建立生物教育心理表征，关键在理解生物学概念

安德森认为：“通过以多种方式应用我们从自己的经验中获得的知识，认知才得以进行。理解知识如何应用的前提是理解它如何在人脑中表征的。”因此，恰当的概念表征对生物学概念的理解至关重要。

1.恰当的概念表征对概念学习的影响

概念表征是概念在人脑中的存储和组织形式，即概念在人脑中的呈现方式。就生物学概念的学习而言，不能只停留在对概念的形式定义进行机械灌输，而要让学生围绕概念建立恰当的心理表征，从而理解和灵活运用概念。因此建立恰当的心理表征是生物学概念理解的核心和关键。如“稳态”概念，因其含有的特征很多，故“稳态”概念的复杂特征导致学生很难理解该概念。其实，理解“稳态”的关键是理解“相对稳定”的特征，是在不断调节中所达到的一种动态平衡，学生如果建立起“相对稳定”的心理表征，就能轻而易举地理解该概念。

2.概念表征的方式

中学课本中的生物学概念很多，针对不同生物学概念的特点，可采用不同的概念表征形式。

（1）言语表征

言语表征是生物学知识表征的主要形式，其基本单位为命题。命题具有抽象性，一个命题相当于头脑中的一个观点。因此，教学中要促使学生理解概念的抽象特征，而不是仅仅理解概念的字面含义。例如，群落的概念是：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。这一概念应掌握以下几点：

①群落有一定的范围，如一个水池、一片草原或一片森林等；

②群落包括各种生物，包括这个区域内的各种植物、动物和微生物；

③群落指的是集合，不是一定空间内各种生物的简单组合，而是通过种内关系和种间关系相互影响、相互制约而形成的有机整体；

④随着时间的推移，群落内种群的种类和数量会发生改变。

进行言语表征时，为了缩小记忆的空间，教师可以让学生找出其中的关键词，根据关键词回忆该概念。如群落定义中的关键词就是“一定”“各种”“集合”。

（2）原理定向表征

原理定向表征就是根据生物学原理、定理、规则等对生物学概念进行表征。这种表征方式来源于奥苏贝尔提出的“先行组织者”，即在学习新概念之前，先给学生呈现与新概念相联系的引导性知识，为新概念的学习提供支架，这样，可以大大简化概念理解的难度，使新概念的学习更为有效。具体实例见表4－1。

表4－1　原理定向表征

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（3）表象表征

一切动植物都由细胞和细胞产物构成，细胞是非常微小的，而细胞的基本结构和组成细胞的分子更加微小。因此，宏观的生物学现象往往需要从微观的过程来解释。而由感知的宏观现象过渡到理解微观的过程，往往是学生学习的难点。教学中怎样解决这一难题呢？我们只要采用合理的途径，让学生形成恰当的表象表征（表4－2），就可以促进其对概念的理解。

表4－2　表象表征

表象表征不仅可以激发学生学习的兴趣，节省记忆的储存空间，还可以促进对概念的微观理解。因此，在教学中要注意采用直观的方式，使学生形成合理的表象表征。值得一提的是，采用图表、模型等表象和真实情景还是有差异的，教学中要注意让学生了解真实情景和表象表征的不同。

（4）概念网络表征

脑科学研究表明，贮存在人脑中的各种信息并非孤立的堆积，其中分享同一主题的各种信息会产生相互联系，形成信息网络。中学生物学概念多而分散，学生往往感到难学。教学中要注意把相关的概念网络化、系统化、规律化，使概念与概念之间建立起实质性的联系。例如，基因突变为生物进化提供了原材料，它们之间的关系可以构建成概念网络图，如图4－5所示。

图4－5　基因突变的原因及与进化的关系

概念网络表征不仅有利于学生的理解记忆，同时有利于知识的提取。教学中要注意引导学生进行归纳整理，明确各概念之间的相互联系，促进所学概念的网络化，同时要注意引导学生将所学新知识与原有知识进行联系，将新知识纳入原有知识体系。

（5）图式表征

图式是人脑中有组织的知识结构，它涉及人对某一范畴的事物典型特征及关系的抽象，是一种包含了客观环境和事件一般信息的知识结构。在生物学知识中，整块的知识是以图式的形式进行表征的。图式表征既可能含有命题、符号及表象表征，也可能含有言语信息网络表征，甚至还可以含有小的图式，是一种综合性的表征，如图4－6所示。

图4－6　蛋白质的结构多样性与功能多样性

利用图式表征可以使知识网络化、层次化，从而使知识间的联系更加紧密，同时节省储存空间，更重要的是可以促进推论，由已知的知识推测未知的知识，对生物学概念的教学意义重大。

总之，不同的概念在人脑中贮存方式不同，教师在教学中要认识到各种概念的特征，并运用恰当的概念表征，将教材“静态”知识动态化、文字知识图像化、抽象知识具体化，努力使学生更好地理解概念并能在实际运用中顺利提取概念。值得一提的是，以上各种表征方式并不是孤立的，同一个概念，可以同时采用多种表征方式。