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【摘要】本文以“种子萌发需要光”这一学生身上普遍存在的前概念为例，通过教育准实验研究的方法，进行“探究实验教学”和“传统教学”的对照实验，并对实验数据进行差异性检验。实验结果表明，在“种子萌发不需要光”的概念教学中，采用探究实验教学法比起传统教学，对学生已有概念的转化效果明显。
【关键词】前概念 教学设计 探究实验 教育准实验研究 初中生物学
一、初中生物学前概念及转化策略
（一）初中生物学前概念及特征
新版生物学课程标准将生物学的概念教学提上一个重要地位，然而学生对概念的接受，绝不是靠教师加大灌输力度就能完成。因为在接受生物学科知识之前，现实生活中的经验积累已经给学习者留了下大量的感性认识，这些认识尚未经过科学的辨析和概括，就已经在学生个体的头脑中产生了与科学知识相悖或不尽一致的概念，并干扰着科学概念的形成。这就是前科学概念，它指的是个体所拥有的概念的内涵、外延及其特征与科学概念不尽一致的生物学概念。在日常教学中，老师们常常习惯将他们称为成为“前概念”，或“错误概念”、“社会概念”、“民间概念”等等。
（二）前概念转化的探究实验策略的理论基础
鉴于前概念的顽固性等特征，学者们提出种种前概念转变策略，如“合作学习”、“情景性教学”、“比较鉴别法”【3】等等。其中，探究实验法的理论基础是建构主义。建构主义的观点认为，想要学生完成对所学知识的有意义建构，让学生深刻理解该知识所反映事物性质、规律以及该事物与其它事物之间联系，最好的办法不是仅仅聆听教师关于这种经验的介绍和讲解，而是让学生到现实世界的真实环境中去探究发现、去体验，通过获取直接经验来学习。
二、“种子萌发需要光”前概念转化的实验研究
（一）关于前概念“种子萌发需要光”的调查
科学界普遍认为，大部分种子萌发是不需要光的，极少数如烟草、莴苣等萌发需要光，另外如西红柿等萌发受到光的抑制。笔者在多年的中学教学中发现，“种子的萌发过程需要外界条件——光”这一概念顽固地根植于学生心中。不论是新课讲授前、后，也不论是小学生、初中生或高中生，都有相当比例的人认同这一概念。以下是笔者在任教的七、八年段调查的结果。
此外，笔者也随机访谈了一些中学教师。28位教师中，有8人不认同“种子的萌发需要光”；19人认同。这19位教师中，有5人认为“不同种子情况不同，大多数种子萌发是需要光的”；有7人在获得答案后若有所思：“对了，种子埋在地下是可以萌发的”。
以上调查可以看出，“种子萌发需要光”这一前概念具有普遍性，顽固性和表象性。学生将自然现象表浅化，对事物的观察缺乏思辨，造成这一概念先入为主，并且在知识点学习之后仍顽固不化。对成年教师的访谈数据也从另一方面佐证了这个结论。
（二）“种子萌发需要光”概念转化的实验研究
1.实验研究的总体方案：
本研究采用等组前后测准实验设计法，图解如下：
其中O1、O3 表示前测成绩，X1是探究实验教学，X2是传统教学，O2、O4表示后测成绩，本实验采用独立样本的x2检验对实验结果进行统计分析。
2. 实验过程
笔者在实验组（10班）布置学生完成“光照（单因素）条件对种子萌发影响”的探究实验，让学生获得体验和感悟；在对照组（8班）采用传统启发、讲授分析法教学，对学生进行阐释。2011年11月新课开始实验，2012年1月期末考试结束实验。
3. 实验研究的结果
针对本次探究学习对概念形成的效果，笔者采用了实验组、对照组前后测的方式进行X2因子检验：
①实验前测：新课引入时，在对照组和实验组，教师都以启发提问的方式了解学生对种子萌发条件的已有概念：“同学们回忆日常生活中的观察，再仔细思考，种子的萌发需要光吗？”，经学生独立思考，教师让学生以举手方式回答。以下表格记录了8，10两班在这个问题学习前的认识：
前测（原始数据）
两个班的成绩无差异
②实验后测：两个月后学期结束，期末考试卷中有一道选择题涉及“种子萌发条件”这个知识点，对对照组、实验组的答题进行统计。题目如下：下列哪项环境因素是种子萌发的条件？（ ）
A、阳光、空气、水分 B、阳光、适宜的温度、水分
C、适宜的温度、水分、空气 D、水分、空气、土壤
（注：笔者认为实验是针对“光”， 答“土壤”在本实验中不计为错误，因此，答A、B属于错误；答C、D属于正确）
两个班成绩差异显著
（三）前概念转化实验研究结论
实验数据表明，在转化“种子萌发需要光”这个前概念的教学活动中，探究实验法把学生带入了真实的问题情景中，有利于激发学生的学习动机，弥补学生的课堂学习的不足。在探究实验过程中学生经过亲身的活动，发现亲眼看到的事实与头脑中的认知存在冲突，在发现、探究、解释过程中较好地实现了个体的“顺应”的过程，比起未经过探究活动的对照组来说，更好地实现了已有前概念的转化。
参考文献
[1]李高峰. 初中生物学前科学概念研究 [M].北京：北京师范大学出版社， 2011
[2]余文森. 当代课堂教学改革的理论与实践 [M]. 福州：福建教育出版社， 1998
[3]义务教育生物学课程标准.北京： 北京师范大学出版社， 2011
【关键词】前概念 教学设计 探究实验 教育准实验研究 初中生物学
一、初中生物学前概念及转化策略
（一）初中生物学前概念及特征
新版生物学课程标准将生物学的概念教学提上一个重要地位，然而学生对概念的接受，绝不是靠教师加大灌输力度就能完成。因为在接受生物学科知识之前，现实生活中的经验积累已经给学习者留了下大量的感性认识，这些认识尚未经过科学的辨析和概括，就已经在学生个体的头脑中产生了与科学知识相悖或不尽一致的概念，并干扰着科学概念的形成。这就是前科学概念，它指的是个体所拥有的概念的内涵、外延及其特征与科学概念不尽一致的生物学概念。在日常教学中，老师们常常习惯将他们称为成为“前概念”，或“错误概念”、“社会概念”、“民间概念”等等。
（二）前概念转化的探究实验策略的理论基础
鉴于前概念的顽固性等特征，学者们提出种种前概念转变策略，如“合作学习”、“情景性教学”、“比较鉴别法”【3】等等。其中，探究实验法的理论基础是建构主义。建构主义的观点认为，想要学生完成对所学知识的有意义建构，让学生深刻理解该知识所反映事物性质、规律以及该事物与其它事物之间联系，最好的办法不是仅仅聆听教师关于这种经验的介绍和讲解，而是让学生到现实世界的真实环境中去探究发现、去体验，通过获取直接经验来学习。
二、“种子萌发需要光”前概念转化的实验研究
（一）关于前概念“种子萌发需要光”的调查
科学界普遍认为，大部分种子萌发是不需要光的，极少数如烟草、莴苣等萌发需要光，另外如西红柿等萌发受到光的抑制。笔者在多年的中学教学中发现，“种子的萌发过程需要外界条件——光”这一概念顽固地根植于学生心中。不论是新课讲授前、后，也不论是小学生、初中生或高中生，都有相当比例的人认同这一概念。以下是笔者在任教的七、八年段调查的结果。
此外，笔者也随机访谈了一些中学教师。28位教师中，有8人不认同“种子的萌发需要光”；19人认同。这19位教师中，有5人认为“不同种子情况不同，大多数种子萌发是需要光的”；有7人在获得答案后若有所思：“对了，种子埋在地下是可以萌发的”。
以上调查可以看出，“种子萌发需要光”这一前概念具有普遍性，顽固性和表象性。学生将自然现象表浅化，对事物的观察缺乏思辨，造成这一概念先入为主，并且在知识点学习之后仍顽固不化。对成年教师的访谈数据也从另一方面佐证了这个结论。
（二）“种子萌发需要光”概念转化的实验研究
1.实验研究的总体方案：
本研究采用等组前后测准实验设计法，图解如下：
其中O1、O3 表示前测成绩，X1是探究实验教学，X2是传统教学，O2、O4表示后测成绩，本实验采用独立样本的x2检验对实验结果进行统计分析。
2. 实验过程
笔者在实验组（10班）布置学生完成“光照（单因素）条件对种子萌发影响”的探究实验，让学生获得体验和感悟；在对照组（8班）采用传统启发、讲授分析法教学，对学生进行阐释。2011年11月新课开始实验，2012年1月期末考试结束实验。
3. 实验研究的结果
针对本次探究学习对概念形成的效果，笔者采用了实验组、对照组前后测的方式进行X2因子检验：
①实验前测：新课引入时，在对照组和实验组，教师都以启发提问的方式了解学生对种子萌发条件的已有概念：“同学们回忆日常生活中的观察，再仔细思考，种子的萌发需要光吗？”，经学生独立思考，教师让学生以举手方式回答。以下表格记录了8，10两班在这个问题学习前的认识：
前测（原始数据）
两个班的成绩无差异
②实验后测：两个月后学期结束，期末考试卷中有一道选择题涉及“种子萌发条件”这个知识点，对对照组、实验组的答题进行统计。题目如下：下列哪项环境因素是种子萌发的条件？（ ）
A、阳光、空气、水分 B、阳光、适宜的温度、水分
C、适宜的温度、水分、空气 D、水分、空气、土壤
（注：笔者认为实验是针对“光”， 答“土壤”在本实验中不计为错误，因此，答A、B属于错误；答C、D属于正确）
两个班成绩差异显著
（三）前概念转化实验研究结论
实验数据表明，在转化“种子萌发需要光”这个前概念的教学活动中，探究实验法把学生带入了真实的问题情景中，有利于激发学生的学习动机，弥补学生的课堂学习的不足。在探究实验过程中学生经过亲身的活动，发现亲眼看到的事实与头脑中的认知存在冲突，在发现、探究、解释过程中较好地实现了个体的“顺应”的过程，比起未经过探究活动的对照组来说，更好地实现了已有前概念的转化。
参考文献
[1]李高峰. 初中生物学前科学概念研究 [M].北京：北京师范大学出版社， 2011
[2]余文森. 当代课堂教学改革的理论与实践 [M]. 福州：福建教育出版社， 1998
[3]义务教育生物学课程标准.北京： 北京师范大学出版社， 2011