高中生物教学中的概念演变及应对策略例谈|高中生物概念

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十足小都比aH
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  中学生物学中有一些概念,会在教与学的进程中逐渐发生变化,即所谓的概念演变。有的概念会随着科学的发展而变,有的是随着学习内容的加深而变,有的则随着一道高考题的出现而变。概念演变在中学生物教学中很普遍,却让学生的学习产生困惑,也给教师教学工作带来困难。下面来谈谈有关中学生物教学中的概念演变。
  一、概念演变的类型
  1. 因科学发展而导致概念演变
  当科学研究有了新发现、新成果,就需要对原先的概念进行补充、更正和拓展,从而产生了新旧概念的演变,使原有的概念更准确、更完善。这种概念的演变往往需要通过教材的编写者修改教材来实现。对于从未接触过旧概念的学生来说,影响是比较小的,而对于已经学习过旧概念现在又改学新概念的学生来说,影响就比较大;同样,对老师的影响也比较大。下面举三例说明。
  (1)酶概念的演变
  2000年之前的高中生物教材(人教版)给酶下的定义是:酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。2003年之后则改成:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。这是因为20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现了少数RNA也具有生物催化作用,从而修正了酶的概念。中学教材的编写者将此成果引入中学生物教材,从而使中学生物教材中酶的概念发生了演变。
  (2)基因突变有害性概念的演变
  2001年人教版生物教材在讲述基因突变的特点时写道:“大多数基因突变对生物体是有害的,少数基因突变是有利的。”2007年人教版新课标教材已经删除了这个特点,改成“基因突变可能破坏生物体与环境的协调关系,而对生物有害,但有些突变也可能使生物产生新的性状,适应改变的环境,获得新的生存空间。还有些基因突变既无害也无益”。此概念演变的主要原因有三点:一是基因突变的有利还是有害是相对的,环境条件不同,性质也就不同。二是日本学者木村资生1968年提出的“中性突变”进化理论。该理论认为,DNA分子产生的突变大部分是中性的,对生物的生存既无利也无害。三是由于密码子的简并性,碱基对改变发生在基因的非编码区中,碱基对改变发生在基因的内含子中等诸多原因,使得基因是突变了,但生物的性状依旧不变,也说明了基因突变大都是无利无害的。因此从2007年后,人教版高中生物教材就不再提“基因突变大多数是有害的”这一观点了。
  (3)植物向光性概念的演变
  2000年以前出版的人教版高中生物教材认为,植物向光性是单侧光引起生长素分布不均匀造成的。2001年人教版教材则在“小资料”中,向师生介绍了向光性研究的新进展,其中写道:“1980年以来,有的科学家在研究中发现,向光性的产生不仅与生长素分布不均匀有关,还与向光一侧的生长抑制物多于背光一侧有关。”2005年出版的人教版新课标教材则有如下叙述:“他们用向日葵、萝卜等作实验材料进行实验,结果发现,实验材料因单侧光照射而弯曲生长时,向光一侧和背光一侧的生长素含量基本相同,而向光面的生长抑制物质却多于背光一侧。”从中可以看出向光性概念的渐变过程。
  2. 因学习内容加深而导致概念演变
  属于这一类演变的概念比较多,对学生学习成绩的影响也比较大。教师在传授某个新概念时,为了避免节外生枝,往往会忽略一些与新概念有冲突的特例或例外,有意识地缩小某些概念的外延,从而达到加深印象、强化重点的教学目的。但带来的负面效应就是将来遇到这些特例或例外时,又要重新加以纠正。最典型的例子就是下面的第一个例子,即“精子中有无等位基因”的问题。
  (1)精子中也有等位基因的概念演变
  老师在讲授减数分裂和基因的分离定律时,都会反复强调同源染色体和等位基因一定要分离,言下之意就是说,生殖细胞中肯定是没有等位基因的,精子中也是没有等位基因的。这是学生在初学减数分裂和基因的分离定律后形成的概念。但是当学习到多倍体的概念后,这个概念就要发生演变,生殖细胞中可能也有同源染色体和等位基因,精子中可能也有等位基因。
  (2)减数第二次分裂图的概念演变
  与“精子中也有等位基因的概念演变”一样,在刚学完减数分裂后,有一些不存在同源染色体的细胞分裂图,可以百分百肯定是减数第二次分裂时期的,但当学过单倍体知识后,这些图也可以算做有丝分裂图了。如下列图1是经典的减二中期图,图2是经典的减二后期图,但在学习过单倍体后,它也可以理解成有丝分裂中、后期图。
  (3)减数分裂的时间、场所、过程等概念演变
  在初学卵细胞的减数分裂过程时,师生一般都认为,卵细胞的形成应该开始于动物的发情期,场所就在卵巢,最终在卵巢中产生卵细胞,而且整个过程应该是连续的、不间断的。而事实并不完全如此。在学习了人教版新课标教材选修三后,原有概念发生了彻底的变化。卵细胞形成的开始时间应是雌性个体的胎儿期,也就是说在雌性个体还是胎儿的时候,它的卵巢中的卵原细胞就开始染色体复制,成为初级卵母细胞,而后停止。等到发情时,继续进行分裂完成减数第一次分裂,再进入减数第二次分裂,至减数第二次分裂中期停止,然后卵巢排出卵子(注意不是卵细胞而是次级卵母细胞),进入输卵管。若遇到精子,受精后则继续分裂,完成减数第二次分裂的后期和末期,若未遇到精子,则卵子永远停留在减二中期,也就是说减数分裂永远停留在减二中期。从中可以看到概念的演变。
  (4)分解者能量传递的概念演变
  生态系统能量的的特点是:单向流动不可逆,逐级递减。根据这一概念,生产者的能量可以传递给消费者,生产者、消费者的能量可以传递给分解者,反之则不能传递。但在学习了腐食链的知识之后,师生们知道了,原来分解者的能量也可以传递给消费者。
  3. 因高考试题而导致概念演变
  有一些概念的演变很突然,起因往往就是一道题目,而这道题目往往就是高考题。因为只有高考题引发的概念演变才会引起师生的关注和重视,人们才会有意识地接受这个概念的演变。如果这道题目是平时的习题,往往会被老师毫不犹豫地删去,并郑重地告诉学生:不要理它,它超纲了。换句话说,它与平时的概念相违背了,是不需要掌握的。但高考题就不一样了,高考决定一切,高考题中再现了,就算超纲,也是需要掌握的。由于这类概念的演变比较突然,而且又是出现在高度紧张的高考中,往往会让学生觉得非常难,实际得分率也极低。这类演变的数量不多,下面仅举两例。
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