例谈高中生物概念教学中元知识策略

 摘 要 元知识策略是指教学中引导学生探索知识的元知识,从而进行更有效的深度学习策略。从五个角度举例分析在高中生物概念教学中元知识策略的应用。 
  关键词 概念教学 深度学习 元知识策略 
  中图分类号 G633.91 文献标志码 B 
  元知识是指知识的知识,即产生知识过程中有关的知识。元知识策略是一种学习中探索元知识的方法策略,是将认知过程中已有的知识作为研究对象,分析其组成、背景,在对其整合迁移过程中再度获得的新知识。教材元知识源自教材知识,但是更高于教材已呈现的知识层次。研究元知识是知识的深度学习过程,一方面可以将知识理解得更深刻、更透彻,另一方面也可以发现知识理解中的不足,将知识体系建构得更全面、更完整、更客观。高中生物学习过程中,概念的学习非常重要。概念既是源自实践的知识总结,又能充分体现事物的本质属性,是学习其他知识的基础。在概念的学习中运用元知识策略,不仅可以深入全面地理解概念本身,有机地建立各知识之间的联系,还能引导学生提出问题、查找资料或者设计方案解决问题,发展理性思维,体验科学的探究过程。 
  1 概念溯源,探索背景元知识 
  教材中很多概念是通过生活生产实践或是科学家不断地实验之后归纳总结得到的。理解这些概念最好的方法就是创设情境,让学生了解概念背景,或是引导学生在特定情境下,体验概念的发现过程,用课本以外的背景元知识支持概念的理解。 
  例如,艾滋病这一概念,学生虽有耳闻,却并不真正了解。教学不能仅仅局限于课本,而是要走进生活,教师可以创设情境,积极调动起学生的主动性,引导学生通过图书检索、网络查询、医院调研等途径了解艾滋病病毒的特征、艾滋病的传播途径、危害、防治、发病的潜伏期以及表现等信息。教师以这些背景信息做为元知识再回归课本上艾滋病的概念,学习才生动、具体,学生才能全面系统地理解概念。 
  在概念教学中,教师还可以引入相关科学史的背景信息。例如,在DNA双螺旋结构的教学中,教师可以引导学生检索沃森和克里克提出这一模型的科学史;在进行杂交育种这一概念的教学时,可以引入袁隆平及其助手培育杂交水稻的科学史等。这些背景信息是概念产生的基础,是最真实的背景支持,既巧妙落实了概念教学,又可以引导学生在学习过程中体会探究的过程与艰辛,培养社会责任感。 
  2 概念分解,探索要素元知识 
  高中生物教材中包含了很多概念。这些概念中往往包含了多个组成要素,有些源自生活的常识,有些源自学生初中的知识体系,有些源自前面模块或章节的内容,有些甚至还牵涉到后面模块或章节内容。教师把这些概念逐层、逐点分解,梳理出概念组成中的元知识,即要素知识点,有利于学生搭建各知识学习的桥梁,也有利于发展学生的理性思维。 
  例如,浙科版生物教材必修二P18中,“综上所述,在F1形成配子时,等位基因分离的同时,非等位基因表现为自由组合”。这句话是孟德尔自由组合定律的表述,这一概念的表述出现在“遗传中的染色体行为”的内容之前,所以初学时,学生并不能真正理解自由组合定律这一概念的实质。因此,教师需要在完成各部分章节的新授课学习之后,引导学生梳理出该知识组成的一些基本要素:① 等位基因位于同源染色体上,能自由组合的非等位基因位于非同源染色体上;② F1形成配子时,是有性生殖的生物进行减数分裂时;③ 减数分裂后期Ⅰ时,同源染色体分离,而非同源染色体自由组合。明晰这三个要素点,并且将这些知识加以联系之后,学生才能真正理解自由组合定律的本质。 
  所以在概念教学中,教师要引导学生对一些复杂、多元概念加以剖析,梳理出知识组成相关的元知识,发展学生的理性思维。 
  3 概念整合,探索多元元知识 
  浙科版生物教材中有些概念在教材中不止出现一次。在不同章节或者同一章节的不同位置出现,往往展现了概念的不同侧面、不同层次。教学中,教师可以将这些概念整合,从不同角度深入地思考,挖掘出这些概念的本质属性,梳理出对概念的新的认知。这是概念深度学习中非常重要的一个策略。该策略对于发展学生的总结归纳、批判性思维等理性思维也非常重要。 
  例如,环境容纳量的概念,浙科版生物必修三中出现了3个不同描述,这三个概念描述的角度不完全相同: 
  ① 环境容纳量是指在长时期内环境所能维持的种群最大数量。该部分揭示了环境容纳量不等同于种群最大数量,是长时间能维持的最大数量。 
  ② K值就是种群在该环境中的稳定平衡密度。该部分揭示了环境容纳量是数量相对稳定后的平衡密度。 
  ③ 环境容纳量只代表种群数量的一个平均值,实际的种群数量在这个平均值的上下波动。该部分揭示了环境容纳量是个平均值。 
  这三种表述是从三个不同角度,对环境容纳量含义的解释。多元看问题,更能全面系统地揭示概念的本质属性,对概念的理解更深入,更有逻辑性,更能养成批判性思维的习惯。所以教学中,教师要引导学生将这三个概念加以整合学习。 
  再如,教师可以整合必修二和必修三中的种群的概念,引导学生理解:种群就是占有一定时间和空间的同一物种个体的集合体,是物种具体存在单位、繁殖单位和进化单位,个体之间没有地理隔离,也没有生理隔离。 
  4 概念拓展,探索隐性元知识 
  概念往往是在事实基础上抽象出来的结论,表述一般抽象精炼,有些概念的表述省略了一些知识环节。这使得学生对这些概念的理解不顺畅、不充分。教师可以拓展出这些概念表述中隐藏的知识元素,即隐性元知识,以便于学生构建环环相扣的完整知识体系,从而锻炼学生的学习能力,培养学生的理性思维。 
  例如:浙科版生物必修二P67中,关于遗传信息表达的概念有这样一句表述:“在真核细胞内中,细胞核内转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA,然后转移到细胞质中,用于蛋白质合成。”学生对于“转录而来的RNA产物经过加工才能成为成熟的mRNA”这一表述的认知不明确。这时,教师可以引导学生探索产生这一结论的隐性元知識:真核基因中编码蛋白质的序列不连续,所以在完成转录之后,转录产物需要经过剪切、拼接等加工过程,将参与编码蛋白质的RNA片段连接成为成熟的RNA,即mRNA。这一加工过程发生在细胞核内,完成加工以后,mRNA才能到达细胞质,完成翻译过程。 
  理清这些隐性元知识之后,学生对概念的理解才更透彻,知识体系才更完整。 
  5 概念对比,探索关联元知识策略 
  探索概念中的元知识,还可以将相似、相反、相互存在关联的概念进行对比,探索概念之间的异同,生成关联的知识链条,从而更有利于抓住概念的本质,建立概念之间的联系。 
  例如:浙科版生物必修二P80中,染色体组的概念以及P38染色体组型的概念非常相近,学生在学习过程中很容易将二者混淆。教学中,教师可以进行对比教学,设计表格,引导学生从染色体的组成、同源染色体的有无、获得的方法、应用等几个方面探索两个概念的不同之处。这样生成的关联元知识,比单一概念教学,更有利于提炼出概念的本质属性。 
  以上例析的几种元知识策略,教师应该结合具体的教学实际、结合不同的概念类型合理运用,引导学生进行深度有效的概念学习,发展学生的核心素养。
浏览次数:  更新时间:2018-02-04 11:29:45
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