以關(guān)聯(lián)探求走向生物學(xué)知識的知識教學(xué)

王 鵬 張 鴻

(四川外國語大學(xué)附屬外國語學(xué)校 重慶 400039)

丁奕然*

(重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 401331)

知識的教學(xué)可分為兩個部分：一部分是具體知識的教學(xué)；另一部分是知識背后邏輯屬性、科學(xué)方法和學(xué)科思維的教學(xué)[1]。而在高考指揮棒下，現(xiàn)有中學(xué)學(xué)科的實際教學(xué)重視教授知識本體，給學(xué)生“亙古不變”的知識體系、理解方式與思維特質(zhì)，教師雖然對知識的知識教學(xué)有所關(guān)注，卻很難在具體的教學(xué)中實施操作。所以筆者從生物學(xué)科現(xiàn)有的教學(xué)法出發(fā)，希望在教學(xué)實際中突破這一窘境，從“知識本身的教學(xué)”走向“知識的知識教學(xué)”，即實現(xiàn)所述的智慧教學(xué)目標(biāo)，將“關(guān)聯(lián)探求”的教學(xué)方式與生物學(xué)教學(xué)的實際結(jié)合，將不同的教學(xué)鏈、知識鏈進(jìn)行連接，促進(jìn)教師與學(xué)生擺脫固有的知識體系，突破教學(xué)中理解方式與思維品質(zhì)的局限[2]。

本文從關(guān)聯(lián)探求應(yīng)用于實際的教學(xué)案例出發(fā)，就激發(fā)學(xué)生對知識的概括能力、整合能力與探究能力做一些論述，為走向生物學(xué)知識的知識教學(xué)拋磚引玉。

1 激發(fā)概括能力，提升知識體系理解力

概括能力是學(xué)生在對知識形成整體把握時，將學(xué)科主干知識進(jìn)行總結(jié)、抽象處理，并得到事物本質(zhì)及其內(nèi)在規(guī)律性的能力。這需要從龐雜、冗余的教材知識中正本清源、修枝去葉；也只有概括能力才能幫助學(xué)生將知識化繁為簡，并利用關(guān)聯(lián)探求的方法形成知識體系。與此同時，知識的知識教學(xué)重在知識的處理過程、探究過程及應(yīng)用過程等，這些均是基于對知識本體理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，也只有在理解的基礎(chǔ)上，才能激發(fā)學(xué)生的概括能力。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)：概括的過程就是遷移的過程，概括水平越高，遷移范圍越廣，“跨度”就越大[3]。所以教師在教學(xué)過程中，可以使用問題鏈的形式實現(xiàn)遷移過程，將核心概念梳理出來進(jìn)行關(guān)聯(lián)探求，激發(fā)學(xué)生的概括能力，實現(xiàn)理解力提升的訴求。

例如，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)“基因?qū)π誀畹目刂啤睍r，就可以以中心法則為核心概念，邊學(xué)習(xí)邊回顧“DNA的復(fù)制”“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”等內(nèi)容，將兩到三節(jié)的龐雜內(nèi)容濃縮概括成簡單又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍顖D(圖1)。在實際教學(xué)中設(shè)置如下問題鏈，讓學(xué)生將其進(jìn)行簡單的關(guān)聯(lián)探求，以實現(xiàn)對中心法則分子基礎(chǔ)與實際過程認(rèn)識的補(bǔ)充完善。問題1：DNA轉(zhuǎn)錄形成mRNA，那么tRNA與rRNA又是從何而來？問題2：tRNA與rRNA在翻譯過程中分別具有怎樣的功能？問題3：可以復(fù)制與逆轉(zhuǎn)錄的RNA是哪一種？問題4：翻譯形成的蛋白質(zhì)能夠直接控制性狀嗎？利用中心法則中DNA、RNA與蛋白質(zhì)，以及性狀控制四者之間的關(guān)聯(lián)性，可以讓學(xué)生真正明白DNA轉(zhuǎn)錄形成的不僅僅是mRNA；也不是所有的RNA都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄與翻譯；翻譯、加工形成的所有蛋白質(zhì)也不是都可以直接控制性狀的。讓學(xué)生自己去復(fù)習(xí)所學(xué)的內(nèi)容查漏補(bǔ)缺，最終概括形成關(guān)聯(lián)探求的概念圖。

圖1 中心法則上關(guān)聯(lián)探求的教學(xué)設(shè)計

2 激發(fā)整合能力，提升知識體系建構(gòu)力

在具備了概括能力的基礎(chǔ)上，學(xué)生已經(jīng)初步習(xí)得了將核心概念由線及面串聯(lián)成知識框架體系的方法。然而在上文所述的中心法則的教學(xué)中，最為重要的概念銜接“遺傳物質(zhì)的表達(dá)過程”仍然是由前人整理完成的。所以在實際的教學(xué)過程之中，教師教給學(xué)生的不應(yīng)該僅僅是一些完整的知識構(gòu)架，而更應(yīng)該教會學(xué)生如何將零散的模塊銜接起來，激發(fā)學(xué)生的整合能力。整合能力是將一些看似無關(guān)的知識內(nèi)容，根據(jù)自己的認(rèn)知理解尋找其內(nèi)在聯(lián)系，使之銜接成為有機(jī)整體的能力[4]。激發(fā)學(xué)生的整合能力可以幫助學(xué)生了解次要概念，凸顯重要概念[5]，將知識體系摸清楚、搞透徹。這樣做有利于提升學(xué)生對知識體系的建構(gòu)力，便于進(jìn)一步理解生物學(xué)基礎(chǔ)知識，確立更為整體、系統(tǒng)的生物學(xué)觀念，走向知識的知識教學(xué)。

例如，在學(xué)習(xí)人教版必修3第5章生態(tài)系統(tǒng)的知識時，教材與教輔中大多沒有完整的知識框架體系，大多數(shù)學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)僅僅留下了一知半解的印象，并沒有形成整體的思維導(dǎo)圖。此時就可以激發(fā)學(xué)生的整合能力，提升他們的建構(gòu)能力。

以生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性為主線貫穿整個章節(jié)的內(nèi)容[2]，設(shè)置如下的問題鏈，去探求各個概念之間的關(guān)聯(lián)性，形成知識體系的網(wǎng)絡(luò)圖(圖2)，深化理解。問題1：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其包含哪些組成要素(請舉例說明)？問題2：這些結(jié)構(gòu)要素具備生態(tài)系統(tǒng)怎樣的自我調(diào)節(jié)能力(請舉例說明)？ 問題3：自我調(diào)節(jié)能力可以歸納成為哪種穩(wěn)定性(請舉例說明)？ 問題4：生態(tài)系統(tǒng)的功能穩(wěn)定性包含哪些方面(請舉例說明)？問題5：這些功能的行使依托于怎樣的渠道？其與結(jié)構(gòu)之間有什么聯(lián)系？

圖2 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性上關(guān)聯(lián)探求的教學(xué)設(shè)計

3 激發(fā)探究能力，提升知識體系實踐力

生物學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，除概括與整合能力以外，其探究能力的培養(yǎng)自然十分重要。探究能力的獲取包括學(xué)會提問、學(xué)會搜集和篩選信息、學(xué)會科學(xué)思維、學(xué)會假設(shè)、學(xué)會科學(xué)觀察與實驗等多個方面。這些探究能力的獲得早已超出了知識本身的教學(xué)。如果讓學(xué)生去探究的問題并不是與他們息息相關(guān)，就很少有人會真正關(guān)注并深入探究下去。所以探究能力的出發(fā)與歸宿應(yīng)當(dāng)是解決實際生產(chǎn)生活中的問題，以提高學(xué)生對知識體系的實踐力。實踐力指的不僅僅是實際動手的能力，更是將所學(xué)知識用于實際生活的能力。教師可以用關(guān)聯(lián)探求的方式，聯(lián)系實際問題，實現(xiàn)新課標(biāo)中要求的“注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”，達(dá)到實踐力的提升。

圖3 乳酸代謝上關(guān)聯(lián)探求的教學(xué)設(shè)計

在進(jìn)行“人體內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”的教學(xué)時，向?qū)W生介紹內(nèi)環(huán)境中的酸堿平衡就可以關(guān)聯(lián)至必修1中細(xì)胞呼吸的內(nèi)容(圖3)，并與生活中學(xué)生經(jīng)過劇烈運動后感到肌肉酸痛相聯(lián)系，深化教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)資料去探究乳酸的代謝途徑。資料一：乳酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成并隨即進(jìn)入到組織液中隨血液運輸?shù)礁闻K等處。資料二：血液中含有許多對酸堿度起緩沖作用的物質(zhì)——緩沖物質(zhì)，每一對緩沖物質(zhì)都是由一種弱酸和相應(yīng)的一種強(qiáng)堿鹽組成的，如H2CO3/NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等。資料三：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟呛吞窃倪^程，稱為糖原異生作用。該過程在正常情況下主要在肝臟內(nèi)進(jìn)行。問題1：為什么劇烈運動后人都要大量吸氣、呼氣呢？ 問題2：乳酸進(jìn)入到血液之中是否會產(chǎn)生什么變化？ 問題3：乳酸進(jìn)入到肝臟之中會不會在肝臟中發(fā)生獨特的生化反應(yīng)而被代謝？

對于學(xué)生而言，教師要告訴他們的并不是一個個現(xiàn)存的真理，而是要告訴學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理的思維與方法。不僅僅關(guān)聯(lián)探求可以如此，很多教學(xué)案例中也能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教學(xué)。所以一線教師需要做的是不斷改變與創(chuàng)新教學(xué)方法，促進(jìn)知識教學(xué)的真正達(dá)成。