生命科学概念建构例谈

张陈江

建构主义教学理论产生于建构主义心理学。建构主义心理学认为：知识在一定程度上能被传播，但传播的知识只有在它被重新构造之后，即得到解释并且与学习者的已有知识联系起来，在各种情况下才变得可用。哈佛大学教授蘭本达也认为：“儿童的探究与科学家的探究有基本的相似之处，也有重要的区别。”虽然在证据意识、思维发展水平、建构平台宽度和探究的理性程度上与科学家有较大的差距，但是概念建构的途径还是与成人和科学家基本一致的。在物理学、化学领域，亲手操作是适合于学生的学习方法，但是在生命科学领域却较为困难。因此在探究生命体特征时，可以选择讨论参与来替代实物观察。

比如，2011年全国科学教育年会上，张晓萍老师在《运动与呼吸》一课中，借助图片与视频，带着学生一步一步地走在寻找真相的路上，从中清晰地看到了学生关于呼吸和呼吸器官概念的建立过程。

加工“前概念”

在课的开始，老师问学生什么是呼吸。学生的回答五花八门。于是，老师让学生体验呼吸。在体验的基础上，老师开始切入正题——考考你们，刚刚的这口气到了人体的哪些地方？它最后又到了哪里？

看看孩子们的回答——

生：它进入了人体各个部位。

生：它先到了肺，还有那个右心房和左心房。

生：还经过了血管。

生：我在一部电视上看到过。他们说的都不够全面，其实人呼进去的空气是黏在血液上的，然后进入人体里，循环一圈后又从鼻子里呼出。

生：先是从那个气管（学生用手指着自己的脖子部位），然后到肺，之后再到心脏，然后越来越往下，又回来一圈。

生：我觉得空气进入人体之后，它会由这里的一条气管，然后快要到肺的时候，气管就会变成支气管，变成两条，进入两个肺。肺中有肺泡，它处理空气，输入心脏。心脏它会再把空气进行加工输入血液。

学生对呼吸时气体经过身体哪些器官的认识是模糊的。但学生所说出的这些可爱的想法正是他们的真实生活经验。在这个年龄阶段，他们所能认识到的仅仅是这么多。即使有个学生说出了“空气进入人体之后，它会由这里的一条气管，然后快要到肺的时候，气管就会变成支气管，变成两条，进入两个肺;肺中有肺泡，它处理空气，输入心脏;心脏它会再把空气进行加工输入血液。”这样看似正确的解释，那也只不过是他把课外书上获取的信息在课堂上重现了一下而已。这些或对或错、或幼稚或可笑的回答，是学生对呼吸现象的认识现状。学生暴露出了他们的“前概念”，老师就可以因势利导，开始想办法对这些前概念进行加工了。

辅以图示，组织指导

究竟学生的想法是不是正确，是不是准确？学生自己可拿不准。在这个前概念和科学概念碰撞的关键时刻，老师的组织和指导作用开始发挥出来。

师：我们来认识一张人体的呼吸器官图。（出示PPT）

生：鼻腔、咽、喉、气管、支气管、肺（师生齐读，并跟着老师按顺序指自己身上的呼吸器官）

师：看着这张图，你能想象的出来：空气，我们刚刚吸进去的这口气，它进出人体的一个路线是怎么样的？

生：它先呼到鼻腔（教师纠正：吸到），吸到鼻腔，然后再经过咽、喉、气管，然后由支气管分配到两个肺里面。

师：排出体外的路线是怎样的？

生：空气是先到左心房，然后右心房是呼出二氧化碳，再沿着刚刚进来的路线出去。就是到支气管、气管、喉、咽，然后再到鼻腔。

教师出示的图对学生原有的认识造成了冲击，这个图在建立科学概念的过程中起到了一个参照的作用，让学生将自己的认识放在这个图面前进行比较，发现自己哪些地方的认识还不够准确。教师引领着学生自觉地将自己的科学前概念进行矫正：人体的哪些器官参与到了呼吸的活动过程中，人吸进的气体到底经过了身体内的哪些器官。由于有了图的辅助，学生就可以主动地改变原先不够准确的想法了。

动画演示，形成概念

如果说静态的图，为学生修正科学概念起到了纠错的作用。那么要建立起正确的概念，视频动画的模拟则更形象地将学生的认识引向事实。

师：我们来看一个动画，是不是如我们刚刚两位同学所说的。（播放动画）

师：看清楚了吗？空气从鼻腔进入，到咽、喉、气管、支气管，然后到达肺。在肺里进行气体交换，又通过了支气管、气管、咽、喉排出了体外。这就是我们人呼吸的一个过程。

这个动画制作得很形象。不但揭示了气体在人体内的运动方向，而且展示出气体在体内的交换。用不同颜色的颗粒来表示吸进去的气体和呼出去的气体是不完全相同的。学生对呼吸器官和呼吸过程的认识就逐渐清晰起来了。

科学课的任务就是将学生原本不准确或者不正确的认识修正为正确、准确的概念。在“不知”与“知”之间，其实并不是那么简单的一步到位。教师需要及时捕捉儿童对现象观察时产生的反应，分析概念认识的冲突状况，根据儿童的实际需要提供由浅入深、由表及里的材料搭建支架，让儿童能循序渐进的建构起新的学习经验。

（作者单位：江苏省苏州工业园区东沙湖学校）