翟潔莉
學習心理學認為,知識必須加工和組織,才能有效地保持在認知結構中,在特定的問題情境中才能熟練運用這些知識解決問題。如何加工和組織,便涉及學習方法問題。
生物學科融事實、概念、原理和技能為一體,具有特殊的知識結構,常常需要借助理論使之系統(tǒng)化,而這些理論又源于事實或實驗,其適用的范圍和推演的程度再度受到事實或實驗的檢驗,因而學習者在組建生物認知結構的過程中會經常遇到一些障礙。學生必須根據生物學科的特點,掌握科學的學習方法,才有可能真正學好生物。
1把握概念,夯實基礎
任何學科知識的學習首先是概念環(huán)節(jié),因為概念是學科學習的起點,是知識的倉庫,是思維的基礎,是創(chuàng)造的前提。所以學習中依據不同概念的特點,配以適宜的學習方法,可以有效地提高學習效率和質量。沒有任何概念性知識儲備,再有清晰的邏輯也解決不了問題。
從內容上考察,生物概念可粗略地分為組成、結構、特性、物質變化、能量變化等幾類;從技能上劃分,又有實驗操作技能和生物計算技能兩方面的概念。在學習過程中,生物學概念經過一定的認知加工,逐漸形成學習者頭腦中的概念圖式。這些圖式除概念涉及的內容、技能特征以外,還包含著概念的表征、概念的運用等信息。因此,教師指導學生合理構建生物概念圖式,必須著眼兩個方面,即既強調概念的定義和理解,又重視概念之間的相互聯(lián)系和應用。要處理好這一關系,可考慮“概念形成”和“概念同化兩種具體方法。
概念形成是認知心理學的專用術語,指的是學習者從大量的同類事物的具體例證中,以辨別、抽象、概括等形式得出同類事物關鍵特征的學習方法。在生物教學中,“概念形成”有多種實現(xiàn)途徑。
1.1注重概念形成
(1)教師運用生動的直觀形象,使學生獲得有關概念的感性知識圖形結合。
教師正確把握課本上的圖像、表格、相片所表示的意思,使學生從中立刻可以了解有關某概念的部分信息,為認知結構中接納和理解這一概念奠定了基礎。如:在學習必修一第3章有關細胞器的知識時,教師就可以引導學生畫出各個細胞器的結構圖,從而記住它們的結構,然后再記住它們的功能。在此基礎上,學生對照書本上動植物細胞的比較圖形,了解它們在細胞中所處的位置,進而比較動植物細胞在細胞器上的共同點和不同點。
(2)聯(lián)系生活,理解概念的本質特征。
生物知識本來就來源于生活,很多知識都可以與生活實際聯(lián)系,這樣的一種形象記憶比較深刻,不容易遺忘。
如:在學習必修一第6章有關細胞衰老的內容時,衰老細胞的特征是多的,肉眼又無法看到衰老的細胞,但是我們都知道老人的特征——滿臉皺紋,花白頭發(fā),行動遲緩等,而人的結構基本單位就是細胞,這些個體特征的出現(xiàn)是細胞衰老的結果。由此可知細胞衰老時自由水的含量下降,因此老人會滿臉皺紋;由于酶的活性下降,黑色素合成減少,因此老人頭發(fā)花白;由于新陳代謝下降,包括細胞呼吸下降,因此行動遲緩。
1.2注重概念的同化
概念同化是強調學習者利用認知結構中原有的、適當?shù)母拍顖D式來學習新概念的一種方式。
生物知識看起來比較散亂,細小知識較多,其實,很多知識的內部有著很大的聯(lián)系。如:必修一第2章談到“蛋白質是一切生命活動的承擔者”,那么很多結構的功能主要就是由蛋白質來體現(xiàn)的。比如,生物膜上的蛋白質的種類和數(shù)量越多,生物膜的功能越復雜,其中一個更具體一點的例子:決定生物膜選擇透過性的是膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。再比如說,紅細胞之所以能運輸氧氣,是因為它含有容易在高氧時與氧結合、低氧時與氧分離的血紅蛋白。這樣的例子比比皆是,由此,再遇到諸如“生物多樣性原因”等這樣的問題時,學生就很快反應到跟蛋白質有關,答案就是“蛋白質多樣性”。
再如:從必修一第2章中了解到核酸包括DNA和RNA,核酸的基本組成單位是核苷酸。其中DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸。每個脫氧核苷酸含一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基。從必修二第3章可以學到基因是有遺傳效應的DNA片段,必修二第2章又說基因在染色體上。這里涉及到的幾個概念之間的大小關系可以用關系圖(圖1)表示。
2瞄準生物難點。實現(xiàn)觸類旁通
在把握概念性知識以后,突破難點就是下一個艱巨的任務,如生物中的實驗設計。生物學就是以實驗為基礎的學科,所以生物課本中的大部分c類要求都集中在幾個實驗中?!翱季V”要求學生要能理解所學實驗的內容,包括實驗目的、原理、方法和操作步驟,掌握相關的操作技能;具備驗證相關生物學事實的能力,并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理;能對一些生物學問題進行初步的探究性研究。但是,由于種種原因,很多學生只做了教材中很少的一部分,而且是在教師指導下的“以葫蘆畫瓢”,更多地則是從書本看實驗進而背實驗,因而對教材中有關實驗內容只是一知半解,遇到教材之外的實驗題便是一籌莫展、束手無策。所以,在平時的實驗題備考過程中,教師要十分關注實驗題的實驗性,使學生弄清實驗最基本、最常規(guī)、最本質的東西,切實領悟實驗目的、原理、方法和操作要領,掌握相關的操作技能,并學會由此及彼,舉一反三,實現(xiàn)觸類旁通。
首先了解實驗的基本步驟:確定課題一實驗設計一實施實驗一觀察結果一得出結論一交流分析。然后明確每個步驟的答題要點。
2.1確定課題
研究課題就是確定實驗目的,如果是探究實驗則格式多為“探究……(因變量)對……(自變量)的影響”;如果是驗證實驗則格式多為“驗證……(因變量)對……(自變量)的影響”。
2.2實驗設計
實驗設計體現(xiàn)重要原則:對照原則,單一變量原則,重復性原則;特別是在控制變量時,要注意設計得科學,力求無懈可擊,如除實驗變量外其他條件與被對照實驗完全對等,即盡量在所有用生物材料、實驗器具、實驗試劑、處理方法等無關變量方面去實現(xiàn)“其它條件的等量且適宜”。合理利用所給的實驗材料。關注所選用的實驗材料是否客觀、正確、科學、對應,否則將不能支持其實驗結論或結論有誤。
2.3實驗結果
實驗結果就是實驗現(xiàn)象,是能被觀察到的,如顏色的變化等,往往需要結合所學知識,對實驗現(xiàn)象進行預期。
2.4實驗結論
實驗結論就是對實驗現(xiàn)象分析進而得出結論,往往與實驗目的相對應。
3學無定法。貴在反思
要提高對生物學習方法的自覺程度,學生應經常地總結、反思自己的學習方法,提高自己的元認知能力和元認知水平。
所謂元認知,又稱為反思認知,是個體對自己的認知過程和結果以及有關事項的認知。元認知過程實際上就是個體運用有關知識經驗指導、調節(jié)自己的認知過程、選擇有效認知策略和方法的控制執(zhí)行過程,其實質是人對認知活動的自我意識和自我控制。元認知水平不但決定著學生的學習能力,而且決定著學生的學習自主性,決定著學習效果。教師要注重幫助學生提高元認知水平。關于生物學習力學、生物學習規(guī)律的知識,以及自覺的生物學習方法實踐和經驗總結,對學生元認知能力的形成和發(fā)展有著積極的意義。
生物學習方法的是隨著學生對生物學習實踐的深入而發(fā)展的,需要學習經驗的積累,有一個逐步提高的過程。同時,生物學習方法的優(yōu)化需要生物學習的不斷成功,逐步地提高學生的水平。千篇一律、墨守成規(guī)地使用固定的方法來學習生物固然不行,像猴子掰苞米一樣,半途而廢、不停地變換方法也是不能使生物學習方法優(yōu)化的。