以关联探求走向生物学知识的知识教学

王 鹏 张 鸿

(四川外国语大学附属外国语学校 重庆 400039)

丁奕然*

(重庆师范大学生命科学学院 401331)

知识的教学可分为两个部分：一部分是具体知识的教学；另一部分是知识背后逻辑属性、科学方法和学科思维的教学[1]。而在高考指挥棒下，现有中学学科的实际教学重视教授知识本体，给学生“亘古不变”的知识体系、理解方式与思维特质，教师虽然对知识的知识教学有所关注，却很难在具体的教学中实施操作。所以笔者从生物学科现有的教学法出发，希望在教学实际中突破这一窘境，从“知识本身的教学”走向“知识的知识教学”，即实现所述的智慧教学目标，将“关联探求”的教学方式与生物学教学的实际结合，将不同的教学链、知识链进行连接，促进教师与学生摆脱固有的知识体系，突破教学中理解方式与思维品质的局限[2]。

本文从关联探求应用于实际的教学案例出发，就激发学生对知识的概括能力、整合能力与探究能力做一些论述，为走向生物学知识的知识教学抛砖引玉。

1 激发概括能力，提升知识体系理解力

概括能力是学生在对知识形成整体把握时，将学科主干知识进行总结、抽象处理，并得到事物本质及其内在规律性的能力。这需要从庞杂、冗余的教材知识中正本清源、修枝去叶；也只有概括能力才能帮助学生将知识化繁为简，并利用关联探求的方法形成知识体系。与此同时，知识的知识教学重在知识的处理过程、探究过程及应用过程等，这些均是基于对知识本体理解的基础上进行的，也只有在理解的基础上，才能激发学生的概括能力。相关研究发现：概括的过程就是迁移的过程，概括水平越高，迁移范围越广，“跨度”就越大[3]。所以教师在教学过程中，可以使用问题链的形式实现迁移过程，将核心概念梳理出来进行关联探求，激发学生的概括能力，实现理解力提升的诉求。

例如，当学生在学习“基因对性状的控制”时，就可以以中心法则为核心概念，边学习边回顾“DNA的复制”“基因指导蛋白质的合成”等内容，将两到三节的庞杂内容浓缩概括成简单又严谨的概念图(图1)。在实际教学中设置如下问题链，让学生将其进行简单的关联探求，以实现对中心法则分子基础与实际过程认识的补充完善。问题1：DNA转录形成mRNA，那么tRNA与rRNA又是从何而来？问题2：tRNA与rRNA在翻译过程中分别具有怎样的功能？问题3：可以复制与逆转录的RNA是哪一种？问题4：翻译形成的蛋白质能够直接控制性状吗？利用中心法则中DNA、RNA与蛋白质，以及性状控制四者之间的关联性，可以让学生真正明白DNA转录形成的不仅仅是mRNA；也不是所有的RNA都可以进行转录与翻译；翻译、加工形成的所有蛋白质也不是都可以直接控制性状的。让学生自己去复习所学的内容查漏补缺，最终概括形成关联探求的概念图。

图1 中心法则上关联探求的教学设计

2 激发整合能力，提升知识体系建构力

在具备了概括能力的基础上，学生已经初步习得了将核心概念由线及面串联成知识框架体系的方法。然而在上文所述的中心法则的教学中，最为重要的概念衔接“遗传物质的表达过程”仍然是由前人整理完成的。所以在实际的教学过程之中，教师教给学生的不应该仅仅是一些完整的知识构架，而更应该教会学生如何将零散的模块衔接起来，激发学生的整合能力。整合能力是将一些看似无关的知识内容，根据自己的认知理解寻找其内在联系，使之衔接成为有机整体的能力[4]。激发学生的整合能力可以帮助学生了解次要概念，凸显重要概念[5]，将知识体系摸清楚、搞透彻。这样做有利于提升学生对知识体系的建构力，便于进一步理解生物学基础知识，确立更为整体、系统的生物学观念，走向知识的知识教学。

例如，在学习人教版必修3第5章生态系统的知识时，教材与教辅中大多没有完整的知识框架体系，大多数学生对生态系统仅仅留下了一知半解的印象，并没有形成整体的思维导图。此时就可以激发学生的整合能力，提升他们的建构能力。

以生态系统的稳定性为主线贯穿整个章节的内容[2]，设置如下的问题链，去探求各个概念之间的关联性，形成知识体系的网络图(图2)，深化理解。问题1：生态系统的结构稳定，其包含哪些组成要素(请举例说明)？问题2：这些结构要素具备生态系统怎样的自我调节能力(请举例说明)？ 问题3：自我调节能力可以归纳成为哪种稳定性(请举例说明)？ 问题4：生态系统的功能稳定性包含哪些方面(请举例说明)？问题5：这些功能的行使依托于怎样的渠道？其与结构之间有什么联系？

图2 生态系统稳定性上关联探求的教学设计

3 激发探究能力，提升知识体系实践力

生物学作为一门以实验为基础的学科，除概括与整合能力以外，其探究能力的培养自然十分重要。探究能力的获取包括学会提问、学会搜集和筛选信息、学会科学思维、学会假设、学会科学观察与实验等多个方面。这些探究能力的获得早已超出了知识本身的教学。如果让学生去探究的问题并不是与他们息息相关，就很少有人会真正关注并深入探究下去。所以探究能力的出发与归宿应当是解决实际生产生活中的问题，以提高学生对知识体系的实践力。实践力指的不仅仅是实际动手的能力，更是将所学知识用于实际生活的能力。教师可以用关联探求的方式，联系实际问题，实现新课标中要求的“注重与现实生活的联系”，达到实践力的提升。

图3 乳酸代谢上关联探求的教学设计

在进行“人体内环境与稳态”的教学时，向学生介绍内环境中的酸碱平衡就可以关联至必修1中细胞呼吸的内容(图3)，并与生活中学生经过剧烈运动后感到肌肉酸痛相联系，深化教学内容，让学生根据相关资料去探究乳酸的代谢途径。资料一：乳酸在细胞质基质中合成并随即进入到组织液中随血液运输到肝脏等处。资料二：血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质，每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的，如H2CO3/NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等。资料三：由非糖物质转变为葡萄糖和糖原的过程，称为糖原异生作用。该过程在正常情况下主要在肝脏内进行。问题1：为什么剧烈运动后人都要大量吸气、呼气呢？ 问题2：乳酸进入到血液之中是否会产生什么变化？ 问题3：乳酸进入到肝脏之中会不会在肝脏中发生独特的生化反应而被代谢？

对于学生而言，教师要告诉他们的并不是一个个现存的真理，而是要告诉学生发现真理的思维与方法。不仅仅关联探求可以如此，很多教学案例中也能够实现智慧教学。所以一线教师需要做的是不断改变与创新教学方法，促进知识教学的真正达成。