对初中学生生物学前概念的调查研究

2017-05-12安代红谷玺章尹雅菲

生物学通报 2017年3期

安代红谷玺章尹雅菲

（1北京市大峪中学分校北京 102308 2北京市大峪中学西校区北京 102300）

1 问题的提出

认知心理学和科学教育研究的结果表明，许多学生在进入课堂之前就已经思考过一些在生活中所见的生物学现象，并形成了一些想法解释这些现象，这就是“前科学概念”,简称前概念。学生的前概念有些与科学家的认识接近或相同，但大多数是不科学的，有人也将其称为“错误概念或迷思概念”。错误概念是指人们在日常生活及以往的学习中形成了的哪些与当前科学理论对事物的理解相违背的经验的理解［1］。错误概念会影响学生对科学概念的理解和接受，在教学过程中，教师必须注意学生头脑中已有的概念，特别是那些与科学概念相抵触的错误概念，以帮助学生消除错误概念，建立科学概念［2］。在备课中教师常常忽视对学生前概念的了解，没有做到有计划、有目的地调查和了解学生的前概念，从而影响了概念教学的针对性和预见性。了解学生前概念的方法很多，例如：与学生聊天、倾听学生课堂上的发言、从学生的各种作业中发现问题等。本次针对前概念的调查是在课前进行的，初中阶段生物学教师做班主任的较少，但承担的课时很多，通过访谈了解学生的前概念在时间上比较困难。受《美国中学核心理科教材（生命科学）》［3］的启发，决定采用问卷调查法了解学生的前概念。

2 研究对象

本区4所学校的部分初一、初二学生共518名。这4所学校分别是：大峪中学分校、王平中学、大峪中学西校区、首都师范大学附属中学永定分校，涉及城镇、城乡结合部及山区。

3 研究内容与方法

依据课程标准和北京版教材内容，采用问卷调查法了解学生的前概念，发现错误概念。将每一章节所要传递的重要概念及部分下位概念转变成通俗易懂的观点，或描述概念事实让学生判断。编制问卷及调查的流程包括：编制问卷初稿→试调查→修改问卷→确定问卷→正式调查。

4 调查问卷样例

经过2年的研究，课题组编制了北京版教材每一章的前概念调查问卷。本文以“生物的遗传和变异”为例简要说明问卷的编制思路。本章属于课程标准中“生物的生殖、发育与遗传”主题，传递的重要概念包括：①DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DNA片段，它们位于细胞的染色体上。②遗传性状是由基因控制的，基因携带的遗传信息是可以改变的。③进行有性生殖的生物，后代的遗传信息来自不同的亲本。④一个可遗传的性状由1个或多个基因决定。本章的主要教学内容包括：生物性状表现、生物性状的遗传、人类的遗传、生物的变异。主要下位概念包括：遗传、性状、染色体、DNA、基因、变异、性状遗传的过程（如人的性别决定）等。基于以上分析，编制调查问卷。

表1 “生物的遗传与变异”前概念调查问卷

5 调查结果及结论

对各章调查结果进行统计分析，发现在初中阶段学生存在一些错误概念，并按照课程标准中的一级主题对学生的错误概念进行归纳。本文仅列出40%以上学生所持有的错误概念，共56个。

在以往的备课中，教师对学生错误概念的了解大多凭经验，没有从重要概念传递的角度了解，较为片面。例如表2 中的 16、18、25、23、34、35、37、45、50、51、56 观点，根据经验很多教师都了解，但并不清楚多少学生持有这种错误概念。通过调查研究，新发现了学生持有的一些错误概念，特别是表2中的1、2、3、5、6、7、9、10、13、19、20、23、27、29、31、32、36、41、42、52、54、56 观点。不但较全面地了解了学生的前概念，且摸清了持有错误概念的学生比例。在发现学生持有的错误概念之后，教师通过访谈了解学生形成错误概念的原因，并有针对性地制定教学策略，帮助学生转变错误概念，构建科学概念。在教学任务完成之后，将前概念调查问卷作为概念学习效果的评价手段之一再次利用，研究数据证明错误概念的转化率较高。