浅析初中生物前科学概念的转变策略研究
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作者:马莉
摘 要：概念的学习是生物课程学习的重要内容，其中，前科学概念的存在对新概念的习得有重要影响。新时代背景下，生物的前科学概念不仅是后续概念学习的基础，而且，前后科学概念的衔接也是促使学生逻辑思维深度发展的重要保障。当下，学生获取生物科学概念的渠道日趋多元化，科学概念本身的知识体量也与日俱增。当破碎化的生物概念知识越来越多，新旧概念混在一起，就会在无形间增加学生的概念学习压力。因此，帮助学生纠正错误的生物前科学概念，重塑新的、有秩序感的概念体系是初中生物概念教学的关键内容。
关键词：概念;经验;框架;归因
概念是形式逻辑的基本组成单元，生物学科能力的形成必须以牢靠的学科概念为基础。在教学实践中容易被老师忽视的是：学生在正式邁入生物课程之前，所掌握的生物学知识并非一片空白，若老师忽视了学生已有的概念体系，不仅学生固有认知图式中的错误概念会成为进一步学习的阻碍，而且错误的前科学概念也难以构建成完整的知识体系。
概念的习得和错误概念的转变研究能够帮助教师理清学生的前科学概念的学情背景，以及有针对性地采取恰当的方式进行概念的转变。最终帮助学生建立科学的、成体系的生物学概念系统，以及灵活应用生物学概念的能力。有关研究表明：我国初中生物的教学对学生前科学概念研究较少，大多研究围绕在前科学概念的范围界定以及理论研究阶段。同时，生物的概念教学形式单一，前后概念缺少内在知识逻辑的挖掘，这导致学生概念结构松散，死记硬背的多，融会贯通不足，尤其是在遇到陌生的生物情境时，学生很难将生动活泼的教学情境与冷冰冰的生物概念结合到一起。因此，生物学前科学概念转变策略的研究势在必行，这不仅有助于初中生生物概念的习得，而且能够为一线生物教师的概念教学提供具有一定参考价值的概念教学案例。
一、 生物学科中前科学概念的特点
初中生物前科学概念的建构以该概念的自身的学科特点为基础，认识和了解生物前科学概念的自身特点是深入探究的关键。
（一）普遍性
生物前科学概念的形成无论年龄、性别、文化背景等，在学生身上是普遍存在的。从生活经验获得的生物知识就知识结构而言也往往具有很大的相似性，同时，由于生物学与生活经验紧密联系，在学生开始生物课堂的学习之前，就已经能够接触到很多的关于生物学的经验知识。例如植物之所以能表现出某种特质一定与其所生长的环境有很大的关系，树会落叶是一种进化得到的自我保护机制，血红蛋白是血液的重要组成等等。
（二）差异性
大多学生获得生物前科学概念的主要渠道是来源于生活经验或者课外阅读，这使得无论是知识内容还是知识结构，很多同学对生物概念的了解极其的相似，然而，由于个体之间认知方式、认知能力、自身阅历、家庭背景等的不同，对具体概念的理解还是会存在较大的差异性。如生活在农村的同学对粮食作物的生物习性可能会更加熟悉，生长在城市的学生可能对宠物的生长习性更加了解，这就是因为生长环境的不同导致对生物概念的不同的理解。
（三）动态性
学生的前生物学概念的形成需要一个漫长的过程，当原始概念形成以后，这个概念在脑中不是固定不变的，它又会随着自身阅历的增加、认知能力的提高不断修饰和完善。这个变化的过程中，有些概念会在脑海中越来越深刻，有些错误的概念会被纠正或者在脑中消失。例如在讲血型时，大多学生的知识体系已经会存在A型血、B型血、AB型血、O型血等概念，有些学生的前科学概念中会认为A型血只能输给A血型的人，这种概念在之后的学习中会被新的认知所替换：A型血对A血型和AB血型的人都是适合的。因此，换个角度讲，学习的本身就是一个不断学习，不断纠错，然后再学习的过程。
（四）固化性
思维定势几乎是每个年龄群体都会犯的错，学生的概念学习也会受到思维定势的影响。当思维定势作祟时常常会阻碍新概念的习得，尤其是个人强烈情感体验产生的经验知识产生的消极影响更是不可小视，定势一旦形成，难以更改。教师在生物概念教学中一定要提防学生固有的、错误的前科学概念，在概念教学中要筛查易引发定势思维的生物概念，然后突破它解决它。
（五）迁移性
知识的迁移有正、负两种迁移。一方面，合理的前科学概念对新概念的学习有良好的顺承关系，这些概念的铺垫有助于新概念的获得;另一方面，有些错误的、破碎的前科学概念的存在往往能够阻碍后续概念的学习，造成学生学习的巨大的干扰。因此，在前科学概念对学生后天学习的利弊分析这个问题的理解上，就应该客观公正、一分为二的看。既不能一味地吹捧基础生活经验对学生概念学习的积极作用，又不可以一味的否定前科学概念的意义和价值。
二、 初中生物前科学概念的转变策略
（一）引入情境、产生认知冲突，在冲突中重构概念
有些错误概念的形成并不是凭空产生，它的产生也是基于一定的生物事实。只是在这个概念的同化过程中，学生只是停留在生物现象的表层，忽视了现象之后的规律和原理。因此就产生了想当然的想法。生物与生活联系密切，初中阶段很多的生物知识在学生的日常生活中大都可以找到与之对应的影子。生物前科学概念的转变若是脱离生活化的特定场景，不仅会增加学生对新概念的接收难度，而且容易与其他相关概念相混淆，违背预设的教学目的。这样的问题解决的关键在于重塑认知，在不断思考、不断追问的过程中，产生对这个概念的再次认识，明白错误认知的由来，理解概念的真实内涵。
对于这类问题的解决，最有说服力的转变策略是重新创设一个情境，引出这个特定情境中容易出现的错误认知，紧接着通过与其他生物事实的对比中产生认知矛盾，最后进一步的追问：同一个概念为什么会存在两种截然不同的观点？怎么进一步解释说明？这样，教师不仅自然而然的引出了错误认知本身，帮助学生直面问题，而且引导学生在既定的问题情境下产生了深度思考的兴趣，也激发了学生观察生活、积极思考的愿望。如有些同学认为在高强度的运动后应该及时地补充相应量的淡水，避免产生机体因丢失水分产生的不良反应。类似这样的基于错误生活经验的前科学概念在初中生物教材中还有很多。 （二）归纳前科学概念，探究顺承关系，重建概念认知
初中生物教学中涉及的科学概念较多，教师在进行新概念的教学时，往往要从学生已有的前科学概念着手。受限于概念体系的复杂性，教师很难兼顾新旧知识的贯通衔接。这个时候，最有效的做法就是整理出教材中所有易错的生物概念，然后一一罗列每个概念可能对应的前科学概念，由此建立前后概念之间的联系，这是探究新概念介入时一般性的教学方法。这样，一方面保证了前后知识之间结构的完整性，另一方面，有助于学生从具体的概念情境中找到合适的代入感，从而实现整个概念的深度理解。
另外，在概念的顺承衔接中，一方面，要加强学生对错误认知的疏导，让学生对概念的掌握不再停留于“知道”这一层面，而是学会在陌生的生物情境中对该概念的熟练的应用。由于前科学概念转变的实质是指通过概念的学习，学生纠正错误的科学概念，继承了合理概念，从而完成新旧概念间的过渡过程。因此，要顺利完成这个过渡，概念间衔接时就要保证逻辑的合理性。不仅前后概念之间要存在一定的因果关联，而且在教师知识的呈现中，所使用的推理也必须经得起較为严密的逻辑推敲。另一方面，新概念在与前科学概念的承接中，要尽可能选择生活化的情境作为概念的切入点，如在讲“血管”一节时，教师可以在“血管的分类”这个知识点的引入时，拉入“青筋暴露”这个描写血管的词，让学生思考暴露的青筋指的是哪种血管，这种血管会具有什么特点。
（三）绘制概念图、再现知识脉络，追寻知识遗漏
初中生物教材中有些科学概念的本身是抽象的、难理解的，学生在学习之后往往不能很好地把握主干知识之间的内在逻辑联系，这就使得知识的输入成为一种囫囵吞枣的灌输过程，既不好消化又影响知识的输出。这就要求教师在概念知识的传递中，要突出知识结构的完整性。如果能够通过概念图的方式表达知识的结构脉络，就能引导学生更好的在教师呈现的知识脉络中抽丝剥茧，暴露自身概念体系中的症结，从而解决实际问题。然后教师可以从“症结”的前后概念出发，理清概念链条中的逻辑起点，层层推导，直到完整的科学概念得以呈现。图1是《血流的管道-血管》一节的概念图。
图1 “血管”概念图
完整性是指教师在呈现某个新的概念时，一方面要保证该概念与前后知识在衔接上的完整性，避免知识之间人为的割裂，而且在具体概念的理解中，要确保讲授的概念是概念的整体内涵，而不是断章取义。比如讲心脏的结构时，有时候为了便于学生理解，教师往往将心脏比作是水泵，这样的类比的确能在很大程度上帮助学生更容易地理解心脏的生理功能。然而，“泵”不是心脏的全部内涵，心脏是有心室心房的，房和室的结构与“泵”不完全相同。如果没有追加的补充说明，就容易导致学生对心脏精巧结构的忽视，想当然的认为心脏与水泵一样简单，丢失了生物学真正的内涵。
生物前科学概念的学习是生物概念学习的关键一环。教师在教学实践中，要紧抓学生概念学习中表现出的突出问题，灵活的选择合适的教学策略，从而提高学习效率，转变错误的概念认知。
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作者简介：
马莉，甘肃省白银市，甘肃省会宁县思源实验学校。
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