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浅析高中生物课堂中前概念的转化

时间:2021-07-26 人气:

  摘 要:学生在过去的学习和日常生活中已经积累并形成了自己对各种事物或现象的看法,这就是前科学概念,简称前概念。本文简要分析生物教学中前概念的类型及其对建构科学概念的影响,并以学生前概念为起点,阐述教师如何采用恰当的教学策略,提高高中生物课堂中的科学概念教学的实效。
  关键词:高中生物;前概念;转化;科学概念;教学策略
  前科学概念,简称前概念,是指学生认知结构中与科学概念不尽一致的经验或看法。[1]显然,这些前概念会影响科学概念的建构。所以,在高中生物课堂教学中,教师应该关注和研究前概念。
  一、前概念的类型及其对学生学习科学概念的影响
  (一)正确的前概念,帮助认知同化[2]
  正确的前概念,是与科学概念相同的,但这种相同是停留在表面上,没有深入到概念的本质。所谓“跳一跳即可摘到果实”。这种正确的前概念,可以作为学生学习科学概念的基础和台阶。如生活中通过观察生物的生长繁殖,动物的摄食排泄排遗,向日葵的花盘朝着太阳转,含羞草叶受碰触即合拢等现象帮助学生理解并归纳出生物的基本特征,促成“生物”这一概念教学。再如,生活经验让学生明白木材燃烧剩下一堆灰烬这一事实,教学过程中可以利用这一事实帮助学生理解“有机物”和“无机盐”这两个概念。因此,正确的前概念,帮助学生实现认知的同化。
  (二)不正确的前概念,妨碍认知的顺应
  有些前概念是不正确的,包括模糊不清的,片面的,明显有误的。[4]不正确的前概念使得学生原有认知结构无法同化新的认知体系,势必阻碍科学概念认知的顺应。如主动运输不需要载体和能量,人不能进行无氧呼吸,葡萄糖是直接的能源物质,只有光合作用能制造有机物等。这些不正确的前概念,则易妨碍认知的顺应。[3]
  二、在高中生物课堂中,转化前概念的教学策略
  (一)适当开展实验,水到渠成地转化前概念,构建科学概念。
  通过实验而来的记忆是最深刻的。所以,教师在教学过程中,适当开展实验,包括教师演示实验和学生分组实验,打消学生的疑惑,把前概念同化或顺应为科学概念。如在学习“渗透作用”这一概念时,单纯的介绍渗透作用,对学生而言,枯燥又不好理解。若把课本中渗透现象示意图转化为真实的演示实验,教师展示两个实验装置:一个是刚刚完成的渗透装置,漏斗内外的液面几乎持平,另一个是一个小时前做好的渗透装置,漏斗内的液面明显升高(注:这个实验中的半透膜玻璃纸不易获取可以用鸡蛋蛋壳内膜代替)。通过两个实验装置的实验现象的对比,学生就比较容易接受和理解“渗透作用”的概念。而且这样形成的记忆也更深刻。再如植物细胞的吸水和失水这个探究实验,让学生动手操作并完成实验,学生就容易理解“质壁分离”和“质壁分离复原”这两个概念。实验而来结果是最具有说服力,否则任何讲解都是苍白无力。正如“我听了,就忘了;我看了,就相信了;我做了,就理解了”。
  (二)设置问题情境,探查学生的前概念,引发认知冲突。
  教师可设置问题情境,探查学生的前概念,引发学生认知冲突,引导学生思考并通过判断、分析、综合、归纳等思维活动,最后建构出科学概念。
  如学习渗透作用这个概念,教师可以根据演示实验,顾到学生“最近发展区”层层设置问题情境,让学生“跳一跳就能摘到果实”。
  1.大家看现在液面发生了什么变化?液面上升。
  2.那这里液面上升,是什么物质跑进去?烧杯中的水进入漏斗。
  3.烧杯中的水可透过半透膜进入漏斗,那漏斗中的水可不可以透过半透膜进入烧杯?可以。
  4.那为什么漏斗内的液面会上升?
  由此引出渗透作用的概念。接着教师继续设问。
  5.渗透作用的发生必需的条件有哪些?教师可提示学生,根据课本问题探讨中的第2个和第3个问题这两个问题来思考。
  师生共同归纳出渗透作用的发生必备的两个条件。这样拔高学生对“渗透作用”这一概念内涵的认识。
  最后再通过设置问题情境检测学生对这个概念掌握的程度。
  6.如果我把烧杯和漏斗中的溶液对调,也就是说,漏斗里盛放的是清水,烧杯中盛放的是蔗糖溶液,那会观察到什么现象呢?
  学习是以思考为过程。教师通过设置问题情境,让学生在思考中,逐步学会学习。
  (三)从科学史实出发,跟随科学家的研究足迹,纠正前概念、获取科学概念。
  如在学习“光合作用”这个概念时,若单纯讲授“光合作用”的概念势必枯燥,而且这种强加给的概念,学生印象不深刻,甚至容易被前概念重新取代。教师可以利用科学史教学,从生活现象出发,向科学家那样思考,发现认知的冲突,提出假设,并用实验检验假设是否成立,学习科学家的思维方式,学习科学家解决问题的方法,逐步构建出“光合作用”的概念。这种知其所以然而建构的科学概念就比较深刻、长久、稳固存在学生的认知图式中。这就是所谓的授之以渔,而非授之以鱼。科学史是培养学生各种能力的很好素材和有效途径。所以,教师在实际教学过程,应重视并利用课本中的科学史进行教学,必要时可适当补充一些课本里没有提到但却很经典的实验。如学习光合作用的探究历程这一部分内容时,教师教学过程中可增加亚里士多德的观点、海尔蒙特的实验、索苏而的测定等,使整个光合作用探究历程更加清晰,帮助学生理解并建构科学概念。
  (四)通过建构模型,化繁为简,直观明了,获取和巩固科学概念。
  学生前概念出现错误有时候是由于概念的抽象性、微观性造成的。所以在教学活动中,尝试让学生建构模型,把微观的事物建构成直观明了的模型。在建模中,学生认知上产生的冲突,水到渠成纠正错误的前概念,获取和巩固科学概念。如在学习学习“同源染色体”時,可尝试让学生建构同源染色体的物理模型。让学生利用课前准备好的材料的相关材料如:2种不同颜色的细绳、橡皮泥、剪刀等,当堂制作出一对复制后的同源染色体。[4]完成后展示,教师点评并点拨:绳子不同颜色所代表的含义是什么,为什么长短必须一致,着丝点上的两条姐妹染色单体,颜色要一样吗?从而获取和巩固“同源染色体”这一概念。通过对制作好模型的观察思考,进一步理解“联会”、“四分体”等概念。[5]
  再如,学习了基因和染色体的关系、基因的本质、基因的表达后,可以让学生尝试完成如下的概念图,通过把染色体、同源染色体、DNA、蛋白质、基因、脱氧核苷酸、等位基因、性状、相对性状等相关概念进行整合,帮助学生分析各个概念之间的关系,从本质上理解概念,使学生在脑海里形成清晰的知识网络体系。
  结束语
  我们知道,备课要备两边,一边是教材分析,一边是学情分析。教材分析通常都能够做得细致入微,,但对学情分析却一直是个薄弱环节。学生的前概念,是学情分析的一个重要方面。所以,在高中生物教学中,教师应关注和研究前概念,善于利用前概念,采取合适的教学策略,从而提高科学概念教学的实效。[1]
  参考文献
  [1]赵世丽.前概念对生物概念学习的影响及其转化策略的研究[D].东北师范大学,2013:13
  [2]司继伟.青少年心理学[M].北京:中国轻工业出版社,2010:84.
  [3]郑挺谊.生物学习中前概念的顺应与转化[J].中学生物学,2015,31(4):26-27.
  [4]陈凡.染色体教具的制作及在教学中的使用[J].生物学教学,1998(3):17-18
  [5]林丹.模型方法在高中生物教学中的实践研究[D].福建师范大学,2013:17.
  作者简介:戴慧君.出生年:1987,性别:女,学历:研究生,职称:一级教师,单位:福建省莆田市仙游第一中学

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