“知识解构法”在中学生物教学中的运用

2019-08-20 15:10

摘自:《黄浦教育信息网》

[提要]: 知识解构法是一种通过有序、有效地解构知识点,进而获取学习材料中的知识的有序、有效的学习方法。本文主要描述了知识解构法的含意和在中学生物教与学中的使用方法,以及知识解构法与知识分类、问题项目、学习能力、知识建构、学力考试和探究创新的关系。

[关键词]: 知识解构法、结构类知识、过程类知识

学习者在自主学习和非自主学习时,获取学习材料中的知识的最大障碍就是缺乏有序、有效的学习方法。知识解构法是一种通过有序、有效地拆解知识点的组成结构,进而获取学习材料中的知识的有序、有效的学习方法。在近年的中学生命科学教学中我们进行了积极的探索,取得了较好的效果。现将知识解构法在中学生物学教与学的几点做法与体会与大家分享。

一、知识解构法和知识分类

我们认为,生物学知识从如何被有序、有效地解构方面考虑,可划分为结构类知识和过程类知识。

结构类知识可从结构类型、来源或存在部位、作用、作用范围等方面进行有序、有效的解构。例如:

知识点:染色体(属结构类知识) 1、结构:(画染色体结构简图3张、写注释)。2、存在部位:细胞核。3、主要作用:1)参与承载DNA。2)参与遗传活动。4、作用范围:遗传。

过程类知识可从过程、起因、结果、条件等方面进行有序、有效的解构。例如:

知识点:有丝分裂(属过程类知识) 1、过程:(画有丝分裂简图6张、写注解)。2、起因:细胞数增长;修补生命体。3、结果:1)1个细胞分裂成2个细胞。2)有丝分裂前后,细胞内的染色体数相同。4、条件:体细胞。

教师通过一定的方式教给学生知识分类的方法后,在以后的教学中就可以由学生为主体进行相关知识的判定与解构。这种判定,一开始可以允许学生出错,让学生在尝试错误中逐渐步入正确的轨道。学生学到的是一种分析问题的方法,培养的是知识解构的能力。

二、知识解构法和问题项目

问题项目指根据教学课标中的知识点编辑出的情景事例。该情景事例附带问题或任务,并且用于引发学习者的学习需求。

学习者在接触问题项目后,会自觉地或在教师引导中引发出对相关知识的学习需求。当以教学课标为依据编辑入问题项目的知识点被引发出来后,知识解构法就能针对配备的学习材料中的知识点进行有序、有效地解构。为问题项目的解决,扫除知识点产生出的障碍。例如在《血糖的调节》一节的教学中,采用问题项目,能有效地提升学生对知识的把握及分析问题及解决问题的能力:

[问题项目]甲、乙两人外出游玩。玩累后,甲坐下来休息;乙也坐下来休息,并吃了一个面包。休息了一段时间后,两人又继续游玩。请合理地解释甲能继续和乙一起游玩的原因。

师: “请XX来谈一谈如何解决该问题项目。”生:“我们应该先确定解决该问题项目所需要的知识。该问题项目与营养物质的吸收、如何提供人力气有关吧。”生:“可能和激素调节有关。”师:“同学们提出的知识需求对应哪些知识点呢?请记录。”师板书:如何提供人力气--[知识点]糖类、胰高血糖素、胰岛素;和激素调节有关--[知识点]血糖的调节。师:“现在我们依据教材提供的材料,对这些知识点进行解构。”师板书;生解构;师质问;生质疑等:

[知识点1]糖类(属结构类)(已学过,略);[知识点2]胰高血糖素(属结构类)(新知识,解构过程略);[知识点3]胰岛素(属结构类);(新知识,解构过程略);[知识点4]血糖的调节(属过程类)(新知识,解构过程略)

师: “现在,同学们认为能解释本问题项目了吗?”生:“能了。”师:“请XX解说一下。”生:(略)

现在将学习步骤列在这里: 1、确定解决问题项目所需要的知识。2、列出与需要的知识相对应的教材中的知识点。3、做好知识点的解构笔记。4、用所学知识解决问题。

三、知识解构法和学习能力

学习能力至少包括以下几个主要种类:观察能力、模仿能力、解说能力、推演能力、比较能力、回答能力。这几种能力是通过具体的行为来进行和反映的。观察行为、模仿行为、解说行为、推演行为、比较行为、回答行为的有序、有效性,能够反映出相应能力的高超。

知识解构法在用于过程类知识的解构时,过程方面一般主要通过画过程简图、注释解说词进行。对过程类知识的过程方面能否进行有效的画过程简图、注释解说词和解说,与学习者的观察能力、模仿能力、解说能力、推演能力、比较能力、回答能力的高低关系密切。具体反映在学习者的观察行为、模仿行为、解说行为、推演行为、比较行为、回答行为是否有序、有效。同时,在解构过程中,教师也能有目的的培养学生的上述行为。例如在《减数分裂》一节的教学中,我们是这样操作的:

[知识点]减数分裂(属过程类知识)1、起因:(略)。2、结果:(略)。3、条件:(略)。4、过程:(画减数分裂过程图9张,写注释词或关键词)

师: “在减1末期形成的每个子细胞图中,染色体有什么特点?”生观察黑板上画的减数分裂过程图或自己笔记上画的图。生:“染色体数减半了。”师:“减1末期形成的每个子细胞中染色体为何会减半?”生:“分开了。”师:“什么分开了?请讲清楚。”生:“染色体分开了。”师:“什么样的染色体分开了?”生:“同源染色体彼此分开了。”师:“在什么时候发生的?请讲清楚。”生:“在减1后期同源染色体彼此分开了,所以减1末期形成的每个子细胞中染色体会减半。”师:“请仔细看图,减1末期形成的每个子细胞中染色体还有什么特点?”生观察,不能回答。师:“看看,子细胞图中的染色体彼此大小、形状一样吗?”生:“不一样。”师:“能说明什么?”生:“它们不是同源染色体。”师:“请再说一遍,在减1末期形成的每个子细胞图中,染色体有什么特点?”生:“在减1后期同源染色体彼此分开了,所以减1末期形成的每个子细胞中染色体会减半。而且没有同源染色体。”师:“请把你笔记上画的图给我看看。”师看生在笔记上画的减数第1分裂过程图。师:“你看,你画的染色体大小、形状都几乎一样。你再看看黑板上老师画的,彼此差别明显吗?”生:“嗯,差别明显。”师:“它们彼此差别是有生物学含意的。以后观察要仔细,模仿画图也要多练习和仔细。”

我们通过平行班的对照,运用该方法的学生比不用该方法的学生,对减数分裂的过程掌握程度要高得多。这是对学生观察行为、模仿行为、解说行为进行了特意训练,而产生出的结果。说明知识解构法在培养学生学习能力方面确有它的魅力。

四、知识解构法和知识建构

建构知识是学习者在经过学习后是否有所收获的重要标志。学习者经过学习,建构起某知识点,意味了学习者对该知识点达到了拥有程度。如何有序、有效建构知识,是学习者能否超越学习层面进入探究创新层面的基础。

知识解构法在解构结构类知识、过程类知识的过程中,也在逆向演示着结构类知识和过程类知识的有序、有效的建构过程。例如:

[知识点]光合作用(属过程类知识)1、过程:(画光反应过程图4步示意图,画暗反应过程图4步示意图,写注解词)。2、起因:叶绿体色素分子吸收光能。3、结果:有糖类产出、氧气产出。4、条件:需要叶绿体色素分子、光、酶、水、二氧化碳等。

师: “请根据我们刚才对光合作用内容的解构,说一说光合作用的概念。”生:“光合作用指叶绿体色素分子吸收光能,导致水分解产生氧气,二氧化碳利用能量在酶的催化下最后转变成糖。”师:“请XX说一下书上的光合作用的概念。”生:“光合作用是绿色植物利用光能,在叶绿体内将水和二氧化碳合成了有机物,并放出氧气的过程。”

从比较中可以看出,学生在掌握了光合作用的过程、起因、结果、条件后,要构建光合作用的概念就不是难事了。当然,学生的表述会与教材上的定义有一定的差异,但只要概念的构成要素齐全,表述顺序的差异是可以接受的。由此可发现,训练解构,是利于形成建构的。

五、知识解构法和学力考试

传统考试内容主要考查学习者对知识的记忆、理解、掌握、运用。对学习者的学习能力的考查涉及极少或不涉及,但是又希望能考查出学习者的学习能力。

知识解构法的使用效果与学习者的学习行为是否有序、有效密切相关,在一定的程度上通过学习行为反映出学习能力的高低。通过对知识解构法的使用过程与使用效果的考查,从一定的角度能考查出学习者的学习能力。例如:

[问题项目](具体情景内容为教材中的“脊蛙实验”,限于篇幅在此略)

思考题: 1、脊蛙的左脚趾皮肤被去除后,用0.5%盐酸刺激裸露的左脚趾,会不会发生曲腿反射?为什么?2、用解剖针破坏脊蛙的脊髓后,用0.5%盐酸刺激完好的右脚趾,会不会发生曲腿反射?为什么?

[学习资料](具体材料内容为教材中的“神经调节”,限于篇幅在此略)

(一)请根据问题项目,在学习材料内容后作出一份学习笔记

(二)回答问题项目中的提问(问题同上)

以上内容摘录于我校《 2004学年高一年级生命科学期末考试卷》。所考内容并未在课堂教学中教过。

体现具良好学习能力的学生的答卷情况举例如下:

(一)请根据问题项目,在学习材料内容后作出一份学习笔记

[知识点]神经元(属结构类知识)1、结构:(画神经元结构简图1张,注明树突、轴突、细胞体。图在此略)。2、存在部位:中枢神经系统。3、主要作用:接受、传导、处理信息。4、作用对象:电信息、化学信息。

[知识点]反射弧(属结构类知识)1、结构:(画反射弧结构简图1张,注明五部分。图在此略)。2、存在部位:神经系统。3、主要作用:接受、传导、处理信息。4、作用对象:电信息、化学信息。

[知识点]反射(属过程类知识)1、过程:(参见反射弧结构简图。图在此略)。2、起因:受外界刺激。3、结果:作出反应的动作。4、条件:反射弧完整。

(二)回答问题项目中的提问

1、脊蛙的左脚趾皮肤被去除后,用0.5%盐酸刺激裸露的左脚趾,会不会发生曲腿反射?为什么?答:不会发生曲腿反射。感受器被去掉了。

2、用解剖针破坏脊蛙的脊髓后,用0.5%盐酸刺激完好的右脚趾,会不会发生曲腿反射?为什么?答:不会发生曲腿反射。神经中枢被破坏了。

从以上学力考试中我们发现,尽管考试的内容没有教过,但学生在掌握了知识解构法后,能运用所学方法,从容面对新知识,进而找到解决问题的方法,可以说是自主学习能力的体现。

六、知识解构法和探究创新

学习者有针对性地进行探究、创新是很难实行的。探究、创新的事物如何有序、有效地确认,是学习者进行探究、创新的主要障碍。

用知识解构法对某知识进行解构时,某知识在某些方面如有缺乏能被有序、有效地暴露出来。缺乏的方面在确认后,能被当作学习者进行探究、创新的课题。尤其在大力提倡学生进行研究性学习的今天,如何寻找研究性的课题,成为学生颇感头痛的事。而应用知识解构法,当学生碰到不能完整解构的部分的时候,探究下去,便可成为一个个研究性课题。例如:

[问题项目]在由玻璃制成的障碍物环境中,鸽子的觅食行为与学习行为有什么关系?请解释。

[知识点]实验设计(属过程类知识)(解构过程在此略);[知识点]条件反射(属过程类知识)(解构过程在此略);[知识点]非条件反射(属过程类知识)(解构过程在此略);[知识点]模仿行为(属过程类知识):1、过程:(学生设计实验,进行观察鸽子在觅食中的模仿行为)。2、起因:为了某些需求。3、结果:成功。4、条件:(通过实验现象进行推断)

学习者在完成这个问题项目时,对 [知识点]模仿行为(属过程类知识)进行了探究,在问题项目的完成中进行了实验设计和操作的创新活动。重要的是,学生学会了知识建构的方法后,对日后的创新能力培养是大有裨益的。

总之,知识解构法既是一种行之有效的学习方法,也是一种思维的方法,在中学生物学的教与学的双向活动中都可以运用。我们只是在这方面做了一点有益的尝试,希冀有更多的同仁致力这方面理论与实践的开拓。