谈高中生物程序性知识的有效教学

陈卫东

一、概念

程序性知识是一套办事的操作步骤，是关于“怎么办”的知识。学习过程性知识的第一个阶段，是了解过程性知识的陈述性形式，新知识进入原有的命题网络，与原有知识形成联系。 第二阶段，经过各种变式练习，使贮存于命题网络中的陈述性知识转化为一般方法或一般途径的程序性知识。第三阶段，过程性知识依据线索被提取出来，解决“怎么办”的问题。

二、高中生物程序性知识的主要类型

在生物教学过程中，我们会遇到很多程序性知识，我们首先要了解哪些是程序性知识，才能针对程序性知识的特点有效组织教学。高中生物学科中涉及程序性知识的内容主要有：实验操作步骤或程序，如洋葱根尖细胞有丝分裂实验的制片过程为解离—漂洗—染色—制片；探究性学习过程（或调查活动的基本程序），如人类遗传病的调查需要经过确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现—设计记录表格及调查要点—分组调查、获得足够的调查数据—汇总结果、统计分析等步骤；科学史类知识的认知顺序，如孟德尔遗传定律的发现过程（发现实验现象—做出遗传因子成对存在假设—测交实验验证—得出结论），遗传物质的认识过程，光合作用的发现过程等；事物发展的顺序性，如减数分裂分为减数第一次分裂前的间期—减数第一次分裂（又分为联会—四分体—中期—后期—末期）—减数第二次分裂前的间期—减数第二次分裂（又分为前期—中期—后期—末期）—子细胞的过程等；科学方法的一般步骤，如假说演绎法（提出问题—作出假设—实验验证—得出结论），类比推理法等。由于生物学科是一门自然科学，其探索和发现过程一般都是按照程序性的基本历程进行的，因此，在高中生物教学中，程序性的知识体现的就比较多，我们需要在这一类知识的讲解时采取恰当的方法，才能有效组织教学，提高这一类知识的教学效率。

三、有效教学的实施

要有效地组织程序性知识的教学，提高教学效果，需要深入研究这一类型知识的共同点，理清思路，找到规律，才能有序组织。经过长期的探索、实践，问卷、评价，形成了这一类知识教学的基本思路。

1.理清各种知识类型的基本程序

无论是哪一种类型的程序性知识，既然称之为程序性知识，就要理清其基本认知程序或操作程序，然后将认知程序或操作程序介绍给学生，有规可循的知识，学生掌握和运用起来会更容易。如假设—演绎法的基本操作程序是：观察现象、提出问题—分析问题、提出假说—设计实验、验证假说—分析结果、得出结论。理清这样的程序后，我们可以将这种知识延伸到其他类似的知识，达到举一反三的目标。比如我们在分离定律讲解过程中，给学生理清假设—演绎的基本程序，然后将假设—演绎的方法运用于自由组合定律、基因在染色体上、DNA复制方式的提出与证实等内容的教学过程中，学生学起来就能够沿着这个思路进行，更容易理解和掌握。在认识其他类似的知识或探究活动时，也能够加以运用，提高效率。

2.明确每一步骤的教学关键

理清每种知识类型的基本程序后，要理清每一环节的基本要点及原理，对每一环节的基本点要给学生强调清楚。如洋葱根尖细胞有丝分裂实验的制片过程为解离—漂洗—染色—制片。其操作程序中，解离步骤中解离针对的材料，解离所用的药剂，解离的时间及目的等；漂洗的目的是什么，使用的材料及漂洗的时间等；染色所用的染色剂，染色的时间等；制片的过程，包括制片注意事项，如何放盖玻片，制片后的压片及压片的目的等。在讲解过程中，要注意区分解离和压片的作用的差别；漂洗为什么是为染色服务的等知识关键点。

3.总结一般规律，形成基本模式

无论是哪一类知识的教学，最终要总结规律，有利于学生的理解和记忆。程序性知识也不例外，且这一类知识更有规律可循，只是不同的程序性知识的规律不同而已。如假设演绎法是事物认识的一般规律，即发现现象—做出假设—实验验证—得出结论的基本过程；而有丝分裂、减数分裂的分裂过程则都是根据染色体（或DNA）的变化规律来进行的。认识到这些规律，一是对知识的理解更加到位，二是学生也更容易记忆。

4.按照程序有序组织教学，并理清每一程序之间的因果关系

理清和总结好规律后，在教学时就要按照预定程序进行教学工作。但在教学过程中，一定要告知学生每一程序之间的因果关系，为什么要强调前后关系，如果倒置会出现什么样的问题。如根尖有丝分裂装片制作和观察的基本程序为：解离—漂洗—染色—制片。解离的目的是切断细胞之间的联系，让细胞分离，漂洗的目的则是洗去解离液，为染色做准备。因为解离液为酸性物质，而染色使用的染色剂为碱性染色剂，如不洗去解离液就不容易染色。染色之后才能制片，因为染色的目的是便于观察，因此染色必须在制片之前。制片的过程需要压片，压片的目的是让细胞分散开，便于观察。由此可见，这些预定程序的前后顺序是有一定的因果关系的，理清之后，学生理解起来也比较容易。

5.构建概念图，便于理解

程序性知识在总结分析后，要构建出概念图，这个概念图最好是在老师的指导下由同学们来构建，一是让同学们熟悉概念图的构建过程，二是概念图构建的过程也是对知识的再认识过程。概念图可以体现出程序性知识的关联性及各个知识点之间的因果联系，有助于知识网络的构建，对同学们在知识的整体理解和认识及将来的复习上都有很大的帮助。如观察植物细胞有丝分裂过程：解离（让细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于着色）→染色（碱性染色剂染色）→制片（其中压片目的是让细胞分散开）。

6.知识运用举例

对某一知识学习后最为重要的是运用。在后面的学习过程中就要不断地运用并加以强化。如“假说—演绎法”是在学习“孟德尔两大遗传定律”的知识时总结得出的，在我们日常解题时也要学会运用。如：现有世代连续的两试管果蝇，甲管中全部是长翅果蝇，乙管中既有长翅（V）果蝇又有残翅（v）果蝇。为确定两试管果蝇的世代关系，可用一次交配实验鉴别，最佳交配组合是（）

A.甲管中长翅果蝇自交繁殖

B.乙管中长翅果蝇与异性残翅果蝇交配

C.乙管中全部长翅果蝇互交

D.甲管中长翅与乙管中长翅交配

这是一个难度比较大的习题，如果没有一定的方法和技巧，很难得出正确答案。对于这种类型题，我们就可以采用假设演绎的方法。

提出问题：题目中给出的条件和要求，尤其要关注一次交配。

作出假设：（1）如甲管为亲本，乙管为子代，则甲管的基因型为Vv，乙管的基因型为VV、Vv、vv；（2）如甲管为子代，乙管为亲本，则乙管的基因型为VV、vv，甲管的基因型为Vv。

实验验证：哪一种推论正确呢？看上述两种假设，我们会发现，主要差别在乙管的长翅究竟是VV、Vv还是vv，这个判断其实比较简单，我们只要让乙管长翅果蝇与乙管异性残翅果蝇交配。

得出结论：如后代出现残翅果蝇（vv），就说明假设（1）是正确的，如不出现残翅果蝇，则说明假设（2）是正确的。因此这一题的正确答案是B。

一、概念

程序性知识是一套办事的操作步骤，是关于“怎么办”的知识。学习过程性知识的第一个阶段，是了解过程性知识的陈述性形式，新知识进入原有的命题网络，与原有知识形成联系。 第二阶段，经过各种变式练习，使贮存于命题网络中的陈述性知识转化为一般方法或一般途径的程序性知识。第三阶段，过程性知识依据线索被提取出来，解决“怎么办”的问题。

二、高中生物程序性知识的主要类型

在生物教学过程中，我们会遇到很多程序性知识，我们首先要了解哪些是程序性知识，才能针对程序性知识的特点有效组织教学。高中生物学科中涉及程序性知识的内容主要有：实验操作步骤或程序，如洋葱根尖细胞有丝分裂实验的制片过程为解离—漂洗—染色—制片；探究性学习过程（或调查活动的基本程序），如人类遗传病的调查需要经过确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现—设计记录表格及调查要点—分组调查、获得足够的调查数据—汇总结果、统计分析等步骤；科学史类知识的认知顺序，如孟德尔遗传定律的发现过程（发现实验现象—做出遗传因子成对存在假设—测交实验验证—得出结论），遗传物质的认识过程，光合作用的发现过程等；事物发展的顺序性，如减数分裂分为减数第一次分裂前的间期—减数第一次分裂（又分为联会—四分体—中期—后期—末期）—减数第二次分裂前的间期—减数第二次分裂（又分为前期—中期—后期—末期）—子细胞的过程等；科学方法的一般步骤，如假说演绎法（提出问题—作出假设—实验验证—得出结论），类比推理法等。由于生物学科是一门自然科学，其探索和发现过程一般都是按照程序性的基本历程进行的，因此，在高中生物教学中，程序性的知识体现的就比较多，我们需要在这一类知识的讲解时采取恰当的方法，才能有效组织教学，提高这一类知识的教学效率。

三、有效教学的实施

要有效地组织程序性知识的教学，提高教学效果，需要深入研究这一类型知识的共同点，理清思路，找到规律，才能有序组织。经过长期的探索、实践，问卷、评价，形成了这一类知识教学的基本思路。

1.理清各种知识类型的基本程序

无论是哪一种类型的程序性知识，既然称之为程序性知识，就要理清其基本认知程序或操作程序，然后将认知程序或操作程序介绍给学生，有规可循的知识，学生掌握和运用起来会更容易。如假设—演绎法的基本操作程序是：观察现象、提出问题—分析问题、提出假说—设计实验、验证假说—分析结果、得出结论。理清这样的程序后，我们可以将这种知识延伸到其他类似的知识，达到举一反三的目标。比如我们在分离定律讲解过程中，给学生理清假设—演绎的基本程序，然后将假设—演绎的方法运用于自由组合定律、基因在染色体上、DNA复制方式的提出与证实等内容的教学过程中，学生学起来就能够沿着这个思路进行，更容易理解和掌握。在认识其他类似的知识或探究活动时，也能够加以运用，提高效率。

2.明确每一步骤的教学关键

理清每种知识类型的基本程序后，要理清每一环节的基本要点及原理，对每一环节的基本点要给学生强调清楚。如洋葱根尖细胞有丝分裂实验的制片过程为解离—漂洗—染色—制片。其操作程序中，解离步骤中解离针对的材料，解离所用的药剂，解离的时间及目的等；漂洗的目的是什么，使用的材料及漂洗的时间等；染色所用的染色剂，染色的时间等；制片的过程，包括制片注意事项，如何放盖玻片，制片后的压片及压片的目的等。在讲解过程中，要注意区分解离和压片的作用的差别；漂洗为什么是为染色服务的等知识关键点。

3.总结一般规律，形成基本模式

无论是哪一类知识的教学，最终要总结规律，有利于学生的理解和记忆。程序性知识也不例外，且这一类知识更有规律可循，只是不同的程序性知识的规律不同而已。如假设演绎法是事物认识的一般规律，即发现现象—做出假设—实验验证—得出结论的基本过程；而有丝分裂、减数分裂的分裂过程则都是根据染色体（或DNA）的变化规律来进行的。认识到这些规律，一是对知识的理解更加到位，二是学生也更容易记忆。

4.按照程序有序组织教学，并理清每一程序之间的因果关系

理清和总结好规律后，在教学时就要按照预定程序进行教学工作。但在教学过程中，一定要告知学生每一程序之间的因果关系，为什么要强调前后关系，如果倒置会出现什么样的问题。如根尖有丝分裂装片制作和观察的基本程序为：解离—漂洗—染色—制片。解离的目的是切断细胞之间的联系，让细胞分离，漂洗的目的则是洗去解离液，为染色做准备。因为解离液为酸性物质，而染色使用的染色剂为碱性染色剂，如不洗去解离液就不容易染色。染色之后才能制片，因为染色的目的是便于观察，因此染色必须在制片之前。制片的过程需要压片，压片的目的是让细胞分散开，便于观察。由此可见，这些预定程序的前后顺序是有一定的因果关系的，理清之后，学生理解起来也比较容易。

5.构建概念图，便于理解

程序性知识在总结分析后，要构建出概念图，这个概念图最好是在老师的指导下由同学们来构建，一是让同学们熟悉概念图的构建过程，二是概念图构建的过程也是对知识的再认识过程。概念图可以体现出程序性知识的关联性及各个知识点之间的因果联系，有助于知识网络的构建，对同学们在知识的整体理解和认识及将来的复习上都有很大的帮助。如观察植物细胞有丝分裂过程：解离（让细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于着色）→染色（碱性染色剂染色）→制片（其中压片目的是让细胞分散开）。

6.知识运用举例

对某一知识学习后最为重要的是运用。在后面的学习过程中就要不断地运用并加以强化。如“假说—演绎法”是在学习“孟德尔两大遗传定律”的知识时总结得出的，在我们日常解题时也要学会运用。如：现有世代连续的两试管果蝇，甲管中全部是长翅果蝇，乙管中既有长翅（V）果蝇又有残翅（v）果蝇。为确定两试管果蝇的世代关系，可用一次交配实验鉴别，最佳交配组合是（）

A.甲管中长翅果蝇自交繁殖

B.乙管中长翅果蝇与异性残翅果蝇交配

C.乙管中全部长翅果蝇互交

D.甲管中长翅与乙管中长翅交配

这是一个难度比较大的习题，如果没有一定的方法和技巧，很难得出正确答案。对于这种类型题，我们就可以采用假设演绎的方法。

提出问题：题目中给出的条件和要求，尤其要关注一次交配。

作出假设：（1）如甲管为亲本，乙管为子代，则甲管的基因型为Vv，乙管的基因型为VV、Vv、vv；（2）如甲管为子代，乙管为亲本，则乙管的基因型为VV、vv，甲管的基因型为Vv。

实验验证：哪一种推论正确呢？看上述两种假设，我们会发现，主要差别在乙管的长翅究竟是VV、Vv还是vv，这个判断其实比较简单，我们只要让乙管长翅果蝇与乙管异性残翅果蝇交配。

得出结论：如后代出现残翅果蝇（vv），就说明假设（1）是正确的，如不出现残翅果蝇，则说明假设（2）是正确的。因此这一题的正确答案是B。

一、概念

程序性知识是一套办事的操作步骤，是关于“怎么办”的知识。学习过程性知识的第一个阶段，是了解过程性知识的陈述性形式，新知识进入原有的命题网络，与原有知识形成联系。 第二阶段，经过各种变式练习，使贮存于命题网络中的陈述性知识转化为一般方法或一般途径的程序性知识。第三阶段，过程性知识依据线索被提取出来，解决“怎么办”的问题。

二、高中生物程序性知识的主要类型

在生物教学过程中，我们会遇到很多程序性知识，我们首先要了解哪些是程序性知识，才能针对程序性知识的特点有效组织教学。高中生物学科中涉及程序性知识的内容主要有：实验操作步骤或程序，如洋葱根尖细胞有丝分裂实验的制片过程为解离—漂洗—染色—制片；探究性学习过程（或调查活动的基本程序），如人类遗传病的调查需要经过确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现—设计记录表格及调查要点—分组调查、获得足够的调查数据—汇总结果、统计分析等步骤；科学史类知识的认知顺序，如孟德尔遗传定律的发现过程（发现实验现象—做出遗传因子成对存在假设—测交实验验证—得出结论），遗传物质的认识过程，光合作用的发现过程等；事物发展的顺序性，如减数分裂分为减数第一次分裂前的间期—减数第一次分裂（又分为联会—四分体—中期—后期—末期）—减数第二次分裂前的间期—减数第二次分裂（又分为前期—中期—后期—末期）—子细胞的过程等；科学方法的一般步骤，如假说演绎法（提出问题—作出假设—实验验证—得出结论），类比推理法等。由于生物学科是一门自然科学，其探索和发现过程一般都是按照程序性的基本历程进行的，因此，在高中生物教学中，程序性的知识体现的就比较多，我们需要在这一类知识的讲解时采取恰当的方法，才能有效组织教学，提高这一类知识的教学效率。

三、有效教学的实施

要有效地组织程序性知识的教学，提高教学效果，需要深入研究这一类型知识的共同点，理清思路，找到规律，才能有序组织。经过长期的探索、实践，问卷、评价，形成了这一类知识教学的基本思路。

1.理清各种知识类型的基本程序

无论是哪一种类型的程序性知识，既然称之为程序性知识，就要理清其基本认知程序或操作程序，然后将认知程序或操作程序介绍给学生，有规可循的知识，学生掌握和运用起来会更容易。如假设—演绎法的基本操作程序是：观察现象、提出问题—分析问题、提出假说—设计实验、验证假说—分析结果、得出结论。理清这样的程序后，我们可以将这种知识延伸到其他类似的知识，达到举一反三的目标。比如我们在分离定律讲解过程中，给学生理清假设—演绎的基本程序，然后将假设—演绎的方法运用于自由组合定律、基因在染色体上、DNA复制方式的提出与证实等内容的教学过程中，学生学起来就能够沿着这个思路进行，更容易理解和掌握。在认识其他类似的知识或探究活动时，也能够加以运用，提高效率。

2.明确每一步骤的教学关键

理清每种知识类型的基本程序后，要理清每一环节的基本要点及原理，对每一环节的基本点要给学生强调清楚。如洋葱根尖细胞有丝分裂实验的制片过程为解离—漂洗—染色—制片。其操作程序中，解离步骤中解离针对的材料，解离所用的药剂，解离的时间及目的等；漂洗的目的是什么，使用的材料及漂洗的时间等；染色所用的染色剂，染色的时间等；制片的过程，包括制片注意事项，如何放盖玻片，制片后的压片及压片的目的等。在讲解过程中，要注意区分解离和压片的作用的差别；漂洗为什么是为染色服务的等知识关键点。

3.总结一般规律，形成基本模式

无论是哪一类知识的教学，最终要总结规律，有利于学生的理解和记忆。程序性知识也不例外，且这一类知识更有规律可循，只是不同的程序性知识的规律不同而已。如假设演绎法是事物认识的一般规律，即发现现象—做出假设—实验验证—得出结论的基本过程；而有丝分裂、减数分裂的分裂过程则都是根据染色体（或DNA）的变化规律来进行的。认识到这些规律，一是对知识的理解更加到位，二是学生也更容易记忆。

4.按照程序有序组织教学，并理清每一程序之间的因果关系

理清和总结好规律后，在教学时就要按照预定程序进行教学工作。但在教学过程中，一定要告知学生每一程序之间的因果关系，为什么要强调前后关系，如果倒置会出现什么样的问题。如根尖有丝分裂装片制作和观察的基本程序为：解离—漂洗—染色—制片。解离的目的是切断细胞之间的联系，让细胞分离，漂洗的目的则是洗去解离液，为染色做准备。因为解离液为酸性物质，而染色使用的染色剂为碱性染色剂，如不洗去解离液就不容易染色。染色之后才能制片，因为染色的目的是便于观察，因此染色必须在制片之前。制片的过程需要压片，压片的目的是让细胞分散开，便于观察。由此可见，这些预定程序的前后顺序是有一定的因果关系的，理清之后，学生理解起来也比较容易。

5.构建概念图，便于理解

程序性知识在总结分析后，要构建出概念图，这个概念图最好是在老师的指导下由同学们来构建，一是让同学们熟悉概念图的构建过程，二是概念图构建的过程也是对知识的再认识过程。概念图可以体现出程序性知识的关联性及各个知识点之间的因果联系，有助于知识网络的构建，对同学们在知识的整体理解和认识及将来的复习上都有很大的帮助。如观察植物细胞有丝分裂过程：解离（让细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于着色）→染色（碱性染色剂染色）→制片（其中压片目的是让细胞分散开）。

6.知识运用举例

对某一知识学习后最为重要的是运用。在后面的学习过程中就要不断地运用并加以强化。如“假说—演绎法”是在学习“孟德尔两大遗传定律”的知识时总结得出的，在我们日常解题时也要学会运用。如：现有世代连续的两试管果蝇，甲管中全部是长翅果蝇，乙管中既有长翅（V）果蝇又有残翅（v）果蝇。为确定两试管果蝇的世代关系，可用一次交配实验鉴别，最佳交配组合是（）

A.甲管中长翅果蝇自交繁殖

B.乙管中长翅果蝇与异性残翅果蝇交配

C.乙管中全部长翅果蝇互交

D.甲管中长翅与乙管中长翅交配

这是一个难度比较大的习题，如果没有一定的方法和技巧，很难得出正确答案。对于这种类型题，我们就可以采用假设演绎的方法。

提出问题：题目中给出的条件和要求，尤其要关注一次交配。

作出假设：（1）如甲管为亲本，乙管为子代，则甲管的基因型为Vv，乙管的基因型为VV、Vv、vv；（2）如甲管为子代，乙管为亲本，则乙管的基因型为VV、vv，甲管的基因型为Vv。

实验验证：哪一种推论正确呢？看上述两种假设，我们会发现，主要差别在乙管的长翅究竟是VV、Vv还是vv，这个判断其实比较简单，我们只要让乙管长翅果蝇与乙管异性残翅果蝇交配。

得出结论：如后代出现残翅果蝇（vv），就说明假设（1）是正确的，如不出现残翅果蝇，则说明假设（2）是正确的。因此这一题的正确答案是B。