例谈培养学生迁移能力的途径和方法

谢虎成+陶明凤

广州市南海中学 贵州铜仁市民族中学

迁移是指一种学习对另一种学习的影响，是将所学的知识和技能應用于新情境中同化新知识或解决新问题的过程。迁移能力不仅与理性思维、批判质疑、问题解决等核心素养密切相关，而且因其具有可测量性而备受高考命题者青睐。

一、优化认知策略

例：某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化，某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d时减少了90%，干重变化如图1所示。

回答下列问题：

实验过程中，导致种子干重增加的主要元素是 （填“C”、“N”或“O”）。

该题因“疑似超纲”而受争议。学生根据以往的知识和经验默认“种子萌发时只进行呼吸作用消耗有机物”，题中实验结果又证实“脂肪含量逐渐减少”，但图示中种子干重偏偏有一个显著增加的过程，这种突如其来的矛盾使学生无所适从，用仅有的知识解释这种“矛盾”现象，需要将回忆、联想、想象、推理、论证等思维活动优化组合，形成良好的认知策略。迁移起始于对细胞呼吸知识的回忆如图：

细胞呼吸以小分子有机物作为底物，种子萌发时应该先有一个大分子有机物降解成小分子有机物的过程，可见“脂肪含量逐渐减少”并不是直接分解成无机物，而是分解成了小分子有机物。这个过程是如何进行的？这个过程中有机物的总量会发生怎样的变化？依靠现有的知识无法找到答案，需要联想蛋白质的相关知识。

知识原型：n氨基酸→多肽+（n-1）水

逆向推理：蛋白质（多肽）+水→氨基酸

知识迁移：脂肪+水→甘油+脂肪酸（与题目的信息关联）

在这一反应中，水中的H和O变成了甘油和脂肪酸的成分，从而导致有机物总重量的增加。H的相对原子质量小，其影响可以忽略，导致种子干重增加的主要是O元素。

二、优化认知结构，促进迁移

认知结构主要由两部分组成，一是通过学习所获得的知识和经验（观念），二是对这些知识经验的组织。学生已有的观念概括程度越高、包容性越强，在新情境中迁移就越好。就本题而言，学生在学习相关知识时，没有把其中葡萄糖、氨基酸概括成“小分子有机物”，也没有把“小分子有机物、大分子有机物”与“有机物、干重”等名词概念建立关联，这种碎片化的知识难以引起迁移的发生。所以教学中要及时引导学生进行知识的总结与归纳，完善概念体系，优化认知结构。

三、丰富认知情境，促进迁移

建构主义认为，任何知识经验的获得和应用都和一定的情境有密切的关系。这提示我们在教学中要还原知识产生的背景，丰富认知情境，理论联系实际，促进迁移发生。讲授“细胞呼吸和光合作用”时应该利用科学史，让学生参与猜想、推理、论证、实验，体验科学过程和科学方法，让知识“从实践中来”；学完之后要运用这些知识分析实际问题，让知识“到实践中去”。种子萌发初期细胞含水少，并不具备大规模细胞呼吸的条件，所以要先大量吸水、同时大分子有机物大量水解生成小分子有机物，细胞变得“活跃”起来；有了这些准备，呼吸作用才能迅速增强，为细胞分裂与分化提供大量能量；当真叶长成（或子叶出土）后，光合作用开始进行，光合作用强度超过呼吸作用时，有机物的总量才开始增加。这种真实的问题能够帮助学生“活化”所学的知识，使知识更容易迁移到类似的现实问题情境之中。

注：本文系广州市教育科研“十二五”规划2015年度课题“高中生物核心概念有效教学模式的行动研究”（课题编号：1201533707）的研究成果。

责任编辑 黄博彦