例证教学在高中生物概念构建中的应用

朱俊

例证法就是举例论证的方法，常采用归纳推理的逻辑方法来论证，故也叫归纳论证法。它是一种从个别到一般的方法，即从个别事例的正确性归纳出一般情况的正确性。例证是支持概念的事例，任何一个生物学概念的形成都需要有丰富的事例来支撑。生物学概念的构建过程就是概念在学生头脑中形成的过程。但在在实际的教学中，不少教师在进行概念教学时，逐字逐句地分析讲解课本中的黑体字，深挖字面意思，要求学生背诵。他们认为这就是概念教学，是重视概念的表现。在这种教学理念指导下，学生形成没有例证支持的概念，而这种理解显得机械、呆板、没有弹性。在概念的应用和迁移时，学生常出现生搬硬套、死抠字眼，纠结于所谓的准确，忽视概念本质特征的重要支撑。

1 例证教学促进概念的形成和同化

奥苏贝尔认为概念构建分为概念形成和概念同化两个方面。概念形成是由学生从同类事物的不同实例中发现共同的本质特征；概念同化是学生利用认知结构中原有的概念，学习新概念。教师根据概念在知识体系中所处的位置、顺序和相互关系，选择合适的方法进行教学，使学生学会透过现象看本质，客观地认识概念的本质属性，明确概念的内涵和外延，达到理解和掌握概念、由浅入深地运用生物概念去解决一些实际问题的效果。

1.1 例证教学促进概念的形成

在概念形成的学习过程中，例征是下位，概念是基于下位具体例证得出的概括结论。对于比较复杂的、重要的概念，其外延较大，比较抽象，直接提出概念往往不容易理解和接受，教师可借鉴实例，较直观地呈现事实，从具体到抽象，形成概念，如图1所示。

如内环境是体内细胞生活的液体环境，它是血浆、淋巴和组织液的上位概念。教学中，教师可以先通过对已知的实例，分析组织细胞生活的直接环境。如血细胞直接生活在血浆中，淋巴中悬浮着大量的淋巴细胞，补充说明一般的细胞都和组织液密切接触，并从中总结出它们的共同特点：这些液体是细胞生存的液体环境，自然形成内环境的概念。教师再从细胞代谢出发，引导学生讨论细胞生存所需的养料、氧气和细胞代谢废物的来源去路。与细胞代谢密切相关的4个系统，学生比较熟悉，教师举例说明这些系统如何与内环境发生关系，引导学生得出内环境是细胞与外界环境进行物质交换媒介的功能，内环境理化性质的相对稳定是细胞进行正常生命活动的前提条件，而稳态可以通过调节实现。

应用实例可以扩展和丰富内环境概念的内涵，教师在概念教学中要注意正反例的应用。如消化系统位于人体内，那么其中的消化液属于内环境吗？还有汗液、尿液、泪液和脑脊液呢？对这些实例进行判断使学生进一步明确内环境是细胞外液的本质属性。教师用学生身边熟悉的事物设问，会提高学生学习的兴趣，使他们对接下去的教学充满期待，从而激发学生学习的兴趣。

1.2 例证教学促进概念的同化

概念同化即从概念——概念的过程，是学生利用认知结构中原有的概念学习新概念的方式。教学中，教师可在原有概念下引出新概念，并把新概念纳入原有概念体系，反过来对原有上位概念又做了补充和扩展（图2）。

案例：在高中生物必修3“激素调节”学习时，教师先通过体温调节和血糖调节的实例，使学生来理解激素调节和激素调节的特点（上位概念）。教师再引导学生分析体温调节过程的神经调节和体液调节，总结出神经调节和体液调节的关系（上位概念）。然后学生根据总结出的特点，去学习水盐平稳调节，从而扩展对人体稳态的调节，构建好神经调节和体液调节的概念图。

2 概念建构中正例、反例和特例的应用

建构概念需要丰富有代表性的事例来支撑，由大量事例支撑的概念才能让学生真正理解、掌握和应用。这些事例就是例证，形成概念的例证包括正例、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质属性的具体事物，是概念所反映的具体对象。正例是支持概念的具体事例，是支持概念成立的论据。概念外延中的例证绝大多数就是概念的正例。概念的特例指的是特殊的例子，虽然属于概念的外延这一集合，但它不具有或不完全具有概念所反映的本质属性。

例如，微生物“是一类形体微小、结构比较简单，一般要借助于显微镜才能观察到的一大类微小生的总称”，如细菌、酵母菌、霉菌等是支持微生物这个概念的正例，而微生物的特例就有蘑菇、银耳、黑木耳和金针菇等，是肉眼可见的，是真菌一类，也属于微生物，是微生物概念中的特例，从而使学生对微生物这一概念有了比较全面和直观的理解，补充外延的不足。又如：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转变成储存能量的有机物，并释放出氧的过程。而蓝藻就是特例，虽然没有叶绿体，也能进行光合作用。所以光合作用的场所不一定都是在叶绿体。呼吸作用也是如此。

正例传递了最有利于概括概念内涵的信息，特例补充了最有利于拓展概念外延的信息，反例强调了最有利于辨别概念内涵的信息。概念的正例在教科书中出现的形式和作用有例证型和归纳型两种类型。即先列举一些正例，然后从正例中归纳出概念的基本特征。

例如在学习“细胞核——系统的控制中心”，教师可先通过几个典型的正例，如将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，长大的美西螈全部是黑色；变形虫的切半和移核实验；伞藻的嫁接实验等实验例证，来分析归纳细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。

2.2 应用反例，可以加深对概念的准确把握，提高辨析概念的能力

概念的反例指的是不具有概念本质属性的具体事例，它不属于概念的外延，但对概念的内涵的理解又非常重要。

例如，在生态系统的成分中，消费者是指动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生性动物等。反例蚯蚓和蜣螂等动物是分解者，而植物中的猪笼草、菟丝子也可以是消费者。又如，鱼的最本质特征——用鳃呼吸，则可以用生活在水中、形态像鱼的水生生物——鲸的呼吸方式来反证；为了说明会飞的不一定是鸟，可以用像鸟一样飞翔的蝙蝠来反证；为了说明植物不一定都是生产者，举反例猪笼草、菟丝子来反证；为了说明生产者不一定都是植物，用蓝藻、硝化细菌等反证；为了说明所有动物不一定都是消费者，举蚯蚓、蜣螂、秃鹫等反证；为了说明微生物不一定是分解者，举硝化细菌来反证。通过正例进行论证，用反例进行逆向分析，概念的内涵就变得更清晰、明了。

3 例证教学中存在问题及解决策略

3.1 以偏概全，不懂范例其中的道理

在例证教学中，教师由于不能对概念中的正例、反例和特例有一个清晰的认识，不能透过例子总结最本质的规律，因此，容易造成学生对概念的片面理解。

在学习原核细胞和真核细胞的区别时，教师在以细菌为例，说明原核生物的特点时，认为细菌有细胞壁，那么原核生物都有细胞壁和纤毛。如果学生仅记住例子，可能就会认为原核细胞都有细胞壁和鞭毛。

例证教学的基本原则：（1） 例举的案例要有典型性和多样性；（2） 从个别走向一般，通过对比分析，去除非本质属性，提炼本质属性。

3.2 核心概念边缘化，不能透过例子揭示生物的本质

例证教学应该帮助学生充分理解生物学的主干知识、核心知识，帮助学生构建完整的生物学知识网络。但有的时候，例证教学会喧宾夺主，使核心知识边缘化。

例如，“酶在细胞代谢中的作用”一节，教师花大量的时间让学生探究得出过氧化氢酶具有高效性，但却没有引导学生思考课本安排此实验的目的（因为该酶对细胞生命活动的正常运转起着非常重要的作用）。这节课的最后的“正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行”，可以说这是点睛之笔。

很多教师淡化或忽略了这个问题，把核心精力都放在探究实验上，反而把酶在细胞代谢中的作用这一核心问题边缘化了。

3.3 缺乏科学性和准确性，机械地理解概念

生命现象是丰富多彩的，受教师认知水平的限制或对教材研究的局限性，会在学生头脑中形成错误的概念。如有的教师在上课时举例“猪笼草是消费者”。其实，猪笼草的绿叶是可以光合作用的，所以主要是生产者，只是有的时候作为消费者。

又如有的教师以“男女性别比例失调会导致人口密度下降”来说明性别比例对种群密度的影响。其实，并不是一对夫妻只能生一个孩子，而是国家的政策控制的。这样会使自然问题社会化，缺乏科学性准确性。

3.4 把概念和定义混为一谈，不能正确地理解概念

概念包含语词、内涵、外延和例证。教科书中的大多数黑体字部分内容，从概念构成的组分来看属于概念的内涵，但通常以“定义”的形式呈现出来，是概念的定义，是对概念内涵的一种说明。例如基因是指具有遗传效应的DNA片段。这些都是对基因所下的定义，是对基因是什么的一个说明，这个说明反映了概念的本质特征，即概念的内涵。

但把定义当成概念的全部内容来学习，会对概念的理解和教学造成歧义。如艾滋病病毒的体内只有RNA而没有DNA，RNA是艾滋病病毒的遗传物质，不能认为艾滋病病毒就没有基因，此时的基因就是具有遗传效应的RNA片段。又如细胞的基本结构包括细胞膜、细胞质和细胞核，实际上，有些细胞没有细胞核（如哺乳动物的成熟红细胞），有些又有多个细胞核。对这些例外的现象，在给概念下定义时，一般不属于支持概念的内涵的范畴。

另外，有时教材给概念下定义是有特殊的背景，如果忽视下定义的背景，就会机械狭义地理解概念。如细胞的全能性，生物学教科书中的黑体字是这样叙述的：细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。有些教师追求所谓“准确”地理解这个概念，就会强调“已经分化的细胞”，如果这样理解，受精的卵细胞由于未分化就没有了全能性了，而事实上，受精卵的全能性是最强的。之所以出现这样的问题，是由于把定义当概念来学习。一方面忽视了概念的外延中的特例，另一方面不了解这是给细胞全能性下的一个定义，而这个背景就是人们已经知道“未分化的受精卵细胞具有全能性”这一事实，定义想强调那些已经分化的细胞，也具有全能性。

概念学习的过程就是学生思维方式的训练和科学方法的渗透过程，教师一方面要加强教学研究，不断地研究教材、研究学生，同时要注重积累，丰富自己的知识结构。另一方面教师在教学中要注重学生对概念内涵的理解，“不要过早地满足于一个学生定义的记忆和背诵”，而是要让学生通过例证、实验等来形成概念，才不会使学生陷入死记硬背的泥潭，才能使学生真正运用知识解决问题，才能更准确学习新概念，从而构建生物知识体系。

参考文献：

[1] 杨青青.重要概念在初中生物教学中的重要价值[J].北京教育学院学报（自然科学版），2012（6）：22-26.

[2] 吴生才.著名特级教师教学思想录：中学生物卷[M].南京：江苏教育出版社，2012.

[3] 吴成军.“建构生物学概念”的重要内涵[J].中学生物教学，2015（3）：4-7.