遵循学生认知规律 提高生物教学效益

帖步霞

【摘 要】本文结合高中生物新课程教学实践，从注重知识建构，形成长期记忆；重视知识联系，学会分析比较；关注知识迁移，提高运用能力；加强知识巩固，提高学习效益四个方面，就遵循学生认知规律，提高生物教学效益作初步的探讨，旨在发展学生生物学学科核心素养。

【关键词】高中生物；认知规律；学科素养

《普通高中生物学课程标准》指出：“学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习逐渐形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。”可见，培养学生的学科核心素养已成为普通高中教育教学改革新的逻辑起点。如何在生物学课程教学过程中发展学生的生物学学科核心素养是所有一线生物教师面临的新课题。笔者认为，除了要在思想观念上真正实现从应试教学向素养培养转变以外，更重要的是要遵循生物学教学规律，真正确立学生的主体地位，从研究学生的心智变化规律和心理认知规律入手，切实提高课堂教学的有效性。下面结合高中生物新课程教学实践，就此作初步的探讨。

一、注重知识建构，形成长期记忆

每个教师都会有这样的经历：自己以为上了一堂超赞的课，案例生动有趣，情境引人入胜，内容恰到好处，主旨清晰明了。但学生隔天可能除了记得你课上举的一个好笑的例子外，什么都忘了。为什么学生会记得一些事情却忘记另一些事情呢？从下图的大脑工作示意图可知：任何事情必须经大脑注意先进入工作记忆，即大脑的思考区域，而后才有机会进入长期记忆。若你不经常思考某件事情，你就不会调用贮存在大脑中的相关信息，所以大脑就会选择丢弃；如果你认真在思考该事情，信息就会经常再现，并长期保留。即使某个环节被遗忘，仍能通过对该知识形成过程中其他环节的思考而联想出来。所以，你思考什么就会记住什么，记忆是思考的痕迹。

这启示我们，在教学设计时要注重知识的建构，促进每位学生思考，体验知识形成的过程与方法。教学情境设计要环环相扣，让学生在动手动脑的过程中理解知识，记住知识。比如在讲解“DNA是主要的遗传物质”一节时，对于几个重要的实验，我们不能简单的停留在告知学生的层面上，而应激发学生去思考。如在学习格里菲斯发现了S型细菌中有“转化因子”时，应引导学生去思考如何确定S型细菌里哪种物质是“转化因子”。学生会很容易想到将S型细菌所含物质进行分离，单独观察各物质的作用，这就是艾弗里的实验思路。进而再向学生说明：受当时研究条件的限制，提纯技术还不能完全去除杂质。如何既能避开提纯技术的争议，又能单独直接的观察DNA和蛋白质的作用呢？这就能顺利转到另辟蹊径的噬菌体侵染细菌实验。

记忆是生物学学习中非常重要的环节，学生只有亲身参与学习过程才可能形成长期记忆。所以教师必须分析学情，从学生的最近发展区出发设计教学过程，引导学生发现问题、学会思考。教学效果中最重要的是学生解决了什么问题，下课后学生还能记得什么，而不是教师讲了多少知识。

二、重视知识联系，学会分析比较

在标准化考试出现后，事实性学习越来越受到关注。毫无疑问，在教学中片面要求学生记住枯燥的事实性知识是低效甚至无效的。但脱离知识，凭空想让学生拥有分析能力、归纳能力也是不可能的。因此在教学过程中，教师需要引导学生学会应用知识，重视知识间的联系，学会分析比较，提高解决问题的能力。以2014年江苏省高考题第27题为例：生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1-3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程，请回答下列问题（问题略）。所有问题的回答都建立在看懂图的基础上，而分析图的前提是对光合作用过程、呼吸作用过程和细胞膜结构等基础知识的理解并熟记于心。通过分析比较，学生如能正确判断得出图1是线粒体内膜，图2是细胞膜，图3是叶绿体类囊体薄膜，则题目中的相关问题便可迎刃而解。

在生物学教学过程中要培養学生的核心素养，就要以完善的知识体系作为支撑。四大核心素养中，以生物学基本概念为基础的生命观念列在最先，以在真实情境中发现和解决问题为引导的科学思维在后，以生物学能力与技能为支撑的科学探究和社会责任则列在最后，这也是最高层次的素养。所以，教师在教学过程中要循序渐进，夯实基础，引导学生学会学习，否则只能是顾此失彼，欲速则不达。

三、关注知识迁移，提高运用能力

学习之间的相互影响有促进和干扰之分，起促进作用的则为正迁移，起干扰甚至抑制作用的则称为负迁移。不管人们是否意识到，知识的迁移在学习的不同阶段都会表现出来并发挥作用。在生物教学中，教师应遵循学习迁移的基本原则，创设新情景促进学生把所学新知识进行正迁移。

提高知识迁移能力的方法有多种。比如训练学生求异思维，当学生遇到用常规方法难以解决的问题时，教师应引导学生尝试换个角度去分析，多层次去解决，从而培养学生发散思维的意识与能力。高中生物教材中易混淆的知识点很多，如染色体与染色质、初生演替与次生演替、单倍体与多倍体、净光合速率与实际光合速率等。这些知识之间既有区别，又有联系，教师正确地引导学生对这类知识进行对比分析，可以帮助学生提高辨析能力，使学生顺利完成从旧知到新知的迁移，使其在建构新知的同时能够获得正迁移知识的能力。

另外，图文转换能力也是知识迁移能力之一，在教学过程中，教师应注重运用概念图表将相关知识点展示给学生，并运用文图结合法读取图中有用的信息，培养学生图文转换能力，这有助于学生灵活运用知识，提高知识记忆与迁移能力。

四、加强知识巩固，提高学习效益

在应试教育下，教师常背负“题海战术”的恶名，所以在素养培养中，在加强训练、巩固知识时也常会产生如履薄冰的感觉。然而，认知理论揭示人们认知系统的瓶颈是同时处理几件事的程度。拓展瓶颈最有效的方法就是训练，因为加强练习可以熟能生巧，可以有效减少大脑再现相关知识时的时间与空间。训练至少有三个好处：让思考过程变得轻松，如此才能学得更多；让记忆变得更加持久；增加知识迁移的几率。所以充分科学的训练，能有效提高学习效益。

科学训练在生物教学中同样举足轻重。只有练习到位，学生才能熟练掌握所学知识，应用起来才会得心应手。所以教学过程中，教师要理直气壮地引导学生进行知识训练，尤其是重点知识，比如光合作用与呼吸作用、有丝分裂与减数分裂、基因分离定律与自由组合定律、基因的转录与翻译、神经调节与体液调节、生态系统结构与功能等。当然，我们强调的充分训练并不是重蹈“题海战术”老路，即追求在短时间内把关于一个概念的所有练习迅速完成，而是由易入难、由简入繁、循序渐进，反复充分地练习重点知识，并在训练中融入核心素养培养，即强化生命观念，引导科学思维，实践科学探究，体验社会责任。

新课标强调：“生物学学科核心素养的培养应贯穿于教材编写、课堂教学及考试评价中。”现在的新教材是围绕生物学大概念编排的，课程内容的少而精为我们培养学生的生物学学科核心素养提供了有利条件，但更重要的是要我们一线教师践行新课程教学改革实践，创设真实有效的课堂教学情境，以问题解决为引导，强化学生的问题意识和创新意识，引导学生在自主、合作、探究学习中发展生物学学科核心素养。

【参考文献】

[1]教育部.普通高中生物学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017

[2]吕宪军，王延玲.美国科学教育中培养学生科学素养的课堂教学策略[J].外国教育研究，2007（2）

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2019-07-15