淺議新高考改革生物選修教材中知識點整合

周小平 劉盾 袁蕾

【摘要】高中生物知識點是零散的、繁多的，為了牢固掌握基礎知識和主干知識，教師要引導學生將知識進行整合，通過串聯的方式來梳理。新高考改革背景下需要學生內化知識，形成對知識的系統性認識，以便在應用時做到得心應手。通過學生對知識點的整合，學生會積極加工和處理知識，在思考中進行知識的綜合性應用，提高學生的自主探究能力，實現學生生物學科素養的提高。以《PCR技術》為例，探究了新高考改革生物選修教材中知識點的整合，促進學生掌握知識的內在規律。

【關鍵詞】高中生物 新高考 知識點 整合

知識整合是學生對知識的重新加工和處理，是學生對生物學科內部理論知識進行重新整合，會促進學生綜合運用已經掌握的知識去建構知識框架，形成系統性認識，構建知識專題。教師要以新高考為方向，引導學生有條理，系統地建構知識框架，促進學生把知識融合起來，正確而有效地應用知識。學生能夠把零散的知識點系統地串聯起來，由點到面形成一張知識網，會促進學生在應用時信手拈來，選擇自己需要的知識。在整合知識點過程中，強調了學生在學習中的主體地位，有利于學生主動夾攻之勢，提高應用能力，進而提高學習效率。學生整合知識點的過程是面向全體學生的，會促進學生的個性發展，激發學生的主動性，鼓勵學生在對知識的加工中內化知識，形成理性認識

一、有效整合基礎知識，構建知識網絡

為了促進學生有效整合知識，教師要引導學生把零散孤立的知識點科學地構建成合理的知識網絡，促進學生理解知識間的內在聯系，了解知識的來龍去脈。學生理解了知識要點和內在聯系會通過邏輯思考的方式思考它們之間的邏輯關系，劃分出有層次、有組織的知識網絡。有了知識網絡會促進學生主動進行儲存和提取信息，在應用時輕松地遷移和運用，掌握好知識的交匯點。通過教師的指導會使學生參與到學習過程中，促進學生主動整合基礎知識，形成知識網絡圖。

例如，在學習pcr技術時，學生通過探究會了解到pcr是指在DNA聚合酶催化下，以母鏈DNA為模板，以特定引物為延伸起點，通過特定步驟，體外復制處母鏈模板DNA互補的子鏈DNA過程。PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物?？偨Y中，學生也會認識到pcr由變性--退火--延伸三個基本反應步驟構成，包括了模板DNA的變性，模板DNA與引物的退火，引物的延伸。pcr的最大特點就是將微量的DNA大幅增加。探究中，學生也會了解PCR的成分和作用。在學生了解了這些基礎知識后，教師可以提出問題，如當通過變性、退火、延伸這三個步驟后，會出現什么現象？思考中，學生會認識到變性就是通過加熱使模板DNA的雙鏈之間的氫鍵斷裂，雙鏈分開而成單鏈的過程。退火是當溫度降低時，引物與模板DNA中互補區域結合成雜交分子。教師還要引導學生對pcr反應體系中的Taq酶，DNA模板，四種脫氧核苷酸，緩沖體系和能量等知識進行整合。思考中學生會認識到這三個步驟是一個循環，每一個循環的產物都可以作為下一個循環的模板，經過多次循環后，目標DNA以2n的形式增加。

通過學生對教師問題的思考和總結，學生會內化知識，形成對pcr技術的理性認識，梳理知識網絡，形成知識網絡圖，形成系統性認識。通過知識點的整合，會使學生建構出系統的知識框架，形成客觀性認識，提高學生的理解能力，這是課程標準實施的核心任務，會提高學生的生物科學素養。這是新課改的理念，需要建立在學生系統而完整的知識體系基礎知識之上。如果沒有系統的基礎知識作為保證，學生很難在應用時靈活應用，形成自己的理解，創新表達更是無從談起。

二、找出有關聯的知識，形成知識專題

通過學生對知識的總結和思考，學生會發現高中生物中關聯性較強的知識是非常多的，有時會散布在不同單元中。學生對知識有一個整體性認識會促進學生形成知識專題，在思考中感受到知識間的聯系，通過探究的方式內化知識。學生要學會把有關的知識都聯系起來，形成只是專題，感受生物知識間的密切聯系。

例如，在學習pcr技術時，學生會發現這些知識與以往學習過的遺傳因子的發現、基因和染色體的關系、減數分裂、基因分離定律都有關系。為了系統而完整地掌握pcr技術應該從減數分裂過程及豌豆雜交實驗詳細探究，并把伴性遺傳的遺傳系譜圖分析清楚，這樣會方便學生理解pcr概念、原理、技術參數、操作步驟、應用和維護與保養，有利于學生在探究中建構出系統而完整的知識框架，形成科學認識。通過專題知識總結，學生會認識到pcr技術時通過模擬體內DNA復制的方式，在體外選擇性地將DNA某個特殊區域擴增出來的技術。學生把相關的知識總結出來，就會建立知識間的聯系，了解知識間的關系，建構出屬于自己的知識專題。專題總結會促進學生將知識系統化，了解知識間的關系，通過總結的方式形成有效的知識整合，促進學生在探究中建構知識框架。在探究pcr概念時，學生會了解關于pcr的基礎性知識，在分析原理時，學生會了解pcr技術的本質;通過思考的方式理解技術參數，了解操作步驟，在整合中形成對知識的全面認識。通過學生對知識的總結，學生會理解專題性知識，感受到學習的快樂和樂趣，形成客觀性認識。

三、進行學科之間整合，彼此滲透融合

新課改倡導探究性學習，重在培養學生的創新精神和實踐能力，使學生通過對知識的整合形成自己的創新性認識，提高加工知識和處理知識的能力。而且教師要引導學生把知識聯系起來，能夠通過跨學科應用和理解來更好地探究知識，實現學生能力的提高。通過學生對知識的跨學科整合，會開闊學生的視野，使學生從不同的角度，通過不同的方式來探究問題，促進學生在思考中形成深刻認識。

生物pcr技術中涉及到很多其他學科知識。比如，探究pcr技術的發展簡史時，學生會了解到人類對核酸的研究已經有100多年的歷史了，在美國科學家Kary Mullis經過努力發明了pcr技術，Keohanog通過對所使用的酶的改進，提高了擴增的真實性。而后，Saiki等又提取了一種耐熱的DNA聚合酶，擴增了pcr技術的效率……通過對發展史的探究，學生了解了一些歷史知識。當探究工作原理和反應特點時，學生需要了解一些化學知識;在進行計算和數據比對時，學生又需要整合數學方面的知識。學生參與到探究過程中，會成為課堂主體，在思考中感悟，在分析中理解，明確知識間的聯系。學生通過思考會認識到各學科之間是相互聯系，相互滲透的，促進學生把知識系統化，建構知識體系，加深對知識的理解和認識。學生理解了知識會實現對知識的靈活運用，提高學生的知識遷移能力。

四、理論與實驗的整合，提高動手能力

實驗是幫助學生理解生物知識，感受生物探究樂趣的一種很好學習方式。通過實驗，學生會參與其中，主動模擬，主動驗證，通過探究和思考的方式重視知識的學習和體驗，在思考中內化知識。教師要重視實驗在生物學習中的重要性，并引導學生在實驗中掌握知識，促進學生通過直觀性的實驗過程和實驗結果形成理性認識。學生在實驗中會遇到很多突發情況或者是他們沒有想到的情況，面對這些意外，教師要抓住這些機會，引導學生主動思考，主動探究，促進學生通過動手的方式建構知識。學生在實驗中也會了解實驗方法，如模型建構法、假說-演繹法、類比推理法等，促進學生掌握科學的學習方法，在實踐中提高能力。例如，在pcr技術實驗中，學生也會遇到一些常見的問題，如沒有擴增產物，學生會看不到循環溫度，如變性溫度和退火溫度;還有的學生會遇到DNA聚合酶活性、抑制性成份、DNA樣品等問題。面對不同的問題，只有學生主動思考，積極動手，才能夠在實踐中發現問題，通過自主思考和思考的方式來解決問題，實現學生能力的提高。理論和實驗的整合為學生提供了反思的舞臺，有利于學生將知識重新整合。通過學生的動手實驗和操作，學生才能夠對實驗過程中的每一個步驟了如指掌，明確實驗操作的具體步驟和過程，形成自己的認識。通過實驗，學生會把理論知識與實驗整合，提高學生的動手操作能力和對知識的理解能力，促進學生綜合素質的提高。

五、知識和生活的整合，感受知識價值

為了促進學生能夠把地理知識于現實生活聯系起來，教師要引導學生了解相關的學習方向，促進學生通過主動加工的方式內化知識，鼓勵學生在參與中達到對知識的靈活應用。生物知識在生活中的應用是非常廣泛的，通過學生把知識和生活相整合，學生會了解生物知識在生活中的應用，主動學習知識，了解知識，并應用知識。學習了pcr技術，學生會看到在生活中的基因克隆、基因診斷、基因治療、基因工程產品、法醫學檢測、人類學研究等方面都可以應用pcr技術。如果把pcr技術恰當應用，可以給人類帶來很大的便利，豐富人們的生活。教師要指導學生在知識整合過程中不僅了解知識的前因后果，了解知識規律，還要引導學生去探究知識在生活中的應用，使學生能夠學以致用，達到熟練應用的目的。當學生能夠把知識和生活中的應用整合起來，說明學生了解了知識的應用方法和應用策略，會促進學生主動思考，積極判斷。例如，學習pcr技術后，學生會了解遺傳病的診斷。如地中海式貧血就是基因缺失、插入或置換等出現了問題，導致珠蛋白鏈合成不平衡，使正常人和病人表現出了不同的特征。當學生能夠把知識與生活結合起來后，學生就會成為學習主體，在實踐中提高能力，學會靈活應用知識。

總之，通過學生把pcr技術在生物教學中進行整合，學生會學會深入研究和思考，促進學生把知識聯系起來，充分挖掘知識的內涵和本質。學生在探究中不僅會了解知識，而且還會提高獲取信息和知識的方法，培養了學生的能力，會提高學生的學科素養。學生主動地進行知識整合會實現學生探究能力和分析能力的提高，促進學生在對知識的推理判斷中深化知識，形成客觀性認識，實現學生的全面發展。

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