摘 要 孟德爾遺傳定律的再發(fā)現(xiàn)開啟了實驗生物學(xué)階段,孟德爾因此也被稱為遺傳學(xué)的奠基人。美國教育心理學(xué)家奧蘇伯爾提出認知結(jié)構(gòu)理論:任何有意義的學(xué)習(xí)都是在原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上進行的,有意義的學(xué)習(xí)中一定有遷移。各學(xué)科之間及學(xué)科內(nèi)學(xué)習(xí)不是彼此孤立的,而是相互聯(lián)系,相互促進。
關(guān)鍵詞 孟德爾遺傳定律 學(xué)科 遷移 認知結(jié)構(gòu)
孟德爾遺傳定律包括基因分離定律和基因自由組合定律。
一、孟德爾遺傳定律的理解
(一)基因分離定律的學(xué)科遷移
教材的配套練習(xí)冊中有這樣一道題:一對雜合黑色豚鼠交配,產(chǎn)下了4只小豚鼠,這4只小豚鼠的性狀表現(xiàn)是( )
A.全部黑色 B.黑白各一半 C.黑白之比為3:1 D.以上情況均有可能
大部分學(xué)生都會錯選 C 項,因為他們形成了思維定勢,認為既然黑色是顯性而白色是隱性,所以黑色:白色=3:1,正確答案是D 項。
學(xué)生形成思維定勢的根本原因是沒有理解基因分離定律的本質(zhì),沒有從數(shù)學(xué)中相對獨立事件發(fā)生概率遷移到基因的分離定律?;蚍蛛x定律的本質(zhì),相互獨立事件的發(fā)生概率。既然是概率性事件,它有可能發(fā)生也有可能不發(fā)生,只有相對獨立事件重復(fù)的次數(shù)足夠多,事件結(jié)果比例就趨近概率。正如多次拋兩枚硬幣,事件發(fā)生結(jié)果兩個都為正、一正一反、兩個都為反的比例接近1:2:1,基因分離定律就類似拋硬幣。
(二)自由組合定律的學(xué)科遷移
(2010·南京二調(diào))研究表明:一對黑色家鼠與白化家鼠雜交,F(xiàn)1均為黑色家鼠,F(xiàn)1中黑色家鼠個體自由交配,F(xiàn)2出現(xiàn)黑色家鼠∶淺黃色家鼠∶白化家鼠=9∶3∶4,則F2中淺黃色個體中能穩(wěn)定遺傳的個體比例為( )
A.1/16 B.3/16 C.1/3 D.1/4
多同學(xué)看到這個題都很茫然 ,9:3:4是怎么產(chǎn)生的,如果我們用函數(shù)的思想理解就很容易?;蛐团c表現(xiàn)型是一種映射對應(yīng)的關(guān)系,基因型相當(dāng)于自變量,表現(xiàn)型相當(dāng)于因變量;按自由組合定律,F(xiàn)1黑色家鼠自由交配后代出現(xiàn)4種表現(xiàn)型和9種基因型,性狀分離比為9∶3∶3∶1;而本題的F2出現(xiàn)黑色家鼠∶淺黃色家鼠∶白化家鼠=9∶3∶4,說明白化家鼠有兩種基因型,即雙隱性和其中一種一顯一隱之和,相當(dāng)于數(shù)學(xué)中兩個x值對應(yīng)一個y值;淺黃色個體是另一種一顯一隱類型,占3/16,則F2中淺黃色個體中能穩(wěn)定遺傳的個體比例為1/3。函數(shù)思想的遷移,9∶3∶3∶1的遷移,這個問題就迎刃而解。
二、高中學(xué)習(xí)遷移的分類
遷移是學(xué)習(xí)的種普遍現(xiàn)象,指一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響,或習(xí)得的經(jīng)驗對對完成其他活動的影響。根據(jù)遷移的影響效果不同,遷移可分為三種類型。正遷移指種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)起到積極的促進作用,如舉一反三、觸類旁通;零遷移指兩種學(xué)習(xí)互不影響;負遷移指兩種學(xué)習(xí)相互干擾、阻礙,如思維定勢。
(一)不同學(xué)科之間的學(xué)習(xí)遷移
自然界是一個有機的統(tǒng)一體,研究自然界的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理等各學(xué)科的思想方法、基本原理交叉融合、相互貫通。加強各學(xué)科間的學(xué)習(xí)遷移,有利于打破因分科教學(xué)而造成的思想禁錮,有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力,減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)負擔(dān)。
數(shù)學(xué)中相對獨立事件的理解,促進了對孟德爾遺傳定律計算的掌握。數(shù)學(xué)中向量的學(xué)習(xí) 促進對物理公式W=F*S*cosθ的掌握。僅僅根據(jù)向量公式就可以掌握功的計算,并且知道θ 是哪兩條線的夾角,當(dāng)θ 角取何值時有正功、不做功、負功。從向量的角度也可以幫助我們理解位移與速度方向一致性,S=V*t,位移與速度都是矢量,t是標(biāo)量,那么位移與速度方向只能一致?;瘜W(xué)學(xué)習(xí)過的“相似相溶”原理,可以解釋脂溶性物質(zhì)(酒精、甘油、脂肪酸、苯)通過細胞膜時是以自由擴散的方式進行的。不同學(xué)科之間不單有正遷移也有負遷移,中文語言的習(xí)慣,就嚴重阻礙英語的學(xué)習(xí)。
教學(xué)中教師應(yīng)利用好學(xué)科之間的正遷移,避免學(xué)科間負遷移。教學(xué)中教師利用其他學(xué)科的材料來假設(shè)問題情境,有利于引起學(xué)生的好奇和思考,激發(fā)學(xué)生的求知欲和內(nèi)在學(xué)習(xí)的動機,利用其他學(xué)科已學(xué)過的知識作鋪墊,既可降低教學(xué)難度,也符合循序漸進的教學(xué)原則。當(dāng)學(xué)科間有負遷移時,教師應(yīng)當(dāng)嚴厲的指出,給學(xué)生一個告誡,如英語語法一個句子中只能出現(xiàn)一個動詞,而漢語中沒有要求。
(二)學(xué)科內(nèi)部之間的學(xué)習(xí)遷移
奧蘇伯爾認為,影響接受學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素是認知結(jié)構(gòu)中起固定作用的觀念的可利用性。他提出了“現(xiàn)行組織者”的教學(xué)側(cè)略。“現(xiàn)行組織者”是先于學(xué)習(xí)任務(wù)本身呈現(xiàn)的一種引導(dǎo)性材料,它的抽象、概括和綜合水平高于學(xué)習(xí)人物,并且與認知結(jié)構(gòu)中原有的觀念和新的學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)聯(lián)。其目的是為新的學(xué)習(xí)任務(wù)提供觀念上的固著點,增加新舊知識之間的可辨別性,以促進學(xué)習(xí)的遷移。學(xué)習(xí)孟德爾遺傳定律,老師不是直接就按著課本講解,而是提供一個生活中遺傳病的材料,遺傳病中的代代相傳、隔代相傳。數(shù)學(xué)中坐標(biāo)軸的學(xué)習(xí),很容易正遷移到平面向量坐標(biāo)的建立。學(xué)科間學(xué)習(xí)還有負遷移,受m(a+b)=ma+mb的影響而錯誤的認為lg(a+b)=lga+lgb。
三、促進遷移的教學(xué)
(一)合理安排教學(xué)
布魯納認為所掌握的內(nèi)容越基本、越概括,則對新情況、新問題的適應(yīng)性越廣,也就越能產(chǎn)生廣泛的遷移,領(lǐng)會基本原理和概念是通向適當(dāng)訓(xùn)練的遷移大道。利用“先行組織者”策略,教授原理等基本知識點同時,配合具有典型的代表性事例,闡明概念原理的適用條件,采用圖片、聲音、動畫多感覺調(diào)動的方式傳授。教學(xué)內(nèi)容有一定有順承關(guān)系,由易到難,由簡到繁,前一堂課與后一堂課是相互聯(lián)系,相互補充。認真研讀教材,確定先教什么、學(xué)什么,后教什么、學(xué)什么,處理好這種教學(xué)與學(xué)習(xí)的先后次序。
(二)提高學(xué)生遷移意識性
原有的學(xué)習(xí)對后繼學(xué)習(xí)的影響是一種常見的遷移方式,老師與學(xué)生知識程度及經(jīng)歷不同,認知結(jié)構(gòu)也不同,老師認為的學(xué)習(xí)遷移不一定在學(xué)生身上受用。因此授之以魚不如授之以漁,必須使學(xué)生有遷移的意識。在實際的教學(xué)當(dāng)中,激發(fā)學(xué)生的遷移,萬變不離其宗,只有抓住知識的本質(zhì),遷移就應(yīng)運而生。舉一反三、觸類旁通、聞一知十都是在不斷的強化中實現(xiàn)的。