首页 -> 2006年第4期
生物学概念的现代教学设计探讨
作者：肖帮裕
现代教学设计强调四个关键部分：一是学生学习结果；二是构成学科知识基础的关键性内容、主要概念和基本理解力；三是保证良好行为表现的主要过程和技能；四是用于衡量标准规定的行为表现的良好评价体系。
从以上现代教学设计的概要中，在此仅作两点说明，一是在生物学教学设计中我们需要考虑“知”与“做”的平衡问题。现在生物学新课程标准用动词表述一系列对“知”与“做”的要求。但在现实的教学实践中教师对这两种关系的理解仍然是模糊的。也就是说，通常未能区分哪些标准是要求内容理解，哪些要求过程展示，或是两者结合。当代认知心理学的研究结果认为，个体知识的建构通过两种形式的表征和贮存，所有陈述性知识（即“知”的知识）都以命题网络表征和贮存，所有程序性知识（即“做”的知识）都以产生式表征和贮存。这阐明了知识与技能性质之间的关系，为我们的教学设计与教学实践工作提供了心理学依据。二是在设计概要中所提到的基本理解。基本理解是指从事实基础上发展而来的主要原则和概括性原理。之所以是基本的，是它们在生物学学科中有更深层的寓意，是可随时间、跨文化进行迁移的“重要思想”。因此，基本理解是根本性的观念，学生正是在此基础上不断建构概念的深度和实现对概念的理解的。基本理解就是“深层理解”。在生物学教学实践中，要使学生达到领悟和深层理解发展的关键，是要使他们积极参与学习活动，主动进行行为表现。布鲁纳（１９７３）认为：一个人如果能够理解一些事物，他就能够“超越所给信息”。珀金斯（１９９２）提供了一个“理解行为”的范例，其中不仅展示了知识，还显示了运用该知识的能力。学生不同理解行为的表现有，解释、例证、应用、验证、比较与对比、情境化、基本认识。
二、生物学概念学习结果的行为类型设计
生物学概念知识的学习结果的行为类型，包含了“知”与“做”的平衡问题。因此，在教学设计过程中，教师应运用现代教学设计的理论与技术，解决好这一问题，避免学生产生“概念就是死记硬背”的现象。概念则是“知”与“能”的基本知识体系。
１．生物学概念含义的分析
（１）概念名称
生物学概念的名称，是指代表生物世界中同类的“事”或“物”。例如，“生态系统”、“光合作用”、“昆虫”、“生殖”是概念名称。这些概念名称代表了彼此共同理解的意义，形成了明确的概念。
（２）概念例证
生物学概念的名称是用符号代表了同类的事物，而同类事物中的个别事或物便是概念的例证。例如“被子植物”这个概念的例证是苹果树、桂花树、梨树、小麦、花生、油菜，等等。它们同属于被子植物这一类，称为正例。不属于这一类的事物叫反例，例如松树、蕨（因为它们不属于被子植物）。由此类推，鲫鱼、青蛙、家鸽是“脊椎动物”这是概念的正例，蜜蜂、蚯蚓、草履虫是该概念的反例。
（３）概念属性
指关键特征或标准属性。是生物学概念的一切正例的共同本质属性。例如，胎生和哺乳是哺乳动物的共同本质属性。这些属性是形成概念的关键。
（４）概念定义
指同类事物共同本质属性的概括。它反映客观事物的一般的、本质的特征。如“共栖是指两种都能独立生存的生物以一定的关系生活在一起的现象。”这就是共栖概念的定义。“脊椎动物是身体背部具有由脊椎骨组成的脊柱的动物。”这是脊椎动物的定义。
生物学概念学习意味着学生能辨别同一类事物的共同本质属性与非本质属性。例如，鸟的本质属性是长羽毛，而“能飞”是非本质属性。概念学习具有概念形成和概念同化的学习形式。因此，教学活动的设计应根据概念学习方式的不同，为学生的学习提供更有效的学习活动。
２．生物学概念检测（获得）的标志
生物学概念学习结果的行为类型，表现在学生“能知什么”与“能做什么”，并能建构生物学概念的知识体系。这就标志着学生对生物学概念的获得。
（１）理解生物学概念的意义，对事物进行分类
当学生知道一个生物学概念时，他至少能做以下四件事：
①看到概念事例时能说出这个概念。例如，看到虎豹熊等动物时，能说：“它们都是哺乳动物。”
②能说出该概念的特征。例如，“哺乳动物是一种胎生和哺乳的动物。”
③能够选择正例和反例。例如，“鲸和河马都是哺乳动物，而海豚和老鹰不属于哺乳动物。”
④能较好地解决包括了该概念的问题。例如，“家养的哺乳动物能到野外生存吗？”
（２）绘制生物学概念图，建构知识结构
概念图是一种知识结构的表现方式。学生能绘制某一单元或章的概念图，可以了解他们掌握知识的水平，即原有认知结构的状态，有助于教师有的放矢地设计教学，有助于教师确定教学起点。教学中应帮助学生学会绘制概念图。
绘制生物学概念图，首先从总的概念出发，逐步展开，显示出大概念是如何被分解成一个个小概念的。这样整理之后，各个概念之间的关系就更清晰易懂了。其次，概念图是由写在圆圈中的概念（通常是名词）和连接它们的联系词构成的。最具概括性的概念常常位于图的顶端，越往下，概念的范围就越小。写在两个圆圈连线上的连接词通常用来描述两者之间的关系。一般要求在从上向下把概念－连接词－概念连起来时，读上去应该就像一个句子。第三，有些概念图还会用连接词来连接位于不同分支上的两个概念。这称为交叉连接。交叉连接显示了概念之间更为复杂的内在联系。
三、生物学概念教学策略的设计
关于概念学习，当代认知心理学主要提出了两种学习模式：概念形成和概念同化。这两种学习模式的教学理论都有成功的实践支持，对概念教学具有重要的指导意义。因此，在生物学概念教学中可采取的方法和策略，也是多种多样的。本文仅就以下三方面作扼要的探讨。
１．关注概念学习的行为目标设计
教学目标是预期的学习结果，教师在对有关某个生物学概念的行为目标进行设计时，一定要考虑到概念学习结果的检查方法。检查学生是否掌握了生物学概念的最好办法——区分正例和反例的能力。因为，懂得一个概念，指能对事物进行分类。只有当学生能从各种举例中挑选出正反例时，就证明了他拥有了对该事物进行分类的知识。
２．运用概念转变理论，提高概念学习的有效性
概念转变理论是试图理解和解释那些先前概念是如何转变为科学概念的理论。在生物学教学中，有关学生先前的生物学错误概念有各种各样的表现。例如，呼吸作用在肺进行；呼吸作用即是将氧转化为二氧化碳；呼吸作用等于呼吸等等错误的概念。这些错误概念会影响学生个体对新概念的接受。
“为转变概念而教”，是近来国际上流行的一个口号。美国学者修森提出了为转变概念而教的指导原则，其中有两条原则操作性较强。［１］
一是学生和教师的观念要明确地成为课堂话语的一部分。也就是说，教师要让学生在课堂上有表达自己观点的机会，使学生的观点明确地成为教学的一部分。学生的观点应当与教师的观点同样地被考虑，使学生有机会选择不同的观点，其选择的依据不是以谁说的为准，而是以每一种观点所具有的解释力为准。
二是降低或提高概念的地位。概念的地位有不同的方面，首要的是概念的可理解性。例如，“呼吸作用”这个概念的意思是什么？有什么意义？人们能表述它吗？其次要考虑的是概念的合理性和有效性。当一个可理解的概念被认为是真实的，或与已被人们接受的其他概念协调或一致时，这个概念就会被认为是具有合理性的。当这个概念有某种效用，或解决了在其他情况下不能解决的问题或揭示了新的可能性、方向或观念时，它就会被认为是具有有效性的。一个概念符合以上的条件越多，这个概念的地位越高。
在教学活动过程中，降低学生个体的经验背景中错误概念的地位，提高科学概念的地位，是教师不可忽视的一项重要的教学任务。教师在教学设计时和教学活动的过程中，应对当前学习的科学概念，多举例说明，把这些概念用到不同的情境中，以不同的方式让学生思考，让学生讨论交流他们的观点，使其对原有错误概念与新的科学概念之间进行判断，达到对科学概念正确地理解。因此，设计成问题与学生互动的课堂，将会有效地提高概念学习的效果。
３．运用概念图策略，提高学生对概念知识组织和表征的能力
概念图是组织和表征知识的工具。在教学中，要帮助学生有效地运用概念图策略——学会绘制概念图，形成认知结构。学生在绘制概念图的过程中，不仅对于概念及概念之间关系产生有意义的理解，而且需要元认知分析能力、个人意义的认知和学习过程的积极参与，才能把新的知识整合到自身的信息储备中，形成具有个人知识意义的建构，达到知识迁移能力的形成。
参考文献
［１］ 刘恩山主编．中学生物学教学论．北京：高等教育出版社，２００３．
（责任编辑孙晓雯）