高中生物教學(xué)中概念教學(xué)編碼策略的探索

1、高中生物教學(xué)中概念教學(xué)編碼策略的探索生物學(xué)概念是人們對生物及生理現(xiàn)象本質(zhì)特征的認(rèn)識，是學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)學(xué)習(xí)和思維的基本單位。正確的生物概念，既是生物學(xué)知識的組成部分，又為獲得更系統(tǒng)的生物學(xué)知識奠定基礎(chǔ)，還能培養(yǎng)學(xué)生的判斷、推理、歸納、對比等邏輯思維能力。中學(xué)生物教學(xué)中如何進(jìn)行概念教學(xué)、概念教學(xué)中如何運(yùn)用編碼策略是本文所探討的問題?，F(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)家奧蘇貝爾提出的同化論為概念教學(xué)提供了理論指導(dǎo)。奧蘇伯爾認(rèn)為學(xué)生獲得概念主要有兩條途徑:概念形成和概念同化。概念形成:由學(xué)生從大量的同類事物或現(xiàn)象的不同例證中獨(dú)立發(fā)現(xiàn)共同的本質(zhì)特征,是獲得概念的初級形式。概念同化:學(xué)生利用認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的有關(guān)概念學(xué)習(xí)新概念

2、的方式,是獲得概念的主要形式。新概念的獲得,依賴原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)母拍?通過新舊知識的相互作用,即新舊意義的同化,使新的概念獲得得以實(shí)現(xiàn)。概念同化有3種基本模式:上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)、并列結(jié)合學(xué)習(xí)。這3種形式可通過下表說明：上位學(xué)習(xí)新學(xué)習(xí)概念 原有的概念下位學(xué)習(xí)原有的概念 新學(xué)習(xí)的概念并列結(jié)合學(xué)習(xí)新學(xué)習(xí)的概念 a b-c-d 原有概念新學(xué)習(xí)的概念a：遺傳和變異的關(guān)系原有概念:b 光合作用和呼吸作用的關(guān)系 c 同化作用和異化作用的關(guān)系 d 神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系同化論為生物概念教學(xué)提供了教學(xué)模式。在教學(xué)中,教師可根據(jù)概念的類型和在教材中呈現(xiàn)的次序以及概念之間的聯(lián)系,恰當(dāng)?shù)剡x擇同化模式,使學(xué)生牢

3、固地掌握所要學(xué)習(xí)的生物概念。(1)運(yùn)用上位學(xué)習(xí)模式教學(xué)。上位概念一般概括性高,較抽象。教學(xué)中如直接切入上位概念,則不利于學(xué)生的理解和掌握。如無性生殖是分裂生殖、孢子生殖、出芽生殖、營養(yǎng)生殖的上位概念,概括性較高,教學(xué)中可以先用豐富的實(shí)例使學(xué)生掌握分裂生殖、孢子生殖、出芽生殖、營養(yǎng)生殖的概念,然后從中總結(jié)出它們的共同特點(diǎn)不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合,由母體直接產(chǎn)生新個體,這樣就得出無性生殖的概念。再如,進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)概念教學(xué)時,可先引導(dǎo)學(xué)生觀察池塘、稻田、竹林等,分析其中的生物種類、生物之間的關(guān)系、生物與無機(jī)環(huán)境之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)植物、動物、各種微生物及非生物環(huán)境相互聯(lián)系、相互依存,共同構(gòu)成一個整體。池塘里

4、的植物是生產(chǎn)者,各種魚蝦、浮游動物是不同級別的消費(fèi)者,分解動植物殘體的細(xì)菌和真菌是分解者,它們共同組成生物群落。陽光、水、氧氣和其他一些化學(xué)元素組成非生物環(huán)境,并與生物群落進(jìn)行能量和物質(zhì)交換,構(gòu)成池塘生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)生通過觀察分析,歸納出:生態(tài)系統(tǒng)=生物群落+非生物環(huán)境。(2)運(yùn)用下位學(xué)習(xí)模式教學(xué)。當(dāng)學(xué)生要學(xué)習(xí)的概念是已掌握的某個概念的下位概念就可采用這種模式,找出新概念與已有概念相關(guān)聯(lián)的有關(guān)部分,借助于已有概念的固定作用,把新概念納入認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的概念體系。如學(xué)習(xí)生物新陳代謝的基本類型時,同化作用是自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩個概念的上位概念,異化作用是需氧型和厭氧型兩個概念的上位概念,學(xué)生已掌握了同化作

5、用、異化作用這兩個上位概念,所以教學(xué)中只需抓住同化作用、自養(yǎng)型、異養(yǎng)型概念中“合成物質(zhì)”這一相關(guān)聯(lián)部分,對比自養(yǎng)型和異養(yǎng)型的本質(zhì)屬性能不能利用無機(jī)物制造有機(jī)物,抓住異化作用、需氧型、厭氧型概念中“分解物質(zhì)”這一相關(guān)聯(lián)部分,對比需氧型和厭氧型的本質(zhì)屬性以對氧的需求來同化新概念。這樣通過原有上位概念對新學(xué)習(xí)的下位概念的同化,使學(xué)生對概念獲得深刻的理解和記憶。(3)運(yùn)用并列結(jié)合學(xué)習(xí)模式教學(xué)。當(dāng)新學(xué)習(xí)的概念與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的概念不產(chǎn)生上、下位關(guān)系,而存在某些本質(zhì)區(qū)別,但彼此有著共同的關(guān)鍵特征,這時的學(xué)習(xí)稱為并列結(jié)合學(xué)習(xí)。例如,光合作用和化能合成作用是自養(yǎng)型概念的下位概念,兩者之間為并列概念,其中光合作

6、用是已知概念,化能合成作用是新學(xué)習(xí)概念,它們的共同特點(diǎn)都是以2、2為原料合成儲能有機(jī)物,但是光合作用以陽光為能源,化能合成作用以無機(jī)物氧化釋放的能量為能源,教學(xué)時只要抓住這些進(jìn)行概念同化就能掌握化能合成作用的概念。再如自由擴(kuò)散和主動運(yùn)輸兩個概念都是物質(zhì)出入細(xì)胞的方式,結(jié)合日常生活經(jīng)驗比較這兩個概念中物質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆较?、是否需要載體、是否消耗能量,抓住各自的屬性進(jìn)行教學(xué),效果較好。教學(xué)中，教師應(yīng)注重發(fā)展學(xué)生的編碼策略，使學(xué)生學(xué)會對生物學(xué)概念編碼的基本方法：一是把抽象的理論與具體實(shí)例相結(jié)合；二是通過圖像和語義的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行圖文雙重編碼，提高抽象記憶水平。具體編碼策略可分為以下四類：一、用概念鏈把概念

7、之間的關(guān)系進(jìn)行編碼。1對于復(fù)雜的概念，應(yīng)該在明確各個概念的內(nèi)涵和外延的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步判斷和揭示概念之間的關(guān)系和聯(lián)系。通過判斷使相關(guān)的概念前后掛鉤，形成概念鏈。讓概念間的關(guān)系一目了然。如，染色體dna基因蛋白質(zhì)性狀。在揭示的過程中將彼此有聯(lián)系的概念編織成概念網(wǎng)，使概念系統(tǒng)化。這樣就能建立起清晰、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃悸罚迅拍钪v清楚，講透徹。減數(shù)分裂的概念中的“分裂兩次”，“復(fù)制一次”，“數(shù)目減半”反映了減數(shù)分裂本質(zhì)的特征，是概念的內(nèi)涵。從這些內(nèi)涵中可以分析出兩點(diǎn)：（1）染色體數(shù)目減半是減數(shù)分裂最本質(zhì)的特征，是概念的核心，是講好減數(shù)分裂概念的重點(diǎn)內(nèi)容。（2）減數(shù)分裂的過程貫穿著三條線；一是細(xì)胞連續(xù)兩次的分裂，

8、二是染色體的行為，三是染色體數(shù)目的變化。根據(jù)教材內(nèi)容，以動物精子形成為例，把三條線分別以圖解的方式表示出來。從圖解中可看出：前兩條線實(shí)際是兩條并列的概念鏈。每條鏈中概念的先后順序表明了它們之間的關(guān)系。按著這種順序分別講清前兩條鏈中的各個概念及它們之間的關(guān)系，就能揭示第三條鏈中染色體數(shù)目減半的原因。從第三條鏈中染色體數(shù)目變化的規(guī)律來看，染色體數(shù)目減半發(fā)生在初級精母細(xì)胞形成次級精母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂過程中，是由同源染色體的聯(lián)會，四分體的形成和分離這一系列行為決定的。因此，講好減數(shù)分裂的概念，關(guān)鍵在于重點(diǎn)分析同源染色體的概念和減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體的一系列行為。從以上的分析中，我們可以確定

9、講述減數(shù)分裂概念的思路是：首先向?qū)W生提出減數(shù)分裂的概念，然后按以下順序進(jìn)行分析：細(xì)胞兩次分裂的過程同源染色體的概念及其在細(xì)胞各時期的一系列行為染色體數(shù)目減半的時間及原因。具體講解過程可按表中、的內(nèi)容進(jìn)行。在掌握概念的系統(tǒng)中鞏固在教學(xué)中，教師經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)學(xué)生對單個的概念遺忘較快，如果將有關(guān)的概念之間通過一定的形式聯(lián)系起來，形成一個概念系統(tǒng)網(wǎng)（或概念系統(tǒng)鏈），學(xué)生對這些概念的理解就會加深，識記就能鞏固。因此，教師在教新概念時必須與舊概念的復(fù)習(xí)結(jié)合起來，以舊概念的復(fù)習(xí)鞏固為基礎(chǔ)，使新概念在此基礎(chǔ)上繼續(xù)深化，使有關(guān)概念逐步形成一個系統(tǒng)。二、用簡化的圖象編碼復(fù)雜的概念。細(xì)胞分裂的教學(xué)中，除了采用直觀教學(xué)外

10、，引導(dǎo)學(xué)生的以一定形式加工信息，并得以反饋顯得很重要。我采用的是：要求學(xué)生通過自己的一定語言表達(dá)出來，并且用最簡單的簡筆畫畫出細(xì)胞分裂過程，即用線條長短、粗細(xì)代表染色體和染色質(zhì)加以描繪，采用雙重編碼。會說，一定程度上代表掌握。并會畫，說明已內(nèi)化。通過利用自己已知或已有的生活經(jīng)驗中一些現(xiàn)象的比喻，或生活中事例來理解課本知識，將之表達(dá)出來，通過內(nèi)省、反思學(xué)習(xí)；用正確的圖像表達(dá)內(nèi)容，是用最簡潔的方法，檢查學(xué)生細(xì)胞分裂是否掌握的一種方式。調(diào)動學(xué)生參與下的對信息的主動積極地處理。此處暗示了學(xué)生一種方法，如何編碼處理信息，促進(jìn)掌握，加強(qiáng)記憶。以上編碼不僅把減數(shù)分裂的有關(guān)概念聯(lián)結(jié)起來，而且復(fù)習(xí)了有絲分裂的知

11、識，它能大大提高長期記憶的可能性。三、用表格法編碼相似的概念進(jìn)行歸類對比。在講解與舊概念相似的新概念時，要運(yùn)用比較的方法，把易相混淆的兩個概念進(jìn)行分類對比，找出二者的異同，形成分化，幫助學(xué)生搞清這些概念間的本質(zhì)區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系，如：同化作用與異化作用，光合作用和呼吸作用，囊胚和胚囊，減數(shù)分裂和有絲分裂等。表格法利用表格將對比的概念進(jìn)行逐項比較，區(qū)分出它們的異同及相互的聯(lián)系。這種方法針對性強(qiáng)，條理清楚，便于識記。但要注意，進(jìn)行對比時要抓住實(shí)質(zhì)，重點(diǎn)突出，避免繁瑣。關(guān)于噬菌體、細(xì)菌和酵母菌的比較四.用圖解法編碼關(guān)系復(fù)雜的抽象概念。將一些關(guān)系復(fù)雜的抽象概念通過圖解聯(lián)系起來，標(biāo)出它們的主要特征和相互關(guān)系。這種方法系統(tǒng)性強(qiáng)、形象、生