科学概念的教学是有规律的
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文/朱正威
科学教育，提高学生科学素养，是以形成阶段的、递进的、系列的科学概念为其重要特征的。好的科学教育就是要帮助学生生动活泼地、主动地从诸多事物及其变化中去寻求规律、构建科学概念。生物学教学也如此。
科学概念的形成，要有丰富的事实的支撑。这是教学中首先要注意的。即并没有要削弱对丰富的生物学事实（或事例）的搜集、感知和了解，相反，只有相关的事例越丰富，才有可能抽象、概括，形成一种理性的解释和表述，即概念的初步建立。
譬如说，只有施莱登、施旺分别用显微镜观察植物、动物的结构，还有其他许多学者先后观察了各种生物材料，才能总结出“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一科学概念。学生也是要观察植物、动物的多种细胞，才有可能建立这一概念。孟德尔不是只做了1对相对性状的杂交实验，而是至少有7对相对性状（豌豆）的杂交实验，结果类似，才去寻求其规律性的，终于取得了他划时代的成就。对于教学来说，也不能给了一个事例，就去总结规律，形成概念性的认知。实际教学中举一个实例，做一个实验，做一次探究，就匆匆忙忙总结一个概念，比比皆是。我希望，在强调重要概念形成的教学中，相关的生物学事例要丰富多彩。当然，这些事例要能来自学生的生活经验，或由他们搜集来，就更有生气了。
科学概念的形成，关键一步是要善于帮助学生去分析、综合、抽象、概括。这就是我们常说的，科学是一个动脑、动手的过程。动脑，就是对诸多事实、表象作深入的思考，引导学生由表及里、由此及彼、去伪存真，不仅冥思苦想，还要合作交流、互相切磋。动手，就是要在可能的条件下，做实验、做探究、设计图解，甚至构建模型。在某种意义上说，倡导探究性学习，就是要通过动脑、动手的探究活动，促进概念的形成。尽管有时似乎是在为假设寻找证据，但本质上是指向了科学概念的形成。关注科学概念的形成了，教师就可多讲一些，少搞些探究活动了，这是一种误解。
科学概念的形成，还要关注概念的正确表述。语言、文字是思维的工具，当概念以简练的、确切的语言、文字来表述时，就有了一个较缜密的思维工具，促进更深入的学习和研究。由于中学生对语言文字的使用还较稚嫩，概念表述时的不准确、不全面是经常发生的，需要教师的启发诱导，帮助总结、表达。例如，光合作用应当如何表述呢？若明确指出应包含着原料、产物，发生的场所，能量的供应和转化，然后组成一段简洁的文字。又例如，即使是高中学生了，分离规律应如何表述，也常有困难。若指出该规律的主体是谁，在什么时候，发生了怎样的变化，有何意义，再表述之，就会容易了。若认为生物学教师不是教语文的，何必如此费劲？不对了，在这里是通过语言文字的组织，建构缜密的科学思维。
科学概念的真正掌握，应该体现在运用中。教师应该创设许多机会，让学生在新情景下运用已有概念去阅读新的事例，解决类似的相关问题。这就是要让学生能举一反三。当堂可以进行，在练习、检测中可以进行，并配以恰当的评价。
每一科学概念并不是孤立的，在任何一门自然科学课程中，概念依其相互关系组成了系列或网络，有时在一个单元中就会展现。事实上，在我们大脑的记忆中，以某种复杂的神经联系形式“刻印”了这样的系列或网络，既便于贮存，也便于检索、应用。教学中我们经常要注意新旧认知的联系，不断地温故而知新，形成知识链、知识网络。于是应用“概念图”的教学方式应运而生。我在山东听了一堂复习课，教师从叶绿体的结构、光合作用的发现、萨克斯的经典实验到光反应、暗反应的一系列科学史的阅读，和学生在交流互动中完成复习。与此同时，在黑板上完成了一个相当完整的、比较复杂的概念图。我很佩服他的良苦用心和有效的概念教学。
科学概念的教学，还要注意学生对这一概念的已有认知，有人称作“前概念”。不管怎么说，学生对某一问题的认知，多数情况下不是“一张白纸”。这些已有认知，有些可能是片面的，有些可能是有缺陷的，甚至可能是错误的。我就多次碰到初一的孩子说动物是吸氧吐碳的，植物是吸碳吐氧的，言下之意是植物没有呼吸作用，这显然是概念性错误。因此要了解学生，备课还要“备学生”。
以上关于科学概念的教学，已说了6个方面，总之，是有规律可循，希望更多的同行来研究它。
朱正威，1934年出生于江苏宜兴，1954年7月毕业于华东师范大学生物系。特级教师，北京师范大学教授。北京市具突出贡献、享受政府特殊津贴的专家。全国先进教育工作者。兼任《生物学通报》副主编，人民教育出版社课程教材研究所兼职研究员，中国教育学会生物学教育专业委员会副理事长，北京市人民政府专家顾问。他的著作和论述较多，有较多的学术成果，第20个教师节时受到胡锦涛总书记的接见。
文章来源：
朱正威. 科学概念的教学是有规律的. 生物学通报, 2011, 46(3):19-20.
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