浅谈生物学教学中的概念演变，本文主要内容关键词为：浅谈论文,生物学论文,概念论文,教学中论文，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。
中学生物学中有一些概念，会在教学过程中发生变化，即所谓的概念演变。有的概念随着科学的发展而变，有的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，却让很多学生产生困惑，也给教师教学工作带来困难，因此而产生的错误也比较多。下面就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
（一）因科学发展而导致概念演变
有一些概念的演变是缘于科学的进步和发展。当科学研究有了新发现、新成果时，就需要对原先的概念进行补充、更正、拓展，便产生了概念的演变，从而使原有的概念更准确、更完善。这种概念的演变往往由教材的编写者通过修改教材来实现，这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，同样对教师的影响也比较大。
1.酶概念的演变
2003年之前的人教版高中生物教材给酶下的定义是：酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。2003年之后则改变成：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的酶概念发生了演变。
2.基因突变有害性概念的演变
2001年印刷的人教版《全日制普通高级中学教科书（试验修订本·必修）》生物教材在讲述基因突变的特点时写到：“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年印刷出版的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”。这个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。例如，普遍认为人类的镰刀型贫血症是一种有害的突变，但这种病在非洲和美洲的黑人中却非常常见。这是因为在非洲疟疾流行的地区，镰刀型细胞杂合基因型（Aa）个体对疟疾的感染率，比正常人（AA）低得多，镰刀型细胞杂合基因型的人本身并不表现明显的临床贫血症状，但对寄生在红血球里的疟原虫却是致死的，因其红血球内轻微缺氧就足以中断疟原虫形成分生孢子，使其死亡。因此在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变反而有利于防止疟疾的流行。二是日本学者木村资生1968年提出的“中性突变”进化理论。该学说认为，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，使得基因突变，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年后的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，植物向光性产生的原因是单侧光引起生长素分布不均匀造成的。2001年出版人教版教材则在“小资料”栏目，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。
4.中心法则概念的演变
1958年，弗朗西斯·克里克根据自己的研究成果，提出了“中心法则”如下图。他指出：遗传信息只能单向传递，即从DNA到RNA再到蛋白质，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。
1970年，生物学家梯明和巴尔蒂姆分别在肿瘤病毒中发现了依赖RNA的DNA聚合酶（逆转录酶），在这种酶的催化下，RNA可以指导合成DNA，说明细胞中遗传信息可以从RNA传递给DNA。另外的一些病毒实验还表明，RNA也能携带遗传信息，也具有自我复制的能力。1971年克里克根据上述研究结果对中心法则作了进一步补充与完善，如下图所示。
1970年，美国科学家盖达塞克在羊瘙痒症—库鲁病的研究中，发现其病原体不具有DNA或RNA特性；其后，另一位美国科学家普鲁塞纳在进一步研究中，发现了以蛋白质为遗传媒介的新型病毒——朊病毒。朊病毒的发现表明自然界中存在着以蛋白质为遗传信息的可能性，即在蛋白质指导下合成蛋白质。将来中心法则有可能还会作如下图所示的修改。
（二）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
教师在讲授减数分裂和基因的分离定律时，都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，精子中也没有等位基因。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，生殖细胞中可能有同源染色体和等位基因，精子中也可能有等位基因。
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，这些图也可以算作有丝分裂图了。如下图A是经典的减二中期图，图B是经典的减二后期图，但在学习过单倍体后，它们也可以理解成有丝分裂中、后期图了。
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。
（三）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，才会接受这个概念的演变。如果这道题目是平时的一道习题，往往会毫不犹豫地被教师删去，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，高考考到了，就算是超纲，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。
1.核糖体分布的概念演变
一般认为核糖体的存在形式有两种：一是游离在细胞质基质中，二是附着在内质网上，这是一直以来师生的共同认识。但2008年江苏高考第10题告诉学生“叶绿体内也存在核糖体”，并且“叶绿体的DNA能指导自身一小部分蛋白质在叶绿体内的合成”，这一知识对学生来说不仅是全新的，而且具有颠覆性，改变了原来核糖体分布的概念。“叶绿体内存在核糖体”这一概念，在正常的高中生物学教学中一般是不会触及的，但由于高考题中出现了，所以立刻引起师生的重视，成为一个重要的知识点。
【2008江苏10题】叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是______。
A.叶绿体DNA能够转录
B.叶绿体DNA是遗传物质
C.叶绿体内存在核糖体
D.叶绿体功能不受细胞核调控
2.先转录后翻译的概念演变
中学生物教材在讲授转录和翻译过程时，是以真核细胞为例的，对原核细胞的转录和翻译过程没有提及，也不需要学生掌握。真核细胞是先在核中转录形成mRNA，然后转移到细胞质中翻译，也就是先转录后翻译，而且两者的场所也有所不同，是分开的。但2008年江苏高考第24题给我们展示的是原核细胞的边转录边翻译的示意图，转录尚未结束，翻译已经开始，也就是边转录边翻译，而且两者的场所完全一致。这两个概念与原有的“先转录后翻译”、“两者场所是分开的”概念完全不同，这对学生来说完全是一个新内容，是一次重大的概念演变。当年该题的得分率低得可怜。下面是2008年江苏高考24题，该题如今已成为所有高中生物教师在讲授转录与翻译一节内容时必选的一道经典例题。
【2008江苏24题】下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是______。
A.图中表示4条多肽链正在合成
B.转录尚未结束，翻译即已开始
C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
答案：B、D。
二、概念演变的不利影响
（一）概念演变是教学的难点
由于思维定势的存在，某个概念一旦形成后再想改变是非常困难的。这对于师生的影响是共同的。学生在学习、解题时，会有意无意间受到旧概念的干扰，错答、误答等失误现象增多；教师在教学、命题等环节也会下意识地被旧概念困扰，口误、笔误现象时有发生。新旧概念的冲突永远是教学的一大难点，贯穿整个教学过程的始终。
（二）不同版本教材说法不一造成混乱
不同版本的教材，对同一概念的定义或叙述是有差别的，有的版本采纳了新观点，也就是采用了演变后的新概念，而有些版本的教材则保留原来的旧概念，不加任何变动与修改。这样一来，就会给师生教与学带来不便。例如“酶”概念的定义，人教版教材早在2000年就进行了调整，采用“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物”这一叙述，而苏教版教材至今也未作改变，本人手边的苏教版教材是2011年第7版，酶的定义依然是“酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质”。这给学生学习与教师命题带来不便。
（三）教辅资料的滞后带来混乱
由于教辅资料的编写印刷与新教材的出版不是同步进行的，教辅资料的编写印刷往往先于教材。当教材的概念发生变化后，教辅资料已经无法改变，从而造成与教材不配套的混乱现象。另外，教辅资料编写时参照的教材版本不同，也是导致混乱的原因之一。不与教材配套的教辅资料不但无助于新概念的学习，反而会产生负面效应，干扰学习。另外有些教辅资料编写质量差，再版时也不作修正，导致有些失误长时间得不到更正，从而误导了学生对演变后概念的理解。
三、概念演变后的应对策略
（一）概念演变应是教学的重点
概念演变会给学生带来认知上的冲突，会使学生感到矛盾和疑惑，甚至无所适从，从而在理解和运用概念时产生错误和误差，因此而产生的错误也比较多。概念演变理当成为我们教学的重点，要花较多的时间和精力，运用多种方法和手段，帮助学生重建新的概念，适应新的概念，巩固新的概念，正确运用新的概念。
（二）正确把握概念的内涵与外延
课堂教学中，教师应当正确陈述概念，准确把握概念的内涵与外延。尤其对那些会随着学习内容加深而发生演变的概念，在最初讲解时，要注意概念陈述的准确性与科学性，尽量避免使用“都是”、“全部”、“所有”这些绝对性的字词，要多用“大多数”、“几乎”、“一般”等相对性的字眼，为以后概念发生演变留有余地，埋下伏笔。更重要的是，这样叙述能给学生留下更多的思考余地和空间，启发学生主动地思考与探究。比如，有的教师为了强调“减数分裂时，同源染色体要分离，等位基因要分离”这一重要知识点，就这样叙述：减数第一次分裂时，同源染色体和等位基因一定要分离，减数第二次分裂的细胞中不能有同源染色体和等位基因，精子和卵细胞中也肯定没有同源染色体和等位基因。这样的叙述肯定不准确，也不科学，因为忽视了多倍体以及交叉互换的情况，同时也阻碍了学生思维的发展。
（三）重视概念演变后的检测与反馈
概念发生变化后，学生对新概念掌握的情况究竟如何，教师要做到心中有数，可以通过提问、练习等手段进行检测和判断，了解情况，制定相应的教学措施，从而达到巩固新概念、准确掌握新概念的目的。比如“酶”概念发生变化后，我们可以通过命制一些针对性比较强的专项练习题进行检测：酶的组成单位是什么？酶的合成场所在哪里？酶的合成方式是什么？
（四）质疑概念应成为一种教学的常态
生物学教学中，有许多概念是会发生演变的，尤其是上述提到的第二种情况，是经常遇到的。要鼓励学生在学习过程中，勇敢地质疑某些概念，大胆提出自己的看法与想法，通过师生之间、生生之间的思维碰撞，共同探究，不断寻求正确答案，主动完善所学概念。教师在概念教学中，为了防止节外生枝，弱化重点，可以通过布置课后思考的方式，启发学生大胆质疑，拓展思维，让质疑成为教学的一种常态。