孫立祥

摘要固著觀念是指學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中已有的對某特定新知識起固定作用的觀念，它是同化學(xué)習(xí)發(fā)生的前提與保障。研究學(xué)生生物學(xué)新知識相關(guān)的固著觀念，是生物教學(xué)的客觀要求。以“細胞生活的環(huán)境”的教學(xué)內(nèi)容為例，通過對學(xué)生相關(guān)固著觀念的特點及其與新知識的包容關(guān)系等研究，提出找準、激活固著觀念以促進學(xué)生同化學(xué)習(xí)的一些策略。

關(guān)鍵詞認知結(jié)構(gòu)固著觀念同化學(xué)習(xí)生物學(xué)教學(xué)

中圖分類號G633.91文獻標識碼B

“細胞生活的環(huán)境”是普通高中生物課程標準實驗教科書《生物3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》(必修)第一章“人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)”的第一節(jié)內(nèi)容，包括細胞生活在細胞外液中、細胞外液的成分、細胞外液的滲透壓與酸堿度、內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介等四部分內(nèi)容。這些內(nèi)容是學(xué)生充分理解“穩(wěn)態(tài)及其生理意義”的基礎(chǔ)，對學(xué)好本節(jié)乃至本模塊也具有重要的作用。然而，通過幾年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，由于本節(jié)內(nèi)容中新概念較多，不少知識也較為抽象，特別是其中的許多知識都與學(xué)生已往的知識經(jīng)驗聯(lián)系緊密，因此，學(xué)生頭腦中裝的知識經(jīng)驗如何，如是否豐富全面、清晰有序等將直接影響學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。按奧蘇貝爾的認知同化學(xué)習(xí)理論來分析，學(xué)生頭腦中所裝的這些舊的知識經(jīng)驗其實就是其學(xué)習(xí)和記憶新知識時必要的“固著點”，又稱固著觀念，有了它們，就可以有效地同化新知識，更好地學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。

1認知同化學(xué)習(xí)理論簡介

奧蘇貝爾認為，學(xué)生有意義學(xué)習(xí)離不開其原有的認知結(jié)構(gòu)，所謂認知結(jié)構(gòu)就是指學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的知識的數(shù)量、清晰度和組織結(jié)構(gòu)，它是由學(xué)生眼下能回想出來的事實、概念、命題及理論等構(gòu)成的。這些事實、概念、命題及理論等統(tǒng)稱為“觀念”。他認為學(xué)習(xí)就是在這些觀念的作用下，使新學(xué)習(xí)的材料(新觀念)本身達到有效的內(nèi)在聯(lián)系，同時還要與原有的認知結(jié)構(gòu)中相關(guān)的觀念關(guān)聯(lián)起來并發(fā)生作用，于是新材料在學(xué)習(xí)者頭腦中便有了真正的意義，即學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)材料有了理解，這樣有意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。奧蘇貝爾把學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中已有的對某特定學(xué)習(xí)材料起固定作用的觀念稱為固著觀念，把這種促成新知識內(nèi)部及新舊知識之間相互聯(lián)系的作用稱為同化作用，把這樣的有意義學(xué)習(xí)稱為同化學(xué)習(xí)。由此看來，教師認真研究學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中與新知識相關(guān)的固著觀念并使其發(fā)揮最大的同化作用是生物教學(xué)的客觀要求。

2分析同化學(xué)習(xí)發(fā)生的條件，探究適合“細胞生活的環(huán)境”的教學(xué)策略

2.1找準固著觀念是同化學(xué)習(xí)的有效發(fā)生的前提

學(xué)生不是空著腦袋走進學(xué)習(xí)情境的，在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，其認知結(jié)構(gòu)中或多或少裝了一些固著觀念，這些固著觀念既可能是源于生活的實踐經(jīng)驗，又可能是來自書本的理論知識；既可能是科學(xué)知識，又可能是前科學(xué)知識；既可能是本門學(xué)科的基礎(chǔ)知識，又可能是其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)知識；既可能是陳述性知識，又可能是程序性知識，還可能是策略性知識……只要是與本節(jié)新知識有關(guān)聯(lián)且可用于固著新知識的原有觀念都是固著觀念。如在本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，學(xué)生初中學(xué)過的“血液的組成、草履蟲的培養(yǎng)液”等知識就是學(xué)習(xí)“細胞生活環(huán)境”的固著觀念，再如“溶液的濃度或滲透壓概念以及滲透原理”就是學(xué)生理解“細胞外液滲透壓”的固著觀念，甚至學(xué)生日常生活中“喝水解渴現(xiàn)象”或“手腳磨出水泡的情境與感受”等都可以成為其理解細胞外液內(nèi)涵的固著觀念。

然而，在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中的觀念不僅很多，而且往往很雜，有的觀念能成為固著本節(jié)新知識的固著觀念，而有的則不能。對于相關(guān)的固著觀念往往也帶有個體差異，有的學(xué)生有，而有的則沒有，有的固著觀念為學(xué)生所共有，而有的則為部分學(xué)生所具有。就是共有的固著觀念也可能存在清晰程度的差異，即有的內(nèi)容豐富、記憶深刻、表征恰當、結(jié)構(gòu)完善，所以穩(wěn)定性強，同化作用大，而有的則恰好相反……所有這些客觀的差異性都決定了教師在進行本節(jié)課的教學(xué)時，應(yīng)該對學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)有較為清楚的了解，尤其是對其固著觀念更要能作出科學(xué)而合理的預(yù)測與推斷。即教師把握其清晰度，了解其差異性以及掌握它與新材料耦聯(lián)對應(yīng)關(guān)系等。只有這樣，教師才能更好地找準新材料學(xué)習(xí)的固著觀念。有了固著觀念，才能對新知識進行固著與同化，也就是說同化學(xué)習(xí)的發(fā)生才有可能。

筆者在挖掘本節(jié)教材內(nèi)涵及研究學(xué)生認知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對新材料進行了梳理與分析，找出了它們與相關(guān)固著觀念的應(yīng)然的對應(yīng)關(guān)系，如表，1所示。

2.2激活固著觀念是同化學(xué)習(xí)有效發(fā)生的保障

那么表1中所列出的與本節(jié)課學(xué)習(xí)相關(guān)的固著觀念在學(xué)生的頭腦中存在的狀況究竟如何?經(jīng)過廣泛的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)主要存在如下幾方面的情況。

2.2.1變化性

即學(xué)生的固著觀念具有很大的波動性、不穩(wěn)定性及不整齊性。一方面因其帶有個體差異而在學(xué)生的整體中呈橫向變化，即不同的學(xué)生所具有的對應(yīng)于某特定新材料的固著觀念往往是不同的。另一方面，它又有可能隨著條件的改變而有所變化：或因時間的延長、記憶的衰退或其他條件的弱化甚至缺少而變得模糊；或因有關(guān)條件的加強如相同類知識的不斷學(xué)習(xí)等而變得越來越清晰、穩(wěn)定等。也就是說，它同時具有縱向變化性。例如，在學(xué)習(xí)本節(jié)“內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介”這塊內(nèi)容時，所用到的主要固著觀念其實就是初中學(xué)過的“循環(huán)、呼吸、消化、排泄等系統(tǒng)”的知識或相關(guān)圖解。調(diào)查表明，這些知識的掌握情況存在著明顯的個體差異，有的因十分清楚故同化作用良好，而有的卻因記憶模糊而基本失去同化作用；有的因及時復(fù)習(xí)而得到強化，有的因長期沒有復(fù)習(xí)而逐漸消退。所以不同的學(xué)生頭腦中這一固著觀念不僅是不同的，而且也是變化的。

針對學(xué)生固著觀念的變化性特點，教師的教學(xué)策略是：把握學(xué)生固著觀念變化的各種可能性以及發(fā)展變化的趨勢，以變化的眼光在具有變化性的學(xué)生整體中尋找與利用不斷變化的固著觀念，服務(wù)于教學(xué)，以促進學(xué)生同化學(xué)習(xí)。

2.2.2不完善性

即學(xué)生有關(guān)本節(jié)知識的固著觀念明顯具有不完善的特點，包括內(nèi)容不具體、不充實，甚至有的不科學(xué)，表征不恰當，結(jié)構(gòu)不合理等。

針對學(xué)生固著觀念不完善的特點，教師的教學(xué)策略是：充分挖掘教材內(nèi)涵，理清各知識點及其相互關(guān)系，同時還要分析、研究學(xué)生頭腦中可能有的與這些知識點相關(guān)的固著觀念存在狀況，并找出新舊聯(lián)系。針對不完善的固著觀念，教師應(yīng)采取相關(guān)策略，如通過鞏固、補充、糾正、重組、濃縮、序化、再造等加工方法，使其變得內(nèi)容充實具體、表征恰當有序、結(jié)構(gòu)完善穩(wěn)定等，因而大大提高固著觀念對新材料的接納、吸收與合并的功能。其實這就是一個對固著觀念強化與激活的過程。

如在“細胞外液的滲透壓與酸堿度”的教學(xué)中，為了使學(xué)生更好地理解“細胞外液的滲透壓、pH及體溫等理化特性及維持機理”等知識，教師可將學(xué)生頭腦

中相關(guān)的較為模糊不清或雜亂無章的固著觀念進行加工整理使之序化后形成如下的知識系列：①溶液的濃度及滲透壓概念；②滲透吸水及其原理；③等滲溶液及生理鹽水；④水中毒及口渴現(xiàn)象；⑤HCOf、HP04M₄^2-一分別與H⁺、OH_發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式；⑥體溫的變化與產(chǎn)熱、放熱的關(guān)系；⑦人在寒冷或炎熱環(huán)境下的生理反應(yīng)與感受等。通過這樣加工之后，這些固著觀念便更加清晰穩(wěn)定了，當然其同化新知識的功能也便加強了。

此外，固著觀念與新材料之間還存在著內(nèi)涵上的遠近關(guān)系及因二者區(qū)別程度、獨立程度的不同而具有的混淆程度的差異等。這些特點決定了這些固著觀念可被利用的程度。如距離越近、混淆程度越小的固著觀念其同化新知識的作用便越強，因而同化學(xué)習(xí)的效果也就越好，可利用程度也就越大?；煜潭冗^大，距離過遠以至于對新知識不能起到固著作用的觀念便不能稱為固著觀念了。由此看來，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中固著觀念的可利用程度及其與新材料的混淆程度而合理地選用相應(yīng)的固著觀念。

當然，作為某一新材料的固著觀念往往不止一個，但其中總會有一個或幾個起主要作用，事實上同化學(xué)習(xí)往往就是在以主要固著觀念為主，其他次要觀念為輔的共同作用中發(fā)生的。教師在研究與利用固著觀念時，應(yīng)把握主因律與合因律，即抓住重點，兼顧其他，以服務(wù)于教學(xué)。2，3研究固著觀念與新材料的包容關(guān)系，使同化學(xué)習(xí)按三種模式發(fā)生

固著觀念只有與相關(guān)學(xué)習(xí)材料關(guān)聯(lián)起來并發(fā)生作用后，同化學(xué)習(xí)才有可能發(fā)生。因此，弄清二者關(guān)系至關(guān)重要。從包容的情況來看，有這樣的三種關(guān)系，即下位關(guān)系、上位關(guān)系、組合關(guān)系。與之對應(yīng)的同化學(xué)習(xí)有三種，即下位學(xué)習(xí)，上位學(xué)習(xí)與組合學(xué)習(xí)。它們并稱為同化學(xué)習(xí)的三種模式。

2.3.1下位關(guān)系與下位學(xué)習(xí)

當學(xué)習(xí)者認知結(jié)構(gòu)中的固著觀念在概括與包攝水平上高于新學(xué)習(xí)的知識時，固著觀念與新材料構(gòu)成下位關(guān)系，這樣的固著觀念被稱為上位的固著觀念，相應(yīng)的學(xué)習(xí)稱為下位學(xué)習(xí)。這是一種由一般到特殊，由抽象到具體的演繹學(xué)習(xí)模式。如學(xué)生頭腦中已有的“溶液的濃度及滲透壓概念以及細胞滲透吸水及其原理”等知識就是其理解與學(xué)習(xí)“細胞外液的滲透壓”的上位固著觀念。學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中正因為有了“溶液的濃度及滲透壓概念以及細胞滲透吸水及其原理”這～原有觀念，才會與新知識“細胞外液的滲透壓”關(guān)聯(lián)起來并發(fā)生作用。具體地說，學(xué)生正因為對普通溶液的滲透壓及滲透原理等概念有了清楚的記憶與理解，才會對“細胞外液的滲透壓”作出科學(xué)而合理的分析，即“細胞外液”其實與“普通溶液”一樣其滲透壓決定于溶液中溶質(zhì)微粒密度的高低。于是“普通溶液的滲透壓”便同化了“細胞外液的滲透壓”，從而使后者有了新的意義，于是同化學(xué)習(xí)便發(fā)生了。

2.3.2上位關(guān)系與上位學(xué)習(xí)

當學(xué)習(xí)者認知結(jié)構(gòu)中已有的固著觀念在包攝水平上低于新學(xué)習(xí)的知識時，新舊知識構(gòu)成上位關(guān)系，這樣的學(xué)習(xí)稱為上位學(xué)習(xí)。如學(xué)生在學(xué)習(xí)“細胞外液的成分”知識時，往往是基于其本節(jié)剛剛學(xué)習(xí)的“血漿的成分”知識，并以此為下位固著觀念去同化“細胞外液的成分”，從而使學(xué)生形成新的更加全面的意義。

2.3.3組合關(guān)系與組合學(xué)習(xí)

新學(xué)知識與認知結(jié)構(gòu)中的固著觀念之間既不產(chǎn)生上位聯(lián)系，又不能產(chǎn)生下位聯(lián)系，而有可能產(chǎn)生聯(lián)合意義。這樣的關(guān)系為組合關(guān)系，這樣的學(xué)習(xí)為組合學(xué)習(xí)。如以“原始生命或草履蟲生活的環(huán)境”為固著觀念對“體內(nèi)細胞生活在細胞外液中”進行同化學(xué)習(xí)即為此類學(xué)習(xí)。再如學(xué)生初中時“利用繪圖法學(xué)習(xí)四大系統(tǒng)的學(xué)習(xí)策略”就可以成為其學(xué)習(xí)“內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境之間物質(zhì)交換的媒介”的學(xué)習(xí)策略。即在學(xué)習(xí)策略的選擇與應(yīng)用上，前者可以作為固著觀念同化后者。

在生物教學(xué)中，教師要充分研究同化學(xué)習(xí)的三種模式，目的就是為了更好地把握新知識被同化的規(guī)律，以促進學(xué)生同化學(xué)習(xí)。這便要求生物教師不僅要能清楚地掌握初、高中生物學(xué)知識體系框架，弄清各知識類別及相互關(guān)系，根據(jù)不同類別的知識選擇不同的同化模式，而且還要能對教材知識順序作更為合理地調(diào)整，使之與學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)的層次達到一致。即：使教材的知識體系及邏輯聯(lián)系與學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)中的觀念體系及邏輯聯(lián)系相耦合。更重要的是要能找準固著觀念，采取策略激活與強化固著觀念，把握每一新教材與固著觀念的客觀對應(yīng)關(guān)系及包容關(guān)系等。只有這樣，才能促使學(xué)生更為有效，更為順利地進行生物知識的同化學(xué)習(xí)。