首页 -> 2006年第8期

学生前概念及其对生物教学的启示

作者:赵法茂




  前概念是学生在系统地学习科学知识之前,头脑中对该知识所形成的想法。也就是说,学生对自然现象的认识早在他们进入学校接受正规科学课程的学习前就已存在了,并在这些认识的基础上形成了他们自己的思维体系。在某种程度上,这些认识与学生要进行学习的科学知识密切相关。前概念对知识的学习有有利的一面,也有不利的一面。在生物教学中,正确认识前概念形成的原因,合理利用学生正确的前概念来同化新知识,建构知识的新体系,同时充分估计到错误的前概念在教学中的干扰作用,找出消除这种干扰的方法,这对于改善生物教学质量,提高课堂教学效率,无疑将会产生积极的作用。
  
  一、学生前概念的特点
  
  1.生活性
  形成学生前概念的基础是直接经验,学生对各种科学问题的看法早在他们很小的时候就已经形成了,这些前概念大都来源于儿童亲身的生活经历,而这种经历会使他们在理解科学问题的基础上建立起自己的观念。例如“把植物的地下部分都叫做根,把复叶的小叶当作叶,把蝙蝠当作鸟,把鲸和海豚当作鱼”等等。这些看法通常与科学家的看法不同,但却符合学生的认知规律,从学生的角度来看,这些看法是合乎情理,且很有用的。
  
  2.自发性
  前概念是学生宝贵的精神财富,曾被成功地运用过,是儿童在现实生活中认识事物的一个有价值的工具。因此,我们应该清楚,学生的前概念不是先天固有的,也不是学生凭空臆造的,它是学生在长期的生活实践中,通过个体与环境的接触,逐步形成了自己对生物现象和生命活动规律的独特看法,并内化为自己的思维模式和行为规则。
  
  3.特异性
  根据波兰尼的缄默知识理论,任何判断都是发生在某个隐性的“阐释框架”内,每一种阐释框架即代表一种看待事物的方式;不同的阐释框架本身是不可比的,是相互之间不可通约的。由此,不同的人在认识同一个对象客体时,会得出不同的看法。这种阐释框架往往被缄默地使用着,带有独特的个人性质,因此波兰尼把由缄默的认识所表征的知识称之为个人的知识。[1]由于每个学生的生活环境、活动范围、认知方式等的差异,对同一事物的认识、感受也不会完全相同,这就决定了学生的前概念是因人而异的。因此,在教学中我们经常会看到不同的学生对同一现象的解释是不同的,这是因为不同的学生会以不同的方式内化外部经验来建构他们的思维体系。
  
  4.顽固性
  学生的前概念虽然大多是错误的、片面的,偏离了科学思想。但含有自己对生命自然界的先入为主的印象,又是自己切身体验到的东西,同时学生又要凭借这种原始的前知识来认识世界,而且也能成功地解释某些特殊生命现象。因此,学生往往对自己的这些前概念深信不疑,并试图将其迁移到对新环境、新现象的解释中去,因而这种前概念具有很强的顽固性,不可能通过教学中将科学概念硬性灌输给学生就能一劳永逸地形成新的思维框架和新的认知结构。
  
  二、学生前概念对教学的启示
  
  1.激发认知冲突
  心理学研究表明,一般情况下人们需要维持自己的观点或信念的一致,以保持心理平衡。倘若在某种新的情境中,出现了与人们的原有观点或信念不一致的地方,人们就要力求通过改变自己的观念或行为,以达到认知协调。[2]学生在学习生物学之前,头脑中已经具备了一种原始的认知结构,在学习生物学时,他总是试图以这种原始的前知识来建构他对新知识的理解,当遇到不能解释的新现象时,就出现了认知冲突。所谓认知冲突,就是学生的原有知识经验与新的学习任务之间无法包容的矛盾。比如,按照前概念,学生无法解释藕是茎,榕树的支柱根是根等现象。因此,教师要帮助学生建构科学概念,关键就在于通过“出乎意料的实验现象、生动有趣的故事情节、暗藏‘陷阱’的计算结果、巧妙设计的启发问题、精心策划的课堂讨论、司空见惯的日常事例”等设法激起学生的认知冲突,把学生引入“山重水复疑无路”的“愤悱”状态,以“疑”来动摇顽固的前概念。只有当学生的前概念与新现象、新知识发生剧烈冲突,进而引起学生生疑、析疑和释疑的深刻的思索过程,才有可能促使学生放弃他曾深信不疑的观念,接受一种全新的观念,实现由前科学概念到科学概念的转换。
  
  2.回归儿童的生活世界
  学生前概念的特点告诉我们,学生原有的观念和思维方式是在生活实践中形成的,前概念来源于他们的直接经验。因此,让学生在生活实践中修正错误想法是帮助他们获取知识的最好途径,也更符合学生的认知规律。教育只有回到生活世界中,学生所掌握的科学知识才可能是生动的、鲜活的、流动着的,科学知识的生命力才真正被挖掘了出来,也才能体现教育的真谛。学生的个人知识、直接经验、生活世界是一种宝贵的教学资源。学生作为一支活生生的力量,带着自己的知识、经验、思考、灵感、兴致参与课堂教学,成为课堂教学不可分割的一部分。教师应充分利用这些资源,通过观察现象、演示实验、实验操作、自主探究、社会调查等来扩展学生的感官经验,积极创设实践和实验的机会,引导学生建立科学概念;充分利用生活实际问题启发学生思考,拉近科学世界与生活世界的距离。一些学生的前概念是模糊的、片面的,通过观察和实验很容易使学生认识到问题的本质,克服看问题的片面性,且这种亲自动手和亲眼所见的实验容易使学生信服,从而修正他们已成定势的思维体系。例如,有的学生认为“菊花是一朵花”,认为“像桃、梨、苹果等多汁、多肉、可食的是果实,而小麦、玉米不是果实是种子”。如果奢望把正确的概念告诉学生就会消解学生的错误观念是不现实的,最好的办法就是让学生亲自观察菊花,解剖桃子和小麦,再配合相关知识的讲解,事实对于学生来说最有说服力。
  
  3.使学生对知识形成深层理解
  对知识形成深层理解,这是建构性学习的核心目标。“为理解而学习”是建构主义的一条重要信念。正确的知识体系是建立在对知识的更深层次的理解上的。因此,知识的学习也应从简单的感性经验上升到切入某个知识或一门学科的核心思想,并能运用这些知识解决具有一定复杂性的变式问题。学生所掌握的知识的准确性与其在头脑中存储知识的多少是分不开的,换言之,与个体所掌握知识的“丰度”和“精度”密切相关。按照建构主义学习理论,科学知识的建构是通过新旧知识经验的相互作用而完成的,即主体将其所获得的新知识与已有知识经验建立起非人为的和实质性的联系。一般地说,个人的经验背景和知识储量“丰度”越大,他对事物认识的深度和广度也就越大。学生要把握概念的实质,达到对知识的深层理解,就必须具有一定的背景知识经验做基础,这样才能同化新概念。因此,在教学过程中,教师必须正确看待学生的前概念并充分利用之,而不应把学生的这种前概念看成一种思维“垃圾”予以拒斥,有时,这种前知识可以起“先行组织者”的作用,把新知识与学习者的原有认知结构联系起来,使之在原有经验的基础上“生长”出新知识。例如“植物的茎都生长在地上”的前概念,极大地影响着学生对马铃薯、荸荠、洋葱、藕等也是茎的认识。如果学生理解了凡是茎,都具有“节和节间,节上有鳞片叶,叶腋里有侧芽,顶端有顶芽”的本质特征,那么关于茎的科学概念便建立起来了。
  
  4.倡导合作学习
  建构主义学习理论认为:每个学习者都有自己的经验世界,个体根据自己的经验所建构的对外部世界的理解是不同的,也存在着局限性。“如果不加强个体间的交流与合作,这种见解很容易陷入‘盲人摸象’的片面性悲剧之中。”[3]此外,学生在日常生活中形成的许多前概念或错误的观点十分顽固,让学生个别或孤立地开展学习活动,难以使其错误观念发生转变。教师也不能一味地用自己所谓的正确的观点来全面否定学生的思想或观念。而小组形式的“合作学习”有利于学生正确地理解知识。所谓合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互助性学习。在师一生之间、生一生之间的交流互动中,面对各种不同的观点,学习者要学会理清和表达自己的见解,学会聆听、理解他人的想法,学会相互接纳、赞赏、争辩、互助,他们要不断地对自己和别人的看法进行反思和批判。通过合作,学习者可以看到问题的不同侧面和解决途径,看到各种不同的理解和思路,有利于学生从表达自己的观点与结论,反驳他人的观点与结论的过程中转变原来不正确的看法,重构新观念。而教师要耐心聆听他们的发言,洞察他们的想法的由来,弄清楚学生观念世界中的扭曲所在,而后再提供相应的“变式”练习,揭示概念的本质,让学生通过“同化、顺应”机制,建构新知识的意义。例如,在讲解“鸟纲”时,在引导学生讨论的基础上,向学生指出:会飞并不是鸟的本质特征,并举出昆虫、蝙蝠、鼯鼠等“变式”让学生辨别,以建立科学、正确的概念。
  
  参考文献
  [1] 夏正江.知识的性质与教学.华东师范大学学报(教科版),2000(4):82-93.
  [2] 邵瑞珍.教育心理学(修订本).上海:上海教育出版社,1997.
  [3] 李森,于泽元.对探究教学几个理论问题的认识.教育研究,2002(2):83-88.
  (责任编辑 孙晓雯)