前概念转化在初中生物学教学中的应用*

黄东姐

（泉州市教育科学研究所 福建泉州 362000）

前概念又称前科学概念，是指学生在未接触正确的科学概念前，受生活经验或其他相关学科的影响，对相关知识的浅层认识与观点，且往往是一些缺乏概括性和科学性的经验［1］。如果教师在进行概念教学时，没有认识到学生前概念的存在，没有从根本上引导学生对前概念的调整与转化，将影响概念教学的质量与效果［2］。

本文以人教版初中8年级下册“基因控制生物的性状”一节为例，阐述前概念转化教学中如何引导学生暴露前概念，使其认识到前概念的不合理性，从而接受并构建新的科学概念。本节课例中，要求学生透彻理解的科学概念包括：遗传、变异、性状、相对性状、基因控制性状。

1 “遗传和变异”的概念教学

1.1 开门见山，导出课例问题 教师从课前布置的任务（回家认真观察父母的外貌特征，并与自己进行比较）直接导入课题，想一想自己有哪些特征像母亲，哪些特征像父亲，哪些特征与父母都不像？为什么会与父母既像又不像？什么是遗传和变异？在轻松融洽的教学气氛下，请学生阐述对遗传和变异概念的认识。学生受生活经历的影响，在回答问题时暴露了前概念：遗传指的是亲代将某些特征传递给子代的过程，而变异指的是亲代传递给子代的特征在亲子间出现了差异。

1.2 制造矛盾，引起认知冲突 教师展示资料，启动学生讨论活动：教材第24 页图7～图10 所示一只母猫所生的一窝小猫，它们彼此之间各有相同和不同的特征。这是为什么？教师引导学生仔细推敲资料内容所含的信息，分析亲子间的关系及子代个体间的关系。学生发现小猫之间也有不同的特征，这与学生已有的对变异的理解产生了冲突。

通过教师创造的“矛盾事件”、学生间的讨论交流，学生意识到自己想法的不足，并萌发一些新的猜想，引发了其对概念的认知冲突。亲子之间及子代个体之间，可能存在相似的特征，表明这些特征可以从亲代传递给子代；变异的现象也出现在不同的子代个体之间。

1.3 乘胜追击，完善科学概念 经讨论，学生认识到自己原有的认知的不合理性，教师进一步引导学生分析解决问题：我国民间有这样的说法，“种瓜得瓜，种豆得豆”“一母生九子，连娘十不同”，为什么有这样的说法？最后学生应用习得相关概念：遗传是指亲子间的相似性，遗传的过程中伴随着变异，变异不只是指亲子间还包括同亲个体间的差异。遗传和变异现象是普遍存在的。

当学生对自己的前概念产生质疑时，教师应乘胜追击，提供相应的情境，引导学生迁移运用知识，解除疑惑，引导深化，并构建正确的科学概念，从而实现前概念向科学概念的彻底转化。

2 “性状和相对性状”的概念教学

2.1 设计活动，激发研究兴趣 教师展示双胞胎图片并抛出问题：生活中，要更详细地认识人们的特征，应从哪些方面入手？如何比较生物之间的差异？创设学生活动：比较个体间差异，请学生在彼此帮助下，确认自己的几种性状。教师引导学生思考：什么是生物的性状？什么是相对性状？学生通过观察、讨论，对生物的性状产生了研究兴趣，并说出了自己的认知：性状指生物的外表形态特征，相对性状是生物之间差异的性状。

2.2 创造情境，引发质疑猜想 教师展示生物的其他性状，例如人的血型、习惯用左手还是右手写字、卫生蜂和非卫生蜂的实例，使学生产生质疑：这些生理和行为也是生物的性状吗？每一种性状都有相对性状吗？相对性状是界定于同种生物之间的比较吗？教师提供资料：小麦植株存在着抗锈病与不抗病的品种，有抗倒伏与易倒伏的品种等。资料提供了证据，学生进一步确认自己的猜想，对于相关概念的认知也逐渐明晰。

2.3 迁移知识，构建科学概念 请学生列举动物和植物有关相对性状的其他实例。教师出示具体实例，引发学生思考、判断并说出理由：每个生物体都会有许多种不同的性状，生物的性状都是肉眼可以观察的特征吗？绵羊的卷毛和山羊的直毛是一对相对性状吗？小明的A 型血和小丽的B 型血是一对相对性状吗？通过知识的迁移运用，学生对性状与相对性状这2 个概念的理解更加深刻，性状不仅指生物体的形态结构，还包括生理和行为等特征。相对性状必须界定于同种生物同一性状的不同表现形式。

3 “基因控制性状”的概念教学

3.1 简单设问，激发探索欲望 结合前面知识，教师直接设问：生物体所表现的各种性状是由什么控制的？学生根据已有的生活经验，给出了相应的答案：基因控制生物的性状。教师进一步追问：怎么知道是基因控制了生物的性状？此时，学生议论并翻阅教材，这些行为都暴露了学生对这部分知识的认知相对不足。

3.2 分析资料，提出初步判断 教师指导学生阅读教材第27 页资料“转基因鼠的启示”，引导小组讨论以下问题：实验中的关键步骤是什么？在这项研究中，被研究的性状是什么？什么基因控制这个性状？转基因超级鼠的获得，说明性状和基因之间是什么关系？由此推论，在生物传种接代过程中，传下去的是性状还是控制性状的基因？

教师与学生一起分析资料，层层剥离，使学生认识到大鼠生长激素基因发挥作用，是导致转基因超级鼠的个头比普通小鼠较大的原因。学生提出初步判断：性状的表现与基因有关。

3.3 提供事实，理解重要概念“基因控制了生物的性状”这个概念较为抽象，初中生并没有接触过“基因是怎样控制生物的性状”的相关知识。教师可通过播放视频提供事实：人的白化病、镰刀形红细胞贫血症形成的原因。引导学生分析归纳出：人的白化症状、红细胞镰刀型是由于控制相关性状的基因异常引起的。由此，学生更深刻地理解了“基因控制了生物的性状”，并顺利构建相关概念。

4 教学反思与启示

本节课例，教师通过创设轻松的学习情境，引导学生充分展现和暴露前概念，利用分析资料，制造矛盾，引起学生认知冲突，让学生感到前概念的不合理性并产生质疑，最后通过提供事实、随堂练习等，让学生进行知识迁移，并主动习得科学概念。这节课，既让学生的科学思维和知识迁移能力得到锻炼，也让学生建立在主动探索科学知识的基础上，达成对科学概念的理解，实现从前概念向科学概念的实质性转化。

美国认知心理学家奥苏贝尔提出影响学生学习新知识的主要因素是学生已有的经验。因此，在科学概念教学中，关注学生的前概念显得至关重要。教师了解学生对相关概念的原有认知结构，教学目标才更具有针对性。通过课堂教学，学生能完善与修正自己的前概念，能运用科学思维理解科学概念，能运用所学知识解释相关生物学现象，这将极大提高概念教学的质量与效果。

总之，科学概念的深度学习离不开教师充分了解学生的前概念并使之有效转化。教师合理利用学生的前概念，使之成为学习科学概念的助推器而不是拦路虎。