生物概念教学研究范例(3篇)

生物概念教学研究范文

1、国外对概念转变的研究现状

国外对概念转变的研究，起初关注的是前概念的调查研究，比如霍尔(StanleyHall)调查儿童对自然现象如加热、霜和火的观念以及皮亚杰(Piaget)在《儿童关于世界的概念》中对前概念也进行了科学分析。随后康奈尔大学的波斯纳(G.J.Posner)、斯特莱克(K.A.Strike)、修森(P.W.Hwson)、格特左戈(W.A.Gertzog)四位教授提出了“概念转变模型”(ConceptionalChangeModel，简称CCM)，[3]查朴尼等（Champagne，e.t.）提出对学生物理前概念施加影响的教学策略，即“对抗偏见”。1989年，布朗和克莱门特(Brown，Clement)针对改变学生原有知识发明了“架桥策略”。德国不莱梅大学物理教育研究所的HorstSchecker和ThomasBethge分别在1986和1988年做了“学生对力学的相异构想”和“学生对原子物理的相异构想”的研究，该研究所还召开了多届有关自然科学与数学教育中学生的错误观念的国际研讨会。从20世纪90年代至今，国外关于概念转变的研究取向发生了变化，由原来的探讨学生拥有什么样前概念到探讨前概念的形成过程，再到考察前概念转变的策略。在这些研究中主要考察学生对光、热、能量、光合作用等现象持有的前概念以及概念转变的心理机制和影响因素，所用的方法大都采用访谈、调查、作业分析以及观察学生的活动等方法。

2、国内对概念转变的研究现状

国内对概念转变的研究相对较晚，早期研究者主要有罗星凯，周中权（1991）、[4]郭平生（1996）、范丰会（1996）等等，他们的研究大部分是关于物理的，研究学生在“力”或者“运动”方面的前概念、概念转变的步骤以及教学对策等等。笔者又从中国期刊网上检索相关文献发现，20世纪80年代我国已经对概念转变的研究有了一定的规模，但是大都是重复研究，只是描述概念转变中前概念的特点以及转变策略。目前虽然对概念转变做了一些调查，但是在转变的过程中，由于研究角度的不同，学者们不可能把所有的因素考虑进去，这就造成了研究的局限。同时我国对概念转变的研究大都集中在物理、化学、生物等自然领域，研究内容主要是概念转变教学策略、内在机制等等。

二、概念转变模型

随着概念转变研究的深入，其模型建构也随之发展。比较具有代表性的有Posner等人（1982）提出的概念转变模型（CCM）、AlirezaRezael和LarryKatz(1998)提出了概念转变的认知模型以及Choo-YeeTing和Yen-KuanChong（2003）提出概念转变的科学调查模型等等。从他们提出的模型中也可以看出既有相同也有不同之处。相同之处在于他们都关注到个体的先前经验、影响概念发生转变的条件以及对新概念的理解。不同之处在于在于概念转变的过程，比如Posner等人（1982）提出的概念转变模型（CCM），他们认为概念要发生改变知觉到前概念失去作用，来引发认知冲突，之后个体对新、旧信息整合过程的元认知监控，AlirezaRezael.和LarryKatz(1998)提出的概念转变的认知模型认为采取措施使学生接受新概念。

三、概念转变的教学模式

自概念模型出现以来，众多学者先后提出了一些概念转变的教学模式，并进行了大量的教学实验研究，结果发现其效果明显。比较具有代表性的有Nussbaum、Novick(1982)提出了概念转变的三步教学模式、Krajcik提出了四步教学模式以及ReneT．Stofflett和TrishStoddart(1994)提出了五步教学模式等等，从他们提出的教学模式中发现都是围绕前科学概念和新概念发生冲突中，采用不同的策略。比如Nussbaum、Novick(1982)的三步教学模式中通过激发学生的主观能动性对新概念进行评论，Krajcik提出了四步教学模式则是通过新旧概念的比较来重新建构认识，而ReneT．Stofflett和TrishStoddart提出的五步教学模式则是先通过小组讨论来自我发现、检验之前的预测来使学生初步接受科学观念，最后教师及时提供一些类似情景，使学生能够将从实验中得到的科学观念延伸到其他情景中，进一步巩固科学观念。

四、展望

1、研究内容细致化

理论研究是为在实践中应用，这就需要我们把每一个需要研究的内容细致化。科学不光是进行简单的描述、解释，还要进行预测和控制，如何做到后两步，需要我们把研究内容的每一个方面从量变到质变的转化过程弄清楚，同样在研究概念转变中，也应该将影响概念转变的每一个过程以及前因和后续发展都搞清楚。不能只是在某一方面进行阐述或者调查，那样可能造成认识上的偏差。笔者就相关文献及体会认为要做到研究内容上的细致化需要从以下几个方面着手：第一，研究目的要明确，目的不明确，内容肯定是不衔接，更无科学可言；第二，研究过程要细致化，最好能采用横向研究的方法，这样能把变化的每一步记录下来，做出更恰当的解释、预测和控制；第三，研究思路清晰化，研究中一定要把研究程序考虑清楚。概念转变是概念教学中重要的一部分，在研究中不仅要考虑相关的理论，还要考虑实际教学的情景，自然研究程序也应该条理，符合逻辑。

2、研究方法生态化

不同的科学研究，需要的研究方法也不同，即使是同一研究也会有好多种方法，那么哪一种方法最合适是学者们不断讨论的话题。概念转变的研究同样也存在这样的问题，概念转变的研究对象大都是学生和老师，而学生和老师都是人，人处在生态系统中，作为生命系统的一部分，人类与环境之间存在着相互制约和相互影响。如果我们在作概念转变的研究中不加注意研究方法，就容易造成偏差甚至错误。选择研究方法时，一定要充分考虑各种研究方法的不同特点和功能。概念转变的研究是在课堂中进行的，一般把日常正规的教学情景作为研究背景，这样收集到的资料才能真实可靠，如果教学情景是为研究而设置那么最后得出的结果有多少能应用到实践，甚至推广，是值得怀疑的。要做到研究方法的生态化，笔者认为有以下几个方面值得注意：第一，要深入课堂，深入研究对象。这个深入不是简单的参与，而是在取得研究对象的同意下，进行不加控制的观察；第二，要进行追踪调查，一次的调查结果不足以说明情况，要进行多次调查，综合考虑；第三，研究者要在尽量保持价值中立原则的同时，其助手也可参与调查，因为要生态化要真实，研究者和研究对象在研究过程中不可避免要接触，再加上研究时间长，研究者保持价值中立很难，因此还要其他人员加入，避免结果主观化。

3、研究背景本土化

生物概念教学研究范文

【关键词】概念转变前概念认知冲突

【中图分类号】G633.7【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2014）02-0163-02

物理学习的最基本的方式是基于原有经验的概念转变学习。进而，物理教学也就可以被看成“概念转变教学”。根据多年的教学经验，我认为实验是促进学生概念转变非常有效的途径。物理是一门以实验为基础的学科，实验是科学认识的基础，实验是纠正错误最重要且最有效的手段之一。所以，我们一线教师需要探索的是：如何开发或更好地运用实验说明原有概念的错误所在，使迷失概念发生动摇，直至更正；或者增加验证实验，发展并完善学生与科学观点相一致的正确认识，使其上升为科学概念。

一、通过实验探测前概念，协助学生自己建构科学概念

对教师来说，对学生的认识不但在广度和深度上十分有限，而且容易出现严重的偏差。所以我们在教学过程中应创设一些活动，通过观察实验，启迪学生的思维，给学生充分表达的机会，使学生对一些现象所持的观念明朗化，了解学生在学习相关知识之前究竟存在着哪些认识，分析这些认识产生的原因，以及它们对学生新的学习产生了哪些影响。

【案例】在进行大气压教学前我们往往必做“覆杯实验”，如图1所示，在注满红水的杯口盖上一张硬纸片，将杯子倒过来，发现杯中的水没有倒出。于是教师对学生说（教科书也是这样写的）：由此可见，大气存在着压强，是大气压将纸片托住。但是，对此现象学生有何解释呢？我在两个成绩差异较大的班级做了问卷调查：

特色班（41人）：

平行班（46人）：

以上数据说明在学生中既存在有对概念的掌握起积极作用的――正确前概念，也有起消极作用的――错误前概念（有近半学生认为是被水吸住），即便在同一个学生的大脑中也可能同时存在正确的和迷失的概念（这从上表选项A+D>100%可以看出），说明他们对一些事物的想法是模糊的。而且不论成绩相差多么大的两个班级，不同观点出现的比率都非常相似。那么如何实现这一概念转变呢？显然，传统的讲授难以真正有效促进学生对正确概念的建构。

我们可以用这样一个实验：把倒过来的杯子挂在真空罩顶（用不干胶挂钩），然后抽气，学生清楚看到纸片落下水流出。当学生从直观的实验现象中发现原有概念已经不能解释新的问题时，学生才会被迫放弃原有的观念，主动建构新的科学概念。教师在没有做出任何解释的情况下对学生又进行了调查：选A的人数为0，而选C的学生达到90%。另外，也有教师在杯底扎一个洞，用手指按住洞时纸片不掉下来，手指移开则纸片掉下，也能证明不是水粘住纸片，使学生的目光聚集到了空气这一变量上。

对于每个学生而言，由于认识问题的深度和广度不同，对事物的理解也就不同、有的较全面有的较片面、有的较深刻、有的流于表面。我们教师应该设计、运用一些直观的实验，让孩子们在回忆过去经验和知识的基础上“唤醒”前概念，同时协助他们自己建构科学概念。

二、运用实验完善有益经验，帮助学生总结提升为科学概念

研究者将促进概念转变的教学策略分为两大类，一类是以学习者原有的正确观点为基础，将其向科学认识发展和拓宽。初中学生思维活跃，有一定知识积累，在这些积累的认识中有许多与科学观点相一致，但却是浅显的、不全面甚至是一知半解的，大多缺乏思维深度和科学性。我们教师应该充分挖掘学生前概念中可以利用的有益经验因素，运用实验为新概念的建立牵线搭桥，以促使学生展开积极主动的学习活动，帮助学生总结和归纳自己观察到的现象、收集到的证据，将其提升为科学概念。

【案例】对于“凸透镜能成什么样的像”这一问题，学生唯一的前概念是“可以当放大镜用――成放大的像”，这一认识正确但太片面，我们怎样才能完善并拓展学生们的知识呢？显然，灌输式教学或简单的结论式教学，不可能使学生真正地理解这些概念。我调整了以往“研究凸透镜成像规律”实验的教学顺序，在成像规律没有告诉学生前把他们带到实验室，要求他们探究“把它当放大镜用时成像有何特点？什么时候不成像？”“还能成别的像吗？用桌上的光屏接收一下看看。”“为什么有的像大有的像小，有规律吗？”学生们在“玩”的过程中充实、完善和总结了凸透镜成像的规律。

三、促进学生概念转变

促进概念转变的第二类教学策略是：建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学。早在1982年，康奈尔大学的Posner等教授提出了概念转变模型，提出发生概念转变的四个条件：

（1）对原有概念的不满：让个体处于某种情境，让他用自己的原有概念来解释一些现实问题。只有个体感到自己原有的某个概念在解决实际问题时失去了作用，从而引发认知冲突，他才有可能改变原有概念。

（2）新概念的可理解性：学习者需懂得新概念的真正含义，而不仅仅是字面的理解，他需要把各个片段联系起来，建立整体一致的表征。

（3）新概念的合理性：个体需要看到新概念是合理的，而这需要新概念与个体所接受的其它概念、信念相互一致，而不是相互冲突，它们可以一起被重新整合。

（4）新概念的有效性：个体应看到新概念对自己的价值，它能解决原有概念无法解决的问题且能向个体展现出新的可能和方向，具有启发意义。

可见，学习者首先要意识到新经验与原有观念之间的不一致，从而产生一种“冲突感”，在此基础上，学习者对新、旧经验及其有关的事实、观念进行分析和判断，思考各自的合理性、正确性，直至对新、旧知识经验做出某种调整，以解决它们之间的冲突。在物理教学中引发认知冲突的教学策略以“实验演示”和“探究实验”最能唤起学生的求知欲，效果也最为明显。所以，有经验的教师应该针对学生常犯错误，设计一些实验以呈现日常生活中不能经历到或意想不到的新现象，促使学生轻而易举地调整和改变原有的认知结构。

总之，概念转变教学要求教师提供丰富、具体和具有说服力的物理实验，探测前概念，完善有益经验，引发认知冲突。引导学生对实际产生的问题进行讨论，通过生生之间、师生之间的相互交流和讨论，使学生从不同的角度改进自己的经验和认识，逐步实现对概念的全面、准确的理解（如下图）。

生物概念教学研究范文篇3

关键词：支架式教学高中生物概念教学

学生是支架式教学方式的中心，而教师作为教学活动开展的主导者，必须以学生现有的知识水平为基础，进行概念框架的搭建，引导学生主动构建知识体系，从而达到促进学生学习能力提高的目的。在高中生物概念教学过程中积极引入支架教学模式，不仅能促进教师教育观念的转变，而且能改变学生现有的学习方式。

1.进行生物概念教学的支架搭设，使其具有量化指标

支架式教学模式的核心基础是支架的搭建。一般高中生物概念都比较抽象且很难理解，采取支架式教学模式，将原本复杂的概念根据具体情况分成不同层次的学习任务，而学生则在教师搭建的支架的帮助下顺利地完成相关学习任务。教师必须在教学开始之前认真分析，从而准确地找到距离学生最近的发展区，而这些都是支架式教学模式应用过程中必须具备的条件和基础。在实际教学开始前教师必须对将要学习的概念内涵进行积极地延伸，将其与其他生物概念之间的关系予以准确地拿捏，并按照新课改的相关要求及考试大纲提出的要求在教学过程中对相关概念进一步深化。同时要求学生充分了解自身已经具有的概念体系和认知能力，对于学生所掌握的概念进行筛除，确保其所掌握相关概念的准确性[1]。而且要求学生必须以已经掌握的经验为基础进行新概念的学习，而教师则必须在教学活动开始之前对相关因素造成的影响加以充分的考虑，仔细地分析学生在新概念学习过程中对于学生而言完成起来比较困难及出现这些困难的原因，以实际分析的结果为基础搭建适合学生的支架，以帮助学生顺利地实现相关学习的目标。

2.进行生物概念教学的情景模拟，使其可以无痕导入

概念教学中的关键和必经环节就是概念的导入，教师以搭建好的平台为基础进行教学情境的创设，同时引导学生进入概念情境之中，将学生的求知欲彻底地激发出来，并引导其积极主动地进行相关知识的探索。教师所创设的教学情境不但要确保其真实性、生动性及简洁性，而且要以学生的知识结构教学目标及认知能力为基础，进行教学情境的创设，然后积极地引导学生参与进来，而学生则在全身心投入的过程中体会到探索成功所带来的喜悦。以下是生物情境创设经常采用几种方法：（1）将生活中的典型事件作为情境创设的基础。在日常生活中蕴藏的生物知识非常多，利用生活信息进行生物情境的创设，更有利于引起学生的共鸣；（2）充分发挥教材资源的优势进行教学情境的创设。目前高中教育阶段所使用的人教版的高中生物教材中的“问然后题探讨”、“科学家的故事”、“科学、技术、社会”等都为学习复杂、抽象的生物概念提供了丰富的背景资料，从而使学生在不知不觉中进入现实意义较强的生物情境中。比如：在进行伴性遗传内容的教学过程中，可以根据教材中介绍的红绿色盲及康维生素倭病等进行情境的创设，引导学生对这两种病之间的关系进行思考，并以此为基础将学生的探究欲望激发出来[2]。（3）积极地利用多媒体进行动态生物情境的创设。多媒体为我们提供了数量庞大的情境素材，在概念教学过程中利用多媒体信息情境的创设，使得图文声色有机地融合在一起，对于学生进入情境、开展探索具有积极的引导作用。如在进行基因突变这一概念的教学前，可以利用多媒体将正常的红细胞与铺刀型细胞贫血症的红细胞形状进行动画比较。不但可以将学生的学习兴趣激发出来，而且可以促进课堂教学质量进一步提高。

3.进行生物概念教学要合作共赢，使概念更易理解

学生独立进行生物概念的探索过程，肯定会或多或少地存在一些认识偏差和疑问。而教师则必须按照学生生物学习的基础、学习能力及个性特征将学生分为若干小组，然后让学生以小组为单位进行问题的独立思考，如果遇到自己无法解决的问题再拿出来共同讨论，而教师则在巡视的过程中掌握和了解各个小组合作的具体情况，把握讨论焦点的进程，而且可以参与小组的讨论中并给出一定的建议。各个小组讨论完成之后，然后派出一名代表将实际完成的情况进行汇报，而通过这样的过程，使原本比较复杂的问题及相互之间存在矛盾的意见变得更加清晰明了，并以集体思维的成果为基础进行概念的形成和同化，最终形成完整的生物概念。而在实际教学过程中，必须采取独立探索与协作学习交替进行的方式，确保学生学习效率有效提升。

4.结语

不管应用怎样的教学模式，目的都是帮助学生获取知识，随着支架式教学模式在生物概念教学过程中的广泛应用，学生可以更加全面地了解和掌握生物概念知识，同时对于促进学生生物学科成绩的提升有积极的作用。

参考文献：