學(xué)習(xí)心理學(xué)視角下高中生物“減數(shù)分裂”教學(xué)的有效導(dǎo)入策略研究

周慧

摘? ?要：基于學(xué)習(xí)心理學(xué)建構(gòu)減數(shù)分裂概念的學(xué)習(xí)機制，確定在導(dǎo)入環(huán)節(jié)建立減數(shù)分裂與學(xué)生原有知識的關(guān)聯(lián)，是“減數(shù)分裂”教學(xué)的重要突破口。文章從學(xué)習(xí)心理學(xué)視角出發(fā)，探討“減數(shù)分裂”一課的導(dǎo)入策略，為生物教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)心理學(xué)；減數(shù)分裂；導(dǎo)入策略

“以學(xué)定教，教無定法”是建立在學(xué)習(xí)心理學(xué)的基礎(chǔ)上提出的。學(xué)習(xí)心理學(xué)是研究人類尤其是學(xué)生群體學(xué)習(xí)的內(nèi)部機制的一門科學(xué)，通過對學(xué)習(xí)理論、心理機制等的研究，教學(xué)才會變得有效，才會有規(guī)律可循，幫助教師合理進行教學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)“幸福課堂”。減數(shù)分裂是理解遺傳學(xué)的基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念為宗旨，可見減數(shù)分裂是高中生物教學(xué)重點內(nèi)容之一。如何在教學(xué)中選擇恰當(dāng)?shù)膶?dǎo)入方式是保證課堂實效性的關(guān)鍵，本文以學(xué)習(xí)心理學(xué)為視角，探討“減數(shù)分裂”一課的導(dǎo)入策略。

1 減數(shù)分裂概念的學(xué)習(xí)機制

根據(jù)學(xué)習(xí)心理學(xué)中的知識分類理論，知識可分為陳述性知識和程序性知識。減數(shù)分裂概念屬于陳述性知識，學(xué)生對減數(shù)分裂概念的學(xué)習(xí)過程則是對陳述性知識進行建構(gòu)的過程。

1.1? 學(xué)習(xí)中習(xí)得的結(jié)論

在“減數(shù)分裂”一課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生主要習(xí)得兩個結(jié)論。

結(jié)論1：進行減數(shù)分裂的對象是有性生殖的生物；時期是指原始生殖細胞形成成熟生殖細胞；特點是細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復(fù)制一次；結(jié)果是成熟生殖細胞中的染色體比原始生殖細胞中的染色體數(shù)目減少一半。

結(jié)論2：減數(shù)分裂的意義在于維持了生物遺傳的穩(wěn)定性和多樣性。

1.2? 結(jié)論習(xí)得的基本機制

陳述性知識習(xí)得的心理機制是同化，學(xué)習(xí)者以原有的知識經(jīng)驗作為基礎(chǔ)，來學(xué)習(xí)新知識。只有在新知識與原有知識經(jīng)驗之間構(gòu)建適當(dāng)?shù)穆?lián)系，才能獲得新信息的意義。新信息進入短時記憶與長時記憶中被激活的相關(guān)知識建立聯(lián)系，從而出現(xiàn)新的意義的建構(gòu)并進行意義的提取和運用[ 1 ]。

揭示了“減數(shù)分裂”概念的學(xué)習(xí)機制后，可將提取原有知識經(jīng)驗作為減數(shù)分裂概念學(xué)習(xí)的起點。因此，如何在導(dǎo)入環(huán)節(jié)建立減數(shù)分裂與學(xué)生原有知識的關(guān)聯(lián)，是“減數(shù)分裂”教學(xué)的重要突破口。

2? ?五種導(dǎo)入策略的設(shè)計及分析

2.1? 直接導(dǎo)入，溫故而知新

在教學(xué)中導(dǎo)入新課程時，通過復(fù)習(xí)、提問、做習(xí)題等方式來溫習(xí)舊知識，強化對原有學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶和理解，在認識學(xué)生原有知識水平的基礎(chǔ)上建立新舊知識之間的支點，幫助學(xué)生活躍思維。

導(dǎo)入設(shè)計：教師設(shè)計“減數(shù)分裂”學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案上的“本節(jié)預(yù)覽”欄目，該欄目包含了詞源、核心問題、知識回顧和關(guān)鍵術(shù)語（見表1），詳細指出了學(xué)習(xí)的目標(biāo)、重點和難點[ 2 ]。

策略步驟：

（1）呈現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案上的“本節(jié)預(yù)覽”，并引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀。

（2）提問：真核細胞的增殖方式有多少種？分別是什么？引導(dǎo)學(xué)生對有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種分裂方式的再認。

（3）進一步提問：什么細胞進行減數(shù)分裂呢？

（4）追問：孟德爾遺傳定律與減數(shù)分裂有什么聯(lián)系？開展“減數(shù)分裂”教學(xué)。

學(xué)習(xí)結(jié)果：

（1）真核細胞的增殖方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。高等植物細胞和動物細胞的體細胞進行的是有絲分裂；蛙的紅細胞進行的是無絲分裂。

（2）孟德爾遺傳定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂；減數(shù)分裂是用來解釋孟德爾遺傳定律——分離定律和自由組合定律的關(guān)鍵。

設(shè)計意圖：清晰明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)是教師“教”和學(xué)生“學(xué)”的指引方向，“本節(jié)預(yù)覽”幫助學(xué)生建立新舊內(nèi)容的聯(lián)系，符合學(xué)生的認知特點。

表 1? ?“減數(shù)分裂”一節(jié)預(yù)覽

2.2? 情境導(dǎo)入，注重腦與手的結(jié)合

生物課程注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，全面真實的生物情境導(dǎo)入能營造促進學(xué)生全面發(fā)展的心理環(huán)境，還能促進學(xué)生建構(gòu)起良好的認知結(jié)構(gòu)，從而達到教學(xué)目標(biāo)。情境素材可分為自然情境、問題情境、實驗情境、形象情境、游戲情境、故事情境六大類。

導(dǎo)入設(shè)計：教師設(shè)計一個“起步實驗”：在有性生殖中，細胞來自親本生殖細胞的融合，若細胞只發(fā)生有絲分裂，觀察染色體的數(shù)目情況，其實驗時間短，不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備，取材簡單，即準(zhǔn)備兩種不同顏色的彩色卡紙即可。

策略步驟：

（1）創(chuàng)建一張數(shù)據(jù)表，包括內(nèi)容：時期（前期、中期、后期、末期）、染色體數(shù)。

（2）在表格中記錄下面步驟3及步驟4的數(shù)據(jù)。

（3）用卡紙制作染色體模型，模擬一個有一對染色體的親本細胞。

（4）展示有絲分裂，獲得生殖細胞，即精子和卵細胞。

（5）將模擬獲得的生殖細胞與其他同學(xué)模擬獲得的生殖細胞相融合。開展“減數(shù)分裂”教學(xué)。

學(xué)習(xí)結(jié)果：學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)精子和卵細胞融合而成的受精卵中的染色體數(shù)目為四條。

設(shè)計意圖：聯(lián)系學(xué)生已有知識經(jīng)驗“有絲分裂”，通過染色體模型制作，營造一個形象情境，并結(jié)合實驗情境得出的結(jié)論與學(xué)生已有的認知“親代和子代之間染色體數(shù)目是維持恒定的”形成沖突，這種心理不和諧狀態(tài)又進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“如何保證受精卵中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定”的動機。

2.3? 類比導(dǎo)入，加強與實際生活的聯(lián)系

在生物學(xué)概念學(xué)習(xí)的過程中，教學(xué)應(yīng)注重將生活實例與生物學(xué)知識進行類比，通過聯(lián)想來深化對生物學(xué)概念的認識。

導(dǎo)入設(shè)計：由于減數(shù)分裂的子概念太多，教師則可以用兩人的愛情故事來類比“同源染色體”，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)同源染色體概念，進而引出減數(shù)分裂概念。

策略步驟：

（1）呈現(xiàn)只有一對同源染色體的減數(shù)分裂Ⅰ前期的模式圖，用一對情侶來類比一對同源染色體，并講述：一對情侶相識相知，最終配對走在一起，這個過程用來比喻聯(lián)會。

（2）呈現(xiàn)只有一對同源染色體的減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體交叉互換的模式圖，并講述：由于種種原因，兩人走向分離，于是彼此交換禮物，這個過程用來比喻交叉互換。

（3）呈現(xiàn)只有一對同源染色體的減數(shù)分裂Ⅰ中期的模式圖，并講述：交換完禮物后，兩人特意約定到赤道板進行合影留念。

（4）呈現(xiàn)只有一對同源染色體的減數(shù)分裂Ⅰ后期和末期的模式圖，并講述：合影之后兩人依依不舍地分離了。

（5）進一步引導(dǎo)：有絲分裂也存在同源染色體，但沒有聯(lián)會、互換行為。

（6）提問：同源染色體出現(xiàn)聯(lián)會、互換行為發(fā)生在哪個過程中？開展“減數(shù)分裂”教學(xué)。

學(xué)習(xí)結(jié)果：學(xué)生發(fā)現(xiàn)模式圖和故事中所涉及的過程與之前學(xué)過的有絲分裂過程相似但又有所區(qū)別。

設(shè)計意圖：運用類比導(dǎo)入能夠帶給學(xué)生直觀感受，增加學(xué)習(xí)生物的趣味性；通過“同源染色體”的引入，將原有經(jīng)驗（有絲分裂）和新知識（減數(shù)分裂）建立聯(lián)系；提前學(xué)習(xí)“同源染色體”概念，降低學(xué)生的認知負荷。

2.4? 科學(xué)史導(dǎo)入，構(gòu)建生物學(xué)與歷史的聯(lián)系

在生物教學(xué)中，科學(xué)史教育策略以史料為證，用實證導(dǎo)入課題，引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)家探究的過程，培養(yǎng)科學(xué)思維。

導(dǎo)入設(shè)計：教師設(shè)計“生物學(xué)與歷史”時間軸，以時間為序，以軸線為界，軸線以上標(biāo)注中國及世界的歷史事件，軸線以下標(biāo)注與“減數(shù)分裂”相關(guān)的生物學(xué)歷史時間，具體時間軸的內(nèi)容見表2。

策略步驟：

（1）呈現(xiàn)時間軸上的1883年至1913年間的中國及世界歷史事件，可附上圖片或視頻。

（2）提問：那么在1883年至1913年間里，生物學(xué)上有哪些重大歷史事件？

（3）進一步介紹“減數(shù)分裂”的歷史，開展“減數(shù)分裂”教學(xué)。

學(xué)習(xí)結(jié)果：學(xué)生大致了解“減數(shù)分裂”的研究歷史。

設(shè)計意圖：通過聯(lián)系學(xué)生已知的比較熟悉的事件，增強生物學(xué)歷史與學(xué)生的親切感，從而使學(xué)生愿意主動學(xué)習(xí)新信息。

表 2? ?“減數(shù)分裂”時間軸的內(nèi)容

2.5? 職業(yè)素材導(dǎo)入，開展職業(yè)教育

在生物學(xué)教學(xué)中融入職業(yè)教育是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的途徑之一，借助社會中的職業(yè)領(lǐng)域進行新課導(dǎo)入有助于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識。

導(dǎo)入設(shè)計：教師準(zhǔn)備新冠疫情“逆行者”的短視頻，創(chuàng)設(shè)職業(yè)情境，引入關(guān)于生命的問題情境。

策略步驟：

（1）播放新冠肺炎疫情“最美逆行者”的視頻。

（2）引導(dǎo)學(xué)生思考探討關(guān)于生命的問題：人是由什么發(fā)育成個體？精子和卵細胞如何形成？

（3）開展“減數(shù)分裂”教學(xué)。

學(xué)習(xí)結(jié)果：

（1）學(xué)生對醫(yī)生護士的職業(yè)產(chǎn)生更深的感性認識和理性認識。

（2）人是由受精卵通過分裂、分化發(fā)育成個體。

設(shè)計意圖：將醫(yī)生護士引入“減數(shù)分裂”一節(jié)的教學(xué)中，使學(xué)生對這份職業(yè)的原有認知發(fā)生一定的調(diào)整或改組，也對學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃指出方向，增強學(xué)生的社會責(zé)任感。

3? 總結(jié)

前文基于學(xué)習(xí)心理學(xué)的視角，提出了學(xué)習(xí)陳述性知識的心理機制，并針對“減數(shù)分裂”的概念教學(xué)，探討了五種導(dǎo)入策略。無論是哪種導(dǎo)入策略，都秉承著“幸福課堂”的理念。在實踐過程中，教師可根據(jù)具體的現(xiàn)實條件選擇合適的導(dǎo)入策略來展開教學(xué)。

參考文獻：

［1］ 陳琦，劉儒德.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].2版.北京：北京師范大學(xué)出版社， 2007：259-260.

［2］ 奧爾頓·比格斯. 科學(xué)發(fā)現(xiàn)者 生物 生命的動力 2版 上[M]. 林靜，王燕，李紅菊，譯.杭州：浙江教育出版社， 2018：270.

［3］ 楊燕平.中美教材“減數(shù)分裂”內(nèi)容的比較與啟示[J].現(xiàn)代交際，2018（24）：143-144.