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發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)是中學(xué)生物教學(xué)的宗旨，生物學(xué)概念的理解和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵，《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中把“內(nèi)容聚焦大概念”作為生物學(xué)課程的基本理念，而大概念的構(gòu)建是由下位的科學(xué)概念群聚合而成的。學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)概念往往需要與其自身已有的概念相鏈接，才能有固著點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn)，而學(xué)生在受自身已有概念的影響下，學(xué)習(xí)新的概念容易產(chǎn)生認(rèn)知偏差，這種偏差使學(xué)生新學(xué)的概念成為迷思概念。概念是演繹知識(shí)和邏輯推理的起點(diǎn)，因此迷思概念將嚴(yán)重阻礙學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解，這將為學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)負(fù)面影響。迷思概念具有經(jīng)驗(yàn)性、隱蔽性和頑固性等特點(diǎn)，教師在課堂教學(xué)中難以發(fā)現(xiàn)，即使發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式也難以改變，這就要求課堂教學(xué)中要采用針對(duì)性的教學(xué)策略，將學(xué)生思維外顯，從而有效發(fā)現(xiàn)并轉(zhuǎn)變迷思概念。

 一、思維外顯型教學(xué)策略模型的指導(dǎo)理論

我國(guó)臺(tái)灣學(xué)者將英文“misconception”翻譯為迷思概念，本研究結(jié)合眾多學(xué)者的觀點(diǎn)，將迷思概念定義為學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)象等學(xué)習(xí)，在頭腦中存在一定基礎(chǔ)的概念，這些概念與科學(xué)概念具有一定的認(rèn)知偏差。當(dāng)前，國(guó)際主流的概念轉(zhuǎn)變理論主要有基于認(rèn)識(shí)論、本體論、樸素理論等概念轉(zhuǎn)變理論。以Posner等人為代表的學(xué)者基于認(rèn)識(shí)論提出概念轉(zhuǎn)變有“同化”和“順應(yīng)”兩種類型，“同化”是指運(yùn)用已有概念來(lái)解釋新現(xiàn)象，“順應(yīng)”是對(duì)概念進(jìn)行重構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)概念的根本轉(zhuǎn)變，要完成“順應(yīng)”需要學(xué)習(xí)者對(duì)舊概念不滿，而新概念具有可理解性和合理性，最后學(xué)習(xí)者通過(guò)知識(shí)和信念與新概念達(dá)成一致，從而實(shí)現(xiàn)新概念的有效性。本研究選取基于本體論的“順應(yīng)”概念轉(zhuǎn)變理論作為概念轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)理論。

 二、思維外顯型教學(xué)策略模型的構(gòu)建

概念教學(xué)的目標(biāo)是使學(xué)生形成科學(xué)概念，而迷思概念阻礙科學(xué)概念的形成，由此通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境問(wèn)題，讓學(xué)生在解答問(wèn)題中外顯迷思概念，對(duì)學(xué)生回答的具有群體性的迷思概念進(jìn)行活動(dòng)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在完成探究活動(dòng)中引發(fā)認(rèn)知沖突，從而產(chǎn)生對(duì)原有知識(shí)的不滿，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象本源的深入辨析，使學(xué)生認(rèn)同新概念的合理性，利用新知識(shí)的補(bǔ)充和舉例論證來(lái)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)新概念的信心，最終實(shí)現(xiàn)新概念的有效性，即可用新概念來(lái)解決情境問(wèn)題，這也就是新概念的遷移和應(yīng)用。

基于概念轉(zhuǎn)變理論“順應(yīng)”策略構(gòu)建以創(chuàng)設(shè)情境問(wèn)題、開(kāi)展探究活動(dòng)、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、遷移概念成果為教學(xué)主軸，以“闡述主張、探究辨析、科學(xué)解釋、遷移應(yīng)用”為思維主線的思維外顯型教學(xué)策略模型（見(jiàn)圖1）。教學(xué)活動(dòng)中動(dòng)為主軸，疑為主線，構(gòu)成了學(xué)生在活動(dòng)中激活思維、外顯思維、碰撞思維和發(fā)展思維的過(guò)程，在思維的發(fā)展之下促進(jìn)科學(xué)概念的形成。

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 三、思維外顯型教學(xué)策略模型的應(yīng)用

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，對(duì)于糖尿病患者能否飲用無(wú)糖飲料這一問(wèn)題，基于解決生活實(shí)踐問(wèn)題的主線使問(wèn)題情境化、知識(shí)結(jié)構(gòu)化、情境生活化，以生物學(xué)和化學(xué)學(xué)科視角關(guān)注無(wú)糖飲料是否含有糖類。通過(guò)實(shí)踐探究，共同解決糖尿病患者是否能飲用無(wú)糖飲料這一問(wèn)題。教學(xué)設(shè)計(jì)思路（見(jiàn)圖2）。

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1.創(chuàng)設(shè)情境，外顯迷思概念

迷思概念具有隱蔽性、經(jīng)驗(yàn)性、頑固性等特點(diǎn)。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，迷思概念的隱蔽性導(dǎo)致教師難以察覺(jué)，學(xué)生概念的迷思表達(dá)容易受到忽視。迷思概念的經(jīng)驗(yàn)性，要求新概念的教學(xué)需建立在學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而學(xué)生迷思概念的形成又與學(xué)生的生活學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)，在教學(xué)中若缺少與迷思概念相關(guān)的生活情境，則迷思概念就難以被激發(fā)。迷思概念的頑固性，導(dǎo)致迷思概念的轉(zhuǎn)變顯得尤為困難，教師需要在教學(xué)過(guò)程中使用具有針對(duì)性的教學(xué)策略。根據(jù)迷思概念的特點(diǎn)，在教學(xué)中設(shè)置一個(gè)真實(shí)的生活場(chǎng)景，激活學(xué)生的迷思概念，提出一個(gè)挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，并要求學(xué)生闡述自己的主張來(lái)外顯迷思概念，由此用情境來(lái)激發(fā)，用表達(dá)來(lái)外顯，使教師更為全面地掌握學(xué)生的迷思概念認(rèn)知情況，為迷思概念的轉(zhuǎn)變做好了鋪墊。

為了深入還原學(xué)生真實(shí)的生活場(chǎng)景，課前對(duì)授課班級(jí)56名學(xué)生進(jìn)行了以無(wú)糖飲料是否含有糖的調(diào)查，調(diào)查利用開(kāi)放式選擇題進(jìn)行，調(diào)查結(jié)果顯示（表1），91%的學(xué)生喝過(guò)無(wú)糖飲料，86%的學(xué)生認(rèn)為無(wú)糖飲料有糖，認(rèn)為無(wú)糖飲料含有糖的學(xué)生中把飲料有甜味作為判斷依據(jù)的學(xué)生占85%，有11%的學(xué)生認(rèn)為無(wú)糖飲料有糖的原因是來(lái)自于對(duì)飲料宣傳的不信任，認(rèn)為商家是虛假宣傳。由此可見(jiàn)，雖然學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了糖類的相關(guān)知識(shí)，但是當(dāng)學(xué)生遇到具體情境時(shí)，個(gè)人經(jīng)驗(yàn)再次主導(dǎo)了學(xué)生的思維和判斷，Vosniadou等人的研究支持了這一推斷，他們認(rèn)為學(xué)生在概念內(nèi)化過(guò)程中容易受到個(gè)人經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科知識(shí)不足、個(gè)人信念等因素的影響，具有迷思性的舊概念容易占上風(fēng)，新概念難以替代。因此，課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個(gè)來(lái)源于學(xué)生生活的真實(shí)情境對(duì)于外顯學(xué)生的迷思概念具有重要意義。

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波斯納的經(jīng)典概念轉(zhuǎn)變理論指出，完成概念的轉(zhuǎn)變需要經(jīng)歷對(duì)舊概念的質(zhì)疑、新概念的可理解性、新概念的合理性、新概念的有效性四個(gè)過(guò)程。引發(fā)認(rèn)知沖突是學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)舊概念不滿的有效途徑，在探究辨析的過(guò)程中，尋求證據(jù)支持可為概念轉(zhuǎn)變創(chuàng)造有利條件。

在案例中，通過(guò)讓學(xué)生對(duì)比普通雪碧和無(wú)糖雪碧配料表的差異，以發(fā)現(xiàn)有糖和無(wú)糖雪碧的區(qū)別，圍繞有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，如“無(wú)糖飲料中是否有白砂糖，白砂糖如何來(lái)檢驗(yàn)”，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究辨析，由此通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)單分組實(shí)驗(yàn)來(lái)完成糖的鑒定實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖3）。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，為迷思概念的轉(zhuǎn)變提供證據(jù)支持。實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)：學(xué)生已有的知識(shí)是還原糖可用斐林試劑來(lái)鑒定，而白砂糖的鑒定需要教師提供化學(xué)方法，這里也體現(xiàn)了跨學(xué)科教學(xué)的重要性，實(shí)驗(yàn)原理（見(jiàn)圖4）。

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3.科學(xué)解釋，概念的解離與重構(gòu)

概念的解離不是對(duì)立的選擇，也不是正誤的簡(jiǎn)單判斷，而是基于證據(jù)將迷思概念分解成科學(xué)部分與非科學(xué)部分，經(jīng)過(guò)推理將科學(xué)概念建構(gòu)在迷思概念的科學(xué)部分之上，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)概念的重構(gòu)?？茖W(xué)解釋遵循證據(jù)，在迷思概念科學(xué)部分之上對(duì)非科學(xué)部分進(jìn)行修正和糾偏，從而使新的解釋對(duì)舊的概念完成替代。

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無(wú)糖飲料不含糖，那么有學(xué)生認(rèn)為無(wú)糖飲料有糖顯然不成立，對(duì)于“糖是甜的、甜的食品是糖”這一概念的迷思，教師讓學(xué)生查閱資料了解哪些糖是甜的，哪些糖不是甜的。除過(guò)糖之外，還有哪些物質(zhì)可以提供甜味？生活中代替糖的甜味劑有哪些？或者通過(guò)這些問(wèn)題的探索，使學(xué)生找到糖與甜的共同部分和差異部分，這些共同部分正是學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)中所了解到的“有甜味的糖”，而差異部分是學(xué)生未經(jīng)科學(xué)辨析而簡(jiǎn)單推論得到的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。概念的解離，可將“糖是甜的，甜味食品是含糖”的非科學(xué)部分分離出來(lái)，通過(guò)甜味劑的引入，對(duì)無(wú)糖飲料是甜的作出科學(xué)解釋，從而實(shí)現(xiàn)甜的食品不一定是糖的概念重構(gòu)，當(dāng)然隨著化學(xué)學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生可進(jìn)一步從分子的角度更加深刻地認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的差異。

4.遷移應(yīng)用，科學(xué)概念的活化

迷思概念具有頑固性等特點(diǎn)，即使建立科學(xué)概念，如若科學(xué)概念的遷移應(yīng)用不夠，隨著時(shí)間推移，學(xué)生很可能會(huì)再次使用迷思概念來(lái)解釋問(wèn)題，因此面對(duì)復(fù)雜的生活情境，新概念更大化地遷移與應(yīng)用將使學(xué)生從思辨中跳出原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，用對(duì)新概念的認(rèn)識(shí)和解釋問(wèn)題的本質(zhì)，不斷對(duì)新概念進(jìn)行鞏固。

概念的遷移應(yīng)用包含知識(shí)的遷移應(yīng)用和方法的遷移應(yīng)用，在生活中常常會(huì)遇到無(wú)糖月餅、無(wú)糖餅干等食品，且宣傳語(yǔ)顯示糖尿病患者可以放心食用，對(duì)于這一情況，我們讓學(xué)生用糖的科學(xué)概念進(jìn)行探究辨析，也可用還原糖的鑒定方法進(jìn)行鑒定，除此之外，我們也可以將概念遷移到新的情境中，如給糖尿病患者提供飲食建議、給肥胖人士設(shè)計(jì)食譜、給低血糖人群提供快速補(bǔ)糖的清單等實(shí)踐練習(xí)。

四、研究展望

關(guān)于迷思概念的診斷，以訪談、多項(xiàng)選擇測(cè)試、質(zhì)性文本分析等方法在國(guó)際上日趨成熟，但關(guān)于中學(xué)生物學(xué)具體主題的診斷工具數(shù)量還比較少，因此中學(xué)生物學(xué)迷思概念診斷工具的開(kāi)發(fā)很有必要。在概念轉(zhuǎn)變理論的框架下，認(rèn)知沖突可以有效激活和發(fā)展學(xué)生的思維，但認(rèn)知沖突的水平過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)制約學(xué)生的思維發(fā)展，那么如何創(chuàng)設(shè)合理的情境問(wèn)題，定位學(xué)生的思維水平，引發(fā)恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)知沖突，還需要我們進(jìn)一步深入的研究。

基金項(xiàng)目：2022年度陜西省“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“深度學(xué)習(xí)視域下中學(xué)生物項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究”，No.SGH22Q140。

作者單位   陜西省商洛中學(xué)

責(zé)任編輯：張言