论奥苏贝尔同化策略在生物概念教学中的应用

论奥苏贝尔同化策略在生物概念教学中的应用

　　摘要：生物学概念是生物学知识体系的重要组成部分，概念学习是教学的重点和难点。如何进行概念教学，本文探讨根据奥苏贝尔的同化论，利用三种模式进行概念教学的具体做法。

　　关键词：概念、同化、上位学习、下位学习、并列结合学习

　　生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，学生学习生物学，包含着接触概念并认识、深化、应用和迁移的过程。生物学概念是反映生物学本质属性及特征的形式，作为知识体系的重要组成部分，具有很强的客观性、概括性和抽象性，是教学的重点和难点。正确地理解和掌握概念是学生学习生物学知识和发展能力的工具，是观察现象、提出问题、论证原理的基础和关键。

　　在概念的实际教学过程中，教学模式的选择与学生的学习兴趣密切相关，一成不变的教学枯燥乏味，很难激起学生学习的兴趣。奥苏贝尔的同化论为概念教学提供了模式。奥苏贝尔认为概念学习分为概念形成和概念同化两个方面：概念形成是由学生从同类事物的不同实例中发现共同的本质特征；概念同化是学生利用认知结构中原有的概念学习新概念的方式。

　　教师在进行概念的教学设计时，根据概念在知识体系中所处的位置、顺序和相互关系，依据概念同化的3种模式:上位学习、下位学习、并列结合学习，选择合适的方法进行教学，使学生学会透过现象看本质，客观地认识概念的本质属性，明确概念的内涵和外延，达到理解和掌握概念、由浅入深地运用生物概念去解决一些实际问题的效果。下面本人谈谈在概念教学中的具体做法。

　　1.上位学习模式教学

　　上位学习又称为“总括学习”，是指新概念相对于学生认知结构中已有概念具有较高的概括水平和较广的包容面，新概念通过把一系列已有观念包含于其下而获得意义，新旧概念产生了一种上位关系。上位概念的外延较大，比较抽象，直接提出概念学生往往不容易理解和接受，借鉴实例实验，较直观地呈现事实，从具体到抽象，形成概念。正如鲁宾斯坦所说：“任何思维，不论它是多么抽象多么理论的，都是从分析经验材料开始，而不可能是从任何其他东西开始的。”

　　1.1 联系实例引入概念

　　如内环境是血浆、淋巴和组织液的上位概念，教学中可以先通过学生已知的实例分析组织细胞生活的直接环境:血细胞直接生活在血浆中、淋巴中悬浮着大量的淋巴细胞，补充说明一般的细胞都和组织液密切接触，从中总结出它们的共同特点：这些液体是细胞生存的液体环境，自然形成内环境的概念。再从细胞代谢出发，讨论细胞生存所需的养料氧气和细胞代谢废物的来源去路。与细胞代谢密切相关的四个系统学生比较熟悉，举例说明这些系统如何与内环境发生了关系，得出内环境是细胞与外界环境进行物质交换媒介的功能，内环境理化性质的相对稳定是细胞进行正常生命活动的前提条件，而稳态可以通过调节实现。应用实例可以扩展和丰富内环境概念的内涵，概念教学中注意正反例的应用，比如消化系统位于人体内，那么其中的消化液属于内环境吗？还有汗液、尿液、泪液和脑脊液呢？对这些实例进行判断，从而进一步明确内环境是细胞外液的本质属性。用学生身边熟悉的事物设问，学生会感到有趣，对接下去的教学充满期待，从而激发学生学习的兴趣。

　　1.2 探究实验构成概念

　　如酶的教学，酶具有高效性、专一性及作用需要温和的条件等特性。酶的高效性相对下位实例是上位概念，教师来一次演示实验让学生观察现象得出结论要比直接告诉他们记忆深刻得多。教师首先展示4支试管：均加入2ml的过氧化氢溶液，1号试管不作处理，其它分别是水浴加热、加5滴氯化铁溶液、加5滴肝脏研磨液，学生通过观察比较产生气泡的多少及卫生香的复燃程度，得出过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的高，由此形成上位概念：酶具有高效性。从现象到本质，概念得到建立。

　　2.下位学习模式教学

　　下位学习又称“类属学习”，是指将概括程度或包容水平较低的新概念，归属到原有认知结构中适当概念之下，从而获得新概念的意义。教学中可在原有概念下引出新概念，并把新概念纳入原有概念体系，反过来对原有上位概念又做了补充和扩展。

　　2.1 多种模型呈现概念

　　显性性状和隐性性状是相对性状的下位概念，学生已经了解相对性状是同种生物同一性状的不同表现类型，抓住“同一性状”“不同表现类型”两个特质，以及子一代子二代是否都能表现，就能得出显性性状和隐性性状两个概念。可以通过多种模型建构课堂教学，比如人有无耳垂、是否卷舌、大拇指弯曲度的图片模型，豌豆的实物模型，这些丰富的感性材料能增大观察量，特别是对于微观抽象的内容，能使概念形象化直观化，使之便于理解，多侧面多角度呈现概念，为概念的顺利得出和概括创造条件。

　　2.2 利用推理形成概念

　　如伴性遗传教学，由于性染色体是染色体的下位概念，所以伴性遗传也符合一般染色体的遗传规律。减数分裂时等位基因会随着性染色体的分离而分离，符合基因的分离规律；并且和常染色体上的基因一起遵循自由组合规律。一对相对性状的遗传实验3：1的分离比在伴性遗传中仍然出现，但与性别相关，这样通过原有概念对新概念的同化，使学生对概念获得深刻的理解和记忆。

　　2.3 实际应用掌握概念

　　优生优育是遗传的下位概念，遗传病的发病率有规律可循，性状的遗传遵循孟德尔定律。有这样一种情况：父亲多指，母亲正常，生了一个白化病手指正常的孩子，若再生一个孩子患一种病两种病及正常的几率分别是多少？白化病和多指都是单基因遗传病，遗传遵循自由组合定律，利用分离定律解题可推断父亲基因型为AaBb，母亲为aaBb，设后代患多指几率为P正常为p患白化病几率为Q正常为q，则患两种病的几率是PQ=1/2×1/4=1/8，正常的几率是pq=1/2×3/4=3/8，后代患一种病的几率： P＋Q－2PQ=p＋q－2pq=Pq＋pQ=1－PQ－pq =1/2。通过应用遗传定律来指导优生工作，把学到的概念在实践中加以运用，引用实例说明概念的外延和内涵，解决实际问题，这是掌握概念的目的，也是帮助学生从概括到具体，从一般到个别的过程。

　　3. 并列结合学习模式教学

　　要学习的新概念与原有概念并无上下位关系，但横向上同其它的概念相互作用有一定联系，或都是某一概念的下位概念，它们存在于共同的知识体系中。在完成一定知识的教学后，可以使用求同和求异方法对相邻相对并列的概念进行归纳整理，根据它们的相互关系组合成概念体系。

　　3.1 概念图构建概念体系

　　概念图能较好地展示概念之间的逻辑关系，能让概念之间隐性的关系显性化，用概念图来构建知识网络，能更好地组织和呈现教学内容，使学生更容易理解各概念之间的关系及其在知识体系中所处地位。

　　如遗传的教学涉及到很多概念，有些概念并列存在，有些概念属上下位关系。概念很多，关系错综复杂，学生不容易理清前后知识点的联系。引导学生从染色质的成分出发，将蛋白质DNA的基本单位、基因的复制转录翻译及变异相联系；从染色体的分类出发，将常染色体性染色体、伴性遗传遗传定律、同源非同源、染色体组等相联系，构建知识网络。它们的关系可以用概念图表示如下：

　　概念图既可以概括一节课的内容，又可以概括一章或几章的内容，范围大小视需要而定，引导学生自己画图找概念间的联系，有助于理清思路，理解概念在知识体系中的位置和作用，提高学习的效率。

　　3.2 维恩图彰显概念关系

　　如激素的教学。酶和激素都是生物体内的调节物质，是两个并列概念，在本质属性上都与蛋白质有关。酶大部分是蛋白质少数是RNA，激素有蛋白质类和固醇类的，蛋白质除了这两种，还有载体蛋白、糖蛋白等其它物质。其中酶是已知概念，激素是新概念，它们的共同特点是本质上都有部分是蛋白质，都参与生命活动的调节，激素是微量高效的物质，教学时只要抓住这些进行概念同化就能掌握激素的概念。蛋白质、酶和激素三个概念的内涵有交叉之处，可以用维恩图表示它们之间的关系。画图的过程是一个考察概念内涵的过程，不清晰的话圆圈的位置和大小都容易出错。

　　3.3循环图突出概念联系

　　如光合作用的教学。光反应和暗反应是光合作用概念的下位概念，它们构成了光合作用的两阶段，并且都包含了物质和能量两方面的变化。光反应将水分解成氢和氧，将光能转化为活跃的化学能；暗反应将CO2固定成C3再还原成糖，其中C3需在光反应产生的ATP和氢的作用下被还原，并将活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能，还为光反应提供ADP等物质。光反应和暗反应同时存在，在物质上互相依存，在能量上具有一定的连续性。光合作用的整个过程用循环图表示更清晰，学生容易掌握各种原子的转移途径，了解光反应和暗反应之间密不可分的“友情”，从而理解为什么在无光条件下暗反应也不进行，明确概念间的联系。

　　3.4 模式图实现概念深化

　　如减数分裂和有丝分裂都是细胞增殖的下位概念，两者属并列关系。其中有丝分裂是已知概念，减数分裂是新概念，它们的共同特点是在细胞分裂过程中染色体复制后平均分配到子代细胞，并且减数第二次分裂和有丝分裂基本特征相同，都发生着丝点分裂姐妹染色单体的分离，这些变化都微观抽象。学习减数分裂首先要回顾有丝分裂，从已有概念出发，将复习和讲授结合起来，去认识和理解新概念减数分裂，从而达到概念同化。过程学习利用模式图，可以将抽象事物具体化，使学生容易了解染色体的行为特征，特别是分裂过程中是否发生同源染色体的联会和分离，总结出染色体数目减半是减数分裂最重要的变化，是概念的核心，染色体数目的变化与细胞分裂次数和染色体行为密切相关。对于学习过程中出现的同源染色体、非同源染色体、姐妹染色单体等下位概念，学生可通过看图析图来辨别明晰。教师在教学中还要有意识地引导学生分析染色体、DNA和染色单体的数目变化，并把数据转化为坐标曲线图，引导学生由曲线图还原分裂模式图，或由某时期模式图到另一时期模式图。通过析图画图，培养学生的图象思考能力、图图转化和图文转化能力，实现概念的内化和深化。

　　3.5 列表展示概念差异

　　学生很难区分有丝分裂和减数分裂，容易混淆分裂特征，也可列表把两种分裂进行比较，逐项找出异同，这种方法思维清晰，容易记忆，有利于学生理解和掌握减数分裂与有丝分裂的异同点，进而掌握减数分裂的概念，提高学生的学习效率。

　　有丝分裂减数分裂

　　子细胞类型体细胞生殖细胞

　　细胞分裂次数1次2次

　　形成细胞数目2个1个(卵)或4个(精子)

　　同源染色体行为不联会、不分离联会、四分体、分离

　　染色体数目变化2n→2n→4n→2n2n→2n→n→2n→n

　　DNA数目变化2a→4a→2a2a→4a→2a→a

　　特  点染色体复制一次细胞分裂一次，子细胞中染色体不变染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞中的染色体数减半

　　意义保持亲子代细胞遗传性状稳定性对有性生殖生物的遗传和变异有重要作用

　　在概念的教学中，教学方法很多，从现象到概念，从概念到概念，从概念到现象，并且奥苏贝尔提出的这三种同化学习模式是无法断然分开的，它们相互作用相互包含。实际教学中具体采用哪种模式哪种方法，依据新概念和原有概念现象间的关系而定，没有定论，也可几种方法一起使用。其目的只有一个，把概念讲清楚讲透彻，使学生能认识概念、理解概念、应用概念。概念教学的方法多变，能调动学生学习生物学的积极性，使学生更好的同化概念掌握知识。

　　参考文献：

　　1、施良方，学习论[M]，北京，人民教育出版社，1994，220-249。

　　2、徐洪林，生物学中引入概念图策略的研究[C]，北京师范大学，2001。

　　3、张卫红，运用同化论指导生物概念教学[J]，中学生物教学，1999、01 。

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