理解生物学概念重在建立恰当的心理表征

黄玮

著名认知心理学家安德森认为：“通过多种方式应用我们从自己的经验中获得的知识，认知才得以进行。理解知识如何应用的前提是理解它如何在人脑中表征的。”因此，恰当的概念表征对生物学概念的理解至关重要。

1 恰当的概念表征对概念学习的影响

概念表征是概念在人脑中的存储和组织形式，即概念在人脑中的呈现方式。就生物学概念的学习而言，不能只停留在对概念的形式定义进行机械灌输，而要让学生围绕概念建立恰当的心理表征，从而理解和灵活运用概念。因此建立恰当的心理表征是生物学概念理解的核心和关键。如“稳态”概念，因其含有的特征很多，故“稳态”概念的复杂特征导致学生很难理解该概念。其实，理解稳态的关键是理解“相对稳定”的特征，是在不断调节中所达到的一种动态平衡，如果能让学生建立起“相对稳定”的心理表征，就能轻而易举地理解该概念。

2 概念表征的方式

中学教科书中的生物学概念很多，教师要针对不同生物学概念的特点，采用不同的概念表征形式。

2.1 言语表征

言语表征是生物学知识表征的主要形式，其基本单位为命题。命题具有抽象性，一个命题相当于头脑中的一个观点。因此，教师在教学中要促使学生理解概念的抽象特征，而不是仅仅理解概念的字面含义。例如，群落是：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。要理解这一概念，应掌握几点：

（1） 群落有一定的范围，如一个水池、一片草原或一片森林等；

（2） 群落包括各种生物，包括这个区域内的各种植物、动物和微生物；

（3） 群落指的是集合，不是一定空间内各种生物的简单组合，而是通过种内关系和种间关系相互影响、相互制约而形成的有机整体；

（4） 随着时间的推移，群落内种群的种类和数量会发生改变。

进行言语表征时，为了缩小记忆的空间，教师可以让学生找出其中的关键词，根据关键词回忆该概念。如群落定义中的关键词就是“一定”“各种”“集合”。

2.2 原理定向表征

原理定向表征就是根据生物学原理、定理、规则等对生物学概念进行表征。这种表征方式来源于奥苏贝尔提出的“先行组织者”，即在学习新概念之前，先给学生呈现与新概念相联系的引导性知识，为新概念的学习提供支架。这样，可以大大简化概念理解的难度，使新概念的学习更为有效（表1）。

2.3 表象表征

一切动植物都由细胞和细胞产物构成，细胞是非常微小的，而细胞的基本结构和组成细胞的分子更加微小。因此，宏观的生物学现象往往需要从微观的过程来解释。而由感知宏观现象过渡到理解微观的过程，往往是学生学习的难点。教学中怎样解决这一难题呢？只要教师采用合理的途径（表2），让学生形成恰当的表象表征，就可以促进学生对概念的理解。

表象表征不仅可以激发学生学习的兴趣，节省记忆的储存空间，还可以促进对概念的微观理解。因此，在教学中教师要注意采用直观的方式，使学生形成合理的表象表征。值得一提的是，采用图表、模型等表象和真实情景还是有差异的，教师要注意让学生了解真实情景和表象表征的不同。

2.4 概念网络表征

脑科学研究表明，贮存在人脑中的各种信息并非孤立的堆积，而是分享同一主题各种信息的相互联系，形成信息网络。中学生物学概念多而分散，学生往往感到难学。教学中，教师要注意把相关的概念网络化、系统化、规律化，使概念与概念之间建立起实质性的联系。例如，基因突变为生物进化提供了原材料，它们之间的关系可以构建成概念网络图（图1）。

概念网络表征不仅有利于学生的理解记忆，同时有利于知识的提取。教学中，教师要注意引导学生进行归纳整理，明确各概念之间的相互联系，促进所学概念的网络化；同时要注意将所学新知识与原有知识进行联系，将新知识纳入原有知识体系。

2.5 图式表征

图式是人脑中有组织的知识结构，涉及人对某一范畴的事物典型特征及关系的抽象，是一种包含了客觀环境和事件一般信息的知识结构。在生物学知识中，整块的知识是以图式的形式进行表征的。图式表征既可能含有命题、符号及表象表征，也可能含有言语信息网络表征，甚至还可以含有小的图式，是一种综合性的表征（图2）。

利用图式表征可以使知识识网络化、层次化，从而使知识间的联系更加紧密，同时节省储存空间，更重要的是可以促进推论，由已知的知识推测未知的知识，对生物学概念的教学意义重大。

总之，不同的概念在人脑中贮存方式不同，教师要在教学中认识到各种概念的特征，运用恰当的概念表征，将教材“静态”知识动态化、文字知识图像化、抽象知识具体化，努力使学生能更好地理解概念，并能在实际运用中顺利提取概念。值得一提的是，以上各种表征方式并不是孤立的，对同一个概念，可以同时采用多种表征方式。

参考文献：

[1] 李炳全.认知心理学与精神分析学的表征比较研究[J].华东师范大学学报（教育科学版）.2003.21（1）：53-64.

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