學習心理學視角下高中生物“減數分裂”教學的有效導入策略研究

周慧

摘? ?要：基于學習心理學建構減數分裂概念的學習機制，確定在導入環節建立減數分裂與學生原有知識的關聯，是“減數分裂”教學的重要突破口。文章從學習心理學視角出發，探討“減數分裂”一課的導入策略，為生物教學提供參考。

關鍵詞：學習心理學；減數分裂；導入策略

“以學定教，教無定法”是建立在學習心理學的基礎上提出的。學習心理學是研究人類尤其是學生群體學習的內部機制的一門科學，通過對學習理論、心理機制等的研究，教學才會變得有效，才會有規律可循，幫助教師合理進行教學設計，實現“幸福課堂”。減數分裂是理解遺傳學的基礎，以培養學生的生命觀念為宗旨，可見減數分裂是高中生物教學重點內容之一。如何在教學中選擇恰當的導入方式是保證課堂實效性的關鍵，本文以學習心理學為視角，探討“減數分裂”一課的導入策略。

1 減數分裂概念的學習機制

根據學習心理學中的知識分類理論，知識可分為陳述性知識和程序性知識。減數分裂概念屬于陳述性知識，學生對減數分裂概念的學習過程則是對陳述性知識進行建構的過程。

1.1? 學習中習得的結論

在“減數分裂”一課的學習中，學生主要習得兩個結論。

結論1：進行減數分裂的對象是有性生殖的生物；時期是指原始生殖細胞形成成熟生殖細胞；特點是細胞連續分裂兩次，而染色體只復制一次；結果是成熟生殖細胞中的染色體比原始生殖細胞中的染色體數目減少一半。

結論2：減數分裂的意義在于維持了生物遺傳的穩定性和多樣性。

1.2? 結論習得的基本機制

陳述性知識習得的心理機制是同化，學習者以原有的知識經驗作為基礎，來學習新知識。只有在新知識與原有知識經驗之間構建適當的聯系，才能獲得新信息的意義。新信息進入短時記憶與長時記憶中被激活的相關知識建立聯系，從而出現新的意義的建構并進行意義的提取和運用[ 1 ]。

揭示了“減數分裂”概念的學習機制后，可將提取原有知識經驗作為減數分裂概念學習的起點。因此，如何在導入環節建立減數分裂與學生原有知識的關聯，是“減數分裂”教學的重要突破口。

2? ?五種導入策略的設計及分析

2.1? 直接導入，溫故而知新

在教學中導入新課程時，通過復習、提問、做習題等方式來溫習舊知識，強化對原有學習內容的記憶和理解，在認識學生原有知識水平的基礎上建立新舊知識之間的支點，幫助學生活躍思維。

導入設計：教師設計“減數分裂”學習導學案上的“本節預覽”欄目，該欄目包含了詞源、核心問題、知識回顧和關鍵術語（見表1），詳細指出了學習的目標、重點和難點[ 2 ]。

策略步驟：

（1）呈現導學案上的“本節預覽”，并引導學生自主閱讀。

（2）提問：真核細胞的增殖方式有多少種？分別是什么？引導學生對有絲分裂、無絲分裂和減數分裂三種分裂方式的再認。

（3）進一步提問：什么細胞進行減數分裂呢？

（4）追問：孟德爾遺傳定律與減數分裂有什么聯系？開展“減數分裂”教學。

學習結果：

（1）真核細胞的增殖方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。高等植物細胞和動物細胞的體細胞進行的是有絲分裂；蛙的紅細胞進行的是無絲分裂。

（2）孟德爾遺傳定律的細胞學基礎是減數分裂；減數分裂是用來解釋孟德爾遺傳定律——分離定律和自由組合定律的關鍵。

設計意圖：清晰明確的學習目標是教師“教”和學生“學”的指引方向，“本節預覽”幫助學生建立新舊內容的聯系，符合學生的認知特點。

表 1? ?“減數分裂”一節預覽

2.2? 情境導入，注重腦與手的結合

生物課程注重培養學生的核心素養，全面真實的生物情境導入能營造促進學生全面發展的心理環境，還能促進學生建構起良好的認知結構，從而達到教學目標。情境素材可分為自然情境、問題情境、實驗情境、形象情境、游戲情境、故事情境六大類。

導入設計：教師設計一個“起步實驗”：在有性生殖中，細胞來自親本生殖細胞的融合，若細胞只發生有絲分裂，觀察染色體的數目情況，其實驗時間短，不需要復雜的儀器設備，取材簡單，即準備兩種不同顏色的彩色卡紙即可。

策略步驟：

（1）創建一張數據表，包括內容：時期（前期、中期、后期、末期）、染色體數。

（2）在表格中記錄下面步驟3及步驟4的數據。

（3）用卡紙制作染色體模型，模擬一個有一對染色體的親本細胞。

（4）展示有絲分裂，獲得生殖細胞，即精子和卵細胞。

（5）將模擬獲得的生殖細胞與其他同學模擬獲得的生殖細胞相融合。開展“減數分裂”教學。

學習結果：學生觀察發現精子和卵細胞融合而成的受精卵中的染色體數目為四條。

設計意圖：聯系學生已有知識經驗“有絲分裂”，通過染色體模型制作，營造一個形象情境，并結合實驗情境得出的結論與學生已有的認知“親代和子代之間染色體數目是維持恒定的”形成沖突，這種心理不和諧狀態又進一步激發學生學習“如何保證受精卵中遺傳物質的穩定”的動機。

2.3? 類比導入，加強與實際生活的聯系

在生物學概念學習的過程中，教學應注重將生活實例與生物學知識進行類比，通過聯想來深化對生物學概念的認識。

導入設計：由于減數分裂的子概念太多，教師則可以用兩人的愛情故事來類比“同源染色體”，讓學生提前學習同源染色體概念，進而引出減數分裂概念。

策略步驟：

（1）呈現只有一對同源染色體的減數分裂Ⅰ前期的模式圖，用一對情侶來類比一對同源染色體，并講述：一對情侶相識相知，最終配對走在一起，這個過程用來比喻聯會。

（2）呈現只有一對同源染色體的減數分裂Ⅰ前期同源染色體交叉互換的模式圖，并講述：由于種種原因，兩人走向分離，于是彼此交換禮物，這個過程用來比喻交叉互換。

（3）呈現只有一對同源染色體的減數分裂Ⅰ中期的模式圖，并講述：交換完禮物后，兩人特意約定到赤道板進行合影留念。

（4）呈現只有一對同源染色體的減數分裂Ⅰ后期和末期的模式圖，并講述：合影之后兩人依依不舍地分離了。

（5）進一步引導：有絲分裂也存在同源染色體，但沒有聯會、互換行為。

（6）提問：同源染色體出現聯會、互換行為發生在哪個過程中？開展“減數分裂”教學。

學習結果：學生發現模式圖和故事中所涉及的過程與之前學過的有絲分裂過程相似但又有所區別。

設計意圖：運用類比導入能夠帶給學生直觀感受，增加學習生物的趣味性；通過“同源染色體”的引入，將原有經驗（有絲分裂）和新知識（減數分裂）建立聯系；提前學習“同源染色體”概念，降低學生的認知負荷。

2.4? 科學史導入，構建生物學與歷史的聯系

在生物教學中，科學史教育策略以史料為證，用實證導入課題，引導學生體驗科學家探究的過程，培養科學思維。

導入設計：教師設計“生物學與歷史”時間軸，以時間為序，以軸線為界，軸線以上標注中國及世界的歷史事件，軸線以下標注與“減數分裂”相關的生物學歷史時間，具體時間軸的內容見表2。

策略步驟：

（1）呈現時間軸上的1883年至1913年間的中國及世界歷史事件，可附上圖片或視頻。

（2）提問：那么在1883年至1913年間里，生物學上有哪些重大歷史事件？

（3）進一步介紹“減數分裂”的歷史，開展“減數分裂”教學。

學習結果：學生大致了解“減數分裂”的研究歷史。

設計意圖：通過聯系學生已知的比較熟悉的事件，增強生物學歷史與學生的親切感，從而使學生愿意主動學習新信息。

表 2? ?“減數分裂”時間軸的內容

2.5? 職業素材導入，開展職業教育

在生物學教學中融入職業教育是提升學生核心素養的途徑之一，借助社會中的職業領域進行新課導入有助于培養學生的職業意識。

導入設計：教師準備新冠疫情“逆行者”的短視頻，創設職業情境，引入關于生命的問題情境。

策略步驟：

（1）播放新冠肺炎疫情“最美逆行者”的視頻。

（2）引導學生思考探討關于生命的問題：人是由什么發育成個體？精子和卵細胞如何形成？

（3）開展“減數分裂”教學。

學習結果：

（1）學生對醫生護士的職業產生更深的感性認識和理性認識。

（2）人是由受精卵通過分裂、分化發育成個體。

設計意圖：將醫生護士引入“減數分裂”一節的教學中，使學生對這份職業的原有認知發生一定的調整或改組，也對學生的職業生涯規劃指出方向，增強學生的社會責任感。

3? 總結

前文基于學習心理學的視角，提出了學習陳述性知識的心理機制，并針對“減數分裂”的概念教學，探討了五種導入策略。無論是哪種導入策略，都秉承著“幸福課堂”的理念。在實踐過程中，教師可根據具體的現實條件選擇合適的導入策略來展開教學。

參考文獻：

［1］ 陳琦，劉儒德.當代教育心理學[M].2版.北京：北京師范大學出版社， 2007：259-260.

［2］ 奧爾頓·比格斯. 科學發現者 生物 生命的動力 2版 上[M]. 林靜，王燕，李紅菊，譯.杭州：浙江教育出版社， 2018：270.

［3］ 楊燕平.中美教材“減數分裂”內容的比較與啟示[J].現代交際，2018（24）：143-144.