生物学陈述性知识学习与教学策略

1.生物学陈述性知识的学习过程

美国教育心理学家梅耶（R.E.Mayer）提出了一个简化的认知学习过程模型（图4－8）：

图4－8　认知学习过程模型

根据这个模型，我们把生物学知识的学习经历分为三个阶段：习得、巩固和运用。第一阶段：习得与领会：新信息进入短时记忆，与长时记忆中被激活的相关知识建立联系，从而出现新的意义建构。第二阶段：巩固与知新：新建构的意义贮存于长时记忆中，以命题网络或图式表征，通过适当复习，知识得到巩固，同时原有命题网络或图式得到改组或重建。第三阶段：提取和运用：依据有意义的线索提取知识用来解决“是什么”的问题（表4－5）。

表4－5　生物学知识学习的一般过程

2.生物学陈述性知识的教学策略

（1）灵活创设，引起注意

学习过程不是从感觉经验开始，而是从对感觉经验的选择性注意开始的。如果我们能吸引学生良好的选择性注意，学生的学习效果将得到有效提高。

例如，在《隔离和物种形成》一节教学中，教师可打破常规，不是直接和学生讲述物种的概念，而是先投影出前美国总统奥巴马的照片，并提出一个问题：白人、黑人是不是属于同一个物种？问题一提出，同学们争论很激烈，有些同学说白人、黑人都是人，属于同一物种；有些同学根据字面含义认为是两个不同物种。教师再引导学生阅读课本中物种的概念“能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物称为一个物种”，同时展示奥巴马一家人的合影，引导学生根据物种的定义来判断“奥巴马是黑人和白人的混血后代，并且他有后代，所以黑人和白人属于同一个物种。”以这样的方式把学生的注意力集中到“产生可育后代”这个关键点上，突破教学难点，获得较好的效果。

（2）精心组织，呈现材料

从心理学角度看，人们对言语知识的认知兴趣和记忆的强度远远不如对视觉形式或图画形式。在教学中，要加强知识图表化、知识图像化的表象性转化策略，使学生更好地接收并处理信息，形成生物学概念。

例如，细胞的分裂与分化两个概念之间存在着差异：单纯分裂的结果使细胞的数目增加，形态不会有太大改变；细胞分化只使细胞的形态和功能发生稳定性差异，数目不变。单纯的语言描述，一部分同学不能够很好地理解，但如果引导学生用简笔画（图4－9）来区分，寥寥几笔，胜似千言，更容易达成教学目的。

图4－9　细胞分裂和分化的比较

（3）积极联结，建构新知(www.xing528.com)

知识的掌握不仅是保持知识，而且是要经过认知结构的改组和重建，达到简约与减轻记忆负担的目的。在这方面，教师可以指导学生掌握并运用多种复习与记忆的方法、精加工和组织材料的方法，对已有知识进行进一步的加工改造，促进认知结构的改组与重建，建构合理的知识框架。具体的做法主要有：

①精致。在知识学习过程中，对所学内容进行增加或补充称为“精加工”。精加工能给知识回忆提供众多的提取路径，致使回忆时的信息提取通路增多，对记忆产生深远的影响。精加工是一种深层次加工策略。它将新学习的生物学知识与已有知识进行联系，以增进学生对新知识的理解和记忆。精加工在生物学学习过程中发挥着重要的作用，是高效率地获得生物学知识的基本条件之一。

例如，学生对ATP是直接的能源物质、糖类是主要的能源物质、脂肪是主要的储能物质这些知识总是混淆，教师在教学中可以把ATP比喻成口袋里的现金，把糖类比喻成活期存款，把脂肪比喻成定期存款。这样借用生活中熟悉的事物来区分和记忆各种能源物质，既形象又生动。

又如，学生可以总结“分泌蛋白的合成和运输过程”为图4－10。学生在画图时，运用了眼、手、脑等不同的感官系统来探索、尝试、学习新事物，加强了知识表征的多元化以及各种知识表征之间的联系，促成了比较精细复杂、较深层次的认知分析，不仅有利于将短时记忆转为长时记忆，也为该信息的提取提供了更多感官上的线索。

图4－10　分泌蛋白的合成和运输

②组织。就是按照材料的特征或类别进行整理、归类或编码。运用组织策略，可以把学生头脑中的生物学知识由繁变简、由无序变有序。组织的生物学知识贮存在学生头脑中，犹如图书馆经过编码的书，易于检索和提取。例如，在高三复习教材实验时，可以对显色反应进行归类（表4－6），帮助学生记忆：

表4－6　高中教材实验中的显色反应

（4）合理重构，保持记忆

根据同化论和激活论，在知识的保持期间，认知结构要经过重新组织，以达到减轻记忆负担的目的。此阶段教师的主要任务是通过比较有联系但又有区别的知识，促进学生认知结构的改组和重建，帮助学生形成大概念，深入理解和迁移知识，形成系统观念。列表比较就是一种常用的促进知识结构重建的方法。

例如，在讲述多聚体时，应该把前面学习过的多糖、蛋白质和核酸等列举在一起进行比较（表4－7），不仅可以表现各知识点之间的差异，而且还可以帮助学生建立一个系统化、条理化的知识框架，把握生物学的本质特征。

表4－7　有关多聚体的比较

（5）适时评测，提取知识

陈述性知识学习的最终结果是提取知识来解决日常生活问题或供新的学习使用。这个阶段，教师应测量和评价学生的认知结构及其特征，包括：①知识网络是否已形成？②认知结构中有无适当的、可利用的、起固定作用的观念？③新旧知识的可辨别程度如何？④原有认知结构中起固定作用的观念的稳定性和清晰性如何？同时，我们必须注意的是，教师的检测对学生的学习应起到导向作用。

总之，生物学陈述性知识的学习，应以知识的理解为基础，促进知识的贮存和提取。只有理解了的知识才能按意义进行编码、组织，形成良好的认知结构，便于知识的提取与运用。教师恰当地运用教学策略，能促进学生高效习得、持久保持和灵活运用陈述性知识；为形成程序性知识、发展学生的多方面能力打下良好的基础。