例谈基于poe策略的生物学概念转变教学

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1、例谈基于POE策略的生物学概念转变教学例谈基于POE策略的生物学概念转变教学生物学概念是从众多的生物学事实中归纳、推理所得出的结论。广义而言，生物学概念包括生物学理论、原理和规律等知识。生物学概念与生物学事实和生命现象一样，都属于生物学知识。建构主义认为，任何学科都有其基本结构，任何与该学科有关的事实、证据、概念都可以被纳入到这一不断统一的体系之中。基于这样的观点，生物学科的知识结构可以用下图来表示：　　从图中可见，生物学概念及概念间的关系是学科知识结构的主干部分，具有迁移和应用的价值，教师把生物学概念教学作为教学的重点，一方面可以使学生从机械记忆众多生物学事实的负担中解放出来

2、，在以概念为核心进行的学习中发展其理性思维；另一方面，以概念为核心的教学有助于学生形成良好的知识结构，而这一结构的良好的可迁移性可以使学生面对新情境，认识新问题，增加新知识，从而提高其生物学科素养。　　一、概念转变教学及概念转变的条件　　然而，在教学实践中不难发现，学生进入课堂前经常就具有了对某些生物学事实和生命现象的看法和解释，这些看法和解释往往是片面的，甚至是错误的，这种在接受正规的科学教育之前所形成的看法和解释就是前概念，这些前概念是学生学习的认知起点，即相关知识结构的初始状态，而学习的过程则是将前概念转变为科学概念的过程。显而易见，这些前概念对生物学概念的学习存在重要的

3、影响：一方面，有些前概念具有部分的合理成分，这可以作为促进学生建立稳固而合理的知识结构的基础；同时，有些前概念是片面或错误的，如果这些前概念不能得到转变，将影响学生以后的学习，甚至可能会导致在这些错误概念的基础上形成新的错误概念。因此，如何使学生的前概念特别是错误概念转化为预期中的科学概念必然的成为生物学教学的重点和难点。　　波斯纳认为，要想实现概念转变，必须满足以下的四个条件：（1）对当前的概念产生不满：学生只有在当前的概念难以解决或解释面临的问题时，才会有转变概念的需求；（2）科学概念的可理解性：学生必须理解新概念的基本意义；（3）新概念的合理性：新概念与学生以往接受的其他

4、直觉、经验、概念、信念具有一致性；（4）新概念的有效性：新概念在新的情境中能够有效的解决或解释新问题。因此，教学活动的设计应该关注上述条件，促进学生的概念转变，从而形成稳定而合理的生物学科知识结构。　　二、POE策略及其基本步骤　　概念转变是一个复杂的过程，而且具有内隐性，这一过程中，教师应该有目的地创设情境，引发学生的认知冲突，并引导其查找发生冲突的原因，从而让学生认识到自身原有知识结构的缺陷，并让学生表述前概念的获得途径，并解释与科学概念的异同，这样可以有效的促进学生前概念的转变。基于这样的思路，怀特和甘斯顿认为可以借助POE策略，让学生去观察科学实验或现象，并进行解释，从

5、而暴露和评测其前概念，并促使其概念转变。　　所谓POE是PridictionObservationExplanation（预测观察解释）的简称，它通过三个连续的步骤来诊断学生的前概念并促进科学概念的形成。　　1.预测：在学生了解预期学习的概念的情境和实验的基础上，对事实和实验中某些现象或结果做出预测，并要求学生叙述理由，该步骤的目的在于暴露学生的前概念，这一过程可以使教师更好地了解学生已有的概念，而让学生通过语言表达的过程的本质是学生自我意识外显化，促使学生的自我反思。　　2.观察：让学生观察相关事实或实验过程和结果，并记录他们看到的现象，该步骤的目的在于引发学生的认知冲突：当

6、学生观察到的现象或者学习到的新知识与他事先的预测发生矛盾时就会引发认知冲突，从而激发学生的求知和好奇，让学生认知到自身认知结构中的前概念的片面和错误，形成概念转变的主观需求。　　3.解释：让学生对自己的预测和观察间的冲突作出合理的解释，并说出导致这种冲突的原因，这一过程的目的在于促使学生进行认知结构的调整，这种调整的目的在于让学生更好地理解和接纳新现象或者新的事实，通过这样的解释过程实现概念转变。　　三、采用POE策略促进学生概念转变的教学实例　　（一）分析教材，梳理概念体系　　人教版高中生物教材必修3《稳态与环境》第五章生态系统及其稳定性主要介绍了生态系统的结构、功能及其稳定

7、性，引导学生用系统的视角审视生态系统各成分及其相互关系，使其理解生态系统各成分通过能量流动、物质循环和信息传递成形成一个有机统一的整体。但是在实际的教学中，学生往往对于生态系统包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量有一定的了解，但对于各成分之间的相互关系及相互作用缺乏完整而清晰的认识，特别是生态系统各成分之间，通过能量、物质和信息形成有机统一整体的机制，及建立在这一机制基础之上的生态系统稳定性理解不到位，因而容易造成对生态系统这一概念的片面理解。　　依据《普通高中生物学科课程标准》和