【摘 要】前科學(xué)概念是科學(xué)概念獲得的主要障礙之一，矯正前科學(xué)概念是概念教學(xué)的關(guān)鍵。本文闡述了前科學(xué)概念的產(chǎn)生原因及相關(guān)教學(xué)策略，希望能幫助生物教師矯正學(xué)生的前科學(xué)概念，從而提高生物教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】生物學(xué)；前科學(xué)概念；教學(xué)策略

大量的研究結(jié)果顯示，青少年在正式學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)之前，就通過對日常生活中一些現(xiàn)象的觀察和體驗(yàn)，形成了一些非科學(xué)的概念，簡稱“前科學(xué)概念”。由于生物界極其多樣和繁雜，青少年所獲得的生物學(xué)知識(shí)大多是一些初級(jí)階段的感性認(rèn)識(shí)，其中有些是正確的，而有些則是片面的、錯(cuò)誤的。正確的感性認(rèn)識(shí)有助于科學(xué)概念的形成，對生物學(xué)知識(shí)的理解和掌握起著積極的推動(dòng)作用；而片面的、錯(cuò)誤的“前科學(xué)概念”，由于“先入為主”的心理效應(yīng)，很容易妨礙學(xué)生接受正確的概念，增加了知識(shí)遷移的困難，造成認(rèn)識(shí)的偏差。

一、前科學(xué)概念與錯(cuò)誤概念、相異概念

在本文之前，已經(jīng)有相當(dāng)多的生物教師對錯(cuò)誤概念、相異概念進(jìn)行了研究。今天，筆者提出的這個(gè)前科學(xué)概念與這兩者又有何區(qū)別呢？“錯(cuò)誤概念”使用得最早，大眾易于理解，得到了教師的普遍認(rèn)可，但具有否定的內(nèi)涵；“相異概念”對學(xué)習(xí)者予以肯定和尊重，暗示學(xué)習(xí)者擁有相異概念是有理由的、合理的，學(xué)者對相異概念的使用和研究可能較多；“前科學(xué)概念”最好地表達(dá)了所謂的“錯(cuò)誤概念”“相異概念”的意思，但其理論的意味多些，不易推廣和操作，目前選擇“前科學(xué)概念”這一術(shù)語進(jìn)行表述和研究的還為數(shù)不多。筆者主張，以術(shù)語“前科學(xué)概念”來表征這一概念，建議以術(shù)語“錯(cuò)誤概念”“相異概念”輔之。

在理論上，前科學(xué)概念指的是學(xué)習(xí)者將科學(xué)概念的內(nèi)涵增加、減少或替換，導(dǎo)致外延擴(kuò)大、縮小或移位的概念。在中學(xué)生物教與學(xué)中，前科學(xué)概念指的是中學(xué)生擁有的與生物科學(xué)概念的涵義不相一致甚至相反的概念，是中學(xué)生形成某一生物科學(xué)概念之前所擁有的概念形態(tài)。

二、生物學(xué)中學(xué)生“前科學(xué)概念”產(chǎn)生的原因

1.日常生活經(jīng)驗(yàn)的影響、日常概念的干擾。學(xué)生在日常生活中，憑直觀感覺學(xué)習(xí)到的東西不一定都是正確的；在日常生活中形成的概念，往往忽略了本質(zhì)的特征。如從小就被告知“天上飛的是鳥”，由此認(rèn)為“雞、鴨、鵝不是鳥”，“蝙蝠是鳥”等前科學(xué)概念。日常生活經(jīng)驗(yàn)還使學(xué)生認(rèn)為“糖是甜的”、“動(dòng)物會(huì)跑”、“細(xì)菌對人有害”、“糞便是排泄物”、“把菊花當(dāng)成一朵花”等日常生活概念往往是不科學(xué)的，甚至是錯(cuò)誤的。

2.類化概念的干擾所形成的前科學(xué)概念。類化概念指的是字面相近、含意相似或?qū)傩韵嚓P(guān)的概念。諸如單性結(jié)實(shí)與單性生殖、呼吸運(yùn)動(dòng)與呼吸作用、囊胚與胚囊、胚孔與珠孔、質(zhì)體和質(zhì)粒等。兩兩之間相互干擾，形成前科學(xué)概念。

3.自身知識(shí)的影響。在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，各學(xué)科之間以及同一學(xué)科不同學(xué)習(xí)階段之間，存在著某種相互影響的現(xiàn)象。這種影響一般是積極的，但也可能是消極的。如ATP合成與分解的兩個(gè)反應(yīng)式，很多學(xué)生會(huì)誤認(rèn)為2個(gè)反應(yīng)式是可逆反應(yīng)，原因是2個(gè)反應(yīng)式兩邊恰好是相反的。其實(shí)從生物學(xué)的角度來分析，2個(gè)反應(yīng)從能量來源、酶的種類、反應(yīng)場所等方面都有區(qū)別，不符合可逆反應(yīng)的要求。對詞語的曲解或錯(cuò)誤理解，如學(xué)生認(rèn)為，“無花果沒有花，但是能夠結(jié)果”；“鯨魚是魚”；“白色人種、黑色人種和黃色人種是不同的種”；“動(dòng)脈中流的是動(dòng)脈血”；“骨髓庫中存放有自愿捐獻(xiàn)者的骨髓”；“綠色食品是綠色的”等。

4.教師、教材的誤導(dǎo)。課本和教師在不經(jīng)意間成了提供學(xué)生前科學(xué)概念的途徑。教師或教材過分強(qiáng)調(diào)問題的某一側(cè)面時(shí)，將會(huì)暗示學(xué)生忽略對其他方面的思考。教材內(nèi)容的順序、概念關(guān)系的介紹、術(shù)語的選用、課本中的插圖等都有可能形成學(xué)生的錯(cuò)誤理解。教師本人就有錯(cuò)誤概念和錯(cuò)誤信息，而且教師在課堂上運(yùn)用的語言，都有可能成為學(xué)生錯(cuò)誤概念的源頭。例如，教師在講授根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸水方式時(shí)，會(huì)花大量時(shí)間講授滲透作用，很少或根本不提吸脹作用，這就誤導(dǎo)學(xué)生形成了前科學(xué)概念，根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞的吸水方式只有滲透作用。實(shí)際是既有滲透作用也有吸脹作用，只是滲透作用占主體。

三、生物學(xué)前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變策略

要想改變學(xué)生已形成的前科學(xué)概念，只有當(dāng)學(xué)生認(rèn)為新的信息有意義、可理解、有價(jià)值的時(shí)候，他們才會(huì)主動(dòng)地去建構(gòu)新信息的意義而改變原有的前科學(xué)概念，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生聯(lián)系和變化。常見的生物學(xué)前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變策略如下：

1.繪制概念圖，幫學(xué)生建立內(nèi)在聯(lián)系。概念圖是由節(jié)點(diǎn)和連線組成的一系列概念的結(jié)構(gòu)化表征。概念圖中的節(jié)點(diǎn)表示某一命題或領(lǐng)域內(nèi)的各概念；連線則表示節(jié)點(diǎn)概念間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。這種圖形能促進(jìn)學(xué)生新舊知識(shí)進(jìn)行整合，使學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)化，有利于學(xué)生的知識(shí)遷移，也有助于教師及時(shí)診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。新課程改革以來，人教版教材中加入了繪制概念圖的內(nèi)容，筆者任教的地區(qū)雖然使用的是蘇教版教材，但在教學(xué)中仍然經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生制作概念圖，及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，以便有針對性地進(jìn)行教學(xué)。

2.變式教學(xué)，弱化學(xué)生的思維定勢。變式，就是引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)屬性的過程中，不斷變更事物的非本質(zhì)屬性，不斷產(chǎn)生新的問題情境，誘發(fā)學(xué)生用不同的方法從不同的角度去思考問題，克服或弱化思維定勢的干擾，突破舊的思維模式。因此，變式教學(xué)就是在教學(xué)過程中，（下轉(zhuǎn)第23頁）（上接第9頁）

教師通過不同角度、不同側(cè)面、不同情形、不同背景的變式手段，使學(xué)生有效地加深認(rèn)識(shí)和理解教學(xué)對象的本質(zhì)特征，從而把學(xué)生的思維引向新的高度，是培養(yǎng)學(xué)生多種能力的一種教學(xué)方法。讓學(xué)生在多種情景中進(jìn)行識(shí)別，對概念、原理等知識(shí)的理解、應(yīng)用更到位。例如：對“細(xì)胞周期”的概念教學(xué)，可用文字?jǐn)⑹?、圖、表格數(shù)據(jù)等進(jìn)行訓(xùn)練。又如在復(fù)習(xí)酶和激素的概念時(shí)，可創(chuàng)設(shè)多種訓(xùn)練題把概念理解透徹，掌握概念的內(nèi)涵和外延。以酶的概念為例，其內(nèi)涵是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。而外延就豐富得多了，酶具有專一性、高效性、多樣性，蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)受溫度和PH值的影響。再進(jìn)一步從酶與蛋白質(zhì)的知識(shí)來看，就可將蛋白質(zhì)的基本組成單位、結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)、合成的場所和控制、分泌的機(jī)制等聯(lián)系起來。然后再讓學(xué)生明確二者都對新陳代謝有重要作用，并從產(chǎn)生部位、化學(xué)本質(zhì)及作用特點(diǎn)等方面來區(qū)分酶和激素的不同點(diǎn)。變式的好處就在于能夠突出要點(diǎn)，使它更鮮明，便于學(xué)生掌握。

3.運(yùn)用探究實(shí)驗(yàn)、合作學(xué)習(xí)方式，矯正學(xué)生的前科學(xué)概念。生物探究性實(shí)驗(yàn)就是運(yùn)用一定的實(shí)驗(yàn)方法，創(chuàng)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生對一些生物現(xiàn)象從多方面、多層次分析，研究某一生物現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)和規(guī)律，從而有力地解釋一些客觀事實(shí)的實(shí)驗(yàn)屬性。丹瑟里恩的一項(xiàng)研究也表明：學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中學(xué)到的知識(shí)比單獨(dú)學(xué)習(xí)時(shí)多得多，且合作學(xué)習(xí)有助于克服錯(cuò)誤觀念，能使學(xué)生超越自己的認(rèn)識(shí)，通過他人與自己不同的觀點(diǎn)，看到事物的其他方面，從而形成對事物更加豐富的了解。另外讓學(xué)生看到自己認(rèn)為“正確”的觀點(diǎn)被老師宣布為“錯(cuò)誤”時(shí)，易引起認(rèn)識(shí)和情感的強(qiáng)烈反差，促使學(xué)生找出原有觀點(diǎn)錯(cuò)誤的原因。因此，合作學(xué)習(xí)中學(xué)生的討論與對話所引發(fā)的認(rèn)知沖突是前科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的一種重要手段。

總之，灌輸式教學(xué)或簡單的結(jié)論式教學(xué)，不可能使學(xué)生真正地理解科學(xué)概念，學(xué)生可能記住和接受了科學(xué)概念的定義，但并不意味著徹底放棄原有的前科學(xué)概念。生物學(xué)教學(xué)是為了促進(jìn)學(xué)生從舊觀念向新觀念轉(zhuǎn)變，在教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情景，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使其積極主動(dòng)地建構(gòu)新知識(shí)，建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，徹底轉(zhuǎn)變學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念，才能使學(xué)生真正理解科學(xué)概念的內(nèi)涵。

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（作者單位：江蘇省南京市文樞中學(xué)）