研究固著觀念 促進同化學習

孫立祥

摘要固著觀念是指學生認知結構中已有的對某特定新知識起固定作用的觀念，它是同化學習發生的前提與保障。研究學生生物學新知識相關的固著觀念，是生物教學的客觀要求。以“細胞生活的環境”的教學內容為例，通過對學生相關固著觀念的特點及其與新知識的包容關系等研究，提出找準、激活固著觀念以促進學生同化學習的一些策略。

關鍵詞認知結構固著觀念同化學習生物學教學

中圖分類號G633.91文獻標識碼B

“細胞生活的環境”是普通高中生物課程標準實驗教科書《生物3穩態與環境》(必修)第一章“人體的內環境與穩態”的第一節內容，包括細胞生活在細胞外液中、細胞外液的成分、細胞外液的滲透壓與酸堿度、內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介等四部分內容。這些內容是學生充分理解“穩態及其生理意義”的基礎，對學好本節乃至本模塊也具有重要的作用。然而，通過幾年的教學發現，由于本節內容中新概念較多，不少知識也較為抽象，特別是其中的許多知識都與學生已往的知識經驗聯系緊密，因此，學生頭腦中裝的知識經驗如何，如是否豐富全面、清晰有序等將直接影響學生對本節內容的學習效果。按奧蘇貝爾的認知同化學習理論來分析，學生頭腦中所裝的這些舊的知識經驗其實就是其學習和記憶新知識時必要的“固著點”，又稱固著觀念，有了它們，就可以有效地同化新知識，更好地學習本節內容。

1認知同化學習理論簡介

奧蘇貝爾認為，學生有意義學習離不開其原有的認知結構，所謂認知結構就是指學習者現有的知識的數量、清晰度和組織結構，它是由學生眼下能回想出來的事實、概念、命題及理論等構成的。這些事實、概念、命題及理論等統稱為“觀念”。他認為學習就是在這些觀念的作用下，使新學習的材料(新觀念)本身達到有效的內在聯系，同時還要與原有的認知結構中相關的觀念關聯起來并發生作用，于是新材料在學習者頭腦中便有了真正的意義，即學習者對學習材料有了理解，這樣有意義學習便發生了。奧蘇貝爾把學生認知結構中已有的對某特定學習材料起固定作用的觀念稱為固著觀念，把這種促成新知識內部及新舊知識之間相互聯系的作用稱為同化作用，把這樣的有意義學習稱為同化學習。由此看來，教師認真研究學生認知結構中與新知識相關的固著觀念并使其發揮最大的同化作用是生物教學的客觀要求。

2分析同化學習發生的條件，探究適合“細胞生活的環境”的教學策略

2.1找準固著觀念是同化學習的有效發生的前提

學生不是空著腦袋走進學習情境的，在學習本節課之前，其認知結構中或多或少裝了一些固著觀念，這些固著觀念既可能是源于生活的實踐經驗，又可能是來自書本的理論知識；既可能是科學知識，又可能是前科學知識；既可能是本門學科的基礎知識，又可能是其他學科的關聯知識；既可能是陳述性知識，又可能是程序性知識，還可能是策略性知識……只要是與本節新知識有關聯且可用于固著新知識的原有觀念都是固著觀念。如在本節內容的學習中，學生初中學過的“血液的組成、草履蟲的培養液”等知識就是學習“細胞生活環境”的固著觀念，再如“溶液的濃度或滲透壓概念以及滲透原理”就是學生理解“細胞外液滲透壓”的固著觀念，甚至學生日常生活中“喝水解渴現象”或“手腳磨出水泡的情境與感受”等都可以成為其理解細胞外液內涵的固著觀念。

然而，在學習本節課之前，學生認知結構中的觀念不僅很多，而且往往很雜，有的觀念能成為固著本節新知識的固著觀念，而有的則不能。對于相關的固著觀念往往也帶有個體差異，有的學生有，而有的則沒有，有的固著觀念為學生所共有，而有的則為部分學生所具有。就是共有的固著觀念也可能存在清晰程度的差異，即有的內容豐富、記憶深刻、表征恰當、結構完善，所以穩定性強，同化作用大，而有的則恰好相反……所有這些客觀的差異性都決定了教師在進行本節課的教學時，應該對學生的認知結構有較為清楚的了解，尤其是對其固著觀念更要能作出科學而合理的預測與推斷。即教師把握其清晰度，了解其差異性以及掌握它與新材料耦聯對應關系等。只有這樣，教師才能更好地找準新材料學習的固著觀念。有了固著觀念，才能對新知識進行固著與同化，也就是說同化學習的發生才有可能。

筆者在挖掘本節教材內涵及研究學生認知結構的基礎上，對新材料進行了梳理與分析，找出了它們與相關固著觀念的應然的對應關系，如表，1所示。

2.2激活固著觀念是同化學習有效發生的保障

那么表1中所列出的與本節課學習相關的固著觀念在學生的頭腦中存在的狀況究竟如何?經過廣泛的調研，發現主要存在如下幾方面的情況。

2.2.1變化性

即學生的固著觀念具有很大的波動性、不穩定性及不整齊性。一方面因其帶有個體差異而在學生的整體中呈橫向變化，即不同的學生所具有的對應于某特定新材料的固著觀念往往是不同的。另一方面，它又有可能隨著條件的改變而有所變化：或因時間的延長、記憶的衰退或其他條件的弱化甚至缺少而變得模糊；或因有關條件的加強如相同類知識的不斷學習等而變得越來越清晰、穩定等。也就是說，它同時具有縱向變化性。例如，在學習本節“內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介”這塊內容時，所用到的主要固著觀念其實就是初中學過的“循環、呼吸、消化、排泄等系統”的知識或相關圖解。調查表明，這些知識的掌握情況存在著明顯的個體差異，有的因十分清楚故同化作用良好，而有的卻因記憶模糊而基本失去同化作用；有的因及時復習而得到強化，有的因長期沒有復習而逐漸消退。所以不同的學生頭腦中這一固著觀念不僅是不同的，而且也是變化的。

針對學生固著觀念的變化性特點，教師的教學策略是：把握學生固著觀念變化的各種可能性以及發展變化的趨勢，以變化的眼光在具有變化性的學生整體中尋找與利用不斷變化的固著觀念，服務于教學，以促進學生同化學習。

2.2.2不完善性

即學生有關本節知識的固著觀念明顯具有不完善的特點，包括內容不具體、不充實，甚至有的不科學，表征不恰當，結構不合理等。

針對學生固著觀念不完善的特點，教師的教學策略是：充分挖掘教材內涵，理清各知識點及其相互關系，同時還要分析、研究學生頭腦中可能有的與這些知識點相關的固著觀念存在狀況，并找出新舊聯系。針對不完善的固著觀念，教師應采取相關策略，如通過鞏固、補充、糾正、重組、濃縮、序化、再造等加工方法，使其變得內容充實具體、表征恰當有序、結構完善穩定等，因而大大提高固著觀念對新材料的接納、吸收與合并的功能。其實這就是一個對固著觀念強化與激活的過程。

如在“細胞外液的滲透壓與酸堿度”的教學中，為了使學生更好地理解“細胞外液的滲透壓、pH及體溫等理化特性及維持機理”等知識，教師可將學生頭腦

中相關的較為模糊不清或雜亂無章的固著觀念進行加工整理使之序化后形成如下的知識系列：①溶液的濃度及滲透壓概念；②滲透吸水及其原理；③等滲溶液及生理鹽水；④水中毒及口渴現象；⑤HCOf、HP04M₄^2-一分別與H⁺、OH_發生反應的反應式；⑥體溫的變化與產熱、放熱的關系；⑦人在寒冷或炎熱環境下的生理反應與感受等。通過這樣加工之后，這些固著觀念便更加清晰穩定了，當然其同化新知識的功能也便加強了。

此外，固著觀念與新材料之間還存在著內涵上的遠近關系及因二者區別程度、獨立程度的不同而具有的混淆程度的差異等。這些特點決定了這些固著觀念可被利用的程度。如距離越近、混淆程度越小的固著觀念其同化新知識的作用便越強，因而同化學習的效果也就越好，可利用程度也就越大。混淆程度過大，距離過遠以至于對新知識不能起到固著作用的觀念便不能稱為固著觀念了。由此看來，教師應根據學生認知結構中固著觀念的可利用程度及其與新材料的混淆程度而合理地選用相應的固著觀念。

當然，作為某一新材料的固著觀念往往不止一個，但其中總會有一個或幾個起主要作用，事實上同化學習往往就是在以主要固著觀念為主，其他次要觀念為輔的共同作用中發生的。教師在研究與利用固著觀念時，應把握主因律與合因律，即抓住重點，兼顧其他，以服務于教學。2，3研究固著觀念與新材料的包容關系，使同化學習按三種模式發生

固著觀念只有與相關學習材料關聯起來并發生作用后，同化學習才有可能發生。因此，弄清二者關系至關重要。從包容的情況來看，有這樣的三種關系，即下位關系、上位關系、組合關系。與之對應的同化學習有三種，即下位學習，上位學習與組合學習。它們并稱為同化學習的三種模式。

2.3.1下位關系與下位學習

當學習者認知結構中的固著觀念在概括與包攝水平上高于新學習的知識時，固著觀念與新材料構成下位關系，這樣的固著觀念被稱為上位的固著觀念，相應的學習稱為下位學習。這是一種由一般到特殊，由抽象到具體的演繹學習模式。如學生頭腦中已有的“溶液的濃度及滲透壓概念以及細胞滲透吸水及其原理”等知識就是其理解與學習“細胞外液的滲透壓”的上位固著觀念。學生認知結構中正因為有了“溶液的濃度及滲透壓概念以及細胞滲透吸水及其原理”這～原有觀念，才會與新知識“細胞外液的滲透壓”關聯起來并發生作用。具體地說，學生正因為對普通溶液的滲透壓及滲透原理等概念有了清楚的記憶與理解，才會對“細胞外液的滲透壓”作出科學而合理的分析，即“細胞外液”其實與“普通溶液”一樣其滲透壓決定于溶液中溶質微粒密度的高低。于是“普通溶液的滲透壓”便同化了“細胞外液的滲透壓”，從而使后者有了新的意義，于是同化學習便發生了。

2.3.2上位關系與上位學習

當學習者認知結構中已有的固著觀念在包攝水平上低于新學習的知識時，新舊知識構成上位關系，這樣的學習稱為上位學習。如學生在學習“細胞外液的成分”知識時，往往是基于其本節剛剛學習的“血漿的成分”知識，并以此為下位固著觀念去同化“細胞外液的成分”，從而使學生形成新的更加全面的意義。

2.3.3組合關系與組合學習

新學知識與認知結構中的固著觀念之間既不產生上位聯系，又不能產生下位聯系，而有可能產生聯合意義。這樣的關系為組合關系，這樣的學習為組合學習。如以“原始生命或草履蟲生活的環境”為固著觀念對“體內細胞生活在細胞外液中”進行同化學習即為此類學習。再如學生初中時“利用繪圖法學習四大系統的學習策略”就可以成為其學習“內環境是細胞與外界環境之間物質交換的媒介”的學習策略。即在學習策略的選擇與應用上，前者可以作為固著觀念同化后者。

在生物教學中，教師要充分研究同化學習的三種模式，目的就是為了更好地把握新知識被同化的規律，以促進學生同化學習。這便要求生物教師不僅要能清楚地掌握初、高中生物學知識體系框架，弄清各知識類別及相互關系，根據不同類別的知識選擇不同的同化模式，而且還要能對教材知識順序作更為合理地調整，使之與學生的認知結構的層次達到一致。即：使教材的知識體系及邏輯聯系與學生的認知結構中的觀念體系及邏輯聯系相耦合。更重要的是要能找準固著觀念，采取策略激活與強化固著觀念，把握每一新教材與固著觀念的客觀對應關系及包容關系等。只有這樣，才能促使學生更為有效，更為順利地進行生物知識的同化學習。