分析认知结构同化论在生物教学中的应用

　　分析认知结构同化论在生物教学中的应用欢迎来到站，今天本网站为大家提供了认知结构同化论在生物教学中的应用，希望朋友们读后有所收获!奥苏伯尔(D.P.Ausubel)是当代美国著名的认知心理学家，他于1963年提出了认知结构同化论，用以阐明认知结构在学习中的作用。目前，这一理论已为广大教育工熟悉并认同。本文拟就这一理论在中学生物学教学中的应用谈点认识和体会。一、认知结构同化论的基本内容认知结构同化论认为，学生从事新的有意义的学习时，必须有适于新知识学习的原有的认知结构，学生学习就是一个同化和发展自身认知结构的过程。同化的实质是新旧知识的相互作用，它既是新知识习得的心理机制，也是新知识被保持的心理机制。奥苏伯尔根据新知识与认知结构原有知识(观念)的概括和包容水平不同，提出了三个不同的新旧知识相互作用模式。①上位学习。认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念。例如，根据已知的小麦、水稻、玉米等植物的特征，从中概括出单子叶植物的概念的学习。新旧观念相互作用的结果是习得新的上位观念。②下位学习(又称类属学习)。认知结构中原有观念的概括和包容水平高于要学习的新观念。例如，已知单子叶植物的概念，并已知水稻、玉米、小麦是单子叶植物的实例，现在要进行高粱是单子叶植物的新例证的学习。③并列学习。要学习的新观念与原有观念无上位、下位关系，但在横向上有彼此吻合的关系(图1C)。例如，通过呼吸作用与已知的光合作用的关系的比较，知道光合作用与呼吸作用的联系与区别的学习。新、旧知识相互作用的结果是产生一种新的联合的意义。二、认知结构同化论在生物学教学中的应用学生学习生物学的过程，就是一个认知结构的转换与建构的过程，也是认知结构的同化过程。因此，教师必须根据学生原有的认知结构进行教学设计，帮助学生建构良好的认知结构。1.根据原有的认知结构进行教学奥苏伯尔有句名言：如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一的最重要的因素是学习者已经知道了什么。并且指出，要根据学生原有知识进行教学。可以说，这是运用同化理论指导生物学教学的最基本的原则。在教学中，了解学生、选择教学方法、教学模式和教学策略都必 须遵循这一条原则。(1)了解学生原有的认知状况。在上课前，教师要充分了解学生已有的知识情况，尤其是与新知识有密切关系的已有概念和原理掌握的情况，这是教学设计时选择有效的教学策略和方法的依据。同时，由于学生的认知方式、学习风格、个性特征的差异，对同一事物的认识、感受也不会完全相同，这就使学生建构的认知结构具有多样性或特异性。因此，教学设计时还必须充分考虑到学生认知结构的个体差异性，采取灵活多样的教学方法和教学策略，促使学生顺利地实现认知结构的同化学习。在教学中，一般可以通过课前提问、诊断性测试等方式了解学生原有知识状况，也可以通过日常观察、心理问卷调查，了解学生的认知方式和学习风格。(2)注重新旧知识的联系。教学中要善于从已有的知识过渡到新知识，讲清新知识与已有知识的内在联系与区别，以利于学生进行同化学习。首先，在设计引言时，不仅要考虑到能否引发学生的学习兴趣，还要注重新旧知识的衔接，采用温故知新的方法引入。例如，学习呼吸作用时，可以设问，绿色植物通过光合作用把光能转变成贮存在有机物中的化学能，而植物的生命活动无时无刻都离不开能量的供应。那么，有机物中贮存的化学能又是怎样被释放出来，供给植物生命活动的呢?由此引入呼吸作用。这样既总结了所学旧知识又引出新知识，承上启下，易于学生理解光合作用与呼吸作用之间的联系。其次，在教学过程中，要运用对比方法，充分揭示新旧知识的联系与区别，以旧促新，以新带旧，帮助学生掌握和理解知识，例如，高中生物细胞一节中描述了叶绿体与线粒体的结构与功能，但较抽象笼统，而在后继的绿色植物的新陈代谢中则着重讲述了与之相关的光合作用和呼吸作用。在进行教学设计时，可以抓住新旧知识间的密切联系，在前面的学习中让学生重点掌握叶绿体和线粒体中酶和色素的分布和结构特点，而后面学习光合作用和呼吸作用时，先用一定时间复习旧知识，从而使新旧知识两相结合，使学生更易于掌握诸如光合作用中光反应和暗反应以及有氧呼吸的场所等知识，更易于理解结构与功能相适应这一生物学的基本原理。(3)选择建构化教学模式如果说学生的学习就是利用原有的认知结构同化新知识，建构新的认知结构的过程，那么教师的教学就应该遵循认知结构建构化教学模式。这一模式的基本思路是，在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关知识，经过分析、推理等思维过程，使新知识与原有的知识建立联系，进而概括出新的规律性知识并重建新的 认知结构，然后通过运用新规律，进一步检验、巩固新知识，并实现知识的迁移。运用此模式的前提是学生必须具有大量相关的原有知识。另外，知识的内化或认知结构的建构过程是一个复杂的思维活动，只有通过对知识的分析、综合、推理、重组等思维加工过程，才能建立起新旧知识之间的联系，使知识系统化、结构化，进而通过知识的应用实现知识的迁移。比如，学习基因的遗传规律时，一旦学生认知结构中有了有关减数分裂、基因的分离规律等知识，就可以用于同化基因的自由组合规律和伴性遗传等知识，学生再通过运用遗传规律解遗传习题，就可以进一步促进对知识的理解。以下为为您编辑的多媒体在生物教学中的价值，敬请关注!!教学媒体作为一种具有特殊功能的教学手段，越来越受到广大教师的重视。因为它不仅使教学视听化、形声化，而且使课堂的直观性更加突出;更重要的是多媒体活化了教材，所以倍受广大同行的欢迎。课堂教学中多媒体技术的应用到底有哪些价值呢?笔者将从如下几个方面加以阐述。帮助组织教学多媒体技术能使课堂教学达到一个序化工程。讲课伊始使用媒体可以引人入胜;中间穿插媒体能波澜起伏;结尾运用媒体可达到余音不绝的效果。如在讲水分散失一节可以这样来组织教学：课的开始，利用电教媒体进行导入，可巧设导语，暴露关键，给学生播下悬念的种子。教学中先用放像机放一段电视剧《少年特工》里小队员在山顶用塑料袋在树枝上取水的片断，配以导语来问：为什么带叶的树枝会有这种吐水现象?一下子学生的思维发条被拧紧了。课的中间可按学生认识的主线和课堂教学顺序加进枝叶在白天的蒸腾作用演示实验，同时教师可把自己讲、做、写、画的基本功有机地结合起来，给学生一个可接受的立体交叉的信息网，用他们多种感官接受来自各种渠道的外界刺激，强化了记忆。这里需要注意：讲要讲清，不能讲穿了;做要让学生可见又可信;写和画要精练美观。课的结尾用投影仪将蒸腾作用过程及意义打在银屏上，帮助学生巩固所学知识并留下一个美妙的回忆。增进师生感情 古语曰：信其道方能亲其师。课堂教学中多媒体的输入让一些抽象的理论变得可接受，易相信，从而增加了学生对教师所传授知识的可信度。无形之中缩短了师生之间的距离，增加了他们之间的感情。如我在讲授肾单位结构时，将一毛线球用胶带粘在黑板上，再从上面引出二根线头当做是入球小动脉和出球小动脉，最后在毛线球的下方制一囊状结构为肾小囊。这样，讲起课来得心应手，同时也有理有据，形象生动地将复杂的肾单位结构简单化了。一节课下来学生都认为：课让老师讲活了。对老师的敬佩之情，顿时升华，加深了师生间的感情。激活学生的学习兴趣兴趣是学生主动学习、积极思维、勇于探索的内在动力。研究表明：人对某种事物的兴趣愈浓厚，其注意力愈容易高度集中，致使其观察细致，记忆深刻，思维敏捷，想象丰富。现代化的多媒体综合应用作为教学过程中一种新的时尚，以其形、光、声、色等多种功能作用于学生的感官，不仅能吸引学生的注意力，激发其求知欲，而且能调动起他们学习的主动性。例如，在讲木本植物茎的结构时，针对学生掌握其内部显微结构有一定困难，即不容易观察又不便讲解的情况，可采用显微画面投影与板书相结合的方法进行讲解。先用显微投影仪将木本植物茎的横切面显微结构投放在银幕上，然后边讲解边板书。不同的色彩代表不同的构造，使学生的学习兴趣大增，很快就掌握了导管和筛管、木质部与韧皮部、木纤维与韧皮纤维、春材与秋材等概念的区别。这样，充分发挥了学生思维整体的功能，记忆效率也就提高了。突出重点和难点紧紧抓住教材中的重点和难点进行教学，这是课堂教学中最基本的要求。当讲到重点、难点时，若配以多媒体就会吸引学生的注意力，给其留下深刻的印象。如讲种子的萌发、休眠和寿命一节时，要认识到：种子萌发条件是本节的重点。可安排种子萌发条件实验让学生增加一下感性认识。方法是：提前一个星期让学生按课本图示的装置进行操作。在讲课时将对比实验带到讲台上，让学生亲自上讲台看一看，哪些种子萌发?哪些种子没有萌发?同时打出种子萌发情况的投影片，以弥补有的学生没有看到实验结果的不足。通过实验与投影这些媒体使学生看到感性材料的表象，最终得出正确的理性结论。这样，既符合初中学生的思维特点，又使本节的重点内容突出，有利于学生理解和掌握。另外，种子萌发所需要的外界条件是本节课的难点，为了帮助学生突破这一难点，课堂中可安排一个小实验，请学生分别咀嚼萌发和未萌发的绿豆种子，待他们亲自品尝到两者确有不同时，然后及时运用学生已有的知识，边板书边推理，推出种子萌发所需的外界条件。通过视觉、味觉、听觉和思维感官功能，使学生利用所学知识分散了知识难点，化难为易，体现了主体参与教学的原则，从而突破了教学难点。调控教学进程 画面、录像、投影等教学媒体中的变换、切入、特写、定格、递次显示等技术能调节授课时的教学进度，或放慢速度，或重复讲解，或增删内容。使教学中该强化的内容得到了强化，该淡化的得到了及时的淡化，缩短了信息传递的距离，有效地调控了教学进程。如在讲高中生物减数分裂与生殖细胞形成一节时，我采用马学老师制作的减数分裂活动演示器(制做方法及使用说明见《生物学教学》1997年第3期)将减数分裂的每一分裂时期做一定格处理，让学生看清每一时期染色体及染色单体的数量变化，及DNA的变化，然后用投影仪打出其量变过程的函数图像，给学生一个完整的、序化的知识链，大大提高了学生理解知识、掌握知识的效率。提高教学效果在课堂上学生对教学信息的接受主要通过两种渠道：一是语言听觉器官，二是语言视觉器官。课堂教学时只有保证这两条渠道的畅通，才能取得良好的教学效果。单靠一种听觉或视觉渠道，势必影响和削弱这种效果。只有各种媒体的使用才可增加课堂内容的生动性、形象性和准确性，也就突出了整个课堂教学的高效性。特别是做一些学生实验或演示实验时，往往有的实验做而不灵;也有的灵而不显。这就需要我们合理配置电教媒体，发挥其优势，以弥补实验的不足。如讲血液一节时，在演示实验中观察血液中加入抗凝剂后的分层情况时，需要较长时间(一般几小时)才能出现结果，即使出现结果，也往往不明显。为了配合学生对现象的观察，在进行完一番实验操作后，可用放像机将最后的结果和现象放给学生看。这样不仅节约了课堂教学时间，而且结果也非常明显。学生一看便认出：哪一层是血桨?哪一层是血细胞?各部分的比例大约是多少?同时，放大的图像也便于教师的讲解。真是千言万言讲不清，一用媒体就分明。综上所述，采用多媒体辅助教学给当今的教学体制注入了生机和活力。因为它的魅力在于：方便教师教，也帮助了学生的学。真可谓是价值连城。以上就是我们为您准备的多媒体在生物教学中的价值，更多内容请点击。(4)设计先行组织者先行组织者是奥苏伯尔提出并倡导的一种教学策略。其核心是，在课堂教学中讲授新知识之前，首先为学生设计一个能把握所授知识的本质，对新知识具有引导性、起同化作用的知识结构组织者，并将其内化为学生的认知结构。因为组织者必须在正式教授新知识之前呈现给学生，因此称为先行组织者。其实，设计先行组织者，就是对学生原有的认知结构的提炼概括、拓宽引伸。例如，在根吸收矿质元素过 程的教学中，通过分析植物细胞膜的结构以及相关的物理、化学知识(学生已有的)，引导学生得出如下先行组织者(学生原有)认知结构：(1)植物细胞具有呼吸作用;(2)植物细胞膜带有电荷，能吸附带相反电荷的离子;(3)植物细胞膜上有运输离子的载体，能将离子进行跨膜运输等。一旦学生建立起这一先行组织者，教学过程即可按上述(图2)的认知结构建构化教学模式展开。2.建构良好的认知结构所谓认知结构，就是学生头脑中内化的知识的组织，也就是学生头脑里内化了的知识结构。衡量学生学习质量的重要标志就在于学生头脑中是否建立了良好的认知结构，即学生到底掌握了多少知识，这些知识是否构成了良好的组织结构。因此，生物学教学的重要目标之一就是帮助学生建立良好的认知结构。那么，如何才能帮助学生建立良好的认知结构呢?(1)重视知识结构与认知结构的匹配学生良好的认知结构的建立，取决于教学中是否能为学生呈示良好的知识结构。因此，生物学教学必须重视知识结构和认知结构的匹配。教学中要注意以下两点：第一，坚持按知识结构进行教学的原则。进行知识结构教学，是指教师在教学中，通过分析教科书，找出知识之间的联系和内在规律，把各章节的中心内容及与之有联系的知识串联起来，按单元或章节的知识结构进行教学设计、组织教材、板书提纲，使学生能提纲挈领地掌握学习内容，这样，有利于学生掌握基本概念和原理，也有利于发展学生的智力。第二，科学地设计知识结构网络。要根据各单元知识的内在联系，首先确定核心知识点(最基本的概念和原理)，在课堂教学中，时时都要围绕这个核心知识点，通过知识的纵横联系，建立知识结构网络，学生只有通过这种知识结构网络的学习与内化，才可能构建高层次的认知结构。(2)建构良好的认知结构的原则奥苏伯尔认为，新旧知识相互作用，必须遵循渐进分化和综合贯通原则，才能促进知识的组织，从而促进良好的认知结构的建构。①渐进分化，建立深层次的认知结构。奥苏伯尔指出：个人在一特殊学科的教学内容的组织是由其头脑中的一个层级构成的。而在这个层级结构中，最概括的概念占据了结构的顶端位置，它们下面是较低概括水平的概念，比较高度分化的从属概念和具体材料。可见，渐进分化指认知结构上位、下位知识之间或一般与个别知识之间的组织。生物学教学中必须按照这一原则呈示教材，才能促使学生的认知结构由浅层向深层转化。比如，在讲述新陈代谢时，先讲新陈代 谢的一般概念，包括同化作用和异化作用;新陈代谢的工具酶;新陈代谢与ATP等。再讲植物的新陈代谢(水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用)和动物的新陈代谢(物质代谢、能量代谢)等。这样渐进分化，使学生对新陈代谢的概念的认知不断深化。②综合贯通，建立整体化的认知结构。综合贯通是指相互并列的知识之间的横向组织，如概念与概念之间、原理与原理之间乃至章节之间的横向联系，亦即对知识的融会贯通。因此，综合贯通一般出现在上位学习和并列学习中。在生物学教学特别是复习教学中，要通过抓住知识的中心与要领，统揽全局，打破知识的章节界限和原来的知识结构，对所学的知识以新的方式重新组合，重建新的知识结构网络。比如，在复习减数分裂、DNA和基因等内容时，按照染色体DNA基因这条主线，将相关的遗传、变异等知识与这条线串起来，就形成了复杂的有关遗传与变异的知识结构网络。通过这样的重新组合、综合贯通，使知识网络化、系统化、整体化，有利于学生建立整体化的高层次的认知结构，从而进一步发展了学生的智能。小编为您准备的认知结构同化论在生物教学中的应用，希望可以帮到您!