高中生物學(xué)“知識系統(tǒng)”的構(gòu)建策略

施賽男

[摘???要]生物學(xué)概念是組成生物學(xué)知識的“細胞”。對生物學(xué)知識的分類，事實上就是對概念的剖析過程。將高中生物學(xué)知識劃分為靜態(tài)類知識和動態(tài)類知識，并結(jié)合高中生物教材中的典型概念例證予以分析和歸納。

[關(guān)鍵詞]高中生物學(xué)?;知識系統(tǒng)?;構(gòu)建策略

[中圖分類號]????G633.91??????[文獻標識碼]????A????????[文章編號]????1674-6058（2019）35-0081-02

一、高中生物學(xué)知識類型的劃分

高中生物學(xué)知識可分為靜態(tài)類知識和動態(tài)類知識兩種。如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、細胞膜、細胞器、細胞核等具有明顯的結(jié)構(gòu)性的知識統(tǒng)稱為靜態(tài)類知識;如物質(zhì)跨膜運輸、光合作用、細胞呼吸、細胞分裂、細胞分化、細胞衰老等具有明顯的過程性的知識統(tǒng)稱為動態(tài)類知識。

二、高中生物學(xué)知識系統(tǒng)的模型構(gòu)建

高中生物學(xué)知識系統(tǒng)模型的建立，實質(zhì)上就是對概念內(nèi)涵的全面解構(gòu)與建構(gòu)的過程。知識的解構(gòu)注重對關(guān)鍵概念的內(nèi)涵與外延進行深入剖析，而知識的建構(gòu)則是將子概念納入概念體系中。

1.靜態(tài)類知識模型

（1）解構(gòu)

①來源或存在部位：闡明研究對象的合成場所或主要的存在場所;②組成成分或單位：闡明研究對象的基本組成（元素組成或基本單位或單體）;③結(jié)構(gòu)：闡明研究對象的化學(xué)結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu);④功能：闡明研究對象的生理作用;⑤發(fā)展變化（作用范圍或機理）：闡明研究對象行使功能的范疇或作用機制，包括物質(zhì)、能量和信息的變化過程。

（2）建構(gòu)

①梳理上位概念：確定囊括或包含研究對象的重要靜態(tài)概念;②梳理下位概念：確定研究對象所囊括或包含的重要靜態(tài)概念;③構(gòu)建概念圖：確定研究對象在概念體系中的位置，突出其在概念體系中的重要“結(jié)點”作用。

[例1]解構(gòu)靜態(tài)類知識“有機物”（如表1所示）。

對靜態(tài)類知識“糖類”進行建構(gòu)，可形成如圖1所示的概念圖。

2.動態(tài)類知識模型

（1）解構(gòu)

①對象：闡明該知識的發(fā)生對象，解決事件的目標性問題;②時期：闡明該知識發(fā)生的具體時間;③場所：闡明該知識發(fā)生的具體位置或部位在哪里;④條件：闡明該知識發(fā)生所具備的前提條件有哪些;⑤發(fā)展變化：闡明該知識的起因、過程和結(jié)果。

（2）建構(gòu)：步驟同“靜態(tài)類知識模型”。

[例2]解構(gòu)動態(tài)類知識“可遺傳變異”（如表2所示）。

建構(gòu)“可遺傳變異”，可形成如圖2所示的概念圖。

三、高中生物學(xué)知識系統(tǒng)模型的應(yīng)用

[例1]同源染色體是學(xué)習(xí)減數(shù)分裂和遺傳規(guī)律的基本概念，請嘗試利用構(gòu)建知識系統(tǒng)模型的方法剖析“同源染色體”這一概念的考查方式。

應(yīng)用知識系統(tǒng)模型的解構(gòu)方法，可歸結(jié)出如下考點：

考點一：同源染色體的來源及存在部位。

同源染色體中的“同源”，有兩種理解：（1）自然情況下，對于二倍體生物而言是指在受精作用過程中由于父母雙方各提供一個染色體組，因此在受精卵中就具有一個來自父方、一個來自母方的同源染色體。（2）人為情況下，例如單倍體生物通過自然或秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍后，得到的兩條大小形態(tài)一樣且具有聯(lián)會能力的染色體也稱為同源染色體。

考點二：同源染色體的組成及形態(tài)大小。

以二倍體的生物為例，同源染色體的組成及形態(tài)大小略有差異：（1）對常染色體來說，形態(tài)、結(jié)構(gòu)、遺傳組成基本相同。（2）對性染色體來說，其大小與形態(tài)卻往往不相同。

考點三：同源染色體的功能及行為變化。

以二倍體生物為例，在有絲分裂中，有同源染色體存在，但無聯(lián)會等特殊行為。同源染色體的功能及行為變化主要發(fā)生于減數(shù)分裂過程中：（1）減Ⅰ四分體時期，在一對同源染色體的兩個非姐妹染色單體之間可能會發(fā)生交叉互換，彼此交換的是等位基因或相同基因，屬于基因重組。（2）減Ⅰ中期，同源染色體成對排列在赤道板的位置。（3）減Ⅰ后期，同源染色體彼此分離，分別移向細胞兩極，產(chǎn)生的次級精母細胞（或次級卵母細胞、第一極體）中不存在同源染色體（以二倍體生物為例）。

考點四：同源染色體與相關(guān)概念的聯(lián)系。

同源染色體與等位基因、聯(lián)會、四分體、染色體組等概念間的聯(lián)系：對二倍體生物來說，減數(shù)分裂過程中發(fā)生聯(lián)會的一對染色體，即同源染色體;聯(lián)會的一對同源染色體即一個四分體;等位基因位于同源染色體上;在一個染色體組中不會含有同源染色體。

[例2]圖3是部分人體生命活動調(diào)節(jié)的途徑示意圖，其中大寫字母表示細胞或器官，數(shù)字表示的是激素。請根據(jù)示意圖回答以下幾個問題：

（1）圖中大寫字母A表示的器官是______;A對C、D、E的調(diào)節(jié)方式是______，其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是______。

（2）①代表_____激素，它是由______釋放的，該激素能特異性作用于B細胞的原因是???????????????。

（3）圖中具有協(xié)同作用關(guān)系的激素有

（填序號）。

（4）由示意圖可知，⑦的分泌調(diào)節(jié)要經(jīng)過A→F→甲狀腺幾個等級，這種激素分泌的調(diào)節(jié)被稱為 調(diào)節(jié);當⑦的含量過高時，又能反作用于A與F的分泌活動，這種調(diào)節(jié)屬于 調(diào)節(jié)。

簡析：從圖示相關(guān)信息來看，主要涉及的動態(tài)類知識分別有血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)和水鹽調(diào)節(jié)等。針對動態(tài)類知識的解構(gòu)要點可知：其發(fā)揮生理效應(yīng)的場所，也就是A、B、C、D、E、F分別指下丘腦、腎小管和集合管、胰島B細胞、胰島A細胞、腎上腺、垂體;其發(fā)揮生理效應(yīng)的對象，也就是①[∽]⑦分別是抗利尿激素、胰島素、胰高血糖素、腎上腺素、促甲狀腺激素釋放激素、促甲狀腺激素、甲狀腺激素;對象發(fā)揮生理效應(yīng)的變化及相互關(guān)系為抗利尿激素是由下丘腦分泌，但由垂體釋放;A對C、D、E的調(diào)節(jié)為神經(jīng)調(diào)節(jié)，A對B、F的調(diào)節(jié)為激素調(diào)節(jié);腎上腺素與胰高血糖素都能在一定程度上促進血糖濃度提升，屬于協(xié)同作用關(guān)系;同樣，甲狀腺激素與腎上腺素都能在一定程度上促進代謝的加強，促進產(chǎn)熱，也屬于協(xié)同作用關(guān)系。

綜上可知，探討構(gòu)建適合學(xué)生學(xué)習(xí)的知識系統(tǒng)，對完善學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、提升學(xué)生基本技能大有裨益。

（特約編輯????安???平）