生物知识的表征形式及其建构的路径.doc

生物知识的表征形式及其建构的路径一、生物知识的表征形式生物知识的表征形式有两种:外部表征和内部表征。外部表征是指生物知识通过使用文字、图形、模型等表示的一种外部形式,其中同一生物知识可以用不同的外部形式来表征。例如,氨基酸的结构通式可以画分子结构示意图表征,也可以建构模型来表征:将氨基酸的结构通式比喻***——左手代表氨基,右手代表羧基,两条腿代表氢,躯干代表碳,头代表R基(氨基酸不同是因为R基不同,就如同人长得帅气与否首要看的还是我们的脸蛋);此外还可以用语义表征:极少有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,此外该碳原子还连接一个氢和R基团。内部表征可以指学生在学****生物知识过程中在工作记忆平台上信息分析、关系提炼的认知活动,也可以指信息在心理活动中表现和记载的方式。工作记忆又叫短时记忆是指信息加工的操作平台,其容量只有5~9个组块。组块是信息量的一个单位,指测量人短时记忆量的最小单位。外部信息进入工作记忆后一般以命题和表象两种方式表征。(1)命题表征:命题是词语表达意义的最小单元,由关系和一组命题两个成分构成,例如,“叶子是绿色的”表达了一个意思,是一个命题。在这个命题中,论题是“叶子”和“绿色的”,“是”表示关系,对命题起限制作用。在大多数情况下,一个句子表达的多不止一个意思。如“减数分裂是进行有性生殖的生物,在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半”表达4个意思,是4个命题。即分裂发生的范围:进行有性生殖的生物;分裂发生的时间和行为:在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂;分裂的特点:染色体只复制一次,而细胞分裂两次;分裂的结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。(2)表象表征:是指事物及其相关信息在人脑中的表征贮存。在生物学****中实验现象、生物图形、细胞模型和生物用语均是以表象方式表征的。表象作为对客体或情境的一种模拟表征,可以将大量的信息压缩到一个紧凑的信息组块中,节省工作记忆空间,减轻对工作记忆的认知负荷,在认知活动中起着相当重要的作用。例如,生物体内核酸相关知识的记忆表象(如图1)将4条信息压缩到一个组块中,提高了组块的信息贮存能力,减轻了记忆负荷。二、外部表征对内部表征的影响外部表征对内部表征的影响主要体现在外部表征形式对短时记忆负担上。究其原因,是因为信息的文字表征在工作记忆里转化为命题,工作记忆中的信息过多,学生思维操作负荷较大,难以顺利实现信息之间的意义联结,从而出现理解上的困难。而信息的图形表征在工作记忆中形成表象,对信息进行了压缩,节省工作记忆空间,减轻工作记忆负担,学生相对容易建构信息之间的意义联结。例1有这样一道推理题:蚕豆根细胞在含3H标记的胞腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是(B)“在含有放射性标记的培养基中培养完一个细胞周期到不含有放射性标记的培养基中培养至下一个分裂中期,其染色体的放射性标记情况”的认知存在一定的思维障碍,但是如果将题示信息的文字表征转换成下列图形