初中生物学“遗传部分”概念探针研究

高明英　汪旭　王重力

摘 要 采用文献法，研究了初中遗传学探针的设计方法、制作过程及其在课堂教学上的应用。得出了概念探针有助于厘清学生混淆的概念、检测学生对生物学概念的认识，帮助教师及时调整教学计划的结论。

关键词 初中生物学 遗传学部分 概念探针 教学

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

1 概念探针

概念探针又称为形成性评价探针，是一种为了更好的完成教与学，对于学生学习前概念和学习中的概念进行检测的习题。概念探针侧重于检测学生的认知过程，设计的形成性评价探针是用于解决学生学习研究中鉴定到的困难。

概念探针是一种递进式的多项选择题，包括两个部分：第一部分是在给定的情景下让学生做出自认为正确的选项，这些选项来自于对学生以往的概念进行判定性的结果；第二部分则要求学生对他们自己的选择作一个开放性的解释，为什么作出这样的选择。第二部分对学生的思考提供了一个根据，学生描述的是来自他们的直觉或直言判断。这些判断理由有可能来自于他们之前的学习，或者他们在学校里学习到的陈述性知识。探针的第一部分给教师提供了一个学生是怎样思考的第一印象，第二部分则提供了更多有关学生个人思维过程的详细信息，而且这是在班级里大多数学生一致的看法。

2 概念探针的作用

2.1 检测前概念

教师在开始讲授新课之前，可以使用评价探针来发现学生的看法。教师可以使用这些信息来调整自己的教学策略，并且帮助所有的学生在他们已有的观点和科学概念之间搭建一座“桥梁”。在开始学习某个单元之际，教师使用一两个探针来确定学生的已有观点，然后针对学生现有的看法设计自己的教学方法，指导、监测学生认知变化和概念转变。

2.2 转变前概念

教师可以快速地分析来自于评价探针的信息，并且用于设计明确针对学生观点的教学使用策略，指导学生通过一个概念转变。这个探针可以在开始教学单元之前使用，即在当反馈暗示着有改变课程的需要时，或者在需要使用差异教学或单独教学来满足个别学生的需求时。当改变他们现在已有的概念时，有些时候学生可能会固执己见。

2.3 及时的反馈

经常使用形成性评价有利于学生清楚自己的、同龄人的还有教师的思维。这提供了一个能指导概念修正和提炼思维过程是否正确的反馈。

2.4 诊断概念缺陷

诊断性的自然科学探针可以帮助教师发现错误概念、在认知过程中甄别到的不完整观点、检查教师课程中术语的含义和教学。与终结性评价不同，这个探针并没有具体到年级水平，但能应用于追踪学生学习中出现的空白。

3 美国国家科学教育标准中相应概念的“探针”介绍

《美国国家科学教育标准》在第六章5～8年级生命科学对于遗传的内容要求是：“每个生命体都需要一组规定其特征的指令。所谓遗传就是把这些指令从一代传递给下一代。遗传信息包含在基因之中，而基因位于每一细胞的染色体之中。每个基因只携带一个信息单元。个体的某个遗传特征由一个或多个基因决定，每个基因可以影响多个特征。每个人体细胞可以含有成千上万个不同的基因。”初中生对于性状是怎样从上一代传递到下一代已经开始形成了基因的解释。他们会把自己对于基因的基本理解和他们有关细胞结构的基本知识联系起来，认识到染色体是在细胞核中发现的，基因是在染色体上。他们了解到DNA通过基因负责性状的传递，但有关DNA的细节要等到学生对分子的学习有一个更深的理解时才会懂。

根据“标准”要求设计的“DNA、基因和染色体”的探针如下：

“四个朋友在谈论人体的DNA、基因和染色体。他们中的每一个人对于这些结构是在哪儿发现的都持不同的观点。下面是他们所说的：

Belle：‘我认为DNA是在基因上。’

Kyra：‘我认为染色体是在基因上。’

Kurt：‘我认为基因是在DNA上。’

Joan：‘我认为染色体是在DNA上。’

你同意谁的观点？（以上是探针的第一部分）解释你的理由（这就是探针的第二部分）。”

4 概念探针的设计方法

制作探针的基础是依托课程标准。因而首先要研究、熟悉课程标准对这一节学习内容的要求。我国的初中生物学课程标准2011版上，都明确标记出了“在教学中，教师要帮助学生形成以下的重要概念”。这对于设计概念探针提供了直接的依据。

有关概念探针的探寻、设计、制作及使用是一个连续的过程，需要教师在教学中善于观察、总结、及时发现学生的思考、不放过他们的任何疑惑。因而概念探针是一个系统、有计划性的过程，如何设计、在什么时候使用、怎么用等，都需要教师提前对它有一个宏观性的把握、思考、并最好形成自己的一套理论，融会贯通自己在教学实践中对教材、学生的认识、把握。

在深入钻研课标要求的基础上，设计概念探针的第一部分，给定一个情景。这个情景可以很简单，如不同人对于相应概念的观点等。设计相应的选项，包括1个正确项和1到3个干扰项，干扰项来自于以往大多数学生对概念错误的判定。

概念探针的形式也可以是正误判断。比如“眼睛的颜色”概念探针：

米勒夫妇的眼睛都是蓝色的，他们能生出棕色眼睛的孩子吗？请选择你所认为正确的答案。

能 不能

解释你的原因。你判断这对夫妇的孩子眼睛颜色的根据是什么？

概念探针的形式还可以是多重选择，选项也可以是多项的。比如，检验学生“卵生”概念的探针所设计的情景是这样的：“小鸡来源于鸡蛋，其他还有哪些是来源于卵生的？以下你认为是卵生的，请用x标注在旁边。”

—鲸鱼 —蝴蝶 —人类 —寄生虫 —土壤 —细菌 —岩石 —老鼠 —甲壳虫 —鳄鱼 —知更鸟 —豆科植物 —蚌 —鲶鱼 —单细胞生物 —青蛙 —蜘蛛 —奶牛 —猫 —橡树 —乌龟

开放性的回答是这样的：“解释你的观点。你使用什么规则或者推理来判断生物是否属于卵生。”

5 “概念探针”在教学中的使用

现今的中学生物练习题或各种测试中常常出现一个试题涉及四五个概念的现象。不能逐个检验概念的把握程度，多数时候学生只是生硬地记住正确答案。教师不能帮助学生形成正确的概念，就只能让学生死记硬背了。初中生物课程标准2011版指出“概念是对事物的抽象或概括。生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。”

生物学教学是由众多的概念串联起来的一个过程，学生最重要的学习就是体现在了生物学概念的学习。但经常见到的现象，却是学生会因为一个概念的学习没有掌握正确，给后续的学习带来了一连串的影响。有些错误概念跟随学生的整个学习过程，甚至贻误终生也未可知。学习过程中经常出现当纠正了学生以前的某个错误认识，因此学生对带来的生物学习疑问顿时茅塞顿开。所以在教学中使用概念探针有助于厘清学生平时生活中混淆的概念，及时解决学生对概念的疑问，以免造成后续学习的困难。学生只有正确理解了概念，再运用概念解答疑问时才会得心应手。由此可知，生物学概念在教学中占有举足轻重的作用。

在使用概念探针时，教师应该特别注意倾听、关注学生的解释，也就是探针的第二部分。这是了解学生错误观念最主要的手段。在学生选择了选项以后不要立即给出正确与否的判断，而是要组织学生讨论，或将学生的选项分类加以研究，诊断出学生形成错误概念的原因。概念探针侧重于检测教学过程中学生们对各种生物学概念的认知、理解等，属于形成性的评价；而各种练习题则大多是终结性评价测试，从学生的终生成长与发展角度来说，后者并不是我们所需的，也不是教学的最终目的。

综上所述，教师在教学中运用概念探针可以益教益学，检测学生的错误概念，及时调整自己的教学计划，帮助学生尽快形成正确的生物学概念。

参考文献：

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