生命科学领域概念教学的实践与认识

蔡敏胜

生命科学领域的概念教学，应当深入探讨如何围绕重要的科学概念和模型来组织教学，让每节课教学的定向更准，研究的问题更集中，使学生的概念建构和科学探究协同发展，促进他们科学思维的深度发展。

一、对科学概念重建的理解

对儿童概念渐进发展过程的认识，虽然说法不一，但主要有两种。其一，不经过专门的教学，在日常生活中通过积累经验而获得的概念，称为前概念。其二，在科学课教学过程中，通过揭示概念的内涵而形成的概念，这类概念属于科学概念。这两种概念有着十分复杂的关系。有研究发现，学生形成的前科学概念由来已久、根深蒂固，有对有错。建构主义认为，前概念是儿童用以解释周围环境和世界的知识框架和基础结构。皮亚杰认为，当学习者按照自己的头脑中先前的图式来组织个人经验的时候，知识就建构了，同化或顺应也因此产生。学生的概念学习是一个概念发展过程，这一过程不可能绕开学生头脑中的前概念。学生的概念重建最好是在原有知识基础上的扩展，以建立新信息与已有知识的联系。我们的教学必须依靠学生原有的前概念，通过概念转变和重建，使学生形成更加精确的科学概念。

科学教学过程涉及许多重要的科学概念，对这些概念的学习，学生需要利用自己原有的知识，将它们发展到更深入、更抽象的层次。教师的任务就是要改变学生原有的知识结构，使学生的认知结构更加准确、抽象，从而能够有条理地说明事件和所涉及的过程。这一过程涉及修改原有知识获得新知的学习——概念重建。这是一种有意义学习，只有通过这一过程才能促进学生思维的真正发展，提升学生的科学素养。

二、概念教学的基本过程

概念重建教学是以学生的前概念为生长点，以小组合作学习、探究式学习为基本方式，以促进概念重建为根本目的的循环性学习过程。科学概念重建的基本程式如下图所示：

1．唤醒——激发阶段

教师要对教材进行活用，善用身边的资源，联系日常生活、生产实际，创设真实的问题情境，充分激发学生的兴趣。帮助和促使学生形成有价值、有意义的问题，引导他们聚焦问题后尝试作出自己的解释，使他们参与到有意义的学习任务中来，从而唤醒他们已有的前概念并及时进行诊断，为后续教学指明方向。

2．发展——探究阶段

对形成的问题，学生根据各自的已有经验或前概念，作出自己的预测或猜想，并通过小组或全班交流，讨论预测与解释，引发认知冲突。探究阶段为学生提供引出自己原有概念的机会，通过探索新现象，获得与自己原有观念不一致的经验，目的在于造成认知心理的不平衡，促使学生重建原有的概念。

在此阶段，可以组织学生以小组合作的方式学习，引导他们根据自己对现象和问题的想法进行探究，明确自己和小组的观点，进行猜想、假设或预测，设计并制定实验或操究方案，进行实验或实施调查，观察记录实验现象，收集处理数据资料，思考证据与假设和结果的关系，进行初步分析和解释，并在小组内交流和讨论。科学探究阶段的目的还在于使学生形成新的经验，以便为随后的建构与交流提供感性经验的支持。

3．重建——形成阶段

这一阶段是概念建构的重要环节。科学课中出现头重脚轻的现象往往就是忽视或淡化了这一环节。这一阶段是学生通过小组交流汇报，建构新的认识和初步形成解释的过程，同时也是使有关概念、原理或技能变得易懂、可理解和更加清楚的过程。在这个过程中，充满了学生的个人概念和认识之间、个人认识与事实证据之间、个人认识与科学概念原理之间的矛盾。经由实验解释或自我思考与探究，学生可能找到新概念的含义，知觉到旧有概念的不足，并进行前后的比照纠错。这一环节，应当引导学生通过实验、讨论、澄清和交换概念，揭示和解决冲突情境，建构新概念，并能用自己的语言进行完整的表达，形成科学概念。

4．深化——应用阶段

科学概念构建以后，要进行验证、应用、巩固，使学生的意识中形成稳定的图式，并能举一反三，这是对学生概念形成后的一种检验。在这个阶段，学生的新旧经验经过相互作用与联系得以整合，原有的认知结构经过同化与顺应得到发展，新获得的概念、过程或技能得以深化。

三、概念教学的实施策略

根据概念教学的基本过程，我们可以采取以下实施策略。

1．调查学生的前概念 科学概念重建是以学生的前概念为基础的，并且要以学生前概念为生长点，实现转变和概念重建。教师凭借经验来预设课堂往往是不可靠的，我们不能以成人的想法来代替孩子的想法，在教学中调查学生的前概念是非常关键的，我们必须唤醒和激活学生的相关知识和经验。由于前概念具有隐蔽性、复杂性和差异性，因此需要教师采用各种方法来揭示学生的前概念，做到心中有数。一般可以通过提问、访谈、问卷调查、画概念图等方式进行。

例如，在教学蚂蚁时，可以先让学生画蚂蚁，了解学生对蚂蚁身体结构的认识。学生画出各式各样的蚂蚁，结构不同，其实就是反映了学生的前概念。

2．注重前概念和科学概念的比较

一些老师虽然在了解学生前概念上花费了一定的时间，但在对学生前概念的认识和处理上还会出现忽视的现象：学生新概念建构后就把他们的前概念放在一边，表面上完成了概念建构，实际上没有深化。如教学《人体的消化器官》一课，教师让学生体验吃食物，猜测食物在人体内是怎样旅行的，把食物旅行的线路画出来并讲解，这是一种很好的了解学生前概念的方法。但引导学生通过探究学习，建构出食物在人体旅行的线路，认识了食物消化的过程之后，却没有让学生将最终建构的概念与先前的前概念进行比较，找出自己认识上的错误。

3．活用科学概念解释或解决问题

学生建构科学概念是一个渐进的过程，从最初的前概念到最后建构科学概念，是一个渐进、不断深化的过程，只有拓展活用科学概念，才能实现完全意义上的概念建构。设置一些挑战性的任务，联系生活实际，让学生运用科学概念进行解释或解决实际问题是对学生建构的科学概念的一种考验，也只有这样才能使学生习得的概念更加牢固。如教学植物茎的种类时，学生建构了匍匐、攀援、直立、缠绕茎的类型概念后，让学生寻找植物的茎并讲解是什么类型？为什么是这种类型？特别是容易混淆的攀援茎和缠绕茎，可以多提供实例，如果学生能够用学到的科学概念进行解释，就可以证明其科学概念建构的可靠性。有条件的学校还可以带领学生到户外生物园或植物密集的地方进行观察、分辨，进行拓展和延伸。

生命科学领域的内容丰富，有其独自的特点。我们不能直接将科学概念传输给学生，只能根据学生科学概念重建的规律和特点，采用适当的教学方式和教学策略，促进学生重建科学概念。

广东省东莞市松山湖中心小学(523808)

（本栏目责任编辑陈文斌）