以關聯探求走向生物學知識的知識教學

王 鵬 張 鴻

(四川外國語大學附屬外國語學校 重慶 400039)

丁奕然*

(重慶師范大學生命科學學院 401331)

知識的教學可分為兩個部分：一部分是具體知識的教學；另一部分是知識背后邏輯屬性、科學方法和學科思維的教學[1]。而在高考指揮棒下，現有中學學科的實際教學重視教授知識本體，給學生“亙古不變”的知識體系、理解方式與思維特質，教師雖然對知識的知識教學有所關注，卻很難在具體的教學中實施操作。所以筆者從生物學科現有的教學法出發，希望在教學實際中突破這一窘境，從“知識本身的教學”走向“知識的知識教學”，即實現所述的智慧教學目標，將“關聯探求”的教學方式與生物學教學的實際結合，將不同的教學鏈、知識鏈進行連接，促進教師與學生擺脫固有的知識體系，突破教學中理解方式與思維品質的局限[2]。

本文從關聯探求應用于實際的教學案例出發，就激發學生對知識的概括能力、整合能力與探究能力做一些論述，為走向生物學知識的知識教學拋磚引玉。

1 激發概括能力，提升知識體系理解力

概括能力是學生在對知識形成整體把握時，將學科主干知識進行總結、抽象處理，并得到事物本質及其內在規律性的能力。這需要從龐雜、冗余的教材知識中正本清源、修枝去葉；也只有概括能力才能幫助學生將知識化繁為簡，并利用關聯探求的方法形成知識體系。與此同時，知識的知識教學重在知識的處理過程、探究過程及應用過程等，這些均是基于對知識本體理解的基礎上進行的，也只有在理解的基礎上，才能激發學生的概括能力。相關研究發現：概括的過程就是遷移的過程，概括水平越高，遷移范圍越廣，“跨度”就越大[3]。所以教師在教學過程中，可以使用問題鏈的形式實現遷移過程，將核心概念梳理出來進行關聯探求，激發學生的概括能力，實現理解力提升的訴求。

例如，當學生在學習“基因對性狀的控制”時，就可以以中心法則為核心概念，邊學習邊回顧“DNA的復制”“基因指導蛋白質的合成”等內容，將兩到三節的龐雜內容濃縮概括成簡單又嚴謹的概念圖(圖1)。在實際教學中設置如下問題鏈，讓學生將其進行簡單的關聯探求，以實現對中心法則分子基礎與實際過程認識的補充完善。問題1：DNA轉錄形成mRNA，那么tRNA與rRNA又是從何而來？問題2：tRNA與rRNA在翻譯過程中分別具有怎樣的功能？問題3：可以復制與逆轉錄的RNA是哪一種？問題4：翻譯形成的蛋白質能夠直接控制性狀嗎？利用中心法則中DNA、RNA與蛋白質，以及性狀控制四者之間的關聯性，可以讓學生真正明白DNA轉錄形成的不僅僅是mRNA；也不是所有的RNA都可以進行轉錄與翻譯；翻譯、加工形成的所有蛋白質也不是都可以直接控制性狀的。讓學生自己去復習所學的內容查漏補缺，最終概括形成關聯探求的概念圖。

圖1 中心法則上關聯探求的教學設計

2 激發整合能力，提升知識體系建構力

在具備了概括能力的基礎上，學生已經初步習得了將核心概念由線及面串聯成知識框架體系的方法。然而在上文所述的中心法則的教學中，最為重要的概念銜接“遺傳物質的表達過程”仍然是由前人整理完成的。所以在實際的教學過程之中，教師教給學生的不應該僅僅是一些完整的知識構架，而更應該教會學生如何將零散的模塊銜接起來，激發學生的整合能力。整合能力是將一些看似無關的知識內容，根據自己的認知理解尋找其內在聯系，使之銜接成為有機整體的能力[4]。激發學生的整合能力可以幫助學生了解次要概念，凸顯重要概念[5]，將知識體系摸清楚、搞透徹。這樣做有利于提升學生對知識體系的建構力，便于進一步理解生物學基礎知識，確立更為整體、系統的生物學觀念，走向知識的知識教學。

例如，在學習人教版必修3第5章生態系統的知識時，教材與教輔中大多沒有完整的知識框架體系，大多數學生對生態系統僅僅留下了一知半解的印象，并沒有形成整體的思維導圖。此時就可以激發學生的整合能力，提升他們的建構能力。

以生態系統的穩定性為主線貫穿整個章節的內容[2]，設置如下的問題鏈，去探求各個概念之間的關聯性，形成知識體系的網絡圖(圖2)，深化理解。問題1：生態系統的結構穩定，其包含哪些組成要素(請舉例說明)？問題2：這些結構要素具備生態系統怎樣的自我調節能力(請舉例說明)？ 問題3：自我調節能力可以歸納成為哪種穩定性(請舉例說明)？ 問題4：生態系統的功能穩定性包含哪些方面(請舉例說明)？問題5：這些功能的行使依托于怎樣的渠道？其與結構之間有什么聯系？

圖2 生態系統穩定性上關聯探求的教學設計

3 激發探究能力，提升知識體系實踐力

生物學作為一門以實驗為基礎的學科，除概括與整合能力以外，其探究能力的培養自然十分重要。探究能力的獲取包括學會提問、學會搜集和篩選信息、學會科學思維、學會假設、學會科學觀察與實驗等多個方面。這些探究能力的獲得早已超出了知識本身的教學。如果讓學生去探究的問題并不是與他們息息相關，就很少有人會真正關注并深入探究下去。所以探究能力的出發與歸宿應當是解決實際生產生活中的問題，以提高學生對知識體系的實踐力。實踐力指的不僅僅是實際動手的能力，更是將所學知識用于實際生活的能力。教師可以用關聯探求的方式，聯系實際問題，實現新課標中要求的“注重與現實生活的聯系”，達到實踐力的提升。

圖3 乳酸代謝上關聯探求的教學設計

在進行“人體內環境與穩態”的教學時，向學生介紹內環境中的酸堿平衡就可以關聯至必修1中細胞呼吸的內容(圖3)，并與生活中學生經過劇烈運動后感到肌肉酸痛相聯系，深化教學內容，讓學生根據相關資料去探究乳酸的代謝途徑。資料一：乳酸在細胞質基質中合成并隨即進入到組織液中隨血液運輸到肝臟等處。資料二：血液中含有許多對酸堿度起緩沖作用的物質——緩沖物質，每一對緩沖物質都是由一種弱酸和相應的一種強堿鹽組成的，如H2CO3/NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等。資料三：由非糖物質轉變為葡萄糖和糖原的過程，稱為糖原異生作用。該過程在正常情況下主要在肝臟內進行。問題1：為什么劇烈運動后人都要大量吸氣、呼氣呢？ 問題2：乳酸進入到血液之中是否會產生什么變化？ 問題3：乳酸進入到肝臟之中會不會在肝臟中發生獨特的生化反應而被代謝？

對于學生而言，教師要告訴他們的并不是一個個現存的真理，而是要告訴學生發現真理的思維與方法。不僅僅關聯探求可以如此，很多教學案例中也能夠實現智慧教學。所以一線教師需要做的是不斷改變與創新教學方法，促進知識教學的真正達成。