浅议高中生物学前概念的揭示与转化

许芝琳　蒋继宏

摘要：建构主义认为，教学应该关注学生的已有知识经验，这就是学生的前概念。由于前概念的顽固性及内隐形，前概念的存在会影响概念教学的正常进行。新课标中也提出，要关注学生头脑中的已有概念，所以，采取有效措施和方法调查学生的前概念并且进行有效转化是概念教学的重要环节。本文提出几种揭示及转化生物学前概念的方法，希望可以为一线生物教师的概念教学提供参考。

关键词：前概念;揭示;前概念转化;高中生物

学生不是“一张任意图画的白纸”，学生基于对客观事物的观察，基于自身的知识经验，产生了对事物的感性认识，形成了前概念。前概念是学生在走进课堂之前，就已经具有的相关知识，但是这些知识大多缺乏科学性、严谨性和真理性。教学应该关注现有经验和已有想法，帮助学生建立现有日常概念与科学概念之间的联系，帮助学生转化前概念。只有确定了学生的前概念，教师才能对症下药，有针对性地进行教学设计，从而更好地促进学生转变认知结构，构建科学概念。教学中，教师可以采取多种行之有效的方法，调查学生的前概念，转化学生的前概念，进行有效的概念教学。

一、 揭示生物学前概念的方法

揭示前概念是概念教学的重要环节，有效获取学生的前概念，让课堂教学事半功倍。揭示前概念的方法有很多，各有利弊，如何将各种方法有效结合，全面、正确地获取学生的前概念，则是需要研究的重点。以下笔者提出了几种揭示学生前概念的方法以及案例，希望可以为有效探究学生前概念提供参考。

（一）问卷调查法

问卷调查法可以在较短时间内调查大量学生，并且能够进行定量分析，是揭示学生前概念的有效方法之一。问卷的形式可以为选择、判断或是开放式题型。问卷形式可分为传统题型和二段式题型。

1. 传统题型调查问卷

传统题型是一种客观性的测试题，包括题目及选项，调查者能够在较短时间内选出答案，并且，他有明确的答案以及评分标准，便于研究者后续进行分析。然而，固定的选项有时无法反映调查者心中的真实想法，具有一定的制约性。具体案例如下：

例：单性植物花器官会退化，这属于（）

A. 细胞坏死B. 细胞衰老

C. 细胞凋亡D. 细胞分化

2. 二段式题型调查问卷

为弥补传统题型调查的不全面，不彻底，在此基础上，将题目分为两段，第一段为判断或选择，第二段为对选择理由的说明，从而能够更加充分的表达调查者的想法。

例：绿色植物在光下能进行的生命活动是（）

①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④吸收水和无机盐

A. ①B. ①②③C. ①③④D. ①②③④

您这样选择的理由是什么？请说明。

但是，由于学生前概念具有内隐性的特点，学生有时无法准确表达出自己选择的理由，也无法明确说出自己的前概念。另外有一种形式的二段式检验是在第二段中，教师适当地提供一些可供选择的原因，学生也可以进行补充，但是这种方法需要教师对学生的前概念有一定的了解，对教师的要求较高。所以这两种形式都存在一些弊端，若要深入、准确揭示学生的生物学前概念，需要与其他方法相结合。

（二）访谈法

访谈法是研究者根据访谈提纲与调查者面对面交流的一种调查方法。通过深入提问，进行追问，弥补了问卷调查不全面的问题。访谈法可以与问卷调查相结合，可在问卷调查前进行学生访谈，了解学生对某些知识点的认识，初步了解学生的前概念，为问卷的编制提供参考。也可在研究者分析问卷过后，有选择性地与学生进行深入访谈，可以更为深刻地认识学生前概念，获得代表性的案例。在对话访谈过程中，通过分析学生的语言表达，可以进一步明确前概念的特点以及来源。在笔者采用二段式诊断检测的方法调查学生的前概念，对问卷进行梳理分析后发现，学生在填写时，常会出现不认真或是表达不清楚的情况，所以，进一步的访谈可以更清晰明确地调查问卷中获得的模糊信息，让前概念的揭示更加准确、明了。

针对“ATP”这一概念，笔者设计了如下二段式检测试题：

萤火虫发光、电鳗放电以及人体的各项生命活动，为其直接提供能量的是（）

A. 葡萄糖B. 脂肪C. ATP

您这样选择的理由是什么？请说明。

分析学生的回答后发现，有的学生选择正确，但是却给出了ATP是能量的理由。所以，笔者选取了其中一位学生，进行了访谈，访谈内容具体如下。

师：你是怎么理解“直接能源物质”的呢？

生：这些生命活动都需要能量，我觉得只有能量才能维持生命活动。

师：那你觉得ATP是一种“能量”吗？

生：是的。

师：为什么呢？

生：因为我知道糖類经过消化吸收，转化利用会产生ATP，以提供能量，所以我觉得ATP就是能量。

（三）概念图

概念图是表示知识与知识间的相互关系的概念网络，反映了不同命题间或不同概念间的逻辑关系。课前，在提前预习的基础上，要求学生绘制概念图，剖析学生的知识结构，找出学生在知识体系间的问题和薄弱环节，为概念教学奠定基础。课后，概念图可以作为一种评价方式，从学生的概念图中能分析出他们对相关内容的掌握情况以及思维特点，找到学生思维体系中的弱点，及时进行补充教学，完善概念建构。学生在构建概念图的过程中，将碎片化与抽象化的知识联系起来，用可视化的图示表征概念间的逻辑关系，能够培养学生的信息加工能力，有助于科学思维的发展。

（四）直接提问法

教师在课堂教学的过程中可以随时随地对学生进行观察，对学生的反应及学习状况进行评价。在课堂上，教师可以采取提问的方法，获得学生的前概念。通过集体提问，可以获得学生对生物学概念认识的整体水平;通过个别提问，可以获得前概念的特殊案例，也可以深入了解学生的前概念水平。

使用提问法揭示學生的前概念通常应用于导入环节。比如，在学习“光合色素的提取与分离”时，通过以下问题调查学生对光合色素的前概念。“绿叶中有哪些色素呢？”“树叶到秋天变黄，其中的色素有什么变化？”“枫叶为什么是红色的？”“花也是有颜色的，其中的色素也是光合色素吗？”

二、 转化生物学前概念的策略

根据概念转变理论，学习就是原有概念的转变、发展与完善。揭示学生的前概念是概念教学的前提，转化学生的前概念才是重要环节。

（一）通过多种方法引发认知冲突

引发认知冲突是转化学生前概念的重要前提。教师可以采用课前提问、视频、图片、材料和小组讨论等方法引发学生的认知冲突。如今，培养学科核心素养，实现全面发展成为生物学科教学的最终目标，结合生物学科的特性，通过探究性实验，学生直观感受实验现象，不仅可以实现认知冲突，还可以培养学生的科学探究和科学思维能力，让生物学科核心素养落地生根。

（二）多种方法促进学生接纳科学概念

认知主义认为，学习是在意识到原有认知结构的不足，主动改变认知结构，接纳新知识，完善认知系统的过程。教师可以采取多种方法帮助学生实现认知顺应，接纳科学概念。

生物是一门处于不断发展的科学，科学史是生物学教学的重要教学策略。带领学生重走科学史，体会科学发展和概念完善的过程，学生能从科学史材料中获得生物学知识，也能让学生领悟到科学家的观点以及科学态度，在转化前概念的同时，也能培养科学思维以及科学探究的能力。对跨学科知识的补充也是实现认知顺应的重要方法，学生部分前概念来源于跨学科知识的缺失，教师在课堂上适当补充跨学科知识，如化学、地理等，可以补充学生认知系统薄弱甚至缺失的部分，有利于学生接纳科学概念，推进认知顺应，实现前概念转化。

（三）督促学生进行反馈

由于前概念的顽固性，如果学生对概念把握得不够透彻，前概念就可能复现。所以，教师在概念教学之后，要及时采取各种措施帮助反馈学习结果，以便教师补救概念教学的薄弱环节。结合时代发展对学生的要求，学生需要有将知识融会贯通的能力，具有高阶的科学思维。所以，开放性的作业成了一种有效的评价方式，不仅能够评价学生对单点知识的掌握情况，还可以评价学生的创造性思维。另外，概念图也是学生反馈的有效手段，它不仅能体现学生知识网络，还体现了学生思维加工的过程，反映出学生认知结构的薄弱环节。

（四）优化教学环节，避免错误概念

有时，前概念的产生是由于学生难以接受抽象的科学概念。这种情况是可以避免的。教师可以选择恰当的教学方法，将前概念的产生止于萌芽。比如，在学习“基因控制蛋白质的合成”时，使用模型与建模的方法，建构转录与翻译的过程，学生在动手操作的过程中，可以领会抽象概念，培养科学思维。

另外，教师的语言也可能会造成学生的前概念。教学过程中，教师应该注意语言表达的严谨性和科学性。比如，在学习呼吸作用时，教师强调：光合作用的进行必须要有光照，细胞呼吸不需要光照。学生可能会理解成：细胞呼吸不能有光照。

三、 结语

学生能否在课堂上实现前概念的转化，建立科学概念，完善认识结构，能够在日常生活中使用科学概念解决实际问题，是概念教学的重要内容。重视学生的前概念是高效概念教学的关键。生物教师应该采取有效方法揭示学生的前概念，以前概念为出发点，使用相关教学策略转化前概念，发展科学思维，形成生命观念，构建生物学科核心素养，构建概念教学的优势。

参考文献：

[1]普通高中生物课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2]袁维新.生物教学中错误概念的诊断与矫治[J].课程·教材·教法，2003（5）：46-50.

[3]邓辉.核心素养背景下生物学前概念成因和转化对策[J].中学生物学，2018，34（7）：70-72.

作者简介：

许芝琳，蒋继宏，江苏省徐州市，江苏师范大学生命科学学院。