念与观点：这包括关于科学的形而上学的信念，如关于世界的规则性、对称性、确
定性的信念，对科学和日常经验的关系的理解等，也包括具体科学领域中具有形 而上学意义的概念，如绝对时空观等。⑤ 其他领域的知识。⑥ 与新概念相对立 的概念。
概念转变理论提出后，科学教育理论界对它进行了许多批评、修正和发展。 针对概念转变理论的批评概括起来有以下几种：① 不要只看到概念内容的改变 而忽视了学习者的认识方法上的改变，学生的错误概念往往是与他们认识世界 的直觉经验方法相联系的。② 不要用纯认知的观点来解释概念转变过程，应该 看到动机的、态度的影响。教学实验发现，学生积极的态度、较高的责任感对概 念转变很重要，漠不关心的学生很难产生认知冲突感。另外，消极的自我印象、 过高的焦虑或消极的态度等，也会妨碍认知冲突的产生。③ 不要过于强调儿童 日常经验中的核心信念对具体概念的限制，概念转变常常并不是随核心信念的 改变而整个地改头换面，而是一个一个地进行的，这与科学理论的革命不同。④ 一个概念的转变并不一定是一步完成，最初的概念与科学概念之间有一段过渡， 这个过程是渐进的，有时两种概念同时都在使用，或者是把原有概念和科学概念 柔和成新的混合概念。
针对以上批评，鄱斯纳等曾于１９９２ 年对此理论作了一些修改。首先，他们 把将要发生转变的概念本身也看成是概念生态的一个组成部分，以体现某个具 体概念与个体的经验背景之间的双向的相互作用，强调概念生态本身不是静止 的，也是不断发展变化的，具体概念的改变也会对基本观念产生重要影响。其 次，他们又把动机因素放到了概念生态中，包括学习动机、对某学科的性质和价 值的认识等。另外，他们看到，所谓的错误概念有时并不是直接以现实表征的形 式存在于学习者头脑中的，而只是个体以现有经验体系为背景做出的推论。 二、生物教育中的错误概念
概念转变理论也建立在认知科学关于儿童错误概念（ misconception ，有的译 为迷思概念）的经验研究之上。关于错误概念最早的研究始于皮亚杰早期对儿 童自然概念的探讨。２０ 世纪７０ 年代以来，发展心理学中的认知学派对儿童
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的
错误概念进行了大量的经验性研究。与错误概念相近的概念还有先见（precon唱
ception） 、儿童科学（children’s science） 、教学前概念（preinstructional conception） 、
另类框架（altermative framework）及天真理论（naive theories）等等。错误概念是
指人们在日常生活及以往的学习中形成了的那些与当前科学理论对事物的理解 相违背的经验的理解。它的形成往往不简单是由于理解偏差或遗忘而造成的错 误，它常常与日常直觉经验相联系，植根于一个与科学理论不相容的概念体系或 概念生态之中，有时，它恰巧是科学界以前所主张的观点，如“胎儿是由母亲的血
· ４６ · 中学生物学教学论
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凝结而成的” 。
１９２９ 年，皮亚杰出版了他的经典著作枟儿童关于世界的概念枠（ The Child’s
Conception of the World） 。皮亚杰研究表明，儿童关于生命概念的形成可分为四
个阶段：最小年龄段（３ ～ ７ 岁） ：生命是能动的或有用的东西，如有响声的玩具；７
～ ８ 岁段：把运动作为生命的特征，如汽车；９ ～ １１ 岁段：把自发运动作为生命特
征，如河流、太阳；大年龄段（１１ ～ １２ 岁） ：认为生命就是植物和动物。 皮亚杰理论提出来之后，相关研究越来越多，得出的结论与皮亚杰也不尽相 同。近期的研究结果表明，即使低龄段的儿童对人的身体各部位也有比较完整 的概念。１０ 岁的儿童画出人体的主要部位有：心脏、大脑、基本骨架、血管、肾、
肺、肌肉、肋骨和胃。以下列举新西兰、英国、美国、原苏联和我国台湾地区有关
研究中学生生物错误概念的各种表现，供进行相似研究和教学时参考。 关于呼吸作用的错误概念：① 呼吸作用在肺进行。② 缺氧时，就没有生物能 进行呼吸作用。③ 呼吸作用等于呼吸。④ 植物只进行光合作用，不进行呼吸作 用。⑤ 植物呼吸时用掉二氧化碳，制造氧气。⑥ 有些生物体只在某些时候呼吸。 ⑦ 不需其它构造的协助，肺就能自行收缩或膨胀。⑧ 有些动物，尤其是无脊椎动
物，不进行呼吸作用。⑨ 动物进行有氧呼吸，植物进行无氧呼吸。⑩ 呼吸作用和
出汗一样，是通过皮肤进行的。皕瑏瑡呼吸作用只在消化系统进行。皕瑏瑢呼吸作用即
是将氧转化为二氧化碳。皕瑏瑣植物由光合作用取得能量。皕瑏瑤植物只在夜间进行呼
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吸作用。皕瑏瑥植物只在白天进行呼吸作用。
关于演化的产生，学生有几种常见的解释：个体需要某种特质，所以演化；用 进废退；由于产生突变，使其存活下来；由于产生适应，所以存活下来；生活在雪
地的动物，生出白毛；由于有变异，在经过竞争后，适者存活下来。 学生对人体的概念通常表现为不清楚人体内的器官有哪些，器官的大小、形 状、位置、功能等方面的错误概念则表现为：心脏的形状常画成心型；肺常画得较
实际为小，认为空气只是进出口腔和鼻腔，不知道空气在体内会产生改变，不知 道为什么呼吸是维持生命的重要部分；胃常画得较低、较大，肠与肾则常被忽略 或错位等。
关于心跳和呼吸的各种理解：心跳加快、呼吸加速，是因为运动；血液可以携 带能量至全身或某处的肌肉；血液需要消耗更多氧气；身体或肺需要更多空气或 氧气。
关于体温恒定性的概念：认为生病才会使体温改变；认为体温改变是因为没 有运动；认为流汗把热散出体外，所以体温不改变；因为血液、血管的作用，所以
体温不改变；体温会随大气压力而改变；空气由皮肤的小孔散出所以体温不改 变。
画食物网时，学生的一些相关错误概念：认为动物的食性是受其居住环境的 第三章：生物学教育有关的学习和教学理论· ４７ ·
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影响；学生能辨识一些常见动物间的食性关系，画其中一食物链时的情况有：① 若是由生产者开始画，可能画对。② 能分辨何者是捕食者，何者是被捕食者，但
常从捕食者先画。③ 常因次序错误而犯错；认为体型大且凶恶的动物是肉食动 物，体型小且无抵抗力者是草食动物。
对生物教师来说，了解学生的错误概念有助于教学策略和教学重点、难点的 确定。那么，如何才能了解到学生的错误概念，又如何帮助学生转变这些错误概 念呢？ 概念转变理论为我们提供了指导原则。 二、概念转变理论和生物学教学
当前，国际上流行的一个口号是：为转变概念而教（teaching for conceptual change） 。美国学者修森（ Peter W ． Hewson）提出了为转变概念而教的指导原
则，其中两条可操作性较强：
（一） 学生和教师的观念（ideas）要明确地成为课堂话语（discourse）的一部分
也就是说，要让学生在课堂上有表达自己观点的机会。在为概念转变而进 行的教学中，必须让一系列与课题（topic）有关的、课堂上不同的人所持的观点都
有机会表达出来。这些观点有教师的，也有学生的。在此过程中，学生就会意识 到、理解、并可能接受那些他们以前不曾听过或未曾认真考虑过的观点。 传统的科学教学中，只有教师的观点才成为课堂话语。在为概念转变而教 的课堂上，与通常的课堂教学实践完全不同的是，教师需要使学生的观点也明确 成为教学的一部分。这一做法承认了现有的知识在学生的学习中起的重要作 用。在一般的科学教学中，学生的观点不被予以考虑。教师这样做的理由很多， 如太浪费时间啦、干扰其他学生等等。可是，当其他同学的观点不被考虑时，学 生们只知道自己个人的观点与教师的观点不同，但并不知道其他同学的看法。 这很可能导致一个意想不到的结果就是他们因自己的观点得不到鼓励而轻视自 己的观点。
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