内隐学习理论对高中生物教学的启发和应用
由于近几年江苏省高考生物试题难度越来越大,高考对学生的能力要求越来越高,这就要求教师必须在教学中采取多种多样的方法对学生的能力进行提升,同时又不增加学生的学生负担。下面通过笔者对教学中采用内隐学习的相关理论来破解学生能力提升的问题。
1 内隐学习的概念
1967年,美国心理学家A.S.Reber最先提出内隐学习一词,将其定义为一种有别于外显学习的无意识地获得刺激环境中的复杂知识的过程。内隐学习概念的提出提醒了教师,学习这种心理现象远比千百年来习以为常的更为复杂,除了外显的有意识的可以内省监控的形式外,还存在内隐的、无意识的、难以觉察的’形式。在特定条件下,内隐学习甚至优于外显学习,这种现象称为“内隐学习效应”。
2 内隐学习的特点
与传统观念中的学习模式――外显学习相比,内隐学习具有截然不同的特点。
2.1 内隐学习的自动性和无意识性
内隐学习能够自动产生,无需有意识地发现任务操作中的外显规则,也就是说,内隐学习不需要意志的参与,是在不知不觉中进行的。
2.2 内隐学习的抽象性
抽象性指内隐学习可以抽象出事物的本质属性,所获得的知识不依赖于刺激环境的表面特征。
2.3 内隐学习的理解性
所谓理解性就是通过内隐学习获得的知识能够在一定程度上被意识到。当思维系统对知识信息进行加工时,内隐知识作为一种理解了的观念、意向留存在大脑中。另外,有研究表明,内隐知识可以转化为外显知识。
2.4 内隐学习的抗干扰性
内隐学习与外显学习的根本不同在于它较少受到各种因素的影响。具体表现在:它不受机能障碍和机能失调的影响,不受年龄和智商的影响,个体和群体差异性小。另外,内隐学习还具有大容量性。许多实验都证明,通过内隐学习所获得的知识比外显知识的记忆时间保持得更长,在一定条件下内隐学习效果明显优于外显学习。这些特点正是内隐学习引人注目之处。
3 内隐学习在高中生物教学中的运用
3.1 生物科学史教学中的内隐学习
近几年江苏高考题中涉及到了一些科学思维方法,这就要求教师在教学中强调对学生能力的培养,其核心就是思维能力的培养。新课标指出,要重视科学本质,重视理解科学研究过程,学习科学研究方法。在生物科学史中,不仅记载着生物科学知识的形成的过程,而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法,体现着科学家尊重事实,服从真理和实事求是的科学态度。因此,在高中生物教学中,教师必须注重科学史学习,要充分挖掘教材内在因素,从学生的认知水平出发,适当选取或处理相关史料,将其作为教学内容的一个组成部分,融入单元课题的教学之中,让学生了解科学家是怎样发现问题、分析问题、解决问题和提出新问题的,使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟。
如在“DNA是主要的遗传物质”一节中,教师可以通过以下思维过程进行教学:格里菲斯细菌转化实验→S菌中含有转化因子一艾弗里等人实验→DNA纯度未达到100%的疑问→噬菌体侵染细菌实验→DNA是遗传物质→烟草花叶病毒侵染烟草实验→RNA是遗传物质。师生通过讨论,积极引导学生形成自己的推想,通过这样的教学,大大激发学生的创造热情和探究精神,同时也内隐培养了学生大胆质疑,周密的科学思维习惯和科学研究的方法。
3.2 基础学科理论知识中的内隐学习
科学素养教育的第一特点在于其基础性,即使所有学生都具备一种最基本的学识、能力、思想和品质,发展和培养学生科学素养的基础仍然在于掌握科学基础知识。因此,在教学中,教师应依照课标的要求,设计一个按照严密的逻辑思维线索编排起来的知识体系,力求通过激发学生的求知欲和学习主动性进行基础知识教育,通过“师生互动、合作交流”等形式多样的教学方法,让学生理解掌握生物科学知识。
如,在学习“细胞减数分裂”这一节课时(图1),通过外显学习基本知识,激发学生对科学执着追求的意志品质,从而实现基础知识教育和培养学生良好科学品质(对科学的兴趣、情感、意志和作风)相统一的内隐知识和能力。
3.3 实验教学中的内隐学习
3.3.1 内隐前置于实验操作
曾有研究指出,在进行实验教学等复杂学习任务时,应先具备一个隐性知识基础,可能会更好地形成外显知识。这就启发教师,复杂的实验教学最大效果应该以内隐学习为基础进行前置,而对于外显学习则应适当配合于后。因此,在实际教学中,教师应首先让学生在任务情景的操作和接触中先开展内隐学习,如在实验操作之前可以先播放一段动画或实验录像,做一次预实验,或是进行一些表演、一次实验调查等,然后再提出和相关实验有关的问题,让学生带着问题自然引入相关的实验,这样将为外显的后期知识学习打下了坚实并牢固的基础。
3.3.2 内隐形成实验操作技能
新课标对实验操作技能有明确要求,实验操作能调动学生的参与意识,可以有效地激发学生学习的内在动机和培养学生的生物学技能,也是提高学生学习兴趣的一个重要手段。在生物实验教学中,教师可采用开放实验室、课内课外相结合的形式,加强实验操作,让学生多动手,多实践,从操作的角度培养学生的科学技能。另外,教师要严格要求学生在操作过程中科学观察、记录、完成实验报告,通过分析和解释实验中产生的现象或数据,得出符合实际的科学结论,并从大量的实验操作过程中内隐获得实验操作技能。
3.3.3 内隐形成实验创新能力
创新是科学精神的灵魂,是构成科学素养的重要因素。在实验教学中,教师要善于创造“科学研究”的气氛。生物课程标准是要学生“照着说和做”,而教师则应要求学生“接着说和做”,要激励学生大胆按照“提出问题――作出假设――_设计实验――得出结论”的程序开展创新探究学习,也可以通过使验证性实验转变为探究性实验,让学生在学习设计、动手操作、尝试分析中体验“创新研究”的滋味。新课程标准中,要求学生设计实验的内容很多,比如,“设计并制作小生态瓶”,“探究酵母菌的呼吸方式”等,类似这些内容的实验教学,则尽可能多地让学生自己设计实验。在设计时,教师要特别强调方案的独特和新颖地方,如引导学生对实验材料的创新、实验变量的创新、实验操作程序的创新、实验结果分析的创新等,如图2所示,表示在探究植物的根和茎在重力和光的影响下生长情况的实验,通过创新改变实验的变量使学生内隐形成创新能力。尽管在此过程中,学生会遇到很多困难,但经历了这个过程后学生不仅学到了许多生物学实验的方法和内容,一定能内隐形成实验创新探索的能力。
4 学生已有的内隐知识对教学的影响
很多学生在进入课堂学习之前,他们的头脑中已经存在大量的隐性知识,这些知识是学生在其个人生活的环境中通过内隐学习获得的。它们既可能帮助学生理解教师所教授的内容,也可能阻碍其对新知识的理解,也就是说,学生在生活中获得的非科学的观念往往会与新知识发生冲突。例如学生在学习农田中施用的有机肥所起作用时,常常误认为植物的根能直接吸收肥料中的有机物,而事实上植物根是很难直接吸收有机肥的,有机肥在微生物的分解作用下分解成无机物,水和二氧化碳,无机物和水被植物的根直接吸收,二氧化碳则被叶片吸收用于光合作用。
因此在教学过程中,教师应避免一讲到底的“满堂灌”习惯,把教学过程变成师生双方及学生之间真诚的自由对话过程,让学生表达自己对知识或对教师所提出问题的理解。在这种互动与讨论中,将每个学生头脑中已有的内隐知识充分地“显现”出来,为自己、为他人所认识,并在此基础上,由教师和其他同学对其进行修正、批判或利用,由于这种做法让学生经历了思想上的冲突和震撼,可以促使其原有的错误内隐知识迅速而又牢固地得到纠正。
以上为笔者对内隐学习理论在高中生物教学中的简单探索,也许还有许多知识没有揭示出来,相信随着研究手段的不断改进和研究方法的不断创新,广大一线教师的不断补充和完善,对内隐学习的认识会更加透彻和深入。
