基于概念转变教学的课例跟进研究

叶小平

【摘 要】采用概念转变教学能促进学生学习方式的转变，提高概念教学有效性。本文以《生态系统中的能量流动》一课为载体，用课例跟进方式，对生物课堂概念转变教学进行了尝试与探索。

【关键词】概念转变；前概念；能量流动

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）07-0222-01

研究表明，学生在接受新知识之前就已存在对客观事物的看法，这种看法大都来自于先入为主的日常生活体验或者旧有知识的迁移，称为“前概念”。概念转变教学就是教师从学生的“前概念”出发，引导并帮助学生解决认知冲突，重新完成知识构建的过程。

笔者是金松涛名师工作室成员之一，工作室活动常有课例跟进研究，流程如下：网络研讨——课堂观摩——評课议课——课例跟进——再评再议。课前经全体成员网络研讨制定教学主线、揭示前概念、引发认知冲突、概念转变、迁移应用。现以浙科版必修三第六章第三节第一课时《生态系统中的能量流动》一节为例，谈一些概念转变教学的心得体会。

一、梳理教材，建立核心概念体系

【先行课自述】

本节内容与细胞呼吸、光合作用、能量代谢、生产量、生物量等概念直接相关，如何将学生已有的前概念整合到能量流动这一概念上来，从而让学生理解能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程是本课的教学难点。

【改进建议】

执教者目标设计明确，教学组织围绕目标进行，但作为概念转变教学，应该从宏观上把握教材的核心概念，再围绕核心概念组织教学资源，这样有利于学生形成核心概念知识体系，改变原有的认知结构。课堂中只是把概念的相关事实罗列出来，没有实现核心概念进行有效分解，进一步细化具体的次位概念。所谓前概念的暴露与转变不是简单的知识回顾与整合。

【跟进策略】

跟进时把“能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程”定为本节课的核心概念，并将核心概念细化为能量的输入、传递、转化和散失四个方面。

二、创设情境，揭示前概念

【先行课课堂片断1】

教师PPT展示本地新闻“猪肉奖学金”提出若干问题。

师：人吃猪肉的目的是什么？

生：获得营养（能量）。

师：其中有什么样的食物关系？

生：“白菜→猪→人”。

教师提出学习任务1：分析人摄入人体内的猪肉中的能量去向。

学生讨论、交流、作答。师生再由个体到种群，再到营养级，归纳出能量来源与去路模型。并梳理“同化量”、“摄入量”、“粪便量”之间的关系。

【改进建议】

教师评课时认为可改进的地方如下：猪肉奖学金这个素材虽然接近学生生活，但与课题关联意义不大；以人为研究对象，欠缺代表性，不如取中间营养级；由个体到种群，再到营养级的能量模型花费时间较长，重复意义不大。

【跟进课课堂片断1】

教师PPT展示并介绍某大学生研发“微生态瓶”不换水不投食鱼能活半年的新闻图片。

师：这个小小的生态系统要维持下去，它的能量来自何处？如何设计才能使之维持更久？

基于对可爱事物喜爱的天性，学生反应热烈，意见此起彼伏。

师：俗话说“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”，这小小生态系统所包含的什么样的食物关系？

多数学生写出了以虾米为起点的错误食物链，教师引导学生自我纠错，并回顾相关概念。

通过生态瓶引出能量流动，揭示能量流动这个核心概念。

教师设置任务1：以虾米为例分析该生物所代表的营养级的能量来路、去向。师生共同归纳出其能量来源与去路模型。

【课堂反思】

选择“生态瓶”素材基于研究能量流动的生态学意义出发，由小及大，在结课时概念迁移应用部分点题呼应，起到贯穿课堂的作用；及时抓住虾米不是食物链起点；虾米的摄入量、同化量、次级生产量是否相同等生成问题，暴露前概念；学生的前概念根深蒂固，通过一节课有的学生并不能有效转变，教师可在课后巩固练习中设计合适的问题情境进一步巩固。总之前概念的充分揭示是概念转变教学的基础。

三、合作建模，引发认知冲突

【先行课课堂片断2】

教师布置任务2：请以四人为一小组用箭头、必要的文字将生态系统中各个营养级的能量来源和去路表示出来。

学生通过小组合作，构建能量流动模式图。

学生板书展示。

【改进建议】

定性分析过程是本节课的核心，各营养级的能量流动区别与联系建议进一步深入；此时能量流动特点已经水到渠成，建议及时引出，不必留到定量分析之后再总结；问题应该注重逻辑关联，层层递进。

【改进策略】

（1）提供先行者，为建模搭好“脚手架”。

由于学生基础问题，这时有必要提供先行者，如虾米的能量流动模式图（见图3），其它营养级提供示范，通过类比推理降低难度；另一方面由于各营养级的能流图大同小异，学生可通过比较异同，加深对概念的理解。

教师提供文字材料，介绍赛达伯格湖的研究背景。

PPT展示能量流经赛达伯格湖的模式图，组织学生讨论：

问题1、能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少？第二营养级到第三营养级呢？

问题2、能量为什么不能百分百流向下一营养级？其余能量哪里去了？

问题3、能量流动具有什么特点？与能量守恒定律是否矛盾？

学生交流、讨论、作答。师生共同总结能量流动的特点。

【改进建议】

深入创设问题情境，如分析赛达伯格湖的模式图中箭头取食的含义、去路中未被利用箭头意义及十分之一传递效率的科学阐述，帮助学生突破难点。

【改进策略】

跟进课堂中完成能量相关计算，再由教师引导学生继续提出下面的问题，如：箭头上取食的含义是什么？摄入量还是同化量？定量分析图示中未被利用箭头的含义是什么（从定量定时角度分析）？与前面归纳的三条去路是否违背？各营养级之间的能量传递效率可能小于百分之十吗？等等。学生在问题中产生冲突，及时捕捉生成典型的观点是课堂的核心资源，要鼓励学生表达、共享观点，及时评价，帮助学生实现从前概念到科学概念的转换。

四、结束语

基于概念转变教学的课例跟进过程中，教师的任务主要是为充分了解学生的前概念，提供先行者作为“脚手架”、设置问题“桥梁”引发认识冲突，引导学生完成概念体系的建构与认知顺应；学生充分发挥主体地位，主动提问，主动探究，建构新概念体系。这样的课堂充满生机，思维的碰撞迸发智慧的火花。核心概念体系的建立改善了原本课堂中被动记忆的事实性知识的教学现象，促进了学生的认知发展的螺旋上升，是一种行之有效的概念学习方式。

参考文献

[1]黄志坚.生态系统的能量流动（第1课时）的教学设计[J].生物学通报，2012（12）：18-20.

[2]朱玉军，刘东方.概念转变教学的基本理论依据和有效策略[J].课程.教材.教法，2013（8）：98-102.

[3]王铭志，陈秉初，周阳.基于核心概念的生物学探究实验研究[J].中学生物学，2011，27（1）：10-11.