兩個方面。概念形成是由學生從同類事物的不同實例中發(fā)現(xiàn)共同的本質(zhì)特征;概念同化是學生利用認知結(jié)構(gòu)中原有的概念,學習新概念。教師根據(jù)概念在知識體系中所處的位置、順序和相互關(guān)系,選擇合適的方法進行教學,使學生學會透過現(xiàn)象看本質(zhì),客觀地認識概念的本質(zhì)屬性,明確概念的內(nèi)涵和外延,達到理解和掌握概念、由淺入深地運用生物概念去解決一些實際問題的效果。
1.1 例證教學促進概念的形成
在概念形成的學習過程中,例征是下位,概念是基于下位具體例證得出的概括結(jié)論。對于比較復(fù)雜的、重要的概念,其外延較大,比較抽象,直接提出概念往往不容易理解和接受,教師可借鑒實例,較直觀地呈現(xiàn)事實,從具體到抽象,形成概念,如圖1所示。
如內(nèi)環(huán)境是體內(nèi)細胞生活的液體環(huán)境,它是血漿、淋巴和組織液的上位概念。教學中,教師可以先通過對已知的實例,分析組織細胞生活的直接環(huán)境。如血細胞直接生活在血漿中,淋巴中懸浮著大量的淋巴細胞,補充說明一般的細胞都和組織液密切接觸,并從中總結(jié)出它們的共同特點:這些液體是細胞生存的液體環(huán)境,自然形成內(nèi)環(huán)境的概念。教師再從細胞代謝出發(fā),引導學生討論細胞生存所需的養(yǎng)料、氧氣和細胞代謝廢物的來源去路。與細胞代謝密切相關(guān)的4個系統(tǒng),學生比較熟悉,教師舉例說明這些系統(tǒng)如何與內(nèi)環(huán)境發(fā)生關(guān)系,引導學生得出內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換媒介的功能,內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定是細胞進行正常生命活動的前提條件,而穩(wěn)態(tài)可以通過調(diào)節(jié)實現(xiàn)。
應(yīng)用實例可以擴展和豐富內(nèi)環(huán)境概念的內(nèi)涵,教師在概念教學中要注意正反例的應(yīng)用。如消化系統(tǒng)位于人體內(nèi),那么其中的消化液屬于內(nèi)環(huán)境嗎?還有汗液、尿液、淚液和腦脊液呢?對這些實例進行判斷使學生進一步明確內(nèi)環(huán)境是細胞外液的本質(zhì)屬性。教師用學生身邊熟悉的事物設(shè)問,會提高學生學習的興趣,使他們對接下去的教學充滿期待,從而激發(fā)學生學習的興趣。
1.2 例證教學促進概念的同化
概念同化即從概念——概念的過程,是學生利用認知結(jié)構(gòu)中原有的概念學習新概念的方式。教學中,教師可在原有概念下引出新概念,并把新概念納入原有概念體系,反過來對原有上位概念又做了補充和擴展(圖2)。
案例:在高中生物必修3“激素調(diào)節(jié)”學習時,教師先通過體溫調(diào)節(jié)和血糖調(diào)節(jié)的實例,使學生來理解激素調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)的特點(上位概念)。教師再引導學生分析體溫調(diào)節(jié)過程的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié),總結(jié)出神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系(上位概念)。然后學生根據(jù)總結(jié)出的特點,去學習水鹽平穩(wěn)調(diào)節(jié),從而擴展對人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié),構(gòu)建好神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的概念圖。
2 概念建構(gòu)中正例、反例和特例的應(yīng)用
建構(gòu)概念需要豐富有代表性的事例來支撐,由大量事例支撐的概念才能讓學生真正理解、掌握和應(yīng)用。這些事例就是例證,形成概念的例證包括正例、特例和反例。
2.1 利用正例、特例理解概念的外延,全面理解概念
概念的正例是指包含概念所反映的本質(zhì)屬性的具體事物,是概念所反映的具體對象。正例是支持概念的具體事例,是支持概念成立的論據(jù)。概念外延中的例證絕大多數(shù)就是概念的正例。概念的特例指的是特殊的例子,雖然屬于概念的外延這一集合,但它不具有或不完全具有概念所反映的本質(zhì)屬性。
例如,微生物“是一類形體微小、結(jié)構(gòu)比較簡單,一般要借助于顯微鏡才能觀察到的一大類微小生的總稱”,如細菌、酵母菌、霉菌等是支持微生物這個概念的正例,而微生物的特例就有蘑菇、銀耳、黑木耳和金針菇等,是肉眼可見的,是真菌一類,也屬于微生物,是微生物概念中的特例,從而使學生對微生物這一概念有了比較全面和直觀的理解,補充外延的不足。又如:光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把CO2和H2O轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機物,并釋放出氧的過程。而藍藻就是特例,雖然沒有葉綠體,也能進行光合作用。所以光合作用的場所不一定都是在葉綠體。呼吸作用也是如此。
正例傳遞了最有利于概括概念內(nèi)涵的信息,特例補充了最有利于拓展概念外延的信息,反例強調(diào)了最有利于辨別概念內(nèi)涵的信息。概念的正例在教科書中出現(xiàn)的形式和作用有例證型和歸納型兩種類型。即先列舉一些正例,然后從正例中歸納出概念的基本特征。
例如在學習“細胞核——系統(tǒng)的控制中心”,教師可先通過幾個典型的正例,如將黑色美西螈胚胎細胞的細胞核取出來,移植到白色美西螈的去核卵細胞中,長大的美西螈全部是黑色;變形蟲的切半和移核實驗;傘藻的嫁接實驗等實驗例證,來分析歸納細胞核具有控制細胞代謝和遺傳的功能。
2.2 應(yīng)用反例,可以加深對概念的準確把握,提高辨析概念的能力
概念的反例指的是不具有概念本質(zhì)屬性的具體事例,它不屬于概念的外延,但對概念的內(nèi)涵的理解又非常重要。
例如,在生態(tài)系統(tǒng)的成分中,消費者是指動物,包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物和寄生性動物等。反例蚯蚓和蜣螂等動物是分解者,而植物中的豬籠草、菟絲子也可以是消費者。又如,魚的最本質(zhì)特征——用鰓呼吸,則可以用生活在水中、形態(tài)像魚的水生生物——鯨的呼吸方式來反證;為了說明會飛的不一定是鳥,可以用像鳥一樣飛翔的蝙蝠來反證;為了說明植物不一定都是生產(chǎn)者,舉反例豬籠草、菟絲子來反證;為了說明生產(chǎn)者不一定都是植物,用藍藻、硝化細菌等反證;為了說明所有動物不一定都是消費者,舉蚯蚓、蜣螂、禿鷲等反證;為了說明微生物不一定是分解者,舉硝化細菌來反證。通過正例進行論證,用反例進行逆向分析,概念的內(nèi)涵就變得更清晰、明了。
3 例證教學中存在問題及解決策略
3.1 以偏概全,不懂范例其中的道理
在例證教學中,教師由于不能對概念中的正例、反例和特例有一個清晰的認識,不能透過例子總結(jié)最本質(zhì)的規(guī)律,因此,容易造成學生對概念的片面理解。
在學習原核細胞和真核細胞的區(qū)別時,教師在以細菌為例,說明原核生物的特點時,認為細菌有細胞壁,那么原核生物都有細胞壁和纖毛。如果學生僅記住例子,可能就會認為原核細胞都有細胞壁和鞭毛。
例證教學的基本原則:(1) 例舉的案例要有典型性和多樣性;(2) 從個別走向一般,通過對比分析,去除非本質(zhì)屬性,提煉本質(zhì)屬性。
3.2 核心概念邊緣化,不能透過例子揭示生物的本質(zhì)
例證教學應(yīng)該幫助學生充分理解生物學的主干知識、核心知識,幫助學生構(gòu)建完整的生物學知識網(wǎng)絡(luò)。但有的時候,例證教學會喧賓奪主,使核心知識邊緣化。
例如,“酶在細胞代謝中的作用”一節(jié),教師花大量的時間讓學生探究得出過氧化氫酶具有高效性,但卻沒有引導學生思考課本安排此實驗的目的(因為該酶對細胞生命活動的正常運轉(zhuǎn)起著非常重要的作用)。這節(jié)課的最后的“正是由于酶的催化作用,細胞代謝才能在溫和條件下快速進行”,可以說這是點睛之筆。
很多教師淡化或忽略了這個問題,把核心精力都放在探究實驗上,反而把酶在細胞代謝中的作用這一核心問題邊緣化了。
3.3 缺乏科學性和準確性,機械地理解概念
生命現(xiàn)象是豐富多彩的,受教師認知水平的限制或?qū)滩难芯康木窒扌裕瑫趯W生頭腦中形成錯誤的概念。如有的教師在上課時舉例“豬籠草是消費者”。其實,豬籠草的綠葉是可以光合作用的,所以主要是生產(chǎn)者,只是有的時候作為消費者。
又如有的教師以“男女性別比例失調(diào)會導致人口密度下降”來說明性別比例對種群密度的影響。其實,并不是一對夫妻只能生一個孩子,而是國家的政策控制的。這樣會使自然問題社會化,缺乏科學性準確性。
3.4 把概念和定義混為一談,不能正確地理解概念
概念包含語詞、內(nèi)涵、外延和例證。教科書中的大多數(shù)黑體字部分內(nèi)容,從概念構(gòu)成的組分來看屬于概念的內(nèi)涵,但通常以“定義”的形式呈現(xiàn)出來,是概念的定義,是對概念內(nèi)涵的一種說明。例如基因是指具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。這些都是對基因所下的定義,是對基因是什么的一個說明,這個說明反映了概念的本質(zhì)特征,即概念的內(nèi)涵。
但把定義當成概念的全部內(nèi)容來學習,會對概念的理解和教學造成歧義。如艾滋病病毒的體內(nèi)只有RNA而沒有DNA,RNA是艾滋病病毒的遺傳物質(zhì),不能認為艾滋病病毒就沒有基因,此時的基因就是具有遺傳效應(yīng)的RNA片段。又如細胞的基本結(jié)構(gòu)包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核,實際上,有些細胞沒有細胞核(如哺乳動物的成熟紅細胞),有些又有多個細胞核。對這些例外的現(xiàn)象,在給概念下定義時,一般不屬于支持概念的內(nèi)涵的范疇。
另外,有時教材給概念下定義是有特殊的背景,如果忽視下定義的背景,就會機械狹義地理解概念。如細胞的全能性,生物學教科書中的黑體字是這樣敘述的:細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。有些教師追求所謂“準確”地理解這個概念,就會強調(diào)“已經(jīng)分化的細胞”,如果這樣理解,受精的卵細胞由于未分化就沒有了全能性了,而事實上,受精卵的全能性是最強的。之所以出現(xiàn)這樣的問題,是由于把定義當概念來學習。一方面忽視了概念的外延中的特例,另一方面不了解這是給細胞全能性下的一個定義,而這個背景就是人們已經(jīng)知道“未分化的受精卵細胞具有全能性”這一事實,定義想強調(diào)那些已經(jīng)分化的細胞,也具有全能性。
概念學習的過程就是學生思維方式的訓練和科學方法的滲透過程,教師一方面要加強教學研究,不斷地研究教材、研究學生,同時要注重積累,豐富自己的知識結(jié)構(gòu)。另一方面教師在教學中要注重學生對概念內(nèi)涵的理解,“不要過早地滿足于一個學生定義的記憶和背誦”,而是要讓學生通過例證、實驗等來形成概念,才不會使學生陷入死記硬背的泥潭,才能使學生真正運用知識解決問題,才能更準確學習新概念,從而構(gòu)建生物知識體系。
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