肖 玲 吳志強 肖安慶
(1.安徽省蕪湖市教育科學(xué)研究所 安徽蕪湖 241000)
(2.安徽省蕪湖市第十二中學(xué) 安徽蕪湖 241002)
(3.廣東省深圳市鹽田高級中學(xué) 廣州深圳 518000)
本文是2016年全國教育科學(xué)規(guī)劃課題教育部青年課題“新一輪課改背景下高中生物核心素養(yǎng)的實踐研究”(課題編號為EHA160474)的研究成果。
《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出,學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展是要具備能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,學(xué)會學(xué)習(xí)是其中重要能力之一。任何一個學(xué)科知識體系中,概念是最基本的構(gòu)成因素。生物科學(xué)概念的發(fā)展不僅體現(xiàn)學(xué)科基礎(chǔ)理論的闡述,更是生物科學(xué)思維加工過程的核心。在中學(xué)生物學(xué)習(xí)中,學(xué)生對生命現(xiàn)象及其本質(zhì)規(guī)律的科學(xué)表述,是形成生物科學(xué)素養(yǎng)的必備條件,具有很強的客觀性、概括性和抽象性。因此,學(xué)生對生物學(xué)概念的自主糾錯是學(xué)會學(xué)習(xí)的重要體現(xiàn)。然而,在教學(xué)實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生頻頻出現(xiàn)概念性錯誤。教師如何幫助學(xué)生科學(xué)有效地習(xí)得概念,這是值得思考和亟待解決探討的課題。
生物學(xué)概念可以揭示學(xué)科知識的本質(zhì)和學(xué)科知識之間的聯(lián)系,具有統(tǒng)帥整個學(xué)科知識的功能,包括了生物學(xué)上重要概念、原理或方法。與事實性概念相比,生物易錯概念具有更高的迷惑性,若教師能關(guān)注易錯知識的矯正,則有利于學(xué)生形成正確的知識框架。通過對生物學(xué)易錯概念的整理、分析、解釋和對比,并構(gòu)建圖表式知識網(wǎng)絡(luò),可促進學(xué)生明確概念的內(nèi)涵和外延,幫助學(xué)生區(qū)分相似概念,歸納相關(guān)概念,并最終建立起自己的概念體系具有重要意義。
生物學(xué)概念豐富、種類繁雜,相似名詞多、區(qū)分困難,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易出現(xiàn)錯誤理解,究其原因主要有三個方面。①學(xué)生的情感因素是造成概念學(xué)習(xí)認知錯誤的原因之一,即學(xué)習(xí)概念的動機不明、興趣不強。他們認為概念的學(xué)習(xí)無需理解和內(nèi)化,通常采用消極態(tài)度,甚至是置之不理的態(tài)度來應(yīng)付了事。②學(xué)生的學(xué)習(xí)方法亟待改變。傳統(tǒng)的被動接受顯然跟不上時代發(fā)展的步伐,被動接受的概念一般都是靠死記硬背,時間久了就很有可能出現(xiàn)記憶上的錯誤。主動地探知概念的形成,如查閱科學(xué)史、實驗探究、在線交流等有助于學(xué)生對概念的科學(xué)形成和內(nèi)化。③錯誤的前概念對新概念的學(xué)習(xí)起到明顯的阻礙作用,影響了學(xué)生對新知識的同化和順應(yīng),不利于新概念的習(xí)得。這主要是由于基礎(chǔ)知識薄弱、生活經(jīng)驗總結(jié)或社會知識的傳播等導(dǎo)致某些學(xué)生已形成的前概念存在科學(xué)錯誤。
索羅斯曾提出易錯性的哲學(xué)概念,認為人們并不真正了解所處的這個世界,任何人都會犯錯,而且經(jīng)常犯錯。因此,在生物概念學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生產(chǎn)生易錯概念是正常的現(xiàn)象。這需要學(xué)生具備有經(jīng)常承認錯誤、改正錯誤的決心和勇氣,不斷地修正自己的觀點,使之貼近科學(xué)事實。
教師作為課堂的引導(dǎo)者,可以幫助學(xué)生理清錯誤概念并歸類反思。教師可以多向?qū)W生提問以促進學(xué)生反思:以前犯過這種類型的錯誤嗎?為何總在同一類型上犯錯?是知識上的原因還是認識上的原因?若是知識上的原因,則通過自主例證糾錯、同伴互糾、教師助糾來深化對相關(guān)概念的理解,通過當前糾錯,查漏補缺,杜絕此類錯誤的延續(xù),避免以后再犯錯;若是學(xué)習(xí)思想上的原因,則要改正學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)思維的嚴謹性,杜絕此類錯誤再發(fā)生。
例如,在學(xué)習(xí)“細胞外液與細胞內(nèi)液”前,有很多學(xué)生誤以為細胞液就是細胞內(nèi)的液體,包括各種細胞器、細胞質(zhì)基質(zhì)核細胞核內(nèi)的所有液體。而在學(xué)習(xí)“細胞生活的環(huán)境”一節(jié)時,將細胞內(nèi)液與細胞液概念產(chǎn)生混為一談。再接觸細胞外液后,給他們的理解造成很大麻煩。對于這些相近的概念,教師應(yīng)該有意識地引導(dǎo)學(xué)生進行總結(jié)歸納,先比較各概念的內(nèi)涵,再對各概念的成分進行例證。經(jīng)過這樣的歸類比較后,學(xué)生對相似概念自然就能很好的區(qū)分。相似的概念糾錯實例還有很多,教師可以讓學(xué)生嘗試進行歸類糾錯,從而真正將所學(xué)知識融入到自己的知識體系當中。
建設(shè)高中生物易錯概念資源庫是一個有效自主糾錯的手段。對學(xué)生作業(yè)和測試中出現(xiàn)的概念錯誤題,教師先指導(dǎo)學(xué)生通過教材查閱有關(guān)概念的描述語句、圖解,加強對概念的理解,再及時訂正,找到錯誤的原因,在反思中提高對概念的理解。學(xué)生以小組形式,將易錯概念知識點進行收集,創(chuàng)建易錯概念資源庫,最后進行組間分享。
在收集易錯概念時,教師需要提醒學(xué)生關(guān)注初始錯誤陳述、自查錯誤原因、錯誤概念糾正的策略(這里需要具備完整的分析過程)和糾錯后的反思。這些內(nèi)容可以直接記錄在練習(xí)原卷上,在每章小結(jié)時,小組進行糾錯檢查交流,并互相督促勤于翻閱,以使學(xué)生在糾錯中不斷進步和提高。有些學(xué)生認為建立專門的糾錯本更為有效。這完全可以根據(jù)具體情況而定,不必一概而論。只是在錯題收集、分析、整理、反思、再學(xué)習(xí)及遷移、對錯題進行分類評級、定期整理錯題、裝訂試卷等方面的糾錯工作必須細致入微,靈活進行,且要持之以恒。與此同時,教師可以以易錯概念診治題的形式開展糾錯訓(xùn)練或糾錯比賽,既避免了類似錯誤概念的再犯,又增加易錯概念學(xué)習(xí)的趣味性。
在學(xué)完“基因工程”一節(jié)的內(nèi)容后,學(xué)生對基因工程的整個流程都很熟練,但是對兩種工具酶的使用經(jīng)常出現(xiàn)錯誤的選擇。比如,用DNA聚合酶取代DNA連接酶可以嗎?因為兩者都可以形成磷酸二酯鍵,很多學(xué)生錯誤認為是可以替換的。深究原因,是學(xué)生對這些酶的作用對象認識不足所致。因此,有一個小組在歸納基礎(chǔ)上,收集近年高考相關(guān)試題。并展示出很多錯誤答案,在分析錯誤原因之后,他們將與DNA相關(guān)的酶,包括DNA連接酶、DNA酶、DNA解旋酶、DNA聚合酶、限制性核酸內(nèi)切酶的來源、功能和作用對象列表展示出來,在全班分享后,得到一致認可。此后,學(xué)生再遇到類似問題,很少再發(fā)生錯答的現(xiàn)象。
易錯概念資源庫是各種易錯概念的匯集。通過對易錯概念的收集、設(shè)計及資源庫構(gòu)建,使學(xué)生從學(xué)習(xí)生物伊始,會對生物概念的自主糾錯,為促進學(xué)生自主建構(gòu)知識提供主動的技術(shù)手段。對比和展示不同概念不但提高了學(xué)生的批判性思維能力,而且促進學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)及對比的能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。構(gòu)建易錯概念概念資源庫有利于學(xué)生自主糾錯活動的開展,有利于正確生物知識網(wǎng)絡(luò)的形成,有助于學(xué)生解題能力的提高及知識的遷移。此外,易錯概念資源庫的建立可幫助學(xué)生生成學(xué)習(xí)過程性資源,是一種對生物教材多樣化處理和多媒體化處理方式,也是課程資源的豐富和開發(fā)的過程。
創(chuàng)建易錯概念資源庫之后,如何高效利用這些易錯概念,成為了一個亟待解決的問題。編制概念圖是學(xué)生對易錯概念自主糾錯的又一有效手段。概念圖是對某一概念系統(tǒng)的功能及其與其他概念之間相互關(guān)系的綜合表征,這是學(xué)生理解和推論新知識的基礎(chǔ),也是構(gòu)建概念體系的關(guān)鍵。這樣不僅幫助學(xué)生將零散的知識整體化,更重要的是將各種概念的內(nèi)涵和外延進行更深入的理解,對學(xué)生自主糾錯大有裨益。
例如,在復(fù)習(xí)“細胞生活的環(huán)境”一章時,學(xué)生通過組內(nèi)互助,建立了如下概念圖(圖1),以糾正細胞內(nèi)液與細胞外液;血漿、組織液和淋巴三種細胞外液的概念及相互關(guān)系;內(nèi)環(huán)境成分間物質(zhì)交換等常見典型錯誤。
圖1 以內(nèi)環(huán)境的組成為中心構(gòu)建的概念圖
傳統(tǒng)的教學(xué)更趨向于教師構(gòu)建好概念圖并向?qū)W生展示。實踐證明,這種做法低效,甚至無效。依據(jù)構(gòu)建主義理論、概念轉(zhuǎn)變理論和元認知理論,構(gòu)建性概念圖策略是概念教學(xué)的必然結(jié)果,也是概念教學(xué)的一場意義深遠的革命。所謂構(gòu)建性概念圖策略就是以現(xiàn)有概念基礎(chǔ)為載體的科學(xué)概念體系構(gòu)建的教學(xué)策略。首先,要求學(xué)生對已知概念進行羅列,對此進行解釋和拓展;再在教師的引導(dǎo)下定向地探索更多相關(guān)概念及其聯(lián)系;最后,對構(gòu)建的概念圖進行個體與個體、小組與小組之間的交流和完善。這種概念圖的構(gòu)建在主動和互動中生成,知識體系在螺旋式的漸進中得到發(fā)展。
在復(fù)習(xí)“孟德爾的豌豆雜交實驗(一)”時,教師在課程結(jié)束前,要求學(xué)生回憶復(fù)習(xí)中涉及的概念,主要出現(xiàn)了基因、性狀和交配類型等。而對于這些概念之間的聯(lián)系,教師并沒有直接展示給學(xué)生,而是要求學(xué)生自己去思考、討論,進行自主構(gòu)建。初次嘗試,學(xué)生可能難以梳理其中的從屬關(guān)系。但是,只要在教學(xué)中經(jīng)常訓(xùn)練,學(xué)生的構(gòu)建能力要遠遠超出教師的想象。在某個班級的課堂上,集全班同學(xué)之力,最終得到一張全面的遺傳研究中概念的關(guān)系圖(圖2),并在同年級推廣。學(xué)生不僅僅在學(xué)業(yè)上得到了長足的發(fā)展,更重要的是對自主糾錯學(xué)習(xí)的自信心得到極大增強。
學(xué)習(xí)過程是認知思維活動的主動建構(gòu)過程,是通過自身原有的知識經(jīng)驗與外界環(huán)境進行交互作用,以建構(gòu)新知識的過程。無論是創(chuàng)建易錯資源庫,還是自主構(gòu)建易錯概念圖,都是為了幫助學(xué)生對概念的正確認識,避免錯誤概念的根深蒂固。因此,教師應(yīng)重視學(xué)生的概念正確的認知,通過多種教學(xué)策略引導(dǎo)學(xué)生積極主動轉(zhuǎn)變,使學(xué)生真正理解科學(xué)概念的內(nèi)涵。在反復(fù)的練習(xí)、交流中,學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)錯誤,主動糾錯,才能更好地理解和掌握生物學(xué)概念,進而形成科學(xué)的生物學(xué)概念體系。