高中生物前科学概念成因及转化策略的实践研究——以《生态系统》为例

林丽君

(浙江省温岭市大溪中学，浙江 温岭 317525)



高中生物前科学概念成因及转化策略的实践研究
——以《生态系统》为例

林丽君

(浙江省温岭市大溪中学，浙江 温岭 317525)

学生在走进科学课堂之前，在日常生活中已经形成了许多正确的或者错误的、不完整的、比较深入的或浅显的概念，我们把这些概念称之为前科学概念.前科学概念是个体认知过程的中间产物，是个体在认识事物的本质的过程中必然的认知结果.而科学概念的形成不是构建空中楼阁，而是建立在前科学概念的基础上逐步转变而来.因此，前科学概念是科学教育中重要的教育资源，教师要重视学生的前科学概念，通过对前科学概念的成因的分析，实施相应的教学策略，从而帮助学生形成科学概念.

前科学概念;概念转变;教学策略

人们通常把诞生于尚未接受正式的科学教育之前就已经存在的概念称之为前科学概念或前概念.善用前科学概念，它将成为科学教育中重要的教育资源，教师要重视学生的前科学概念，在探查前科学概念成因的基础上，设计出合理的概念转变教学策略，进行实证研究.这样，不仅有助于教师自身教学效率的提高，也有助于学生科学概念的最终形成.本文以生态系统为例对高中学生前科学概念进行探查，了解他们拥有的生态系统前科学概念的形成原因，并通过概念转变策略进行实践研究，为生态系统的概念教学提供参考.

一、错误的前科学概念的成因分析

1.生活经验的误导

在日常生活中，学生会接触并经历许多的客观事实，并从中学到一些新的知识和经验.因为是亲身经历、实践证明过的，所以他们坚信那便是正确的、科学的.而事实是这些生活经验并不全部都是正确的、科学的.一方面是因为他们在接触客观现象之前已有的知识并不一定是正确的，而他们凭借这并不一定正确的旧知识来学习新知识，其结果可想而知；另一方面还因为人们所经历的客观事实也许并不是事实的全部,存在着局限性和片面性.

2.相似概念的干扰

生物学上有许多相似的概念，它们有的是字面上相近，有的是含义相仿，有的是内容相关.这些相似概念的干扰也是学生形成错误前科学概念的重要原因之一.由于相似概念之间相似度太高，对比度太小，在学习过程中学生如果对这些概念理解不够深刻，没有认识其本质和区别，就很容易混淆，进而形成错误前科学概念.例如物种和种群、养和氧、菌落和群落、流动和循环等.

3.教学过程中导致

教学过程中，如果教师把不正确信息传递给了学生或是信息本身是正确的但由于错误的讲解而导致学生接收到错误的信息，都有可能导致学生错误概念的形成.例如讲解分析“S”形增长曲线时，有些教师会花大量的时间正面讲增长速率是先增后减的变化情况，很少或根本不提另外一个比较相近的概念增长率的变化情况，更甚者，有极个别的教师自己就没有搞清楚增长速率和增长率这两个概念的关系，跟学生说这是一个概念是印刷错误.所有这些都有可能导致学生错误概念的形成，以为增长速率和增长率是一个意思，完全混淆了两个概念的关系.

4.教学方式的影响

尽管近年来教学改革一直被人们所倡导，然很多地区的很多教师由于种种原因依然采用的是传统的“满堂灌”的教学方法，课堂依然是教师的“一言堂”.在这样的教学模式下，教师是整个教学过程的主宰，而学生只能被动地被灌输知识，学生过程缺乏主动性、积极性和创造性，所学知识很多也都只是停留在一知半解、知其然而不知其所以然的程度.

二、前科学概念转变的教学策略

1．实现前科学概念转变的前提——揭示学生的前科学概念.

“知己知彼，百战不殆”，要想实现前科学概念的转变，首先要对学生的前科学概念有所了解，并进行诊断.国际上常用二段式诊断性测验诊断学生的前概念状况.不像传统测试方法只重视答案，这种方法非常重视学生真正想法，如果结合个别交谈，效果更好.在对生态系统这一部分内容的调查中发现：对生态系统的概念及概念的外延的理解上学生很不全面，比如让学生例举生态系统的成分，学生的举例大多只涉及生物而忽略了无机环境；并且所列举的生物中大多以植物和动物为主，很少提到微生物.还有对于生产者、消费者和分解者的概念理解还停留在初中所学知识，例如对生产者的概念理解还停留在生产者都是植物，而没有形成生产者都是自养型生物，除了植物还有硝化细菌等化能自养生物也是生产者的概念.或是对于分解者只能笼统地答出绝大多数的细菌和真菌，不清楚细菌也可以是生产者和消费者，甚至误认为蘑菇之类的属于植物.等等诸多的错误概念通过诊断性评价和访谈一一呈现，如此也能更好地帮助教师弄清学生产生错误概念的形成原因，并找到确实有效的教学措施以实现前科学概念的转变.

2．实现前科学概念转变的动力——引发学生的认知冲突.

在学习新知识时，学生总是习惯用原有知识结构来帮助理解新的知识，而当遇到用原有知识所不能解释的新现象时，就会引发认知冲突.认知冲突一旦引发，就有可能因此激发起学生的强烈的好奇心和求知欲，从而促使学生进行认知结构的同化与顺应.所以说，引发认知冲突是促使学生实现概念转变学习的契机和动力.直接出示学生的错误观念，然后通过讨论，最后出示正确的科学观念.

3．实现前科学概念转变的关键——鼓励学生的认知顺应.

淮阴师范学院的袁维新教授对生物教学中促进错误概念转变的策略做了深入的研究，他认为错误概念的转变的关键是鼓励学生的认知顺应.所谓顺应,是指对原有认知结构的调整和改变，以便更好地理解和接纳新现象.通俗地说就是，当我们正在学习的新知识与原有知识存在较大的差异时，要想很好地接纳新知识，首先必须对原有认知结构进行适当的调整和改变，才能实现由原有的前概念向新的科学概念的转变.例如“物种”和“种群”概念的比较，以及如何区分马和驴、东北虎和华南虎等.通过具体事例的比较，通过认知顺应，促使学生实现概念转变，并建构起了新的科学概念.

综上所述，开展关于生物教学中前科学概念或错误概念的研究，是当前生物学教学改革的需要，也是生物学习中绕不过的环节.教师应该更加深入地研究前科学概念，分析前科学概念的成因，通过相应的教学策略，实现概念的快速转变，以促进学生科学概念的形成，使之成为生物教学中真正的“可用之材”.

[1]袁维新. 论基于概念重建的教学模式与策略[J]. 课程.教材：教法, 2007(11):15-19.

[2]李高峰. 科学教育中的“前科学概念”[J]. 教育学术月刊, 2010(9):12-14.

[3]宋秋前,邵伟康.西方理科教学中学生错误观念的揭示与矫治[J」.外国教育研究,2002(4).

[4]李红菊，刘恩山. 中小学生物学课程中生态学重要概念的筛选及其表述[J].生物学通报,2010(10):31-34.

[责任编辑：季春阳]

2017-05-01

林丽君(1981-)，女，浙江省台州市温岭市人，教育硕士，从事普通高中生物教育.

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