生物教学中的概念演变及应对策略

中学生物学中有一些概念，会在教与学的进程中逐渐发生变化，即所谓的概念演变。有的概念会随着科学的发展而变，有的是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，却让学生的学习产生困惑，也给教师的教学工作带来困难，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

1. 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，就需要对原先的概念进行补充、更正、拓展，便产生了新旧概念的演变，从而使原有的概念更准确、更完善。这种概念的演变往往是由教材的编写者通过修改教材来实现。这种概念的演变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。下面举三例说明。

（1）酶概念的演变

2000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也引入中学生物教材，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道：“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”。此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。二是日本学者木村资生1968年提出的“中性突变”进化理论。该理论认为，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，使得基因是突变了，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年出版的人教版教材则在“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。

2. 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“中有无等位基因”的问题。

（1）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，都会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，中是没有等位基因的。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，生殖细胞中可能也有同源染色体和等位基因，中可能也有等位基因。

（2）减数第二次分裂图的概念演变

与“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。如图1A是经典的减二中期图，图1B是经典的减二后期图，但在学习过单倍体后，它也可以理解成有丝分裂中、后期图。

（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性个体的胎儿期，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，成为了初级卵母细胞，而后停止，等到时，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，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，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。

3. 因高考试题而导致概念演变

有一些概念的演变很突然，起因往往就是一道题目，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，往往会被教师毫不犹豫地删去，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，高考题中出现了，就算超纲，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。

（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，而且两者的场所也是完全一致。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。

二、概念演变的不利影响

1. 概念演变是教学的难点

由于思维定势的存在，某个概念一但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，贯穿于整个教学过程的始终。

2. 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，笔者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。

3. 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，甚至还会产生负面效应，干扰学习。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正确理解。

三、概念演变后的应对策略

1. 概念演变是科学发展的必然结果

任何一个概念都是相对的，有一定的适应范围，在某一段时间内是相对稳定不变的。但随着科学的发展，新的发现、新的成果不断涌现，会不断冲击原有的概念，不断补充、修正原有的概念，使得概念通过不断演变，进而不断完善。概念演变是科学发展的必然结果，要让学生有这样的意识和认识。科学史上有关概念演变的例子非常多，例如中心法则的演变过程就是一个极具典型的例子。

2. 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。

3. 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，留下伏笔，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。比如有的老师为了强调“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，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。

4. 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，制订相应的教学措施，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？

5. 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，成为师生共同拥有的一种基本素养。■