基于校本的初中生物学前概念的调查研究

胡婷婷 （赣南师范大学生命科学学院 江西赣州 341000）

吴佐建 （晋江市紫峰中学 福建泉州 362200）

赖闻玲*（赣南师范大学生命科学学院 江西赣州 341000）

1 问题的提出

《义务教育生物学课程标准（2011版）》明确指出：“概念是对事物的抽象或概括。生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。”概念教学涉及多方面的隐形因素，其中能够对概念教学起促进或阻碍作用的重要因素之一就是学生头脑中的前概念。学生在接受正规的科学教育前，头脑中并非一片空白，而是已形成了对周围世界的看法和观点，通常被称为前概念。不同学校的生源不同，学生的整体素质、生活环境和教育基础存在差异，导致学生形成的前概念也会千差万别，因此，教师在进行课堂教学之前有必要进行基于校本的初中生物学前概念的调查。调查了解学生的前概念水平，对进一步进行课堂教学设计、促进重要概念的教学将起到积极的作用。

本研究团队自2018年3月以来，以广东省东莞市常平中学为实验学校，根据具体教学进度进行了大量的前概念调查研究工作，进一步推动了该校生物学教研组对初中生物学前概念的研究，取得了明显的成效。下面以“神经调节”为例，说明如何进行基于校本的初中生物学前概念的调查及调查结果在教学中的应用。

2 研究过程_

2.1 问卷设计

在设计问卷之前根据学校生源的实际情况，结合教学内容及初中学生的心理活动特点，对问卷中的问题进行设计。“神经调节”这部分的重要概念包括“人体神经系统的组成”“人体神经调节的基本方式”和“人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”。根据重要概念进行前概念调查问题的设计（表1）。

在调查前概念的同时，在每个问题后附上对前概念来源的调查，主要选项包括生活经验、小学科学课、电视网络、课外读物等、听闻父母或其他。为避免学生通过猜测答题，问卷中要求学生对每个问题的答案是否肯定做出判断，分为完全猜的、几乎猜的、几乎确定和确定4个等级。

2.2 调查实施

2018年5月3日，从广东省东莞市常平中学七年级学生中随机抽取2个班级（2班和4班），发出80份，回收78份，有效72份，问卷有效率为92.3%。

2.3 分析结果

在调查后，及时对调查结果进行统计、分析。对调查数据进行统计分析，计算出学生前概念的正确率和错误率。为了确定学生对所选答案的信心，还统计了肯定度（将完全猜的、几乎猜的、几乎确定和确定分为4个等级，按照肯定程度分别赋分1分、2分、3分、4分后统计）。最后，统计了这些错误前概念或正确前概念的主要来源，作为前概念来源分析的依据。

表1 “神经调节”前概念调查问题设计

3 调查结果及分析

3.1 “人体神经系统的组成”前概念的调查结果与分析

“人体神经系统的组成”前概念调查结果见表2。

表2 “人体神经系统的组成”前概念调查结果

“人体神经系统的组成”前概念的错答率平均为70.4%。这说明多数学生对人体神经系统组成的认识存在一定的偏差，特别是学生不熟悉的概念。学生对错误前概念的认可程度也较高，平均为62.6%。学生的这些错误前概念主要来源于生活经验。学生从生活中积累的“经验”可能带有心理假设的成分，导致学生对“人体神经系统的组成”存在错误认知。考虑到小学科学课学生学习过大脑、脊髓和神经的相关概念，问卷问题设置指向了一些学生认知中的模糊概念，如小脑、脑干等。结果发现，学生对这些不常接触的概念存在主观臆想的现象。而这种主观臆想的来源就是学生自认为的“生活经验”，并由此出现对概念的“望文生义”。

“人体神经系统的组成”前概念的正答率平均为29.6%，且学生对答案的肯定度平均达到60.9%。这说明部分学生的知识水平较高，对一些生活中不常见的概念也有所涉猎。除生活经验外，这部分学生的学习视野较为开阔，其正确前概念还来源于电视网络、课外读物等。

3.2 “人体神经调节的基本方式”前概念的调查结果与分析

“人体神经调节的基本方式”前概念调查结果见表3。

表3 “人体神经调节的基本方式”前概念调查结果

“人体神经调节的基本方式”前概念的错答率平均为56.5%，且不同的概念之间相差较大，特别是对反射的过程不了解。学生对错误前概念的认可程度也较高，平均为64.5%。学生的这些错误前概念主要来源于生活经验，但是生活经验所形成的概念不一定可靠。例如，第9小题，学生的错答率高达73.6%，且肯定度高达80.7%，这说明学生的某些生活经验可能给学生的错误前概念带来根深蒂固的影响。

“人体神经调节的基本方式”前概念的正答率平均为43.5%，且学生对答案的肯定度平均达到67.1%。尽管“人体神经调节的基本方式”的相关概念较为抽象，但是由于学生在小学科学课中学习过人体活动中神经传导的线路，甚至参与过与膝跳反射、眨眼反射有关的课堂活动，所以与“人体神经系统的组成”相比，正确率有所提高。尽管调查结果显示学生的正确前概念的主要来源是生活经验，但是与错误前概念的成因相比，比例有所下降，说明其中可能存在其他因素的影响。

3.3 “人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”前概念的调查结果与分析

“人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”前概念调查结果见表4。

表4 “人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”前概念调查结果

从总体上看，“人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”前概念的错答率平均为45.2%，个别题目错答率较高，例如第3题、第8题。学生对错误前概念的认可程度也较高，平均为70.3%。学生的这些错误前概念主要来源于生活经验、小学科学课、电视网络、课外读物等。“人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”相关概念更接近学生的生活，学生在各个层面都很容易接触到相关的信息，因此学生错误概念的主要来源更加丰富。学生对“人体通过眼、耳等感觉器官获取信息”的理解也更为到位。这一部分前概念的正答率平均为54.8%，且学生对答案的肯定度平均达到73.8%，是三个重要概念中最高的。这说明对于一些较为直观的概念，学生的前概念可能会更加准确。而这些较为准确的前概念也是主要来源于生活经验、电视网络、课外读物等。这说明学生个体的生活体验差异对前概念的形成有十分明显的影响。

从具体问题上看，第1题、第3题、第5题、第8题的设问主要与“眼”有关，第2题、第4题和第7题的设问主要与“耳”有关。学生对两个具体器官的认识存在一定的差异，对“眼”的认识正答率平均为44.8%，对“耳”的认识正答率为68.0%。这种具体差异不一定具有普遍意义，但是在校本层次上要引起足够的重视以进一步确定教学的重难点。

4 调查结果的应用

4.1 教学内容应符合学生前概念的认知水平

进行基于校本的初中生物学前概念的调查有利于了解本校学生的知识基础、心理特点和认识规律。在学生个性化、差异化越来越明显的教育背景下，基于校本的调查更贴近教学的实际。在调查的基础上，教学内容的选择应当符合本校学生的知识基础、心理特点和认识规律。在调查中发现，本校学生对“耳”的认知程度高于“眼”，因此，在教学过程中要注意时间的分配及教学内容的安排，对“眼”的相关内容要进行更加充实的准备。调查还发现学生对直观概念的掌握程度更好，这与学生的心理特点相符合，因此，在教学过程中，要注意加强直观教学手段，将抽象概念直观化，实现学生的感性知识向理性认知的转变。

4.2 充分利用学生的生活经验展开概念教学

调查显示学生的生活经验是前概念的一大来源。有些来源于生活的错误前概念甚至根深蒂固地存在于学生的脑子里。让学生在教学中分享自己的生活经验，教师和学生一起对这些生活经验进行充分的分析，对合理、科学的部分予以肯定并归纳总结形成概念，对错误的部分予以剖析并用批判的眼光看问题，达到从错误前概念的源头上“拨乱反正”的效果。同时，教师要注意结合生活经验，用生活化的语言、生活化的案例，深入浅出地让课堂教学贴近生活，利于学生积极主动地参与概念构建过程。

4.3 利用概念转变理论展开错误前概念的转变

概念转变理论认为，概念转变有两种类型：①“同化”，运用已有概念解释新现象；②“顺应”，为成功地理解新现象进行核心概念的重构，是根本性的转变。在教学过程中，教师要善于创设情境使学生对原有概念产生不满。调查发现学生对反射过程存在较大的误解，在教学过程中可设置“恐怖箱”环节，将一些没有危险的东西放入暗箱中让学生试探。在这个过程中学生也会发生缩手反射，但不出现疼痛，使学生认识到新现象与错误概念的冲突，从而产生对原有错误概念“先感觉到疼再缩手”的不满，进而展开概念的学习，实现概念的转变。

5 小结

综上所述，在“神经调节”这一案例中，广东省东莞市常平中学七年级学生的的错误前概念主要来源于生活经验，且抽象概念的错误率较高，直观概念的错误率较低。同时，对同一概念内容，学生的理解存在较大的差异。通过对这些调查结果进行分析，充分考虑学生的前概念基础调整教学安排，能提高课堂的效率。学生在学习生物学之前由长期的日常经验形成的前概念不一定是正确的，通过对学生的前概念进行校本调查，可以了解本校学生前概念的水平并将调查结果用于改进教学，实现教学效果的提升。