陈红良
生物学概念是人们通过抽象、概括而形成的对生物学对象本质属性的反映。它是组成生物学知识体系的基本单位,是学生形成生物学科思想的基础。学生学习概念的过程,遵循从感性到理性、从形象到抽象、从单一到系统的认知规律。下面,我就从认知性学习规律的角度,探讨高中生物学概念教学的方法和措施。
一、充实感性材料,奠定构建概念的基础
1.从日常生活中获得感性认识
高中学生在日常生活中已经初步具备了一些生物学的感性认识,这些认识被称为前概念,课堂中发掘和利用这些前概念能帮助学生形成生物学概念。例如,在“种群的特征”一课学习前,学生在生活中对社区内的人口数量、年龄状况、生老病死、男女性别比例等有较为熟悉的认识,这些感性认识对于学生建立种群的概念、阐明种群的特征及明确种群特征的内在联系是非常有用的。课堂中,教师可以唤起学生的这些生活经历,引导学生去思考、去发现,加工与完善概念。
2.从观察和实验中获得感性认识
生物学观察的对象有标本、模型、挂图等,教学中引导学生仔细观察,可以丰富学生的感性认识。实验的类
型有形态解剖实验(如观察根尖有丝分裂实验)、生理过程实验(如脊蛙反射实验)等,实验可以展示具体的生物学现象和过程,加深学生的感性认识。例如,观察DNA分子螺旋结构模型,有利于学生建立DNA分子立体结构的概念。又如,学生独立自主进行洋葱根尖有丝分裂实验,就会使学习有丝分裂的概念变得自然和容易。再如,演示脊蛙反射实验,能使学生深刻地理解反射的概念,更明确地说出反射弧的结构及反射弧中各部分的功能。
3.从语言的描述中获得感性认识
语言的生动描述也有直接性,因为语言能唤起学生已有经验的表象。如英国化学家道尔顿在圣诞节给妈妈买了一双棕灰色的袜子,他觉得这种颜色很适合妈妈那个年纪的人穿,但妈妈却说:“你怎么给我这样的老妇人买一双樱桃红色的袜子啊!”他当时虽然不理解樱桃红是什么颜色,但知道樱桃红不是很低调的那种颜色,而他并没有觉得自己买的袜子颜色不适合妈妈。除了
弟弟和自己的看法一样外,其他人都说袜子是樱桃红色的,于是他意识到有问题了。道尔顿并没有放过这个细节,最终成为第一个发现色盲症的人。后人为了纪念他,将该病命名为“道尔顿症”。对于发生在两百多年前的这个故事,学生虽然没有亲身经历,但通过教师的语言描述,同样能给学生展示一个鲜活的感性材料,为伴性遗传的概念、特征等内容的学习奠定了很好的基础。
二、通过抽象与概括,确立概念的内涵和外延
概念的建立不但需要大量的感性认识材料,而且也离不开思维的加工和整理。这种思维加工的过程主要是抽象和概括,它的结果便是确立概念的内涵和外延。例如,当学生对蝶类的趋光性、植物根系的向地性、茎背地性等事实有了感性认识后,就会从中抽象、概括出它们的共同特征——生物体对外界的刺激都会产生一定的反应,然后以此来概括所有的这类现象,并建立“应激性是生物的基本特征”这一概念。在这个过程中,“应激性”这一概念的内涵(本质特征)与外延(包括的范围)就同时被确立下来了。
三、调动已有的认知结构,同化新概念
概念的内涵和外延被学生确立后,只能说学生已经初步获得了这一概念。学生要将新概念同化,就必须与已有认知结构(图式)相比较、相联系,为新概念从大脑的已有认知结构中寻找适当的位置,使新概念联结拼合成为大脑知识结构(图式)的一部分,这就是同化。据心理学知识正迁移的原理,已有的知识和技能对学习新的知识与技能会产生积极的影响,起积极的作用。在概念教学中,采用忆旧、导新、比较三种方法,可使学生充分利用已学过的概念同化新概念。例如,在学习无氧呼吸时,可以先回忆有氧呼吸,再导入新课,最后将两者进行列表(如下)比较,形成类属性同化。
有氧呼吸与无氧呼吸异同点比较
四、联结新旧概念,顺应概念关系
建构主义理论认为,概念不可能单独存在,每个概念都必须根据与之有关的其他概念间的关系才能确定其准确的含义,基于此提出建立概念图。利用概念图能把学生对概念抽象、散乱的印象变为显性化、系统化,达到理顺概念关系的目的。例如,在学习浙科版“分离定律”时,可组建如下概念图,以帮助学生把各个散乱的遗传学概念构建成一个有机的整体,将原有的认知结构(图式)进行改组和扩大。
分离定律概念图
总之,
高中生物学概念是最基本的学习内容,教师教学时应遵循学生的认知学习规律,并耐心地帮助学生逐层次地提升,这样才不会出现违背认知性学习规律的错误。同时,教师不能单独地就概念而论概念,而要把概念教学作为一个不断运动、变化发展的过程,这才是提高高中生物概念教学质量的关键。
(责任编辑杜华)