浅析迷思概念的形成对生物教学的影响

王飞+++罗充

摘 要： 由于生物学概念具有抽象性和规律性的特点，因此学生在理解同一生物概念时会出现不同结果。在科学教育中，教育专家将学生头脑中存在的这些与现在的科学概念相悖或者是不完全正确的概念称为“迷思概念”（misconception），“迷思概念”的存在不利于学生对新知识概念的吸收，而且极容易诱发新一轮的概念迷思。

关键词： 生物教学 迷思概念 概念转变

呼吸作用概念是人教版高中生物必修一第五章第三节《ATP的主要来源—细胞呼吸》一节中核心概念，是高中生物课程中较复杂的一个概念，无论是在美国颁布NGSS中还是在我国的《生物课程标准》（2011版）中都占据了重要位置。由于呼吸作用容易与我们平时所说的“呼吸”相混淆，且由于发生场所位于细胞内，比较微观，因此学生很难通过实验和平时的经验来理解。这些原因就造成了学生很难理解与呼吸作用相关的系列核心概念，在学习过程中也就生成了很多“迷思概念”，对于学生进一步地学习其他概念也造成了一定阻碍。

1.“迷思概念”的定义

“迷思概念”是我国台湾学者对英文“miseoneeption”一词的有趣译法，它由“mis-”的音译和“conception”的意译两部分造组成的，指会造成不利或错误的概念或想法[2]。通过笔者查阅相关文献，整理得出国内学者对“迷思概念”的界定主要有两种：第一种认为“迷思概念”即是学生头脑中所具备的不正确想法，第二种取向认为“迷思概念”是用来形容学生所持有的片面的、片段的、区别于当前公认的科学概念。不管是哪一种取向，都可以得知“迷思概念”的存在会影响学生对新概念的理解，从而造成学生学习出现困难。

2.“迷思概念”产生的原因

“迷思概念”产生的原因主要是当个人企图解释、合理化与了解这个世界的时候，学生会发展出未经协调或不一致的概念结构，而这些通常是片段的、不完整的和错误的[3]。学生的“迷思概念”会妨碍他们学习新的概念，所以了解学生“迷思概念”的来源非常重要。

2.1以教科书知识为基础的不当推论

例如，学生在学习了生长素的运输方式后，就理所当然地推论茎和根的形态学上下段都一样，除生长素外的其他激素也具备极性运输的特点。事实上，根和茎的形态上下端是正好相反的，并且也只有生长素是具备极性运输的特点，其他激素不具备这个特点。

2.2对概念理解不严密

学生对概念理解不全面，成为“迷思概念”产生的重要原因。例如在学习呼吸作用的相关知识点时，大部分学生认为呼吸作用产生的能量就是ATP。学生这样理解的主要原因是因为书上是这样定义有氧呼吸的“有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程”。因此学生就理所当然地认为概念里的能量就是ATP。其实呼吸作用产生能量大部分是以热能的形式散失的，只有一小部分能量作为ADP和Pi生成ATP时的必要条件。

2.3教师教学过程不当造成的影响

教师在教学过程中有错误的诠释，缺乏对科学知识的本质了解，或是企图简化概念，用来提供对概念的描述，教师对学生“迷思概念”缺乏察觉心及兴趣，“教师认为讲述时只要涵盖概念，学生就能理解学会；教师过分强调讲述法，如此都可能使学生产生‘迷思概念”[4]。经笔者的小范围访谈新教师发现他们的授课都出现一定程度上的知识的错误。例如，高二学生在学《基因指导蛋白质的合成》一节中遗传信息的转录时，一部分新教师由于专业知识未打牢，向学生解释说这个时候DNA的转录与DNA的复制一样都需要DNA的解旋酶，而磷酸二酯键的形成需要DNA连接酶，氢键的形成需要聚合酶。很明显，这里出现了三个很致命的错误，笔者查阅了相关大学课本，得出：DNA转录的时候不需要解旋酶，只需要RNA聚合酶，这里的RNA聚合酶同时具备解螺旋和形成磷酸二酯键的双重功能，除此，DNA链接酶不是形成氢键，而是基因工程中用来形成磷酸二酯键的。因此，教师出现的知识错误可直接影响学生对概念的建构。

2.4知识迁移产生混淆

许多概念的形成都牵涉到利用学生熟悉的内容解释未知的内容，即“有意义的学习”。然而学生思维能力毕竟有限，缺乏深刻思维，在利用已学知识同化所学的新内容时，往往产生错误。例如，生长素可以促进植物生长，细胞分裂素可以促进分裂，赤霉素可以促进植株的纵向生长。学生在植株果实成熟过程中总会简单认为只是在一种激素的影响下完成的。其实果实的成熟过程中是多种激素共同作用的结果，且还有外界的光、温、水、气、热等因素的协同。

除了以上4点之外，还有台湾学者陈淑筠于2002年提出另外11个原因也可造成“迷思概念”：从生活背景与个别文化得之、与生俱来，自我为中心的观点、望文生义的结果，名词的影响、学科知识不足，以偏概全的结果、受到原有“迷思概念”的影响、过分强调讲述法、教师对儿童的“迷思概念”缺乏觉察心及兴趣、同时事件的干扰、不当的认知、记忆的混淆、实验操作不当。

3.高中生物“迷思概念”的转变策略

“迷思概念”的确会成为学生的学习障碍，但也并不是学生无法跨越的鸿沟。如果教师在课前了解到学生生物“迷思概念”产生的原因，采取适当的教学策略解决迷思概念和科学概念之间的冲突，则会在一定程度上帮助学生构建科学的知识结构体系。

3.1比较教学策略

比较是学生思维活动的基础，它是找出研究对象之间共同特征和相异特性的思维过程和方法，是教与学的有效教学策略[5]。教师合理、恰当地使用比较教学策略不仅有助于帮助学生提高对概念的理解程度，加深对事物本质的认识，而且能帮助学生培养独立思考的能力、逻辑思维能力及合作交流能力，更重要的是在学生运用比较策略学习新概念的过程中无形提高了他们的自我调控能力。

案例：笔者通过对自制的呼吸作用二段式问卷调查结果的分析得出，学生对有氧呼吸无氧呼吸的区别存在一些“迷思概念”，这些“迷思概念”给学生的学习造成了很大阻碍。在实际教学中，针对有氧呼吸和无氧呼吸，教师可以采用反应产所、反应条件、反应产物、反应特点等方面引导学生进行比较。

3.2概念图策略

概念图强调学生能有组织、有结构地完整表达他们所学到的知识，所以学生构建出的概念图可以作为判断他们概念掌握是否达标的工具。因为概念图可以有效帮助教师探测学生的认知结构，找到学生构建的概念图中隐藏的“迷思概念”。教师在找到学生存在的“迷思概念”之后，可以创设一定的教学情境使学生明白自己构建的概念的错误性，从而在头脑中产生认知冲突，在外界的帮助下及时补充和修改已有的错误概念，实现概念的转变。

笔者通过采用自制二段式问卷调查发现，学生对呼吸作用概念的理解上存在许多“迷思概念”，部分学生对呼吸作用的理解存在片面、不完整的情况，教师可以要求学生在上课完毕后绘制呼吸作用概念图，也可以在课堂上故意将课前已绘制好概念图中的某些重要概念抹去，请学生自己补充完整。学生在画概念图的过程中，会自己发现自己在该知识点上存在哪些方面欠缺，并通过一定的手段弥补出现的问题。当学生将自己绘制的概念图与老师呈现的正确概念图比较后，如出现相左的情况，自然会引发认知冲突，学生会主动重建知识结构，实现呼吸作用“迷思概念”的转变。

3.3直观化教学策略

生物学科的研究对象从宏观到微观，研究状态从静态的物到动态的代谢反应，许多的生物科学概念都是比较抽象的，学生在学习这些抽象的概念时不可避免的会产生相应的“迷思概念”。中学生思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期，所以对于抽象概念的学习需要得到一些感性材料的支持，因此教师教学时要遵循学生的认识规律，从感性到理性，从具体到抽象[6]。多媒体的运用，使得许多较微观的生物学现象都可以向学生展示动态的反应过程，也可以通过FLASH动画进行播放，这样化抽象为形象、化静为动的教学策略可以帮助学生更好地学习生物学概念，减少“迷思概念”的产生。

案例：通过问卷调查结果分析，部分学生存在“原核生物的呼吸方式都是有氧呼吸”、“原核生物都进行无氧呼吸”等的“迷思概念”，这是由于原核生物体积微小，学生在不借助任何工具的情况下看不见的，因而对于学生来说比较抽象，他们只能根据自己原有的知识结构进行解释，通过这样的解释获得的概念多都是“迷思概念”。因此在教学过程中，教师可以多媒体演示蓝藻、硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌四种原核生物分别在有氧和无氧的条件下的生存情况，可以先让学生找不同，再尝试归纳、总结。这种化微观为宏观的生动画面会给学生留下深刻的印象，学生存在的“迷思概念”也会在归纳、总结的过程中成功转变。

4.结语

“迷思概念”的转变教学需要教师探测学生自身已有的“迷思概念”，并根据本班学生特点，采用合适的教学策略引发学生的认知冲突，帮助学生认识到自己原有概念的不足。通过学生与学生、学生与教师之间的思想碰撞和交流，使学生转变“迷思概念”，实现对科学概念的准确理解，强化概念教学的效果，在帮助学生实现概念转变的过程中，教师要勤奋于思考，敢于创新，突破传统的概念教学模式，综合应用多种教学方法，使学生在概念学习中体会多种思维方法，轻松、高效地理解、掌握并灵活应用概念，从而减少生物“迷思概念”的出现。

参考文献：

[1]刘欢.初中生光学迷思概念及其转变研究[D].浙江师范大学，2013.

[2]胡玫，蔡铁权，姜旭英.概念转变的科学教学[M].教育科学出版社，2009.

[3]保志明.运用实验体现概念的建构过程——“离子反应”的教学与思考[D].中学化学教学参考，2012.3.

[4]曹芬芳.初中生光合作用迷思概念及其转变研究[D].浙江：浙江师范大学，2009.

[5]张恒谦.比较策略与物理教学[J].中学物理，2008，7（26）.

[6]陈甫平.在初中科学教学中转变学生迷思概念的策略[J].中学教学参考，2010（50）：71-72.

通讯作者：罗充