高中生物学“知识系统”的构建策略

    施赛男

    

    

    

    [摘???要]生物学概念是组成生物学知识的“细胞”。对生物学知识的分类，事实上就是对概念的剖析过程。将高中生物学知识划分为静态类知识和动态类知识，并结合高中生物教材中的典型概念例证予以分析和归纳。

    [关键词]高中生物学?;知识系统?;构建策略

    [中图分类号]????G633.91??????[文献标识码]????A????????[文章编号]????1674-6058（2019）35-0081-02

    一、高中生物学知识类型的划分

    高中生物学知识可分为静态类知识和动态类知识两种。如蛋白质、核酸、糖类、细胞膜、细胞器、细胞核等具有明显的结构性的知识统称为静态类知识;如物质跨膜运输、光合作用、细胞呼吸、细胞分裂、细胞分化、细胞衰老等具有明显的过程性的知识统称为动态类知识。

    二、高中生物学知识系统的模型构建

    高中生物学知识系统模型的建立，实质上就是对概念内涵的全面解构与建构的过程。知识的解构注重对关键概念的内涵与外延进行深入剖析，而知识的建构则是将子概念纳入概念体系中。

    1.静态类知识模型

    （1）解构

    ①来源或存在部位：阐明研究对象的合成场所或主要的存在场所;②组成成分或单位：阐明研究对象的基本组成（元素组成或基本单位或单体）;③结构：阐明研究对象的化学结构、平面结构或空间结构;④功能：阐明研究对象的生理作用;⑤发展变化（作用范围或机理）：阐明研究对象行使功能的范畴或作用机制，包括物质、能量和信息的变化过程。

    （2）建构

    ①梳理上位概念：确定囊括或包含研究对象的重要静态概念;②梳理下位概念：确定研究对象所囊括或包含的重要静态概念;③构建概念图：确定研究对象在概念体系中的位置，突出其在概念体系中的重要“结点”作用。

    [例1]解构静态类知识“有机物”（如表1所示）。

    对静态类知识“糖类”进行建构，可形成如图1所示的概念图。

    2.动态类知识模型

    （1）解构

    ①对象：阐明该知识的发生对象，解决事件的目标性问题;②时期：阐明该知识发生的具体时间;③场所：阐明该知识发生的具体位置或部位在哪里;④条件：阐明该知识发生所具备的前提条件有哪些;⑤发展变化：阐明该知识的起因、过程和结果。

    （2）建构：步骤同“静态类知识模型”。

    [例2]解构动态类知识“可遗传变异”（如表2所示）。

    建构“可遗传变异”，可形成如图2所示的概念图。

    三、高中生物学知识系统模型的应用

    [例1]同源染色体是学习减数分裂和遗传规律的基本概念，请尝试利用构建知识系统模型的方法剖析“同源染色体”这一概念的考查方式。

    应用知识系统模型的解构方法，可归结出如下考点：

    考点一：同源染色体的来源及存在部位。

    同源染色体中的“同源”，有两种理解：（1）自然情况下，对于二倍体生物而言是指在受精作用过程中由于父母双方各提供一个染色体组，因此在受精卵中就具有一个来自父方、一个来自母方的同源染色体。（2）人为情况下，例如单倍体生物通过自然或秋水仙素诱导染色体加倍后，得到的两条大小形态一样且具有联会能力的染色体也称为同源染色体。

    考点二：同源染色体的组成及形态大小。

    以二倍体的生物为例，同源染色体的组成及形态大小略有差异：（1）对常染色体来说，形态、结构、遗传组成基本相同。（2）对性染色体来说，其大小与形态却往往不相同。

    考点三：同源染色体的功能及行为变化。

    以二倍体生物为例，在有丝分裂中，有同源染色体存在，但无联会等特殊行为。同源染色体的功能及行为变化主要发生于减数分裂过程中：（1）减Ⅰ四分体时期，在一对同源染色体的两个非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换，彼此交换的是等位基因或相同基因，属于基因重组。（2）减Ⅰ中期，同源染色体成对排列在赤道板的位置。（3）减Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，产生的次级精母细胞（或次级卵母细胞、第一极体）中不存在同源染色体（以二倍体生物为例）。

    考点四：同源染色体与相关概念的联系。

    同源染色体与等位基因、联会、四分体、染色体组等概念间的联系：对二倍体生物来说，减数分裂过程中发生联会的一对染色体，即同源染色體;联会的一对同源染色体即一个四分体;等位基因位于同源染色体上;在一个染色体组中不会含有同源染色体。

    [例2]图3是部分人体生命活动调节的途径示意图，其中大写字母表示细胞或器官，数字表示的是激素。请根据示意图回答以下几个问题：

    （1）图中大写字母A表示的器官是______;A对C、D、E的调节方式是______，其结构的基础是______。

    （2）①代表_____激素，它是由______释放的，该激素能特异性作用于B细胞的原因是???????????????。

    （3）图中具有协同作用关系的激素有

    （填序号）。

    （4）由示意图可知，⑦的分泌调节要经过A→F→甲状腺几个等级，这种激素分泌的调节被称为 调节;当⑦的含量过高时，又能反作用于A与F的分泌活动，这种调节属于 调节。

    简析：从图示相关信息来看，主要涉及的动态类知识分别有血糖调节、体温调节和水盐调节等。针对动态类知识的解构要点可知：其发挥生理效应的场所，也就是A、B、C、D、E、F分别指下丘脑、肾小管和集合管、胰岛B细胞、胰岛A细胞、肾上腺、垂体;其发挥生理效应的对象，也就是①[∽]⑦分别是抗利尿激素、胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素、甲状腺激素;对象发挥生理效应的变化及相互关系为抗利尿激素是由下丘脑分泌，但由垂体释放;A对C、D、E的调节为神经调节，A对B、F的调节为激素调节;肾上腺素与胰高血糖素都能在一定程度上促进血糖浓度提升，属于协同作用关系;同样，甲状腺激素与肾上腺素都能在一定程度上促进代谢的加强，促进产热，也属于协同作用关系。

    综上可知，探讨构建适合学生学习的知识系统，对完善学生知识结构、提升学生基本技能大有裨益。

    （特约编辑????安???平）