文/廣州市南海中學(xué) 謝虎成

貴州銅仁市民族中學(xué) 陶明鳳

例談培養(yǎng)學(xué)生遷移能力的途徑和方法

文/廣州市南海中學(xué) 謝虎成

貴州銅仁市民族中學(xué) 陶明鳳

遷移是指一種學(xué)習(xí)對另一種學(xué)習(xí)的影響，是將所學(xué)的知識(shí)和技能應(yīng)用于新情境中同化新知識(shí)或解決新問題的過程。遷移能力不僅與理性思維、批判質(zhì)疑、問題解決等核心素養(yǎng)密切相關(guān)，而且因其具有可測量性而備受高考命題者青睞。

一、優(yōu)化認(rèn)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(fā)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(huán)境中培養(yǎng)，定期檢查萌發(fā)種子（含幼苗）的脂肪含量和干重，結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11d時(shí)減少了90%，干重變化如圖1所示。

圖1種子萌發(fā)干重變化

回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)過程中，導(dǎo)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(xué)生根據(jù)以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)J(rèn)“種子萌發(fā)時(shí)只進(jìn)行呼吸作用消耗有機(jī)物”，題中實(shí)驗(yàn)結(jié)果又證實(shí)“脂肪含量逐漸減少”，但圖示中種子干重偏偏有一個(gè)顯著增加的過程，這種突如其來的矛盾使學(xué)生無所適從，用僅有的知識(shí)解釋這種“矛盾”現(xiàn)象，需要將回憶、聯(lián)想、想象、推理、論證等思維活動(dòng)優(yōu)化組合，形成良好的認(rèn)知策略。遷移起始于對細(xì)胞呼吸知識(shí)的回憶：

細(xì)胞呼吸以小分子有機(jī)物作為底物，種子萌發(fā)時(shí)應(yīng)該先有一個(gè)大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物的過程，可見“脂肪含量逐漸減少”并不是直接分解成無機(jī)物，而是分解成了小分子有機(jī)物。這個(gè)過程是如何進(jìn)行的？這個(gè)過程中有機(jī)物的總量會(huì)發(fā)生怎樣的變化？依靠現(xiàn)有的知識(shí)無法找到答案，需要聯(lián)想蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。

知識(shí)原型：n氨基酸→多肽+（n-1）水

逆向推理：蛋白質(zhì)（多肽）+水→氨基酸

知識(shí)遷移：脂肪+水→甘油+脂肪酸（與題目的信息關(guān)聯(lián)）

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

二、優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)，促進(jìn)遷移

認(rèn)知結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成，一是通過學(xué)習(xí)所獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)（觀念），二是對這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的組織。學(xué)生已有的觀念概括程度越高、包容性越強(qiáng)，在新情境中遷移就越好。就本題而言，學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)時(shí)，沒有把其中葡萄糖、氨基酸概括成“小分子有機(jī)物”，也沒有把“小分子有機(jī)物、大分子有機(jī)物”與“有機(jī)物、干重”等名詞概念建立關(guān)聯(lián)，這種碎片化的知識(shí)難以引起遷移的發(fā)生。所以教學(xué)中要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的總結(jié)與歸納，完善概念體系，優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

三、豐富認(rèn)知情境，促進(jìn)遷移

建構(gòu)主義認(rèn)為，任何知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的獲得和應(yīng)用都和一定的情境有密切的關(guān)系。這提示我們在教學(xué)中要還原知識(shí)產(chǎn)生的背景，豐富認(rèn)知情境，理論聯(lián)系實(shí)際，促進(jìn)遷移發(fā)生。講授“細(xì)胞呼吸和光合作用”時(shí)應(yīng)該利用科學(xué)史，讓學(xué)生參與猜想、推理、論證、實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)過程和科學(xué)方法，讓知識(shí)“從實(shí)踐中來”；學(xué)完之后要運(yùn)用這些知識(shí)分析實(shí)際問題，讓知識(shí)“到實(shí)踐中去”。種子萌發(fā)初期細(xì)胞含水少，并不具備大規(guī)模細(xì)胞呼吸的條件，所以要先大量吸水、同時(shí)大分子有機(jī)物大量水解生成小分子有機(jī)物，細(xì)胞變得“活躍”起來；有了這些準(zhǔn)備，呼吸作用才能迅速增強(qiáng)，為細(xì)胞分裂與分化提供大量能量；當(dāng)真葉長成（或子葉出土）后，光合作用開始進(jìn)行，光合作用強(qiáng)度超過呼吸作用時(shí)，有機(jī)物的總量才開始增加。這種真實(shí)的問題能夠幫助學(xué)生“活化”所學(xué)的知識(shí)，使知識(shí)更容易遷移到類似的現(xiàn)實(shí)問題情境之中。

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

責(zé)任編輯 黃博彥