转载：基于学生前概念的生物概念教学策略

摘要：概念转变学习教学策略应探明与揭示前概念，运用前概念，引发认知冲突，搭建脚手架，提供适当的先行组织者，应用概念图策略和元认知策略

关键词：前概念   建构主义  生物概念  教学策略

生物概念教学在生物教学中是一个重要的组成部分，其目的就是让学生正确理解科学概念。然而学生并不是空着脑袋走进生物课堂的，在日常生活和以往的学习中，他们形成了大量的教学前概念，对一些生物科学问题和生物现象都有自己的看法、理解，而这些已有理解往往与概念的科学含义不一致，甚至是“冲突”的，在对新问题的科学解释成为最大的障碍，从而影响新概念的学习，并且可能成为新的错误概念产生的原因。面对这些情况，传统“教师讲，学生背”的“灌输式”概念教学是不可能让学生信服地改变已有的前概念并形成对科学概念的准确理解的，于是教学研究者基于建构主义学习观“学习是学习者通过原有认知结构与从环境中接受的新知识的相互作用主动建构意义的过程”，提出了概念转变学习观，也就是学习是学生原有概念的改变、发展和重建，从而明确了概念教学的起点应是学生前概念的探查，重点应是促进学生的前概念向科学概念的转化，即概念改变，正如奥苏伯尔所言“如果我不得不将所有的教育心理原则归结为一点的话，我就会说，影响学习的唯一的、最重要的因素就是学习者已经知道的东西”。本文在分析学生前概念的特点基础上，结合教学实践提出生物概念转变学习的教学策略。

一、学生前概念的特点

对于前概念的界定，有不同的解说。有学者认为前概念是日常生活中自发产生的对自然现象的理解或想法，与之相对的是经由教学获得的科学概念。但也有学者认为前概念是指教学前概念，是指学生在教学新概念之前就已持有的概念[1]，不仅仅包括日常的自发概念，还包括先前的正式教学所形成的不完整理解、甚至是错误理解，这种解说显然是一种更为宽容的态度，更能代表新概念形成前学生已有的认知结构，同时也指出前概念形成的途径或原因，要么是个体生活中非正式经验中自发形成的，要么是先前教学中形成的不完全理解或错误理解。相对于教学获得的科学概念，前概念具有如下一些特点：

1.个性化。由于每个学生的生活环境65380;生活阅历65380;已有认知图工等的差异,使得他们在与周围环境、生活现象的相互作作形成自己独特的看法或解释，这就决定了学生的前概念带有较强的个性色彩。例如“把植物的地下部分都叫做根,把蜘蛛当昆虫，把蝙蝠当作鸟”等等65377;

2.隐蔽性。由于日常概念的产生是自发的，无意识的，因而往往具有隐蔽性的特点，一般不会显露出来。这就需要教师花一定的时间，运用一些诊断性评价方法去探明学生的前概念。

3.顽固性。由于前概念是学生先入为主的纳入学生的思维体系，并且往往又是自己切身体验到的东西,同时是学生认识世界的凭借65377;因此,学生往往对自己的这些前概念深信不疑,并试图将其迁移到对新环境65380;新现象的解释中去,因而这种前概念具有很强的顽固性。这就是不可能通过“威迫”式教学将科学概念硬性灌输给学生来一劳永逸地形成新的思维框架和新的认知结构的原因65377;

4.表面性。学生的前概念往往是关注表面特征，缺乏对本质属性的洞察与概括，并且通常用日常语言描述概念。例如总是把花瓣作为花的主要特征，对于那些没有花瓣的花，就不认为是花，。

二、概念转变学习的教学策略

（一）模型和条件

学生是如何进行概念转变的呢? 波斯纳等人提出了概念转变模型（CCM），首先，运用不同的诊断方式探查学生的已有信息，然后根据这些信息设计教学过程，最后通过评价检测学生是否实现概念转变。

波斯纳认为为了促使学生进行概念转变学习，必须提供以下四个条件[3]:(1)学习者对当前的概念产生不满，学生只有意识到原有概念的不足时，才可能有思变的欲望。(2) 新概念的可理解性，学习者需懂得新概念的真正含义。(3)新概念的合理性，学生能够运用新概念解决与解释问题。(4) 新概念的有效性，新概念看来能够更好地解释某个问题。根据波斯纳的观点,如果满足了上述概念转变学习的四个条件,学生所持有的错误概念就会被科学概念所替代或改变。

（二）教学策略

1.探明与揭示前概念

学生的前概念是概念教学的出发点,但由于前概念具有隐蔽性的特点，揭示学生的前概念成为教学前或教学准备时的重要任务，已有实践表明运用诊断性评价的技术方法可以探明学生对某一问题的已有想法或理解，这些方法包括谈话、课堂提问、访谈调查、图示思想、概念图策略、教学前测等，教师在探明学生前概念的基础上对前概念进行分类，并思考如何运用有效的探究或谈话来改变学生的错误概念。然而，概念转变毕竟是学习者本身的思维进化，显然学习者也必须明确自己所持有或所运用于解释某种现象的观念，因而在教学时教师还应提供机会例如小组讨论、集体讨论、个别提问或写字画图等让学生表达出自己的概念，这就是揭示前概念。例如，在教学有丝分裂时运用访谈调查的方式收集到学生对有丝分裂较普遍的错误理解是有丝分裂是一分为二，所以DNA和染色体的数目应该是减半的，教学中应让学生表达出来；又如,许多学生对生物进化过程中自然选择存在错误认识,教师可以设问:你能说出自然选择的机制吗? 学生在回答中必然涉及对这一科学问题的理解,如有的学生可能把生物进化过程中发生的适应性变异理解成一种有目的的生物行为等,由此,就能帮助教师弄清学生产生哪些错误概念及产生错误概念的原因[2]。

2.运用前概念，引发认知冲突。

CCM概念转变模型与条件告诉我们，学习者必须对自己原有概念感到不满时，才能有思变的意识、欲望。什么时候学生会对自己的概念感觉不满呢？认知冲突可能会使学生对自己已有的概念产生怀疑，这种冲突其实就是造就学生认知上的不平衡，学习者就必须采取充实或重建的策略来建立新的认知图式以达到新的平衡，也就是说认知冲突能激起学生的求知欲和探索心向，促使学生进行认知结构的同化和顺应。所以，引发认知冲突是激励学生概念转变学习的契机和条件，认知冲突的引发将为后继学习提供了前提,伴随着冲突的解决,从而实现由前概念向科学概念的转变。所谓认知冲突,就是学生的原有知识经验与新的学习任务之间无法包容的矛盾65377;一般来说，认知冲突主要有以下3种：一是认知冲突产生于学生的预测同其经验的结果相反时；二是认知冲突产生于学生的观点与教师的不一致时；三是认知冲突产生于学生之间不同观念的碰撞中[1]。因而，教学上引发认知冲突时，应努力创设一定的情境, 通过“出乎意料的实验现象65380;生动有趣的故事情节65380;暗藏‘陷阱’的计算结果65380;巧妙设计的启发问题65380;精心策划的课堂讨论65380;司空见惯的日常事例”，特别是引入差异性事件，使学生对一些现象所持的原有概念明朗化,然后直接对其提出挑战,从而引发认知冲突。例如，创设无籽西瓜的教学情境，让学生应用前概念尝试解释，然后教师或学生质疑、挑战解释，把学生引入“山重水复疑无路”的“愤悱”状态,以“疑”来动摇顽固的前概念65377;

3.搭建脚手架

“脚手架”是前苏联著名心理学家维果斯基“最邻近发展区”理论中一个重要的教学技术。维果斯基认为，对于儿童的学习状态, 可以分析出两种水平: 一种是目前已经达到的水平, 一种是潜在的可能达到的水平，即儿童必须在更有经验的人的帮助下所能达到的水平。这两种水平之间的距离就是最近发展区。换句话说，最邻近发展区是指儿童独立解决问题时的实际发展水平(第一个发展水平)和教师指导下解决问题时的潜在发展水平(第二个发展水平)之间的距离。而第一个发展水平就是学生的前概念，第二个发展水平就所要学习的科学概念，维果斯基看来两者发展所走的道路是相反的，具体性、经验性的日常概念是向上生长发展的，科学概念是向下延伸来寻找意义。由于，第一水平也就是不需要任何帮助学生就可以独立完成的已有的知识水平；第二水平就是学生自己不能独立完成，因而，从第一水平到第二水平需要在教师或他人的合理帮助下才可以达到。这里的合理的帮助就是指教学中在最邻近发展区所做的工作——搭建能够支持学生成功完成各项学习任务的恰当支架。这些支架可以是范例、问题、建议、工具、图表等，其中最简单的支持就是提醒学生运用已有的知识。例如，在学习遗传规律时，将概念以生活中的具体例子来表示，诸如白化病的遗传、血型遗传等,让概念“生活化”、“范例化”；学习转录和翻译的时，以多媒体和Flash为工具制作的教学片断，能形象地、动态地呈现微观的抽象的转录和翻译过程；此外，教给思维的方法也是提供支架，从内涵外延上、所含的特征数来把握概念，以形成酶的概念来看，“活细胞产生”，“具催化作用”、“蛋白质或核酸”是该概念的三要点，“内环境”这一概念中，抓住细胞赖以生存的液体环境这一要点。

4. 提供适当的先行组织者

与建构性的支架式教学不同，另一种强调学生已有的知识经验, 即运用学生原有的知识结构或前概念组织教学的教学策略是基于接受式学习理论的“先行组织者”策略。“先行组织者”简称组织者,是美国著名教育心理学家Ausubel于1960年首先提出的一个概念,指在认识结构中已有的, 具有普遍意义的背景观念材料。在教学中“先行组织者”可以促使学习者在其已知的材料和需要学习的材料之间架起一道桥梁,从而使学习者更有效地学习 [4]，也就是将要学的新现象比拟成另一熟悉的现象，这是由于科学教学常涉及理解一些无法直接观察到的事物，因此参照某些可观察到的事物或曾有体验的事情能够更好地促进理解[5]。例如学习神经系统可联系学生已经具有的电路系统，将神经类比于电线，将冲动类比于电流等。

5.概念图策略

“为理解而学习”是建构主义的一条重要信念65377;学生要对真正地深层次地理解某一概念，不仅取决于前概念的丰度与精度，一般地说,个人的经验背景和知识储量“丰度”越大,他对事物认识的深度和广度也就越大[6]；而且还必须让学生看到所要学生的概念在整体结构中的位置。这时最有效的策略就是绘制概念图，即利用学生已有概念组成“概念地形图”，把新概念置于其中，在这样的“地形图”中，概念与概念间的上下级关系得以明确显露，有利于学生通过已知概念来掌握新概念，并形成全面的深层的理解义。例如，学习减数学分裂时，罗列出染色质与染色体、染色体与染色单体、染色体与同源染色体、同源染色体与四分体等容易混淆的概念，再引导学生用线段或箭头连接各概念，逐一分析线段两端概念间的关系，并用适当的词标注于线段或箭头上，形成了相关的概念图。

6.元认知策略

概念的转变本质上是一种自我监控过程。“在建构性学习中,学习者要不断监视自己对知识的理解程度,判断自己的进展及与目标的差距,采取各种增进理解和帮助思考的策略,而且,学习者还要不断反思自己及他人的见解的合理性如何,看它们是否与自己的经验体系一致,是否符合经验事实,以及推论中是否包含逻辑错误等[3]。”所有这些,都取决于学习者的元认知水平。元认知作为科学概念由美国心理学家Flavell于1976年首次提出,现已成为发展心理学与教育心理学等学科中一个具有广泛解释功能的概念。在许多学者看来,元认知表现为自我管理、自我监控、自我反思、自我评价等。由于前概念具有顽固性特点，要形成稳定的新概念并纳入学习者的认知结构，学习者有必要在学习进程中自我观察、自我反思与自我评价，例如,引导学生思考“我真的理解了吗?我的前概念是如何转变的?我运用学习策略和方法是否有效?是否还有更好的建构学习途径?我能有效运用新概念解释吗？”等等，进而对自己的学习过程、方法和结果进行正确的评价，如果意识与发现学习偏差,就通过及时调节学习过程,变换学习策略,以保证学习过程向预期的目标靠近。

参考文献：

[1]周友士.基于建构主义的数学概念转变学习 [J].数学教育学报，2004，13（3）：19

[2]俞丽萍.内隐学习理论指导下的生物概念教学[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2006，20（6）：77-78

[3]袁维新.科学概念的建构性教学模式与策略探析[J].教育科学，2007，23（1）：24-28

[4]陈丽香冯维.论组织者教学与支架式教学的异同及应用[J].教学与管理，2006，8：62-63

[5]杜伟宇，吴庆麟.概念改变的教学策略研究[J].课程教材教法，2005，25（2）：27-30

[6]赵法茂.学生前概念及其对生物教学的启示[J].教学与管理，2006，8：71-72

 构建基于学生前概念的科学课堂