例談高中生物概念教學(xué)中元知識策略

李艷華

摘 要 元知識策略是指教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生探索知識的元知識，從而進(jìn)行更有效的深度學(xué)習(xí)策略。從五個角度舉例分析在高中生物概念教學(xué)中元知識策略的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 概念教學(xué) 深度學(xué)習(xí) 元知識策略

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

元知識是指知識的知識，即產(chǎn)生知識過程中有關(guān)的知識。元知識策略是一種學(xué)習(xí)中探索元知識的方法策略，是將認(rèn)知過程中已有的知識作為研究對象，分析其組成、背景，在對其整合遷移過程中再度獲得的新知識。教材元知識源自教材知識，但是更高于教材已呈現(xiàn)的知識層次。研究元知識是知識的深度學(xué)習(xí)過程，一方面可以將知識理解得更深刻、更透徹，另一方面也可以發(fā)現(xiàn)知識理解中的不足，將知識體系建構(gòu)得更全面、更完整、更客觀。高中生物學(xué)習(xí)過程中，概念的學(xué)習(xí)非常重要。概念既是源自實踐的知識總結(jié)，又能充分體現(xiàn)事物的本質(zhì)屬性，是學(xué)習(xí)其他知識的基礎(chǔ)。在概念的學(xué)習(xí)中運用元知識策略，不僅可以深入全面地理解概念本身，有機(jī)地建立各知識之間的聯(lián)系，還能引導(dǎo)學(xué)生提出問題、查找資料或者設(shè)計方案解決問題，發(fā)展理性思維，體驗科學(xué)的探究過程。

1 概念溯源，探索背景元知識

教材中很多概念是通過生活生產(chǎn)實踐或是科學(xué)家不斷地實驗之后歸納總結(jié)得到的。理解這些概念最好的方法就是創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生了解概念背景，或是引導(dǎo)學(xué)生在特定情境下，體驗概念的發(fā)現(xiàn)過程，用課本以外的背景元知識支持概念的理解。

例如，艾滋病這一概念，學(xué)生雖有耳聞，卻并不真正了解。教學(xué)不能僅僅局限于課本，而是要走進(jìn)生活，教師可以創(chuàng)設(shè)情境，積極調(diào)動起學(xué)生的主動性，引導(dǎo)學(xué)生通過圖書檢索、網(wǎng)絡(luò)查詢、醫(yī)院調(diào)研等途徑了解艾滋病病毒的特征、艾滋病的傳播途徑、危害、防治、發(fā)病的潛伏期以及表現(xiàn)等信息。教師以這些背景信息做為元知識再回歸課本上艾滋病的概念，學(xué)習(xí)才生動、具體，學(xué)生才能全面系統(tǒng)地理解概念。

在概念教學(xué)中，教師還可以引入相關(guān)科學(xué)史的背景信息。例如，在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生檢索沃森和克里克提出這一模型的科學(xué)史；在進(jìn)行雜交育種這一概念的教學(xué)時，可以引入袁隆平及其助手培育雜交水稻的科學(xué)史等。這些背景信息是概念產(chǎn)生的基礎(chǔ)，是最真實的背景支持，既巧妙落實了概念教學(xué)，又可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會探究的過程與艱辛，培養(yǎng)社會責(zé)任感。

2 概念分解，探索要素元知識

高中生物教材中包含了很多概念。這些概念中往往包含了多個組成要素，有些源自生活的常識，有些源自學(xué)生初中的知識體系，有些源自前面模塊或章節(jié)的內(nèi)容，有些甚至還牽涉到后面模塊或章節(jié)內(nèi)容。教師把這些概念逐層、逐點分解，梳理出概念組成中的元知識，即要素知識點，有利于學(xué)生搭建各知識學(xué)習(xí)的橋梁，也有利于發(fā)展學(xué)生的理性思維。

例如，浙科版生物教材必修二P18中，“綜上所述，在F1形成配子時，等位基因分離的同時，非等位基因表現(xiàn)為自由組合”。這句話是孟德爾自由組合定律的表述，這一概念的表述出現(xiàn)在“遺傳中的染色體行為”的內(nèi)容之前，所以初學(xué)時，學(xué)生并不能真正理解自由組合定律這一概念的實質(zhì)。因此，教師需要在完成各部分章節(jié)的新授課學(xué)習(xí)之后，引導(dǎo)學(xué)生梳理出該知識組成的一些基本要素：① 等位基因位于同源染色體上，能自由組合的非等位基因位于非同源染色體上；② F1形成配子時，是有性生殖的生物進(jìn)行減數(shù)分裂時；③ 減數(shù)分裂后期Ⅰ時，同源染色體分離，而非同源染色體自由組合。明晰這三個要素點，并且將這些知識加以聯(lián)系之后，學(xué)生才能真正理解自由組合定律的本質(zhì)。

所以在概念教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對一些復(fù)雜、多元概念加以剖析，梳理出知識組成相關(guān)的元知識，發(fā)展學(xué)生的理性思維。

3 概念整合，探索多元元知識

浙科版生物教材中有些概念在教材中不止出現(xiàn)一次。在不同章節(jié)或者同一章節(jié)的不同位置出現(xiàn)，往往展現(xiàn)了概念的不同側(cè)面、不同層次。教學(xué)中，教師可以將這些概念整合，從不同角度深入地思考，挖掘出這些概念的本質(zhì)屬性，梳理出對概念的新的認(rèn)知。這是概念深度學(xué)習(xí)中非常重要的一個策略。該策略對于發(fā)展學(xué)生的總結(jié)歸納、批判性思維等理性思維也非常重要。

例如，環(huán)境容納量的概念，浙科版生物必修三中出現(xiàn)了3個不同描述，這三個概念描述的角度不完全相同：

① 環(huán)境容納量是指在長時期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量。該部分揭示了環(huán)境容納量不等同于種群最大數(shù)量，是長時間能維持的最大數(shù)量。

② K值就是種群在該環(huán)境中的穩(wěn)定平衡密度。該部分揭示了環(huán)境容納量是數(shù)量相對穩(wěn)定后的平衡密度。

③ 環(huán)境容納量只代表種群數(shù)量的一個平均值，實際的種群數(shù)量在這個平均值的上下波動。該部分揭示了環(huán)境容納量是個平均值。

這三種表述是從三個不同角度，對環(huán)境容納量含義的解釋。多元看問題，更能全面系統(tǒng)地揭示概念的本質(zhì)屬性，對概念的理解更深入，更有邏輯性，更能養(yǎng)成批判性思維的習(xí)慣。所以教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生將這三個概念加以整合學(xué)習(xí)。

再如，教師可以整合必修二和必修三中的種群的概念，引導(dǎo)學(xué)生理解：種群就是占有一定時間和空間的同一物種個體的集合體，是物種具體存在單位、繁殖單位和進(jìn)化單位，個體之間沒有地理隔離，也沒有生理隔離。

4 概念拓展，探索隱性元知識

概念往往是在事實基礎(chǔ)上抽象出來的結(jié)論，表述一般抽象精煉，有些概念的表述省略了一些知識環(huán)節(jié)。這使得學(xué)生對這些概念的理解不順暢、不充分。教師可以拓展出這些概念表述中隱藏的知識元素，即隱性元知識，以便于學(xué)生構(gòu)建環(huán)環(huán)相扣的完整知識體系，從而鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。

例如：浙科版生物必修二P67中，關(guān)于遺傳信息表達(dá)的概念有這樣一句表述：“在真核細(xì)胞內(nèi)中，細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工才能成為成熟的mRNA，然后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，用于蛋白質(zhì)合成。”學(xué)生對于“轉(zhuǎn)錄而來的RNA產(chǎn)物經(jīng)過加工才能成為成熟的mRNA”這一表述的認(rèn)知不明確。這時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探索產(chǎn)生這一結(jié)論的隱性元知識：真核基因中編碼蛋白質(zhì)的序列不連續(xù)，所以在完成轉(zhuǎn)錄之后，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物需要經(jīng)過剪切、拼接等加工過程，將參與編碼蛋白質(zhì)的RNA片段連接成為成熟的RNA，即mRNA。這一加工過程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，完成加工以后，mRNA才能到達(dá)細(xì)胞質(zhì)，完成翻譯過程。

理清這些隱性元知識之后，學(xué)生對概念的理解才更透徹，知識體系才更完整。

5 概念對比，探索關(guān)聯(lián)元知識策略

探索概念中的元知識，還可以將相似、相反、相互存在關(guān)聯(lián)的概念進(jìn)行對比，探索概念之間的異同，生成關(guān)聯(lián)的知識鏈條，從而更有利于抓住概念的本質(zhì)，建立概念之間的聯(lián)系。

例如：浙科版生物必修二P80中，染色體組的概念以及P38染色體組型的概念非常相近，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很容易將二者混淆。教學(xué)中，教師可以進(jìn)行對比教學(xué)，設(shè)計表格，引導(dǎo)學(xué)生從染色體的組成、同源染色體的有無、獲得的方法、應(yīng)用等幾個方面探索兩個概念的不同之處。這樣生成的關(guān)聯(lián)元知識，比單一概念教學(xué)，更有利于提煉出概念的本質(zhì)屬性。

以上例析的幾種元知識策略，教師應(yīng)該結(jié)合具體的教學(xué)實際、結(jié)合不同的概念類型合理運用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度有效的概念學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。endprint