論奧蘇貝爾同化策略在生物概念教學(xué)中的應(yīng)用
摘要：生物學(xué)概念是生物學(xué)知識體系的重要組成部分，概念學(xué)習(xí)是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如何進(jìn)行概念教學(xué)，本文探討根據(jù)奧蘇貝爾的同化論，利用三種模式進(jìn)行概念教學(xué)的具體做法。
關(guān)鍵詞：概念、同化、上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)、并列結(jié)合學(xué)習(xí)
生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)，包含著接觸概念并認(rèn)識、深化、應(yīng)用和遷移的過程。生物學(xué)概念是反映生物學(xué)本質(zhì)屬性及特征的形式，作為知識體系的重要組成部分，具有很強(qiáng)的客觀性、概括性和抽象性，是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。正確地理解和掌握概念是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識和發(fā)展能力的工具，是觀察現(xiàn)象、提出問題、論證原理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
在概念的實際教學(xué)過程中，教學(xué)模式的選擇與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣密切相關(guān)，一成不變的教學(xué)枯燥乏味，很難激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。奧蘇貝爾的同化論為概念教學(xué)提供了模式。奧蘇貝爾認(rèn)為概念學(xué)習(xí)分為概念形成和概念同化兩個方面：概念形成是由學(xué)生從同類事物的不同實例中發(fā)現(xiàn)共同的本質(zhì)特征；概念同化是學(xué)生利用認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的概念學(xué)習(xí)新概念的方式。
教師在進(jìn)行概念的教學(xué)設(shè)計時，根據(jù)概念在知識體系中所處的位置、順序和相互關(guān)系，依據(jù)概念同化的3種模式:上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)、并列結(jié)合學(xué)習(xí)，選擇合適的方法進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì)，客觀地認(rèn)識概念的本質(zhì)屬性，明確概念的內(nèi)涵和外延，達(dá)到理解和掌握概念、由淺入深地運(yùn)用生物概念去解決一些實際問題的效果。下面本人談?wù)勗诟拍罱虒W(xué)中的具體做法。
1.上位學(xué)習(xí)模式教學(xué)
上位學(xué)習(xí)又稱為“總括學(xué)習(xí)”，是指新概念相對于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有概念具有較高的概括水平和較廣的包容面，新概念通過把一系列已有觀念包含于其下而獲得意義，新舊概念產(chǎn)生了一種上位關(guān)系。上位概念的外延較大，比較抽象，直接提出概念學(xué)生往往不容易理解和接受，借鑒實例實驗，較直觀地呈現(xiàn)事實，從具體到抽象，形成概念。正如魯賓斯坦所說：“任何思維，不論它是多么抽象多么理論的，都是從分析經(jīng)驗材料開始，而不可能是從任何其他東西開始的�！�
1.1 聯(lián)系實例引入概念
如內(nèi)環(huán)境是血漿、淋巴和組織液的上位概念，教學(xué)中可以先通過學(xué)生已知的實例分析組織細(xì)胞生活的直接環(huán)境:血細(xì)胞直接生活在血漿中、淋巴中懸浮著大量的淋巴細(xì)胞，補(bǔ)充說明一般的細(xì)胞都和組織液密切接觸，從中總結(jié)出它們的共同特點(diǎn)：這些液體是細(xì)胞生存的液體環(huán)境，自然形成內(nèi)環(huán)境的概念。再從細(xì)胞代謝出發(fā)，討論細(xì)胞生存所需的養(yǎng)料氧氣和細(xì)胞代謝廢物的來源去路。與細(xì)胞代謝密切相關(guān)的四個系統(tǒng)學(xué)生比較熟悉，舉例說明這些系統(tǒng)如何與內(nèi)環(huán)境發(fā)生了關(guān)系，得出內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換媒介的功能，內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定是細(xì)胞進(jìn)行正常生命活動的前提條件，而穩(wěn)態(tài)可以通過調(diào)節(jié)實現(xiàn)。應(yīng)用實例可以擴(kuò)展和豐富內(nèi)環(huán)境概念的內(nèi)涵，概念教學(xué)中注意正反例的應(yīng)用，比如消化系統(tǒng)位于人體內(nèi)，那么其中的消化液屬于內(nèi)環(huán)境嗎？還有汗液、尿液、淚液和腦脊液呢？對這些實例進(jìn)行判斷，從而進(jìn)一步明確內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞外液的本質(zhì)屬性。用學(xué)生身邊熟悉的事物設(shè)問，學(xué)生會感到有趣，對接下去的教學(xué)充滿期待，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
1.2 探究實驗構(gòu)成概念
如酶的教學(xué)，酶具有高效性、專一性及作用需要溫和的條件等特性。酶的高效性相對下位實例是上位概念，教師來一次演示實驗讓學(xué)生觀察現(xiàn)象得出結(jié)論要比直接告訴他們記憶深刻得多。教師首先展示4支試管：均加入2ml的過氧化氫溶液，1號試管不作處理，其它分別是水浴加熱、加5滴氯化鐵溶液、加5滴肝臟研磨液，學(xué)生通過觀察比較產(chǎn)生氣泡的多少及衛(wèi)生香的復(fù)燃程度，得出過氧化氫酶的催化效率比Fe3+的高，由此形成上位概念：酶具有高效性。從現(xiàn)象到本質(zhì)，概念得到建立。
2.下位學(xué)習(xí)模式教學(xué)
下位學(xué)習(xí)又稱“類屬學(xué)習(xí)”，是指將概括程度或包容水平較低的新概念，歸屬到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中適當(dāng)概念之下，從而獲得新概念的意義。教學(xué)中可在原有概念下引出新概念，并把新概念納入原有概念體系，反過來對原有上位概念又做了補(bǔ)充和擴(kuò)展。
2.1 多種模型呈現(xiàn)概念
顯性性狀和隱性性狀是相對性狀的下位概念，學(xué)生已經(jīng)了解相對性狀是同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型，抓住“同一性狀”“不同表現(xiàn)類型”兩個特質(zhì)，以及子一代子二代是否都能表現(xiàn)，就能得出顯性性狀和隱性性狀兩個概念。可以通過多種模型建構(gòu)課堂教學(xué)，比如人有無耳垂、是否卷舌、大拇指彎曲度的圖片模型，豌豆的實物模型，這些豐富的感性材料能增大觀察量，特別是對于微觀抽象的內(nèi)容，能使概念形象化直觀化，使之便于理解，多側(cè)面多角度呈現(xiàn)概念，為概念的順利得出和概括創(chuàng)造條件。
2.2 利用推理形成概念
如伴性遺傳教學(xué)，由于性染色體是染色體的下位概念，所以伴性遺傳也符合一般染色體的遺傳規(guī)律。減數(shù)分裂時等位基因會隨著性染色體的分離而分離，符合基因的分離規(guī)律；并且和常染色體上的基因一起遵循自由組合規(guī)律。一對相對性狀的遺傳實驗3：1的分離比在伴性遺傳中仍然出現(xiàn)，但與性別相關(guān)，這樣通過原有概念對新概念的同化，使學(xué)生對概念獲得深刻的理解和記憶。
2.3 實際應(yīng)用掌握概念
優(yōu)生優(yōu)育是遺傳的下位概念，遺傳病的發(fā)病率有規(guī)律可循，性狀的遺傳遵循孟德爾定律。有這樣一種情況：父親多指，母親正常，生了一個白化病手指正常的孩子，若再生一個孩子患一種病兩種病及正常的幾率分別是多少？白化病和多指都是單基因遺傳病，遺傳遵循自由組合定律，利用分離定律解題可推斷父親基因型為AaBb，母親為aaBb，設(shè)后代患多指幾率為P正常為p患白化病幾率為Q正常為q，則患兩種病的幾率是PQ=1/2×1/4=1/8，正常的幾率是pq=1/2×3/4=3/8，后代患一種病的幾率： P＋Q－2PQ=p＋q－2pq=Pq＋pQ=1－PQ－pq =1/2。通過應(yīng)用遺傳定律來指導(dǎo)優(yōu)生工作，把學(xué)到的概念在實踐中加以運(yùn)用，引用實例說明概念的外延和內(nèi)涵，解決實際問題，這是掌握概念的目的，也是幫助學(xué)生從概括到具體，從一般到個別的過程。
3. 并列結(jié)合學(xué)習(xí)模式教學(xué)
要學(xué)習(xí)的新概念與原有概念并無上下位關(guān)系，但橫向上同其它的概念相互作用有一定聯(lián)系，或都是某一概念的下位概念，它們存在于共同的知識體系中。在完成一定知識的教學(xué)后，可以使用求同和求異方法對相鄰相對并列的概念進(jìn)行歸納整理，根據(jù)它們的相互關(guān)系組合成概念體系。
3.1 概念圖構(gòu)建概念體系
概念圖能較好地展示概念之間的邏輯關(guān)系，能讓概念之間隱性的關(guān)系顯性化，用概念圖來構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，能更好地組織和呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更容易理解各概念之間的關(guān)系及其在知識體系中所處地位。
如遺傳的教學(xué)涉及到很多概念，有些概念并列存在，有些概念屬上下位關(guān)系。概念很多，關(guān)系錯綜復(fù)雜，學(xué)生不容易理清前后知識點(diǎn)的聯(lián)系。引導(dǎo)學(xué)生從染色質(zhì)的成分出發(fā)，將蛋白質(zhì)DNA的基本單位、基因的復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯及變異相聯(lián)系；從染色體的分類出發(fā)，將常染色體性染色體、伴性遺傳遺傳定律、同源非同源、染色體組等相聯(lián)系，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。它們的關(guān)系可以用概念圖表示如下：
概念圖既可以概括一節(jié)課的內(nèi)容，又可以概括一章或幾章的內(nèi)容，范圍大小視需要而定，引導(dǎo)學(xué)生自己畫圖找概念間的聯(lián)系，有助于理清思路，理解概念在知識體系中的位置和作用，提高學(xué)習(xí)的效率。
3.2 維恩圖彰顯概念關(guān)系
如激素的教學(xué)。酶和激素都是生物體內(nèi)的調(diào)節(jié)物質(zhì)，是兩個并列概念，在本質(zhì)屬性上都與蛋白質(zhì)有關(guān)。酶大部分是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA，激素有蛋白質(zhì)類和固醇類的，蛋白質(zhì)除了這兩種，還有載體蛋白、糖蛋白等其它物質(zhì)。其中酶是已知概念，激素是新概念，它們的共同特點(diǎn)是本質(zhì)上都有部分是蛋白質(zhì)，都參與生命活動的調(diào)節(jié)，激素是微量高效的物質(zhì)，教學(xué)時只要抓住這些進(jìn)行概念同化就能掌握激素的概念。蛋白質(zhì)、酶和激素三個概念的內(nèi)涵有交叉之處，可以用維恩圖表示它們之間的關(guān)系。畫圖的過程是一個考察概念內(nèi)涵的過程，不清晰的話圓圈的位置和大小都容易出錯。
3.3循環(huán)圖突出概念聯(lián)系
如光合作用的教學(xué)。光反應(yīng)和暗反應(yīng)是光合作用概念的.下位概念，它們構(gòu)成了光合作用的兩階段，并且都包含了物質(zhì)和能量兩方面的變化。光反應(yīng)將水分解成氫和氧，將光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能；暗反應(yīng)將CO2固定成C3再還原成糖，其中C3需在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和氫的作用下被還原，并將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能，還為光反應(yīng)提供ADP等物質(zhì)。光反應(yīng)和暗反應(yīng)同時存在，在物質(zhì)上互相依存，在能量上具有一定的連續(xù)性。光合作用的整個過程用循環(huán)圖表示更清晰，學(xué)生容易掌握各種原子的轉(zhuǎn)移途徑，了解光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間密不可分的“友情”，從而理解為什么在無光條件下暗反應(yīng)也不進(jìn)行，明確概念間的聯(lián)系。
3.4 模式圖實現(xiàn)概念深化
如減數(shù)分裂和有絲分裂都是細(xì)胞增殖的下位概念，兩者屬并列關(guān)系。其中有絲分裂是已知概念，減數(shù)分裂是新概念，它們的共同特點(diǎn)是在細(xì)胞分裂過程中染色體復(fù)制后平均分配到子代細(xì)胞，并且減數(shù)第二次分裂和有絲分裂基本特征相同，都發(fā)生著絲點(diǎn)分裂姐妹染色單體的分離，這些變化都微觀抽象。學(xué)習(xí)減數(shù)分裂首先要回顧有絲分裂，從已有概念出發(fā)，將復(fù)習(xí)和講授結(jié)合起來，去認(rèn)識和理解新概念減數(shù)分裂，從而達(dá)到概念同化。過程學(xué)習(xí)利用模式圖，可以將抽象事物具體化，使學(xué)生容易了解染色體的行為特征，特別是分裂過程中是否發(fā)生同源染色體的聯(lián)會和分離，總結(jié)出染色體數(shù)目減半是減數(shù)分裂最重要的變化，是概念的核心，染色體數(shù)目的變化與細(xì)胞分裂次數(shù)和染色體行為密切相關(guān)。對于學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的同源染色體、非同源染色體、姐妹染色單體等下位概念，學(xué)生可通過看圖析圖來辨別明晰。教師在教學(xué)中還要有意識地引導(dǎo)學(xué)生分析染色體、DNA和染色單體的數(shù)目變化，并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)曲線圖，引導(dǎo)學(xué)生由曲線圖還原分裂模式圖，或由某時期模式圖到另一時期模式圖。通過析圖畫圖，培養(yǎng)學(xué)生的圖象思考能力、圖圖轉(zhuǎn)化和圖文轉(zhuǎn)化能力，實現(xiàn)概念的內(nèi)化和深化。
3.5 列表展示概念差異
學(xué)生很難區(qū)分有絲分裂和減數(shù)分裂，容易混淆分裂特征，也可列表把兩種分裂進(jìn)行比較，逐項找出異同，這種方法思維清晰，容易記憶，有利于學(xué)生理解和掌握減數(shù)分裂與有絲分裂的異同點(diǎn)，進(jìn)而掌握減數(shù)分裂的概念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
有絲分裂減數(shù)分裂
子細(xì)胞類型體細(xì)胞生殖細(xì)胞
細(xì)胞分裂次數(shù)1次2次
形成細(xì)胞數(shù)目2個1個(卵)或4個(精子)
同源染色體行為不聯(lián)會、不分離聯(lián)會、四分體、分離
染色體數(shù)目變化2n→2n→4n→2n2n→2n→n→2n→n
DNA數(shù)目變化2a→4a→2a2a→4a→2a→a
特 點(diǎn)染色體復(fù)制一次細(xì)胞分裂一次，子細(xì)胞中染色體不變?nèi)旧w復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中的染色體數(shù)減半
意義保持親子代細(xì)胞遺傳性狀穩(wěn)定性對有性生殖生物的遺傳和變異有重要作用
在概念的教學(xué)中，教學(xué)方法很多，從現(xiàn)象到概念，從概念到概念，從概念到現(xiàn)象，并且奧蘇貝爾提出的這三種同化學(xué)習(xí)模式是無法斷然分開的，它們相互作用相互包含。實際教學(xué)中具體采用哪種模式哪種方法，依據(jù)新概念和原有概念現(xiàn)象間的關(guān)系而定，沒有定論，也可幾種方法一起使用。其目的只有一個，把概念講清楚講透徹，使學(xué)生能認(rèn)識概念、理解概念、應(yīng)用概念。概念教學(xué)的方法多變，能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的積極性，使學(xué)生更好的同化概念掌握知識。
參考文獻(xiàn)：
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