基于概念理解的教学过程分析与重构--以神经调节的基本方式为例_神经调节论文

基于概念理解的教学过程分析与重建——以“神经调节的基本方式”一课为例，本文主要内容关键词为：为例论文,教学过程论文,一课论文,神经论文,概念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      一、教学中概念理解的缺失

      近来，听评了由年轻教师执教的“神经调节的基本方式”一课，在这次活动中有以下几个场景。

      场景一：课的一开始，教师安排学生分组做膝跳反射实验，并出示以下问题让学生思考：

      1.叩击韧带时，小腿有什么反应？

      2.你是先膝跳还是先感觉到膝盖被叩击了，试着说明原因。

      3.你能让膝跳反射不发生吗？你是怎么做到的？

      场景二：膝跳反射之后，教师又举了缩手反射、眨眼反射、排尿反射的例子，给出了反射的概念，然后让学生熟记。几分钟之后教师提问，学生基本都能熟练回答。

      场景三：下课前，教师出示了下面的题目对学生的学习情况进行检测，学生答题的情况不是十分理想。

      图1是缩手反射的反射弧模式图，请据图回答：

      

      1.神经调节的基本方式是________。

      2.请用图中的标号表示出完成缩手反射的神经传导路线_________。

      3.下列关于缩手反射与反射弧的说法，错误的是：

      A.只要反射弧完整就有缩手反射；

      B.缩手反射可以不通过反射弧实现；

      C.反射弧和反射在性质上是相同的；

      D.缩手反射必须通过完整的反射弧完成。

      4.如果结构②受损，还能完成反射吗？还有没有感觉？

      场景四：课后研讨时，上课的教师自我反思：虽然在“反射弧的组成”部分用的时间已不算少，但学生的掌握还是不够理想，需要对此再多花费一些时间。随后，有了下面的问答。

      笔者：你认为这节课的重点是什么？

      教师：反射弧。

      笔者：这节课的课题名称是什么？

      教师恍然大悟：这节课讲的是神经调节的基本方式，相比反射弧，反射的概念更是重点。

      《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称《课标2011》）把凸显概念传递作为课标修订的标志性成果，力求以此引导加强对概念理解的教学，但在实践中却没有很好地跟进。以上述教学为例：“场景一”教师出示的问题中，只有第1个问题“叩击韧带时，小腿有什么反应”属于引导学生注意事实，对后面形成和理解反射的概念会有帮助，其余两个问题涉及的都是低级反射与大脑的关系，属于拓展性内容，与构建反射的概念并无关联；“场景二”中，教师虽然举出了几个反射的例子，但由于未对反射的要点进行提炼，反射的概念由教师直接给出，而不是学生自己建构，所以，学生虽然能够短时记忆，但并没有真正理解反射的内涵，这样的记忆也很容易遗忘；“场景三”中教师出示的题目，主要是针对有关反射弧的知识，与反射的概念联系甚少，因而无法很好地评价学生对反射概念的理解情况；通过“场景四”可以看出，可能由于误解了教材中把“反射”和“反射弧”作为平行的两个标题的安排意图，教师在潜意识中把它们当成了并列的关系，当成了同等重要的概念，而没有去梳理它们之间的上下位关系，因而导致对教学重点认识的偏差。

      总之，在这一教学活动中，教师更加注重让学生记忆反射的事实，甚至把反射的概念当作事实直接告知给了学生，这使得学生不得不把大量的时间都用于记忆事实，而不能对本来应该作为主要学习内容的反射概念进行深入理解。

      二、概念理解的教学要点

      要扭转上述教学现状，实现从记忆事实向理解概念的转变，需要把握好以下概念理解的教学要点。

      （一）以前科学概念为教学起点

      前科学概念指的是个体拥有的内涵、外延及其例证与科学概念不尽一致的概念。[1]学习者是带着各种各样的前科学概念来到科学学习中的，其科学概念的建构并不从零开始。维果茨基的“最近发展区”理论告诉我们：“教育要对儿童的发展起到促进作用，需要确定儿童发展的两种水平：一种是已经达到的发展水平；另一种是可能达到的发展水平。”在学习反射概念之前，学生对反射的认识是：“接受刺激，发生反应”，这是学生已经达到的发展水平，是他们的前科学概念。概念教学的任务就是要发现学生的前科学概念，并将其转变为科学概念。

      因此，在后续的教学活动中，需要对前科学概念进行如下处理。一是补充完善。需要进行补充的内容是：学生前科学概念中没有的“反射需要通过神经系统完成”和“对刺激发生的反应是有规律的”。二是纠正错误。由于前科学概念因长期的生活经验积累不断加强而具有极强的顽固性，虽然平时并没有意识到它的存在，但在解决问题时往往还是会表现出来，所以即使学生知道了反射需要有神经系统的参与，一般还会只依据“接受刺激，发生反应”判断是否属于反射。要对此加以纠正。三是加深理解。需要加深理解的内容是：为什么说人体对刺激发生的反应“有规律”以及有着什么样的规律。

      （二）以事实为概念理解的基础

      《课标2011》在“教学建议”中指出：为了帮助学生形成正确的生物学核心概念，教师“需要向学生提供各种丰富的、有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑”[2]32。这是因为，人的认识主要是建立在所知道的事实基础上，是以事实为依据的。在课堂上，为学生提供事实的途径有如下几条。

      第一是通过亲身活动体验。夸美纽斯说：“一切知识都是从感官开始的。”体验到的事物真实直观，可以使人获得在大脑留下深刻印象并容易回想起来的经验，也可以由此对未来有所预感。

      第二是通过演示和观察感知。通过亲身活动获得体验虽然重要，但由于课堂的条件和时间有限，不可能人人都有很多亲身体验的机会。为解决这一问题，教师可创设由少数学生演示的活动，其他学生通过观察、感知以获得间接经验。

      第三是调用以往的生活经验。概念的形成是一个归纳的过程，而归纳需要有大量的实例作为基础，仅仅依靠课堂上的体验和感知远远不够，因此，还需要调用学生的生活经验，让学生列举生活中的实例就是方法之一。由于生活经验和知识基础不同，所以学生可以举出很多不同的例子。这些例子可以为学生形成概念奠定坚实的基础，还可以打通教材与生活的联系通道，拉近所学知识和现实世界的距离，使课堂回归到学生的生活世界。

      （三）以理解概念的内涵和外延为教学重点

      虽然事实是形成概念的基础，但事实的积累不等于形成概念。就像用砖块建造房子一样，一堆砖并不等于房子。概念教学的重点是要对学习者提出事实加工的要求，通过组织和应用事实理解概念的内涵和外延。

      1.通过归纳理解概念的内涵

      概念的内涵，“就是概念所反映的事物的特有属性”[3]20。内涵是概念的质的规定性，它表明概念所反映的对象“是什么”。反射概念中“接受刺激，发生反应”“通过神经系统完成”“所发生的反应是有规律的”几个要点的综合是反射概念的基本内涵。概念的内涵在通过对实例归纳得出时理解得最为深刻，而“一个事实应当被看作是对某个原理的支持或反驳，即事实是如何包含在一般原理之中的，否则对事实的学习是没有意义的”[4]。因此，《课标2011》在“教学建议”中指出：“教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实，而是要帮助学生通过对事实的抽象和概括，建立生物学核心概念，并以此来建构合理的知识框架，进而为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。”[2]32-33

      2.通过分类理解概念的外延

      概念的外延，“就是具有概念所反映的特有属性的事物”[3]59，即具有概念所反映的本质属性的全部对象。外延是概念的量的规定性，它表明概念所反映的对象“有哪些”。当一个概念的外延有很多甚至无穷，不能一一列举的时候，是用划分类型的方法确定的。如，反射概念的外延，可根据参与的神经结构不同划分为“条件反射”和“非条件反射”，也可以根据所受刺激的不同划分为“由内部刺激引起的反射”和“由外部刺激引起的反射”。在教学中，可引导学生对众多反射的实例进行分类，使学生通过亲自界定反射概念的外延实现理解。

      （四）以关联和应用评价对概念的理解程度

      假若评价只针对事实性知识，学生通过记忆就可以很好地完成答题，将不会鼓励学生注重概念理解。这样做的另外一个危害是让教师和学生误以为已经理解了概念，但实际上有的只是记忆。为了促进和鼓励课堂进行有意义的概念学习，评价就必须考查学生对概念的理解。对概念的理解可以表现在两个方面：一是能否建立起概念之间的关联；二是新的情境下对概念能否应用。[5]对概念的关联和应用要采用开放性评价的方式，包括简答、任务报告、绘制概念图、真实情境下的问题解决等等。

      三、重建教学过程

      在上述认识的基础上，“神经调节的基本方式”一课就有了如下教学过程。

      第一环节：感知反射

      师：请两个同学一组完成膝跳反射实验，然后试着描述膝跳反射的过程。

      （学生分组完成膝跳反射实验，讨论如何描述膝跳反射的过程，全班交流。）

      生：膝跳反射的过程是“叩击膝盖下面，小腿前伸”。

      师：这位同学的描述非常准确。“叩击膝盖下面”是给予刺激，“小腿前伸”是发生反应。那么，其他反射的过程是怎样的呢？下面我请一个同学上讲台做一个实验，其余同学注意观察，找出这些反射与膝跳反射的共同点。

      （一个学生摸很烫的水杯马上缩手。接着，教师拿这只水杯去碰触他，这个学生躲避。然后，教师发出语言指令要求他再去摸这只水杯，他畏缩不前。）

      生：这几个反射也是“接受刺激，发生反应”。

      师：那么，“接受刺激，发生反应”是不是所有反射都具有的特点呢？你能不能根据自己的生活经验，举出其他“接受刺激，发生反应”的实例？

      （学生列举实例，比如，在寒冷条件下皮肤中的血管收缩、排尿排便、听到上课铃声进教室、谈虎色变等，教师一一写在黑板上。）

      第二环节：理解反射

      师：刚才同学们举了很多“接受刺激，发生反应”的例子，老师这里也有两个例子，说出来请大家判断是不是反射。

      1.含羞草的叶子受到触碰后马上闭合；

      2.在水滴的边缘放上食盐，草履虫会游向远离食盐的一端。

      （学生争论。有的认为上述实例中都有“接受刺激，发生反应”，因此属于反射；有的认为不属于反射。）

      （一）理解反射的内涵

      1.理解反射的要点

      师：其实啊，这两种情况都不属于反射。看来对于什么是反射，仅仅有“接受刺激，发生反应”的限定还不够，还需要增加一些其他的条件。下面请同学们思考几个问题，看看能不能进一步找出反射的共同点。

      第一个问题是，在膝跳反射中，受到刺激的部位是膝盖下方，而小腿前伸的反应是由大腿前面股四头肌收缩引起的，是什么把受刺激部位与发生反应部位连接起来的呢？

      第二个问题是，同一个人对小锤叩击膝盖下面的韧带每次的正常反应都是小腿前伸吗？每个人对小锤叩击膝盖下面的韧带的正常反应都应该是小腿前伸吗？在其他反射活动中每一个人每次对刺激的反应是不是相同？

      （学生先独立思考，再小组讨论，然后全班交流讨论，最终形成共识。）

      生：在膝跳反射中，是通过神经系统把受到刺激的部位和发生反应部位连接了起来。所有人膝跳反射的反应都是小腿前伸；在其他反射活动中，每一个人每次对刺激的反应也都是相同的。所以，在反射的共同点中应该加上“有神经系统的参与”和“发生的反应都是相同的”。

      师：刚才大家的总结很到位，其实教材中的概念也是这样的，只不过在说法上略有不同。下面请同学们找出教材中反射的概念，提炼和记忆其中的要点，如果有什么问题，过一会提出来讨论。

      （学生看书、记忆、理解。）

      2.认识反射弧

      师：对于反射的概念，大家有什么问题吗？

      生1：我的问题是，神经系统是怎么样把接受刺激和发生反应的部位联系起来的？

      生2：我的问题是，对于反射概念中的“内外刺激”怎么理解？

      师：这是两个很好的问题！下面我们一个一个地解决，先来看第一个问题……（对于反射弧的学习过程，略。）

      3.梳理概念之间的关系

      师：这节课我们学习的是神经调节的基本方式，前面学习了一些概念，同学们能不能把这些概念找出来，借助教材用一句话表述，然后按从大到小的顺序依次列出？

      （学生先独立思考，再小组讨论，然后全班交流讨论，最终共同建构起概念之间的上下位关系。）

      （1）神经调节的基本方式是反射；

      （2）反射是人体通过神经系统对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应；

      （3）反射是通过反射弧完成的，反射弧是完成反射的神经结构；

      （4）反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。

      （二）理解反射的外延

      师：刚才还有一个同学提出的问题是怎样理解反射概念中的“内外刺激”，我给大家一个提示，可以比较一下写在黑板上的这些反射，看看它们所受刺激的来源有什么不同。

      （学生通过比较发现，“排尿排便”等反射的刺激来自身体的内部，“听到上课铃声进教室”等反射的刺激来自身体的外部。）

      师：也就是说，引起反射的刺激有两种，来自身体内部和来自身体外部，据此也可以把反射分为两类：“由身体内部刺激引起的反射”和“由身体外部刺激引起的反射”。那么，还有没有可能从别的角度对这些反射进行分类呢？

      （学生通过讨论发现，膝跳反射、排尿排便等反射是本能的反应，听到上课铃声进教室、谈虎色变等反射是后天形成的。）

      师：这真是个了不起的发现！这的确是两类不同的反射。膝跳反射、排尿排便等反射是先天就有的，不需要大脑皮层的参与就可以完成，叫做非条件反射；听到上课铃声进教室、谈虎色变等反射是后天形成的，需要大脑皮层的参与才能完成，叫作条件反射。在条件反射中，人类除了能对具体信号发生反应外，还能对语言、文字的刺激发生反应。

      第三环节：评价反馈

      师：前面我们学习了神经调节的基本方式，下面完成几个练习。

      1.判断下列是否属于反射，并说明理由。

      （1）小明躲开迎面驶来的汽车；

      （2）葵花朵朵向太阳。

      2.列举下面生活场景中的反射活动，并说明理由。

      一天，小明和妈妈独自在家。中午天空中忽然响起了阵阵雷声，妈妈急忙喊道：“小明，赶快把院子里的衣服收进来。”可是小明在收衣服的过程中忽然“哎哟”一声，手像过了电似地缩了回来，原来是匆忙中不小心被铁丝划破了手，幸好妈妈及时拿来了创可贴。

      3.判断下列属于哪种类型的反射？

      一名同学不小心碰到很烫的水杯马上缩手；接着，另一名同学拿这只水杯去碰触他，这名同学躲避；然后，老师发出语言指令要求他再去摸那只水杯，这名同学畏缩不前。

      4.绘制本节课的概念图。

      （学生独立作答，教师检查、指导、订正。）

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