例談培養學生遷移能力的途徑和方法

謝虎成+陶明鳳

廣州市南海中學 貴州銅仁市民族中學

遷移是指一種學習對另一種學習的影響，是將所學的知識和技能應用于新情境中同化新知識或解決新問題的過程。遷移能力不僅與理性思維、批判質疑、問題解決等核心素養密切相關，而且因其具有可測量性而備受高考命題者青睞。

一、優化認知策略

例：某油料作物種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發過程中干重及脂肪的含量變化，某研究小組將種子置于溫度、水分（蒸餾水）、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養，定期檢查萌發種子（含幼苗）的脂肪含量和干重，結果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11d時減少了90%，干重變化如圖1所示。

回答下列問題：

實驗過程中，導致種子干重增加的主要元素是 （填“C”、“N”或“O”）。

該題因“疑似超綱”而受爭議。學生根據以往的知識和經驗默認“種子萌發時只進行呼吸作用消耗有機物”，題中實驗結果又證實“脂肪含量逐漸減少”，但圖示中種子干重偏偏有一個顯著增加的過程，這種突如其來的矛盾使學生無所適從，用僅有的知識解釋這種“矛盾”現象，需要將回憶、聯想、想象、推理、論證等思維活動優化組合，形成良好的認知策略。遷移起始于對細胞呼吸知識的回憶如圖：

細胞呼吸以小分子有機物作為底物，種子萌發時應該先有一個大分子有機物降解成小分子有機物的過程，可見“脂肪含量逐漸減少”并不是直接分解成無機物，而是分解成了小分子有機物。這個過程是如何進行的？這個過程中有機物的總量會發生怎樣的變化？依靠現有的知識無法找到答案，需要聯想蛋白質的相關知識。

知識原型：n氨基酸→多肽+（n-1）水

逆向推理：蛋白質（多肽）+水→氨基酸

知識遷移：脂肪+水→甘油+脂肪酸（與題目的信息關聯）

在這一反應中，水中的H和O變成了甘油和脂肪酸的成分，從而導致有機物總重量的增加。H的相對原子質量小，其影響可以忽略，導致種子干重增加的主要是O元素。

二、優化認知結構，促進遷移

認知結構主要由兩部分組成，一是通過學習所獲得的知識和經驗（觀念），二是對這些知識經驗的組織。學生已有的觀念概括程度越高、包容性越強，在新情境中遷移就越好。就本題而言，學生在學習相關知識時，沒有把其中葡萄糖、氨基酸概括成“小分子有機物”，也沒有把“小分子有機物、大分子有機物”與“有機物、干重”等名詞概念建立關聯，這種碎片化的知識難以引起遷移的發生。所以教學中要及時引導學生進行知識的總結與歸納，完善概念體系，優化認知結構。

三、豐富認知情境，促進遷移

建構主義認為，任何知識經驗的獲得和應用都和一定的情境有密切的關系。這提示我們在教學中要還原知識產生的背景，豐富認知情境，理論聯系實際，促進遷移發生。講授“細胞呼吸和光合作用”時應該利用科學史，讓學生參與猜想、推理、論證、實驗，體驗科學過程和科學方法，讓知識“從實踐中來”；學完之后要運用這些知識分析實際問題，讓知識“到實踐中去”。種子萌發初期細胞含水少，并不具備大規模細胞呼吸的條件，所以要先大量吸水、同時大分子有機物大量水解生成小分子有機物，細胞變得“活躍”起來；有了這些準備，呼吸作用才能迅速增強，為細胞分裂與分化提供大量能量；當真葉長成（或子葉出土）后，光合作用開始進行，光合作用強度超過呼吸作用時，有機物的總量才開始增加。這種真實的問題能夠幫助學生“活化”所學的知識，使知識更容易遷移到類似的現實問題情境之中。

注：本文系廣州市教育科研“十二五”規劃2015年度課題“高中生物核心概念有效教學模式的行動研究”（課題編號：1201533707）的研究成果。

責任編輯 黃博彥