例谈如何分步落实下位概念,整合构建重要概念

──以《传染病和免疫》一章教材内容为例

  凸显重要概念的教学是《义务教育生物学课程标准(2011年版)》(以下简称“课程标准”)的突出特点。课程标准列出的50条重要概念是从浩瀚的生物学知识海洋中精选出来的,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,是学科结构的主干部分。引导学生理解和应用重要概念,需要通过一定的途径。

  1.解析重要概念的下位概念

  概念并不等同于知识,知识是人们在社会实践中所获得的认识和经验的总和,是由许多事实、概念、原理、理论、模型等组成的。知识可以分为事实性知识、概念性知识、程序性知识等。概念是思维的基本形式之一,反映客观事物一般的、本质的特征。人类在认识过程中,把所感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念。[1]某些概念性知识的身份是合二为一的,既属于概念,也属于知识。例如,“细胞是生物体结构和功能的基本单位”是经过抽象概括而来,属于概念性知识。而“植物细胞有细胞壁,动物细胞没有细胞壁”则是客观存在的事实,属于事实性知识。

  教材呈现的知识,表面上是零散的,但实际上知识要素间按其相互作用和相互联系,可以一定的方式和秩序组合起来形成体系。知识间有联系,概念间亦有。有些概念是上位的、高度概括的,有些概念则是下位的,可能是次级、三级概念;有些概念之间虽然不是上下位关系,但互有关联。例如,“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这条重要概念的次级概念包括“细胞是生物体结构的基本单位”和“细胞是生物体功能的基本单位”,这两条次级概念虽无层级之分,但密切相关,都有下位的三级概念。

  如果将重要概念解析,整理出其次级、三级等下位概念,同时筛选相关的知识点,再依照其相互联系用一定的方式和秩序组合起来,将有助于学生对重要概念的理解。下文将以人教版《义务教育教科书生物学》八年级下册第八单元第一章“传染病与免疫”为例,尝试对所涉及的重要概念进行解析。

  2.对教材中“传染病和免疫”重要概念的解析

  课程标准的第十个主题“健康地生活”中关于“传染病和免疫”有两条重要概念,结合课程标准列举的5条内容标准,并筛选相关知识点,可将上述两条重要概念解析如下。

  A1.按照是否有传染性,可将疾病分为传染性疾病和非传染性疾病

  1.1 说明传染病的病因、传播途径和预防措施

  1.1.1 说明传染病由细菌、病毒和寄生虫等病原体引起

  1.1.2 说明传染病能够在人群中流行,必须同时具备传染源、传播途径和易感人群这三个基本环节

  1.1.3 说明传染病的预防措施可以分为控制传染源、切断传播途径和保护易感人群三个方面

  1.2 列举常见的寄生虫病、细菌性传染病(包括淋病)、病毒性传染病(包括艾滋病

  1.2.1 列举常见的寄生虫病,如蛔虫病等

  1.2.2 列举常见的细菌性传染病,如淋病、肺结核等

  1.2.3 列举常见的病毒性传染病,如艾滋病、流感、甲肝等

  A2.免疫系统可抵抗能引起疾病的微生物、异己物质等。它包括免疫器官、免疫细胞和免疫物质

  2.1 描述人体的免疫功能

  2.1.1 说出免疫是人体的一种生理功能,能够维持人体的健康

  2.1.2 说出免疫功能体现在三个方面:抵抗抗原的侵入,防止疾病产生;清除体内衰老、损伤和死亡的细胞;监视、识别和清除体内的异常细胞

  2.2 区别人体的非特异性免疫和特异性免疫

  2.2.1 说出人体的免疫可分为非特异性免疫和特异性免疫

  2.2.2 说明非特异性免疫由第一道防线和第二道防线构成,是人体生来就有的,不针对某种特定的病原体

  2.2.2.1 说明皮肤和黏膜是保卫人体的第一道防线

  2.2.2.2 说明体液中的杀菌物质和吞噬细胞等是第二道防线

  2.2.3 说明特异性免疫是指人体的第三道防线,是人出生后逐渐形成的,只针对某一特定的病原体或异物起作用

  2.2.3.1 说明第三道防线主要由免疫器官(如胸腺、淋巴结和脾)和免疫细胞(如淋巴细胞)组成

  2.2.3.2 说明抗体是由淋巴细胞产生的特殊蛋白质,能特异性地与抗原结合,促进抗原被清除

  2.3 说明计划免疫的意义

  2.3.1 说明计划免疫是指有计划地进行预防接种

  2.3.2 说出疫苗可以提高人体对特定疾病的免疫力

  3.概念解析后各知识点的逻辑关系

  解析重要概念可使其涉及的下位概念、事实性知识及其内在联系一目了然。

  第一,课程标准给出的重要概念(即A1、A2)可分两部分,这两部分分别独立,但又密切联系,总体上都从属于“健康”。

  第二,重要概念可分解为次级概念和一些事实性的知识。例如,A1可分解为“1.1说明传染病的病因、传播途径和预防措施”及“1.2列举常见的寄生虫病、细菌性传染病(包括淋病)、病毒性传染病(包括艾滋病)”。1.1又可分解为更下位的概念,1.2则由很多事实性知识组成。换句话说,概念或知识有上下位关系,存在纵向联系(图1)。

  第三,不同概念或事实性知识有横向联系。例如,“A1按照是否有传染性,可将疾病分为传染性疾病和非传染性疾病”与“A2免疫系统可抵抗能引起疾病的微生物、异己物质等”之间就有横向联系。A1是疾病方面的重要概念,疾病的治愈离不开免疫系统。又如,2.2.2与2.2.3是并列关系,但这两条概念也是统一的整体,共同形成“免疫系统组成”的概念。

  第四,事实性知识往往位于概念的框架中,概念的建立离不开事实性知识的支撑。例如,皮肤和黏膜、体液中的杀菌物质和吞噬细胞属于事实性知识,经过思维的概括加工,可以得出它们分别是第一道、第二道防线。但是,仅有这两方面的事实,还不足以得出“它们这种作用方式属于非特异性免疫”的概念。只有再加入“淋巴细胞产生能特异性的抗体,与抗原结合,促进病原体被清除”等事实性知识后,并经过比较,才有可能建立“第三道防线”“特异性免疫与非特异性免疫”等概念。

  
  

  4.教学实施──利用教材中素材,分步落实下位概念,归纳形成重要概念

  落实重要概念的教学有许多可行的办法,如提供丰富准确的事实、充分提供思维的空间和时间、用准确的表述方法来陈述概念、提供新的情境来应用概念,等等。[2]那么对“传染病和免疫”中抽象的概念,如何利用上文的分析来促进学生理解呢?

  4.1 丰富的事实性知识是支撑概念形成的基础

  教学中,应提供丰富的事实性知识,来促进学生的理解。教学素材可以是图片、视频、模型等。例如,要让学生建立起“传染病是由细菌、病毒和寄生虫等病原体引起的”的概念,就需要向学生提供细菌、病毒、寄生虫等三方面的实例,也就是达到上述1.2.1、1.2.2、1.2.3所列举的要求。而这些方面的实例是很丰富的,教材也列举了结核杆菌、艾滋病病毒、蛔虫、流感等实例。又如,教师可准备一对一匹配的“抗原—抗体”模型进行演示,帮助学生理解“抗体与抗原的结合是特异性的”。

  4.2 分步落实下位概念, 归纳形成重要概念

  重要概念往往有更为具体、抽象程度较低的下位概念。解析重要概念,可以按由上位概念到下位概念的顺序;落实时,则应由下位至上位。在教学中,可采取分步走的策略,从最具体的下位概念开始,引导学生逐级建立概念,最终形成重要概念。图2为落实人体非特异性免疫和特异性免疫的概念的建议流程。

  
  

  教材在“免疫与计划免疫”一节提供了很多事实性材料,并按照由简到难、由体表到体内、由主动作用到被动作用的顺序编排内容。首先,向学生提供“链球菌被皮肤清除”“吞噬细胞消灭病菌”的资料分析,还配有“皮肤和黏膜发挥保护作用”的卡通图,意在用生动有趣的形式引导学生形成最基本的概念“皮肤和黏膜是保卫人体的第一道防线”。同理,“溶菌酶、吞噬细胞的作用”卡通图以及正文中的其他事实性材料,也在引导学生形成“第二道防线”的概念。然后教材以“免疫细胞,如淋巴细胞分泌抗体,特异性与抗原结合”的实例,引导学生形成“第三道防线”的概念。

  此时,学生可初步形成“人体免疫系统由三道防线组成”的基本概念,但是尚不能区别特异性免疫和非特异性免疫。为此,教材介绍了前两道防线和第三道防线的特点,解释了非特异性免疫和特异性免疫,但是内容比较抽象,不便于学生理解,教师还需要引导学生用“比较”的方法分析前二道防线与第三道防线的区别。

  4.3 将概念结构化可促进学生理解整体的知识框架

  教学活动要帮助学生建立有意义的知识框架,而这个知识框架中的基础和主要节点就是重要概念。[3]但是,要理解重要概念,也要了解支撑重要概念的知识点。“传染病和免疫”这部分虽然只有两条重要概念,但是其丰富的内涵需要众多下位概念及事实性知识的支撑。

  在分步形成各级下位概念后,应引导学生对所学知识进行整理,最终形成重要概念。例如,可以运用图解的方式来解构与重要概念相关的知识框架,这种方法类似于知识的结构化分析,目的是将抽象的概念清晰化,将零散的知识体系化。为了图解更清晰、简便,这里用简单的术语或短语构建“传染病和免疫”一章的概念图。该内容本身有极强的逻辑关系(图中虚线框内为本章概念图,图中省略了部分连线上的名词),且与其他两章有不同层次的横向连接。在教学中如果应用好概念图,对学生掌握重要概念及其丰富内涵无疑是有效的。

  
  

  4.4 在新情境下深化对概念的理解

  为进一步巩固学生头脑中形成的概念,应设置新情境引导学生应用重要概念。教材中的练习题就围绕概念而设。例如,判断对错题“特异性免疫和非特异性免疫都是人天生就有的免疫功能。”就是为辨析特异性免疫和非特异性免疫的概念而设。选择题“下列不属于传染源的是( )A.乙肝病毒的携带者;B.艾滋病病毒;C.患手足口病的儿童;D.流感患者”可引导学生巩固“传染源”这一概念。教材的练习还有其他类型,如问答题、连线体、填空题等,设置练习的目的就是针对一些重要概念进行辨析、迁移、应用和拓展。

  “传染病和免疫”涉面广、容量多且内容复杂、与生活联系紧密,经对概念的解析并分步落实后,有利于学生理解重要概念并从整体上把握知识框架。但我们的目标不应仅仅满足于学生的“理解”,更重要的是,运用这些与生活密切相关的重要概念来指导学生的生活。

  参考文献:

  [1]中国社会科学院语言研究所词典编辑室编.现代汉语词典第6版[M].北京:商务印书馆,2012年.

  [2]朱正威.科学概念的教学是有规律的[J].生物学通报,2011,46(3):19-20.

  [3]刘恩山.中学生物学教学中概念的表述与传递[J].中学生物学,2011,27(1):3-5.

  2015-11-24 本文发表于《中学生物教学》2014年第7期


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