创设教学情境 促进学习迁移

2015-09-10 07:22李珊珊
中学生物学 2015年9期
关键词:迁移能力学习迁移生物学教学

李珊珊

摘 要 从创设生活情境增强迁移意识、创设问题情境提高迁移能力、创设辨析情境防止负向迁移和创设类比联想情境发散迁移思维等四个方面进行研究,努力找寻课堂教学中主动创设迁移学习情境,激发迁移活动展开的有效方法。

关键词 生物学教学 情境创设 学习迁移 迁移能力

中图分类号 G633.91 文献标志码 E

《普通高中生物课程标准(实验)》的“课程目标”指出,学生通过高中生物课程的学习,应初步具备获取新知识的能力、搜集和处理信息的能力以及分析和解决实际问题的能力等。这些能力都与学生的学习迁移能力密切相关。建构主义的学习迁移观认为,由于知识离不开学习得以发生的具体环境,在课堂上学习的东西就难以迁移和应用于课堂之外的环境。为了避免这种情况的出现,教师就有必要创造与现实生活相似的真实情境。布鲁纳、皮亚杰等心理学家强调,在一定情境下习得的知识并不局限于在该情境中应用,在一定的练习条件下,达到相当的熟悉程度,他们可以实现普遍迁移。

在高中生物教学中创设情境是培养学生迁移能力的一个重要方面,教师应注意选择与教学内容具有本质的、内在联系的情境,激发学生学习动机,增强学生迁移意识,诱导学生提出问题和解决问题,有助于提高学生的学习迁移能力。日常教学实践中并不是时时具备迁移的条件,这就要求教师善于挖掘教材,发现新旧知识的关联,主动创设迁移学习的情境,激发迁移活动的展开。笔者从以下几个方面进行了研究。

1 创设生活情境,增强迁移意识

《普通高中生物课程标准(实验)》明确指出:“注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策”。生物科学涉及到日常生活中的经济生产、环境保护、医疗保健等诸多方面,与每一个人息息相关。教师将生物课堂与学生的生活紧密联系,使知识来源于生活,再应用于生活,必然能够增强学生的迁移意识和迁移应用能力。

案例1:在“基因治疗”这一教学内容中,笔者首先向学生介绍国内外基因治疗的成功案例:1995年美国分子生物学家戴基等,利用Ⅷ因子治疗传统的遗传疾病——Ⅷ因子基因缺陷血友病,为血友病的治疗开启另一道可能的医疗大门。2000年美国和加拿大科学家组成的研究小组,发现基因疗法可能适用于治疗糖尿病。美国的威廉·帕德律治教授找到在人体大脑中施行基因疗法的途径,老年痴呆症和脑癌等顽固疾病有望被攻克。2001年南京成立了用基因治疗肿瘤的研究中心。

这些熟悉的疾病引起学生极大的兴趣,笔者趁机介绍“基因治疗”的相关内容,引导学生学习,使学生充分感受到生物科技的迅猛发展和人类疾病治疗方面的光明前景,并由此引发了学生的思考与讨论,在新旧知识之间形成串联点。学生们各抒己见,交流对峙,在矛盾冲突和相互帮助中加深了对知识的理解,对概念的把握,强烈体会到现代生物科技对社会和生活的影响,将课本知识顺利迁移应用于生活之中。

案例2:在学习“细胞呼吸”这一内容时,教师可以创设许多生活情境引导学生知识迁移:长跑后,为何肌肉酸痛?苹果储藏时间长了,为何会有酒味?长期遭水淹的树木为何会死亡?储藏粮食和水果保鲜分别需要什么样的条件?酵母菌为何可以用来发面和酿酒?如果你想自己在家制作酒酿,该如何操作?……这样用生活实例激发学生获取新知的兴趣,再将课本知识应用于生活实际,把学生带入一个真实的问题情景中探究,使学生实实在在地感受到生物学知识与生活、生产实际是密切相关的,生活中处处都有学生要探究的东西,潜移默化地渗透了迁移意识。

生物科学中涉及到的当今热点问题也很多,例如人类基因组计划、基因工程、细胞工程、干细胞、克隆、疯牛病、口蹄疫、环境问题、生态学与黄土高原治理、西部大开发、可持续发展的思想等,将教材中的原理迁移到热点问题中,让学生利用生物学原理、规律分析解决热点问题及由此带来的利与弊,使学生兴趣盎然,迁移的意识和能力大大提高。

2 创设问题情境,提高迁移能力

学生的创造性思维与解决问题的能力是当代教育最为关注的目标。教学方法的选择应以学生主体的内化机制为依据。知识的内化源于对问题的思维,遵循以下规律:问题→产生思维→重现已有知识→产生知识迁移。问题意识是思维的根本动力, 是知识迁移的必要条件,学生在学习中是否带有强烈的问题意识至关重要,因而教师必须把创设问题情境作为重要的施教方法。

问题情境是问题的呈现方式。一个问题的呈现方式与学生构建的认知结构越接近,就越有利于学生知识的迁移和运用。在具体的训练过程中,教师要注意问题情境的转换。

案例:在复习育种这一专题时,笔者通过创设问题情境,逐步引导学生对各种育种方式进行归纳和比较。

问题情境1:番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,深受人们的喜爱。现有2个番茄品种:A为抗病黄果肉品种,基因型为ssrr;B为易感病红果肉品种,基因型为SSRR(2对等位基因分别位于2对同源染色体上)。

教师提出问题:(1) 利用以上2个品种获得基因型为ssRR的植株最简捷的方法是什么?如果从播种到获得种子需要一年,获得基因型为ssRR的植株最少需要多少年?用遗传图解表示其过程。

(2) 如果要缩短育种时间,可采用什么办法?简述其过程。

问题情境2:番茄营养丰富但不耐储藏(即番茄不具有决定耐储藏性状的基因)。可以用什么方法使番茄具有耐储藏的性状呢?

教师通过资料分析,引导学生自主提出:思路1:通过神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。并继续设置问题情境:

(1) 飞船搭载的种子应当选择刚萌发的种子,而非休眠的种子的原因是什么?

(2) 这些番茄返回地面后,是否均可产生耐储藏变异?为什么?

(3) 将植物经太空返回地面后种植,发现该植物不耐储藏的性状(假设为隐性性状)突变为耐储藏性状(假设为显性性状)。

① 若表现为耐储藏性状的种子能否大面积推广?说明理由。

② 简要叙述获得该显性耐储藏优良品种的步骤。

思路2:假设在某种植物体内有一种耐贮藏基因。你还能运用什么育种方法,简要说明过程?

教师从学生熟悉的蔬菜西红柿入手,一开始便让学生产生了亲切感和积极性。随着教师一系列问题情境的设置,学生自然而然地走入了育种的世界,熟悉了各种育种方法以及各自的优缺点,掌握各种方法的适用范围,进一步与生活实际紧密结合在一起,激起了学生继续探究、学习生物的兴趣。

3 创设辨析情境,防止负向迁移

辨析是指通过辨别分析,使知识条理清晰,说理明白。高中生物学的基本概念、原理和规律繁多,尤其是一些生物学术语很相近,学生若不能清楚辨析,就不能顺利实现正迁移,更严重地还可能导致负迁移的发生。

易混淆概念例举:原生质体和原生质层;细胞液和细胞内液;内环境和细胞内液;基因突变和染色体结构变异;染色体和姐妹染色单体;种群和物种;脂肪和脂质;多肽和蛋白质;DNA和RNA;遗传信息和遗传密码;DNA聚合酶和DNA连接酶。

易混淆原理例举:斐林试剂和双缩脲试剂的使用;生态系统中每一营养级能量的摄入量和同化量;酒精在各实验中的作用及浓度;水在不同实验中的作用。

易混淆过程例举:光反应和暗反应;细胞呼吸各个阶段的场所和变化;复制、转录和翻译;有丝分裂和减数分裂;单倍体育种和花药离体培养。

这些相似的概念、原理和过程往往会干扰学生对问题解决。例如原生质体包括细胞膜、细胞质和细胞核,而原生质层指的是细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质,显然不是一个概念。如果学生辨析不清,就不能夯实知识迁移的基础,在解决质壁分离、植物细胞工程等问题上就会出现偏差,不能正确的迁移应用知识。这就要求教师应在教学过程中及时创设辨析情境,帮助学生巩固、归纳和比较,建立条理清晰的认知结构,有效防止思维定势和负迁移。

4 创设类比联想情境,发散迁移思维

所谓类比,就是由两个对象的某些相同或相似的性质,推断它们在其他性质上也有可能相同或相似的一种推理形式。教师在生物教学中应用类比的方法,可以帮助学生全面、精确、深刻地分析所学知识的同和异。教师引导学生回忆旧知引出新知,努力挖掘新旧知识的内在联系,并从新旧知识的共同点出发,采取启发式的教学方法,引导学生将旧知识迁移到新知识的学习中来,再进行比较分析,抓住两者的不同点,引发学生的认知冲突,情境的创设也应梯级演进,角度多变,以便引起学生丰富的联想,为其学习新知创造条件,在新情境中实现知识的迁移。

具有共同因素的事物之间最容易形成联想,在很多情况下,迁移就是借助联想实现的。学生既可以从新知识、新情境去联想先前原有的知识经验,也可以从已获得的知识经验联想出新的研究问题或应用方向。因此在高中生物教学中,教师应根据所学知识引导学生发散思维,激活联想,达到知识的迁移。

例如在学习“减数分裂”这一内容时,笔者先带领学生回忆有丝分裂的过程及结果,学生很容易就产生类比联想:减数分裂的结果是怎样的?为什么与有丝分裂不同?过程中哪些变化导致了不同的结果?两者有相同点吗?再如在选修3“细胞工程”的教学中,首先学习了植物细胞工程中相关技术,此时即可创设类比联想情境:动物细胞工程有哪些相关技术?两者的原理和过程方法有何异同呢?例如动物细胞培养与植物组织培养之间,植物体细胞杂交和动物细胞融合之间有何联系?有何区别?

在这样的新旧知识关联之下,学生获取新知的欲望明显高涨,有利于其形成清晰的知识结构,从而促进学生的学习迁移。

教学情境是课堂教学的基本要素,创设教学情境是教师的一项常规教学工作。创设有价值的教学情境是教学改革的重要追求,也是促进学生学习迁移的有效手段。

参考文献:

[1] 施良方.学习论——学习心理学的理论与原理[M].北京:人民教育出版社,1994.

[2] 中华人民共和国教育部制定.普通高中生物课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

[3] 干常春.创设问题情境培养学生知识迁移能力[J].生物学教学,2010(7).q

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