新高考背景下高中生物學習記憶策略研究

摘 要：在新高考背景下，如何提高高中生物學習中的記憶效果成為重要的研究課題。本研究從認知神經科學的角度出發，分析了高中生物知識的特點及學生在記憶過程中常見的困難，提出了基于神經科學的記憶策略。這些策略包括：減少認知負荷、分階段講解復雜知識、多感官參與學習以及間隔復習與測試效應的結合。研究發現，個性化的記憶策略有助于不同認知風格和記憶能力的學生更好地掌握知識。通過實際案例分析，驗證了這些策略在提高學生生物學知識掌握方面的有效性，為未來生物學教學中的記憶策略設計提供了理論基礎與實踐支持。

關鍵詞：新高考；高中生物；記憶策略

隨著新高考改革的推進，高中教育中各學科的學習方式和評估標準均發生了顯著變化。生物學作為一門理論與實踐緊密結合的學科，不僅要求學生要具備扎實的知識基礎，還強調學生能夠將這些知識靈活應用于實驗操作與實際問題的解決中。然而，面對生物學中復雜的概念體系、大量的專業術語及多步驟的生物過程，學生在記憶和理解生物知識時常感到困惑。因此，如何有效幫助學生提升生物知識的記憶效果，成了新高考背景下生物教學的一個重要課題。

一、新高考背景下的生物學學習現狀

（一）新高考改革的背景與變化

新高考改革的實施為高中教育帶來了更多的選擇性和靈活性。學生可以根據自身的興趣和職業規劃，自由選擇考試科目組合，這一變革打破了以往固定的學科模式[1]。此改革不僅旨在考查學生的知識掌握情況，更著重評估學生的綜合能力與實際應用能力。特別是在生物學科中，改革推動教學向培養學生的核心素養轉變，要求學生具備更強的探究能力和實驗操作技能。為了適應這一變化，教師需要在教學中加強實踐教學，著重提升學生的動手能力和分析問題的能力。

（二）學生在生物學習中的常見問題

在新高考背景下，生物學科的學習給學生帶來了更多的挑戰。生物學涉及大量復雜的概念和專業術語，學生在學習過程中容易遇到認知負荷過重的問題。由于知識點繁多且抽象，學生在記憶時常常感到困難，尤其在面對與生活實際聯系緊密的實驗題時，學生難以將理論與實踐相結合。教學中有時缺乏系統性的知識架構，導致學生在學習過程中難以有效串聯起各個知識點，進而影響整體的理解與記憶。

結合認知負荷理論來看，這些問題的根源在于學生在學習過程中大腦的處理能力有限，當信息輸入過多時，學生的認知負荷隨之增加，進而對學習效果產生不利影響。認知負荷理論指出，學習過程的認知資源是有限的，一旦信息過多或過于復雜，學生便無法高效處理，記憶效果自然下降[2]。因此，教師在教學中需要合理規劃課程內容，避免一次性傳遞過多信息。通過分階段學習、逐步引導等策略，可以有效減輕學生的認知負荷。同時，利用圖示、實驗視頻等多感官教學工具，能夠幫助學生更直觀地理解和記憶復雜的生物概念，從而進一步優化學習效果。

二、記憶的認知過程

記憶的認知過程包括信息的獲取、編碼、存儲和提取，這一系列過程依賴于大腦的多種區域協同工作。海馬體和前額葉皮層是記憶形成過程中兩個關鍵的大腦區域。海馬體在短期記憶向長期記憶轉化的過程中發揮著核心作用，尤其在涉及陳述性記憶——即對事實、事件等具體信息的記憶時，顯得尤為重要。在生物學的學習中，學生需要大量記憶概念、術語、定理等信息，這類信息的長時間記憶離不開海馬體的調節。前額葉皮層則與記憶的組織、提取密切相關，尤其在處理復雜信息和工作記憶時，發揮著關鍵作用。在生物學習中，學生需要整合不同知識點，形成系統的理解。這時，前額葉皮層的作用尤其顯著，它幫助學生在大腦中構建起知識框架，并從中提取需要的內容，以應對考試和日常學習。此外，其他腦區也參與了不同類型記憶的形成和維持。如，頂葉與注意力和空間記憶密切相關，而顳葉則負責處理語言和聽覺信息。這些大腦區域協同工作，確保學生能夠在復雜的學習環境中有效獲取、存儲和提取生物學知識。

三、生物學科特點

高中生物學科的知識體系具有多層次和高度復雜的特點。其內容廣泛，從微觀的分子水平（如細胞、基因）延伸至宏觀的生態系統，每個層次的知識都需要學生逐步構建。這種多層次的知識結構，使學生在學習過程中面臨著大量需要記憶的概念及其相互的關系，這些內容不僅包括細胞的結構與功能，還涉及生物體內錯綜復雜的生化反應和遺傳機制。學生必須掌握各類生物過程的邏輯關聯，如光合作用與呼吸作用之間的關聯，并能將這些內容整合應用于實際問題中。生物學知識對知識廣度和深度的要求加大了生物學習的記憶難度。由于這些知識的抽象性和復雜性，學生常常感到難理解和記憶。例如，在學習遺傳學相關內容時，學生不僅需要掌握單個基因的概念，還要理解基因表達、突變以及其對遺傳疾病的影響。每個知識點之間都有高度關聯性，這加重了學生的記憶負擔。單純依賴機械記憶，記憶時間難以維持長久，教師需要幫助學生通過掌握有效的記憶策略，促進深度理解和長期記憶的形成。

四、提高高中生物記憶效果的策略建議

（一）基于神經科學的策略

在高中生物學習中，復雜的知識結構、大量的學術術語對學生的認知能力提出了很高的要求。認知負荷理論指出，學生在處理大量復雜信息時，大腦的認知資源是有限的，過度的信息輸入會使大腦不堪重負，進而影響記憶的效果。基于這一理論，教學中應采取相應的策略來減少學生的認知負荷，從而提高他們對復雜生物知識的記憶效果[3]。例如，在教學中逐步分解復雜知識點的有效教學策略。在學習光合作用或細胞呼吸的內容時，知識點涉及多個步驟的生物過程，教師可以將整個過程分解為多個易于理解的部分。通過分步驟講解的方法，學生可以逐步掌握每個步驟的關鍵知識點，減少因一次性接收過多信息而導致的認知負荷。例如，某位教師在教授細胞呼吸時，將光反應和暗反應分開進行詳細講解。每個部分講解時都使用圖示和動畫展示化學反應的過程，學生在學習每個步驟后有足夠的時間進行理解、記憶。通過這樣的方式，學生不僅能夠掌握每個反應的細節，還能逐步理解整個細胞呼吸的完整過程。

除了分步驟教學，教師還可以通過使用多種教學方法來降低學生的認知負荷。例如，使用思維導圖來展示知識之間的聯系，幫助學生在學習過程中更好地整合信息。在教學中適當地加入休息時間，如讓學生進行小組討論，可以幫助大腦處理已經學習的信息，并為接受新的知識點做好準備。這些教學策略都能有效幫助學生減少記憶過程中的負擔，使他們在學習生物時更專注于理解和掌握知識，而不是單純的記憶。

（二）針對新高考的復習與記憶策略設計

新高考要求學生具備更強的綜合能力，把知識梳理、整合，靈活運用。因此，學生在復習與記憶方面需要更為科學的策略。間隔復習與測試效應的結合被認為是有效提高記憶效果的手段。傳統的“一次性大量復習”方式難以維持長期的記憶，而間隔復習能通過將復習內容分散到不同時間段內，提高記憶的持久性和穩固性。

如，生物教師針對學生的遺傳學學習設計了一個為期四周的復習計劃。在第一周，學生學習了遺傳學的基礎知識，包括基因、DNA的基本結構及孟德爾遺傳規律。教師讓學生在第一周周末做一次小測驗，以鞏固他們的初步理解。第二周，課程深入到基因突變和染色體變異的內容。在這一周的復習中，教師并沒有直接跳入新的內容，而是將上周所學內容進行簡要的回顧，通過一套復習題強化基因基礎知識的記憶。第三周，教師安排了關于遺傳圖譜的內容，并在課程中結合前兩周的學習內容進行復習，幫助學生將新舊知識連接起來。這種分階段的復習和知識整合的學習策略讓學生在學習新內容時有堅實的知識基礎，能輕松接受新的日益復雜的遺傳學知識。在整個復習過程中，教師還巧妙地引入了測試效應。每隔一段時間，學生們會進行一次小測驗。測驗內容不僅涵蓋當前學習的知識點，還包括之前幾周所學的，通過測驗學生加深對知識點的記憶，篩查出知識掌握的薄弱環節。比如，在第三周的測驗中，學生們不僅要回答遺傳圖譜相關的問題，還需解決基因突變與孟德爾遺傳規律的綜合性問題。通過階段性測試這樣的復習與記憶策略，學生通過檢索記憶庫，進一步加深對知識的理解與記憶。結果顯示，采用這種策略學習的學生在期末考試中表現得更好，他們不僅能更快地回憶起學習內容，還能夠在復雜的問題中靈活運用所學的知識。教師還將學生的測驗成績與他們的復習方式進行了對比分析。那些堅持按照間隔復習計劃進行復習，并積極參與測試的學生，記憶效果明顯優于那些臨時突擊復習的同學。這表明間隔復習與測試效應的結合，能夠幫助學生在新高考中更加從容應對復雜的生物學內容。

這種結合了間隔復習和測試效應的策略，不僅促進學生對知識的牢固掌握，還培養了他們應對新高考的綜合能力。通過長期有效的復習與測驗，學生的記憶得到了不斷的強化與更新，進而提升了他們的學習效率和應試能力。

五、學生個體差異與個性化記憶策略

（一）認知風格與記憶能力的差異

在高中生物學習中，學生的認知風格和記憶能力各不相同。學生可能是視覺型、聽覺型或動覺型學習者，每種認知風格都影響了他們在知識記憶上的表現。視覺型學習者傾向于通過圖像、圖表等視覺化的信息來加強記憶。生物學中涉及大量的概念性圖解，如細胞結構、基因圖譜等，視覺型學習者通過觀察和處理這些視覺信息能夠更加快速地掌握知識。而聽覺型學習者則更容易通過聽講或口述來增強記憶，他們在課堂討論或聽教師講解時，通過不斷強化聽覺刺激來提高他們對信息的記憶效果。動覺型學習者則偏好通過實踐和操作來加深記憶，他們在實驗操作或動手活動中，通過實際操作鞏固概念理解，加深記憶。

針對不同記憶類型，學生的記憶表現也有所不同。例如，主要與記憶事實和事件相關的陳述性記憶，常見于在學習概念、定理時。學生在記憶這些內容時，通常依賴較多的閱讀和復述，視覺型和聽覺型學習者在這方面表現更好[4]。而程序性記憶則與動作技能相關，動覺型學習者在生物實驗操作和實驗步驟記憶中會表現得更加出色。某一生物實驗班的動覺型學生通過反復的實驗操作，在記憶實驗步驟和程序時表現明顯優于單靠筆記的學生。這些差異表明，學生的認知風格和記憶能力直接影響了他們在生物學習中的記憶效果。

（二）個性化學習策略的實施

為了應對學生的個體差異，教師在設計教學策略時需要針對學生不同的認知風格和記憶需求，設計個性化的記憶策略。個性化的學習策略能夠幫助學生提高學習效率，提升學生在生物學習中的學習積極性。

對于視覺型學習者，可以更多地使用圖表，如思維導圖和示意圖，幫助他們通過視覺化的方式整合高中生物的知識信息，如在講解光合作用時，使用思維導圖展示光反應和暗反應的各個步驟，這讓那些擅長視覺信息學習的學生更加清晰地理解光合作用并記憶光合作用的全過程。對于聽覺型學習者，可以通過增加課堂討論、音頻資料和口頭復述的方式來幫助學生鞏固記憶。在一堂生物課上，教師為聽覺型學習者安排了小組討論和口述復習等學習環節，學生們通過相互講解和聽取同伴的意見，加深了對復雜遺傳學概念的理解與記憶。動覺型學習者則需要更多的實踐機會，可以安排更多的實驗操作或模型制作活動，幫助他們通過動手操作形成深刻的程序性記憶。在細胞結構的學習中，動覺型學習者能夠快速掌握細胞活動中的作用。

個性化策略的實施還需要學生的自我監控與反饋。學生通過自我評價和反饋，可以更好地意識到自己在哪些方面有較強的記憶能力，并在學習中有針對性地調整策略。學生可以通過定期自我測試來檢測記憶的效果，并根據測試結果及時調整復習計劃、學習方法。如，學生在遺傳學學習過程中，通過自測發現自己對基因遺傳規律的理解不夠扎實，調整復習計劃，加強了這一部分的復習，最終在考試中取得了明顯的進步。

教師在教學過程中應提供多樣化的學習工具，采用多種教學方法，以支持不同類型的學生提升記憶效果，使用多種教學資源可以更好地滿足不同學生的學習需求。例如，在一堂涉及光合作用的課程中，教師使用了動畫演示、實驗操作和測試相結合的教學方式，不同類型的學生都能從中找到適合自己的學習路徑，并獲得較好的記憶效果。通過這種多樣化的教學手段，學生的記憶能力得到了全方位的提升，使得不同認知風格的學生都能在生物學習中找到最適合自己的方法，從而提高了整體學習效果。

結束語

在新高考的背景下，高中生物學習對學生的記憶能力提出了更高的要求。本研究結合認知神經科學的理論，提出了多種記憶策略，包括減少認知負荷、分階段講解復雜知識、促進多感官參與學習以及間隔復習與測試效應結合的方法。這些策略不僅幫助學生更好地理解和記憶復雜的生物學概念，還能夠提高他們的學習效率和應試能力。針對學生在認知風格和記憶能力上的個體差異，個性化學習策略的實施也顯示出顯著效果。

參考文獻

[1]謝建.新課標、新高考背景下高中生物教學策略探索[J].試題與研究，2024（12）：118-120.

[2]李麗文.新高考背景下融合移動學習的高中生物教學新模式[J].教育實踐與研究（B），2019（6）：56-57，60.

[3]王萍.新高考背景下分組教學在高中生物學教學中的應用[J].中學生物學，2023，39（11）：3-4，7.

[4]溫遠志.新高考對高中生物教學的影響探究[J].考試周刊，2023（8）：130-133.