摘 要:學(xué)生在過去的學(xué)習(xí)和日常生活中已經(jīng)積累并形成了自己對各種事物或現(xiàn)象的看法,這就是前科學(xué)概念,簡稱前概念。本文簡要分析生物教學(xué)中前概念的類型及其對建構(gòu)科學(xué)概念的影響,并以學(xué)生前概念為起點,闡述教師如何采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略,提高高中生物課堂中的科學(xué)概念教學(xué)的實效。
關(guān)鍵詞:高中生物;前概念;轉(zhuǎn)化;科學(xué)概念;教學(xué)策略
前科學(xué)概念,簡稱前概念,是指學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中與科學(xué)概念不盡一致的經(jīng)驗或看法。[1]顯然,這些前概念會影響科學(xué)概念的建構(gòu)。所以,在高中生物課堂教學(xué)中,教師應(yīng)該關(guān)注和研究前概念。
一、前概念的類型及其對學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念的影響
(一)正確的前概念,幫助認(rèn)知同化[2]
正確的前概念,是與科學(xué)概念相同的,但這種相同是停留在表面上,沒有深入到概念的本質(zhì)。所謂“跳一跳即可摘到果實”。這種正確的前概念,可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念的基礎(chǔ)和臺階。如生活中通過觀察生物的生長繁殖,動物的攝食排泄排遺,向日葵的花盤朝著太陽轉(zhuǎn),含羞草葉受碰觸即合攏等現(xiàn)象幫助學(xué)生理解并歸納出生物的基本特征,促成“生物”這一概念教學(xué)。再如,生活經(jīng)驗讓學(xué)生明白木材燃燒剩下一堆灰燼這一事實,教學(xué)過程中可以利用這一事實幫助學(xué)生理解“有機物”和“無機鹽”這兩個概念。因此,正確的前概念,幫助學(xué)生實現(xiàn)認(rèn)知的同化。
(二)不正確的前概念,妨礙認(rèn)知的順應(yīng)
有些前概念是不正確的,包括模糊不清的,片面的,明顯有誤的。[4]不正確的前概念使得學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法同化新的認(rèn)知體系,勢必阻礙科學(xué)概念認(rèn)知的順應(yīng)。如主動運輸不需要載體和能量,人不能進行無氧呼吸,葡萄糖是直接的能源物質(zhì),只有光合作用能制造有機物等。這些不正確的前概念,則易妨礙認(rèn)知的順應(yīng)。[3]
二、在高中生物課堂中,轉(zhuǎn)化前概念的教學(xué)策略
(一)適當(dāng)開展實驗,水到渠成地轉(zhuǎn)化前概念,構(gòu)建科學(xué)概念。
通過實驗而來的記憶是最深刻的。所以,教師在教學(xué)過程中,適當(dāng)開展實驗,包括教師演示實驗和學(xué)生分組實驗,打消學(xué)生的疑惑,把前概念同化或順應(yīng)為科學(xué)概念。如在學(xué)習(xí)“滲透作用”這一概念時,單純的介紹滲透作用,對學(xué)生而言,枯燥又不好理解。若把課本中滲透現(xiàn)象示意圖轉(zhuǎn)化為真實的演示實驗,教師展示兩個實驗裝置:一個是剛剛完成的滲透裝置,漏斗內(nèi)外的液面幾乎持平,另一個是一個小時前做好的滲透裝置,漏斗內(nèi)的液面明顯升高(注:這個實驗中的半透膜玻璃紙不易獲取可以用雞蛋蛋殼內(nèi)膜代替)。通過兩個實驗裝置的實驗現(xiàn)象的對比,學(xué)生就比較容易接受和理解“滲透作用”的概念。而且這樣形成的記憶也更深刻。再如植物細(xì)胞的吸水和失水這個探究實驗,讓學(xué)生動手操作并完成實驗,學(xué)生就容易理解“質(zhì)壁分離”和“質(zhì)壁分離復(fù)原”這兩個概念。實驗而來結(jié)果是最具有說服力,否則任何講解都是蒼白無力。正如“我聽了,就忘了;我看了,就相信了;我做了,就理解了”。
(二)設(shè)置問題情境,探查學(xué)生的前概念,引發(fā)認(rèn)知沖突。
教師可設(shè)置問題情境,探查學(xué)生的前概念,引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生思考并通過判斷、分析、綜合、歸納等思維活動,最后建構(gòu)出科學(xué)概念。
如學(xué)習(xí)滲透作用這個概念,教師可以根據(jù)演示實驗,顧到學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”層層設(shè)置問題情境,讓學(xué)生“跳一跳就能摘到果實”。
1.大家看現(xiàn)在液面發(fā)生了什么變化?液面上升。
2.那這里液面上升,是什么物質(zhì)跑進去?燒杯中的水進入漏斗。
3.燒杯中的水可透過半透膜進入漏斗,那漏斗中的水可不可以透過半透膜進入燒杯?可以。
4.那為什么漏斗內(nèi)的液面會上升?
由此引出滲透作用的概念。接著教師繼續(xù)設(shè)問。
5.滲透作用的發(fā)生必需的條件有哪些?教師可提示學(xué)生,根據(jù)課本問題探討中的第2個和第3個問題這兩個問題來思考。
師生共同歸納出滲透作用的發(fā)生必備的兩個條件。這樣拔高學(xué)生對“滲透作用”這一概念內(nèi)涵的認(rèn)識。
最后再通過設(shè)置問題情境檢測學(xué)生對這個概念掌握的程度。
6.如果我把燒杯和漏斗中的溶液對調(diào),也就是說,漏斗里盛放的是清水,燒杯中盛放的是蔗糖溶液,那會觀察到什么現(xiàn)象呢?
學(xué)習(xí)是以思考為過程。教師通過設(shè)置問題情境,讓學(xué)生在思考中,逐步學(xué)會學(xué)習(xí)。
(三)從科學(xué)史實出發(fā),跟隨科學(xué)家的研究足跡,糾正前概念、獲取科學(xué)概念。
如在學(xué)習(xí)“光合作用”這個概念時,若單純講授“光合作用”的概念勢必枯燥,而且這種強加給的概念,學(xué)生印象不深刻,甚至容易被前概念重新取代。教師可以利用科學(xué)史教學(xué),從生活現(xiàn)象出發(fā),向科學(xué)家那樣思考,發(fā)現(xiàn)認(rèn)知的沖突,提出假設(shè),并用實驗檢驗假設(shè)是否成立,學(xué)習(xí)科學(xué)家的思維方式,學(xué)習(xí)科學(xué)家解決問題的方法,逐步構(gòu)建出“光合作用”的概念。這種知其所以然而建構(gòu)的科學(xué)概念就比較深刻、長久、穩(wěn)固存在學(xué)生的認(rèn)知圖式中。這就是所謂的授之以漁,而非授之以魚??茖W(xué)史是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的很好素材和有效途徑。所以,教師在實際教學(xué)過程,應(yīng)重視并利用課本中的科學(xué)史進行教學(xué),必要時可適當(dāng)補充一些課本里沒有提到但卻很經(jīng)典的實驗。如學(xué)習(xí)光合作用的探究歷程這一部分內(nèi)容時,教師教學(xué)過程中可增加亞里士多德的觀點、海爾蒙特的實驗、索蘇而的測定等,使整個光合作用探究歷程更加清晰,幫助學(xué)生理解并建構(gòu)科學(xué)概念。
(四)通過建構(gòu)模型,化繁為簡,直觀明了,獲取和鞏固科學(xué)概念。
學(xué)生前概念出現(xiàn)錯誤有時候是由于概念的抽象性、微觀性造成的。所以在教學(xué)活動中,嘗試讓學(xué)生建構(gòu)模型,把微觀的事物建構(gòu)成直觀明了的模型。在建模中,學(xué)生認(rèn)知上產(chǎn)生的沖突,水到渠成糾正錯誤的前概念,獲取和鞏固科學(xué)概念。如在學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)“同源染色體”時,可嘗試讓學(xué)生建構(gòu)同源染色體的物理模型。讓學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的材料的相關(guān)材料如:2種不同顏色的細(xì)繩、橡皮泥、剪刀等,當(dāng)堂制作出一對復(fù)制后的同源染色體。[4]完成后展示,教師點評并點撥:繩子不同顏色所代表的含義是什么,為什么長短必須一致,著絲點上的兩條姐妹染色單體,顏色要一樣嗎?從而獲取和鞏固“同源染色體”這一概念。通過對制作好模型的觀察思考,進一步理解“聯(lián)會”、“四分體”等概念。[5]
再如,學(xué)習(xí)了基因和染色體的關(guān)系、基因的本質(zhì)、基因的表達后,可以讓學(xué)生嘗試完成如下的概念圖,通過把染色體、同源染色體、DNA、蛋白質(zhì)、基因、脫氧核苷酸、等位基因、性狀、相對性狀等相關(guān)概念進行整合,幫助學(xué)生分析各個概念之間的關(guān)系,從本質(zhì)上理解概念,使學(xué)生在腦海里形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)體系。
結(jié)束語
我們知道,備課要備兩邊,一邊是教材分析,一邊是學(xué)情分析。教材分析通常都能夠做得細(xì)致入微,但對學(xué)情分析卻一直是個薄弱環(huán)節(jié)。學(xué)生的前概念,是學(xué)情分析的一個重要方面。所以,在高中生物教學(xué)中,教師應(yīng)關(guān)注和研究前概念,善于利用前概念,采取合適的教學(xué)策略,從而提高科學(xué)概念教學(xué)的實效。[1]
參考文獻
[1]趙世麗.前概念對生物概念學(xué)習(xí)的影響及其轉(zhuǎn)化策略的研究[D].東北師范大學(xué),2013:13
[2]司繼偉.青少年心理學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2010:84.
[3]鄭挺誼.生物學(xué)習(xí)中前概念的順應(yīng)與轉(zhuǎn)化[J].中學(xué)生物學(xué),2015,31(4):26-27.
[4]陳凡.染色體教具的制作及在教學(xué)中的使用[J].生物學(xué)教學(xué),1998(3):17-18
[5]林丹.模型方法在高中生物教學(xué)中的實踐研究[D].福建師范大學(xué),2013:17.
作者簡介:戴慧君.出生年:1987,性別:女,學(xué)歷:研究生,職稱:一級教師,單位:福建省莆田市仙游第一中學(xué)