东北师范大学中学生物学骨干教师国家级培训

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学员科研课题（论文）开题论证报告

姓名

马延年

性别

男

出生年月

55．7

最后毕业

学校及时间

北京师范大学 1999

工作单位

及通讯地址

北京教育学院丰台分院中学教研室

邮编

100073

职称、

职务

中教高级

联系电话

（010）63450062 or 63827640

E-mail

yannian@public.bta.net.cn

指导教师

张常钟

性别

男

电话

（0431）5685085-93624

职称

副教授

E-mail

czhang@mail.jl.cn

课题（论文）题目

高中生和大学生对基因概念的理解及教学策略的研究

课题研究背景、意义（理论意义、实践意义）

大量的教育研究表明，学生在学习科学课以前，对很多概念和术语已经有了自己的想法和解释。如小学生和生物学工作者对于DNA的认识完全不同。学生的这些概念是在其生活经历中获得的，多少有点象探究学习的成果。儿童的科学概念大多数都是错误的概念，在很多情况下，老师对学生的错误概念不大了解，而且学生不会轻易放弃他获得的概念。

我们把科学家对事物的理解称为科学概念，如果学生的理解是完全相反的或者不相关的可以称为错误概念，如果学生的理解是不深刻的可以称为可转化概念。关于科学概念、可转化科学概念以及错误概念的问题，国外有很多的研究，这些研究对于课程、对于基于建构主义的教学设计是很有意义的。

一些研究指出，学生们对于某一特定的内容有不同的概念。(Engel Clough & Driver, [1986]）例如：Leach, Driver, Driver, Scott, 和Ｗood-Robinson(1996)研究了学生关于生态学的概念，发现“大多数5—16岁的学生在不同背景下使用不同的解释。如：他们可能在不同的种群，用不同的方法解释相对种群大小” [3] 约瑟夫●努斯鲍姆的关于学生对地球的概念的研究,发现不同年龄段的学生对地球的概念的理解有5种之多。[4] 还有一些研究表明我们认为很重要的概念并没有被学生理解，如Arthur Louis 在对不同的学生对扩散和渗透作用的概念的理解的研究后认为：扩散和渗透的概念没有被高中生和大学生理解。”[5]

本项研究的基因的概念是广义的基因的概念，它包括了基因的物质属性、结构属性、功能属性、基因的多样性、人类对基因的认识和利用等。

基因的概念是一个重要的生物学概念。生物学的基本问题是遗传信息的传递和表达，其核心是基因的行为。理解基因的概念对于认识生命的本质是重要的。人类对基因的认识已经不止是停留在实验室里或是理论阶段，事实上它已经进入到了实用的阶段，它不仅是概念，而且已经有了产品。在食品、医疗、环境等领域与人们密切相关。人们要使用这一概念思考，判断、推理，从而影响人们的行为。因此，研究学生对基因概念的理解对于科学教育来讲是价值的。

课题研究目标、立项依据（理论依据、已有研究基础、研究假设）

课题的研究目标

1．揭示出大中学生对基因概念的理解的深度和广度及其差异，进而分析学生在理解基因概念的困难。

2．提出构建这些概念应具备的环境和教师应提供的帮助。

立项的理论依据

1．建构主义学习理论

建构主义观点认为，世界是客观存在的,但对世界的理解和赋予意义却是由每个人决定的，我们是以自己的经验为基础来建构现实，每个人的经验都是有自己的头脑创建的,因此每个人的经验及对经验的信念是有差异的，从而也导致了对外部世界理解的差异。学习的实质就是主动的建构对信息的解释,并从中做出推论[1]。基于建构主义的教学应当使学生不仅理解学习材料所表达的含义, 而且还要去理解它的实用价值这就需要从学生自己生活经验和已有的知识出发构建知识体系。

2．基因的概念

生物学的基本问题是遗传信息的传递和表达，基因作为一个功能单位，是理解生命本质的重要概念之一。基因的概念具有生物学学科的方法特征。化学方法、物理学方法可以研究基因的物质和结构属性，在自组织的生命系统中基因具有复杂的行为，包括复制、转录，翻译及其调控等，这种分子的行为是生物学所关注的。对这一概念的理解对于生命本质的认识是极为重要的。人类对基因的认识已经进入实用化的阶段，基因工程不仅在科学上，而且在社会、伦理、道德等方面带来了新的问题，我们不能忽视科学、技术对社会的影响。

已有的研究基础：

我研究了学生对“花”的概念的理解。发现学生所理解的“花”与颜色，形状、气味、季节、物理尺寸等属性相联系。尽管学生可以接受雌蕊、雄蕊等属性，但在应用中，认识没有花被片的花、头状花序的小花、颜色不鲜艳的花遇到了极大的困难。学生建立花的科学概念必须克服许多困难。

我还研究了学生对于排泄概念的理解，其结果对教学设计具有指导意义。

本项研究对关于“花”的概念等的研究过程和方法的材料有继承性。

研究假设

由于学生的个人的经验的不同，学生对于基因的本质和基因的作用理解应当存在差异，这种差异应表现在对基因的理解的各个不同的属性之中，我们要做的是将基因的各个属性分解，从基因属概念、种概念对概念进行分类，分别的研究学生的理解程度，从而表述出学生理解的差异。根据对上述材料的分析可以找到在教学中应采取的对策。

研究的主要内容、方法

研究方法：

研究的对象是高中一年级、高中二年级和大学非生物专业的学生的男女学生。

研究采用访谈法和问卷法。

研究进程设计

1．对基因概念的研究

研究基因概念的本质，基因概念与其它生物学概念的关系，基因概念的表述，基因概念理解层次的划分，学生对基因概念的理解的可能出现的偏差，学生应用基因概念出现的障碍。

2．在上述基础上制定访谈提纲

3．根据访谈提纲对被试进行访谈。

4．对访谈的内容进行分析，整理分析访谈的内容，根据访谈的结果设计问卷。

5．对被试进行问卷调查。

6．出上述人群对基因概念理解的差异。

7．研究教学、媒体等对学生基因概念的形成的影响。

8．撰写报告

研究进度及预期成果形式

研究将历时1年，一论文的形式表示。

2000年11月进行课题论证；

2000年12月设计问卷，并进行试验性访谈；

2001年1 月对调查的结果进行分析并设计问卷；

2001年 3-4月进行问卷调查；

2001年5月对调查的结果进行整理和分析；

2001年6月撰写调查报告并请导师进行指导和批改；

2001年7-8月完成调查报告。

专家组评审意见

专家组组长签字

年月日

参考文献