例談基于初中科學(xué)迷思概念轉(zhuǎn)變的復(fù)習(xí)策略

薛仕靜

摘 要：種群、生物群落、生態(tài)系統(tǒng)是初中科學(xué)教學(xué)的重難點概念。通過對該內(nèi)容的兩節(jié)復(fù)習(xí)課的對比研究，總結(jié)歸納了“利用實例敘述，暴露迷思概念；形成認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望；解決認(rèn)知沖突，建構(gòu)科學(xué)概念；加強(qiáng)概念辨析，突出概念本質(zhì)；建構(gòu)多元模型，促進(jìn)概念理解”的概念轉(zhuǎn)變策略，以化解這一復(fù)習(xí)難點。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；迷思概念；概念轉(zhuǎn)變；復(fù)習(xí)策略

迷思概念（misconceptions）是指和現(xiàn)在的學(xué)科概念不同的概念。 教學(xué)中把頭腦中存在的與科學(xué)概念不一致的認(rèn)識叫作“迷思概念”。對于兒童來說，學(xué)習(xí)的最佳方法是在建構(gòu)基于原有基礎(chǔ)知識的環(huán)境中學(xué)習(xí)，如果教學(xué)沒有包含學(xué)生的已有知識，那么學(xué)生學(xué)到的知識僅夠其通過考試，而在課堂之外，持有的依然是迷思概念[1]。

種群、生物群落、生態(tài)系統(tǒng)是三個相互密切關(guān)聯(lián)而又有本質(zhì)區(qū)別的重要概念。由于受迷思概念的干擾，同時它們也是初中科學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中的疑難概念，為此，筆者開展了《種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)》的專題復(fù)習(xí)研討：由區(qū)內(nèi)的同一位教師上了兩節(jié)同課異構(gòu)的復(fù)習(xí)課，第一節(jié)是常態(tài)課，第二節(jié)是基于第一節(jié)常態(tài)課的教學(xué)診斷而改進(jìn)的研討課，試圖通過對這兩節(jié)課的對比研究，尋找迷思概念轉(zhuǎn)變的復(fù)習(xí)策略，以化解這一教學(xué)難點。

一、兩節(jié)復(fù)習(xí)課的教學(xué)案例

（一）第一節(jié)課：常態(tài)課

本節(jié)課主要的復(fù)習(xí)過程如下。

活動1：你能講講圖1魚缸中有哪些與本節(jié)復(fù)習(xí)課有關(guān)的知識嗎？

學(xué)生斷斷續(xù)續(xù)地說出了與本節(jié)復(fù)習(xí)課有關(guān)的種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈和食物網(wǎng)等知識，而當(dāng)學(xué)生順利地說出“種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)”概念時，教師的欣慰之情溢于言表。

活動2：你能概括種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)之間的區(qū)別和聯(lián)系嗎？

在教師引導(dǎo)下，學(xué)生指出了這三個概念的關(guān)鍵詞分別是：同種生物、所有的生物、所有生物及其無機(jī)環(huán)境。并用圖2所示的概念圖表示這三個概念間的聯(lián)系。

這也許是學(xué)生通過閱讀復(fù)習(xí)用書而得到的答案，教師相當(dāng)滿意。

緊接著教師布置學(xué)生做了這樣的一道課堂檢測題： 溫州江心嶼是國家4A級旅游風(fēng)景區(qū)，島上有榕樹、樟樹、蕨類植物、水生植物及其他多種生物。江心嶼上所有生物構(gòu)成（ ）

A.種群 B.群落 C.生態(tài)系統(tǒng) D.植被

檢測的結(jié)果出人意料，答題情況如表1。

一道看似簡單的習(xí)題為什么會有這么高的出錯率？理解“種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)”這三個概念究竟為什么如此之難？仔細(xì)分析，原因主要有如下三點。

第一，在科學(xué)上，有許多表面看上去十分相似的概念卻存在著較大差異，如“種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)”三個概念。學(xué)生往往只看到這些概念之間相似的一面，而看不到它們差異的一面。這樣，先前學(xué)習(xí)某個概念時形成的觀念就極容易帶到后繼相關(guān)概念的學(xué)習(xí)中，從而給新概念的學(xué)習(xí)造成不良的影響。先后學(xué)習(xí)的兩個概念越相似，先前學(xué)習(xí)概念時形成的觀念對后繼概念的學(xué)習(xí)影響就越大[2]11。

第二，概念是用語詞來表達(dá)的，但在不少情況下，語詞含義的豐富性，以及生活用語意義的模糊性，會對學(xué)生建構(gòu)具有特定含義的科學(xué)概念造成干擾[2]12。如種群概念中的關(guān)鍵詞

——“同種生物”、群落概念中的關(guān)鍵詞——“所有生物”會受生活用語意義的模糊性干擾，由此形成了迷思概念。

第三，該節(jié)復(fù)習(xí)課教師課堂上只滿足于個別學(xué)生的正確答案，未能暴露學(xué)生的“迷思概念”，自然談不上迷思概念有效轉(zhuǎn)變和科學(xué)概念形成了。

（二） 第二節(jié)課：基于第一節(jié)常態(tài)課的教學(xué)診斷而改進(jìn)后的研討課

基于第一節(jié)課的反思，第二節(jié)課無論是在活動設(shè)計，還是在師生對話上都有了很大的變化，具體教學(xué)過程如下。

活動1：請你結(jié)合圖1所示的魚缸，說說什么是種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)？

由于本活動改為要求學(xué)生結(jié)合實例進(jìn)行說明，就避免了學(xué)生類似第一節(jié)課那樣機(jī)械地“背”概念。顯然，課堂活躍了，學(xué)生的認(rèn)知沖突也多了，有的說“魚缸中所有魚類可稱為種群”；有的說“魚缸中所有的魚類是一個群落”；還有的說“魚缸中所有的魚類既不是種群，也不是群落”……此時教師乘機(jī)讓學(xué)生展開辯論，概念也就越辯越明晰了。

活動2：請用不同的概念圖來表示種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)三者間的關(guān)系，并說明理由。

由于本活動要求、鼓勵學(xué)生用不同的概念圖來表示，開闊了學(xué)生的思維，學(xué)生畫出了各種各樣的概念圖，歸納起來大致有如圖3所示四種。

在學(xué)生結(jié)合概念圖辨析各個概念間的異同之后，教師再引導(dǎo)學(xué)生比較各概念圖的優(yōu)劣，于是學(xué)生紛紛各抒己見。有的說“第一種和第二種簡潔明了”；有的說“第三種美觀但不夠明了”；也有的說“第四種概念圖直觀，內(nèi)涵豐富，如圖中不同顏色還表示了不同的概念”。

改進(jìn)后的復(fù)習(xí)效果如何？我們還是用第一節(jié)課那道選擇題進(jìn)行測評（第一節(jié)課和第二節(jié)課上課班級的學(xué)生該學(xué)科成績極其接近），答題情況如表2所示。

二、兩節(jié)復(fù)習(xí)課的對比反思

顯然，第二節(jié)課關(guān)于這幾個概念的復(fù)習(xí)效果明顯優(yōu)于第一節(jié)課，這說明第二節(jié)課的教學(xué)改進(jìn)是有效的！從改變的教學(xué)過程看，第二節(jié)課教師至少運用了如下的五個方面策略。

（一）利用實例敘述 暴露迷思概念

學(xué)生的頭腦不應(yīng)該被看成是一個“空的容器”或一塊“白板”。恰恰相反，學(xué)生是帶著各種關(guān)于自然事物或現(xiàn)象的樸素見解，甚至是某些相當(dāng)確定的看法和見解在學(xué)校中進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的[3]98，因此建構(gòu)科學(xué)概念必須與學(xué)生的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，并賦予其一定的意義。第二節(jié)課的活動1，不再如第一節(jié)課的活動1那樣去誘導(dǎo)學(xué)生“讀”和“背”概念，而是要求學(xué)生用實例來敘述對概念的理解，這樣更有助于學(xué)生經(jīng)驗世界和認(rèn)知世界的相互作用，有利于暴露學(xué)生的迷思概念，有利于學(xué)生對迷思概念的轉(zhuǎn)變。

（二）形成認(rèn)知沖突 激發(fā)學(xué)習(xí)欲望

根據(jù)皮亞杰的理論，兩個認(rèn)知實體之間的認(rèn)知沖突或差異關(guān)系將會導(dǎo)致認(rèn)知的發(fā)展，學(xué)習(xí)者可以憑著自己既有的能力解決問題，直到外來信息與現(xiàn)有觀點發(fā)生沖突為止[3]220。第二節(jié)課中的活動1容易引發(fā)學(xué)生形成認(rèn)知沖突，如“魚缸中所有的魚構(gòu)成種群”“魚缸中所有的魚不是種群，而是群落”“魚缸中的魚和植物構(gòu)成群落”等等。一旦學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，認(rèn)識到自己的認(rèn)知系統(tǒng)是有瑕疵的，學(xué)生就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的建構(gòu)科學(xué)概念的欲望。

（三）解決認(rèn)知沖突 建構(gòu)科學(xué)概念

解決認(rèn)知沖突的教學(xué)策略會影響已有知識、引進(jìn)新理論、引進(jìn)反例等。在第二節(jié)課的活動1中，當(dāng)學(xué)生形成認(rèn)知沖突后，教師抓住這一契機(jī)讓學(xué)生展開討論，并引導(dǎo)學(xué)生理解：①種群概念中“同種生物”的同種是指分類學(xué)上的“種”；②群落必須是指某區(qū)域中的所有生物。這樣的一次基于認(rèn)知沖突的辯論旨在通過削弱學(xué)生迷思概念的根基，幫助學(xué)生建構(gòu)所需要的知識背景等方法來影響學(xué)生的已有認(rèn)知，使學(xué)生明白“魚缸中所有的魚既不是種群，也不是群落”“魚缸中的魚和植物也不能構(gòu)成群落”的道理。

（四）加強(qiáng)概念辨析 突出概念本質(zhì)

迷思概念對科學(xué)概念的建構(gòu)之所以會產(chǎn)生干擾，原因之一是它和科學(xué)概念之間存在著某些關(guān)聯(lián)性和相似性。為此，第二節(jié)復(fù)習(xí)課的活動2則要求學(xué)生用不同的概念圖來表示種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)三者間的關(guān)系，并說明理由。其旨在引導(dǎo)學(xué)生充分運用比較方法進(jìn)行同中比異、異中比同。通過比較，摒棄概念中的非本質(zhì)特征和非本質(zhì)的影響因素，對概念的本質(zhì)特征和本質(zhì)的影響因素獲得正確的認(rèn)識。

（五）建構(gòu)多元模型 促進(jìn)概念理解

模型既是探測學(xué)生認(rèn)知程度的手段之一，也是理解科學(xué)概念不可缺少的重要載體。在第二節(jié)課活動2中學(xué)生提供了四種概念圖，這種多元的可視化模型，有利于學(xué)生從不同層次、不同角度，利用不同感官刺激建立正確的知識系統(tǒng)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了學(xué)生對概念的理解。

參考文獻(xiàn)：

[1]R.基思·索耶.劍橋?qū)W習(xí)科學(xué)手冊[M].徐曉東，譯.北京：教育科學(xué)出版社，2010：56.

[2]鄭青岳.鄭青岳科學(xué)教育講演錄[M].杭州：浙江教育出版社，2015.

[3]蔡鐵權(quán)，姜旭英，胡玫.概念轉(zhuǎn)變的科學(xué)教學(xué)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2009.