促进有意义学习的高中生物学教学策略

促进有意义学习的高中生物学教学策略
摘要：有意义学习的实质是学生主动对教师所传授的知识进行选择、理解、整合和内化，将新知识纳入自己原有的认知结构之中，实现对新知识的理解和掌握。

促进高中生物学有意义学习的教学策略有：设计具有知识内在关联的先行组织者、按照知识发生逻辑组织教学、将事实性知识转化为逻辑性知识、对新知识进行多重编码和从系统的高度传输知识。

关键词：有意义学习生物学教学教学策略
奥苏贝尔（David Paul Ausubel）认为，学习是否有意义，取决于新知识与学生已有知识之间是否建立了联系；学生认知结构中新旧知识的相互作用导致新旧知识的同化，不仅使新知识获得了意义，而且旧知识也得到了修饰而获得新的意义[1]。

有意义学习的心理过程，实质上是学生积极主动地对教师所传授的知识进行选择、理解、整合和内化的过程，并在这一过程中使新知识纳入到自己原有的认知结构之中，以达到对新知识的理解和掌握[2]。

教为学服务。

教师应以学生的学习方式和认知特点为直接前提来选择教学策略。

基于这个观点，笔者提出促进高中生物学有意义学习的教学策略，期望对优化高中生物学教学有所裨益。

1 设计具有知识内在关联的先行组织者
梅耶(Richard E.Mayer)将先行组织者定义为在正式学习之前呈现的，并对新信息有组织解释功能的一种信息。

瞿葆奎指出：“组织者的主要功能，是在学习者能够成功的完成手头任务之前，在他已有的知识与需要了解的知识之间架设一座桥梁”[3]。

在高中生物学教学中，我们可以设计适当的先行组织者，降低学习的难度。

例如，在学习蛋白质的多样性之前，教师可以先提出问题：只有26个英语字母，为什么英语单词成千上万呢？学生提出了多种解释：字母数目不同构成了不同的单词，如be和bee，to和too；不同字母构成不同单词，如bed和bad,five 和give；不同字母顺序构成了不同单词，如dear和read ,tea和eat。

教师话锋一转，那20种氨基酸怎样构成多种多样的蛋白质呢？学生很顺利地就回答出来氨基酸的数目、种类和排序不同，导致了细胞中蛋白质种类繁多。

教师再补充有关肽链的盘区、折叠方式及空间结构的知识，学生很容易地就理解了蛋白质多样性的概念
又如，在学习《生态系统的稳定性》时，很多同学不能够分辨抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间的差别，到底什么是“抵抗外界干扰”，什么是“受到外界干扰破坏后恢复到原状”？这个干扰到什么程度属于破坏？我们可以举一些生活中的经验做类比来帮助学生理解：甲同学很少生病，我们说他什么比较强（抵抗力）？乙同学经常生病，但很快就好了，我们认为他什么比较快（恢复）？这个类比的例子就是先行组织者。

在这个基础上，再给出一个坐标曲线图（图1），借助学生头脑中已有的数学知识来帮助理解，在已有的知识与需要了解的知识之间架设了桥梁：（1）抵抗力稳定性是生态系统抵抗外界干扰的能力,抵抗力稳定性强，偏离正常作用范围就小；反之,偏离正常作用范围就大。

y表示一个外来干扰使生态系统功能偏离这一范围的大小。

（2）恢复力稳定性表示生态系统受到破坏后,恢复到原状的能力。

恢复力稳定性强,恢复原状的时间短；反之,恢复到原状的时间长。

x表示恢复到原状态所需的时间。

(3)是曲线与正常范围所围成的面积，TS越大，生态系统的总稳定性就越低。

图1
2 按照知识发生逻辑组织教学
学生按照生物学知识的发生逻辑进行学习的过程，就是将新知识与认知结构中已有知识之间建立联系的过程，是有意义学习。

因此，教学应循序渐进。

教师应把握学生的“最近发展区”，按照学科的逻辑系统和学生的认识发展顺序来组织教学。

如在人教版选修三中，关于植物细胞工程的实际应用，包括了（1）微型繁殖；（2）作物脱毒；（3）人工种子；（4）单倍体育种和突变体利用；（5）细胞产物的工厂化生产。

按照教材的编排，各个知识点之间联系并不紧密，学生很难自发地将凌乱的知识与自己已有的知识联系起来，组织成符合一定逻辑规范的、结构性强的知识。

学习过程的无意义不可避免。

在教学中，我们可以以植物组织培养过程为主线来重新设计教学（图2），使知识点的安排符合知识的发生逻辑，促进学生的有意义学习。

图2
3 将事实性知识转化为逻辑性知识
在高中生物学知识中，存在着大量由“术语知识、具体细节和要素的知识”
[4]组成的事实性知识，如试剂、化合物名称、数据、符号等。

这类知识很难与学
这样的方法，改变了课本和常规教学中构建的相关知识表征，使“试剂—原理—作用—使用”成为一个具有逻辑联系的知识体系，将事实性知识转化为逻辑性知识，促进了学生的有意义学习。

4 对新知识进行多重编码
多重编码理论认为：对新信息综合运用多重编码，可以为以后提取信息时提供更多的线索，从而有助于记忆[6]。

对新知识通过多种表征进行阐释，完成意义建构，可以唤起学生认知结构中的多种知识背景，使学生对新信息进行多种加工，从而获得对知识本质的理解。

更有利于学生构建起新旧知识之间实质性的关联。

例如，学生学习物质跨膜运输时，应先理解渗透作用的概念。

多数学生头脑中没有关于这部分知识的经验，对这个知识点的理解存在一定困难，在此情况下，运用多种编码可以促进学生对知识的有效理解。

可做如下教学设计。

(1) 动码（动手操作）：让学生做“洋葱鳞片叶外表皮质壁分离和复原”的实验，引导学生观察实验现象，提出问题：什么情况下细胞失水？什么情况下细胞吸水？和细胞内外溶液浓度有关吗？
（2）形码（生物简图）：阅读课本的渗透现象示意图，并将渗透装置与植物细胞进行比较（图3）
图3: 植物细胞与渗透装置的比较
（3）意码（关键概念）：给出渗透作用的一般概念，水分子（或者其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度一侧向高浓度一侧渗透的现象。

并让学生总结“质壁分离与复原”实验现象如下(图4)：
图4：成熟植物细胞（有大液泡）的吸水和失水（4）声码（听和读）：将渗透作用总结为“水往高处流”五个字，帮助学生记忆。

上述的教学设计从意码、形码、声码、动码这四个维度，对渗透作用这一新知识进行编码，揭示其本质属性，激活学生已有认知，使其获得对这一主题的实质性理解，促进有意义学习的发生。

5 从系统的高度传输知识
在教学中，教师应着眼于知识之间的联系与规律，着眼于生物学思想方法的渗透，让知识、思想方法总是以系统中的一个环节的面貌出现在学生的面前。

如果教师能够站在系统的高度传输知识，学生也就能够站在系统的高度去接受和把握知识、掌握知识之间的联系与规律。

这样可以增加“知识组块”，帮助学生形成良好的认知结构。

便于学生问题解决时，从长时记忆中激活和提取知识，从而有计划和有谋略地思维，进而解决问题。

例如，在学完模块二《遗传和变异》后，可以在复习时，将整个模块作为一个系统向学生做一个归纳（图5），帮助学生理解教材的内在逻辑关系。

让学生意识到：“基因”是贯穿整个模块的线索，遗传从本质上说是基因的代代相传，可遗传的变异从本质上说是生物体基因组成的变化，进化过程中物种的形成从本质上说是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。

这样的方法，还能够帮助学生更加深入地理解个体水平、细胞水平、分子水平遗传学知识的内在逻辑联系。

图5：《遗传和变异》模块的系统归纳
（广东省教育科学“十二五”规划2014年中小学教师科研能力提升计划资助项目：高中生物核心概念教学策略研究2014YQJK027；广州市教育系统创新学术团队项目：数字化科学探究创新团队13C26）
参考文献：
[1] 施良方.《学习论》[M] . 北京：人民教育出版社，2001：246
[2] 徐光考. 基于有意义接受学习的数学课堂教学策略[J] .中国数学教
育 .2011(4)：2-3
[3] 瞿葆奎. 教育学文集第10卷：教学(上)[M]. 北京：人民教育出版社，1988：617-618.
[4] L. W.安德森. 学习、教学和评估的分类学[M].上海：华东师范大学出版社，2008：41
[5] 陈琦，刘儒德. 当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007：166
[6] 毛慧芬.“多重编码”在生命科学教学中的运用[J]，生物学教学.2014(9)：26-27
黄玮：广州市第一一三中学生物教师，中学高级教师，广州市骨干教师，天河区名教师，广州市百千万名教师培养对象。