系统论视角下高中生物复习课的有效性尝试

李倩

摘 要 从系统论的思想出发，从整体的角度打破生物复习课中章节的界限，在实际情境的应用过程中促进学生对生物学原理的深层理解。并“以噬菌体侵染细菌实验的专题复习”一课为例进行详细介绍。

关键词 系统论 生物复习课 深层理解

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

系统论的思想，公认是由美籍奥地利理论生物学家L.V.贝塔朗菲提出的。其核心强调任何系统都是一个有机整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能体现出了各要素在孤立状态下所没有的性质和功能。生物教师其实可以更好地理解系统论的核心思想，因为生物学研究的对象就是各种层次的生命系统。比如细胞——这个最基本的生命系统，它本身就体现出了系统论的核心思想：细胞膜、细胞核和各种细胞器等相关要素各司其职又相互联系，体现出了细胞整体的生命特征。而如何运用系统论的思想来指导生物学教学，则是教师可以思考的一个方向。

在生物学的新授课教学中，教师一般采取“化整为零、化繁为简”的方法，将各模块先分成各个章节，再分解每个章节的知识点，力求透彻理解每个知识点。从学生认知新事物的角度来说，这符合人们长期以来的思维习惯——在研究问题时，把事物分解成若干部分，抽象出最简单的因素，然后再以部分的性质去说明复杂事物。这种方法在短时间内也取得了非常明显的效果。然而从学生对知识点深度理解和宏观把握的角度来说，当学生把更多的精力花费在每个小的知识模块上时，无疑容易一叶障目，不能把握知识的整体性，“只见树木不见森林”。而对这一现象能够起到弥补作用的复习课的教学中，很多教师采取的方式仍然是拎重点，将各个知识点再“过一遍”。这样的复习，没有考虑到学生的最近发展区，不用“跳”也够得着，学生没有求新知的欲望，“炒冷饭”的过程索然无味，复习课的效率也就可想而知。

思及此，若是在生物复习课时，教师站在系统论的视角下，整体把握各章节、甚至各模块间的知识脉络，在特定情境中综合运用相关知识、原理，寓教于“用”。那么在具体实例的运用过程中，是否会更能有效的促进学生对于相关知识的深层理解？笔者从这一思路出发，以噬菌体侵染细菌的实验为索引，进行有关遗传物质及其功能的专题复习。站在系统论的角度，联系与本实验相关的知识点，重新整合并综合应用。复习的整体思路如图1所示。

1 重新审视，深度理解实验设计原理

课前学生当一听到要复习“噬菌体侵染细菌的实验”相关内容时，顿时发出了阵阵哀叹声：“这个实验最难了，我一直都不会……”。学生在初次学习该实验时就感到难以理解，而对于在实验基础上的深度分析，则更是云里雾里。究其原因，是学生对于该实验的设计原理没有深度的理解。鉴于此，本实验的复习尤为必要，而复习的关键也定位于对实验设计原理的深度理解上。

教师采用开门见山的方式导入复习课，强调噬菌体侵染细菌实验的经典，并简单明了地说明本节课的复习内容——“重温这个实验，进而复习遗传物质及其功能”。在教师语言引导和实验图片、书本等多重刺激下，迅速唤起学生已有的知识基础，在学生似是而非的情绪推动下，进入对这一实验的深层探索中。实验的对象是噬菌体，而噬菌体的增殖必须依赖活细菌，在增殖过程中会出现短期的亲代噬菌体的DNA和蛋白质分开的阶段。正是因为这一独特的现象，才有了赫尔希和蔡斯利用同位素标记法区分DNA和蛋白质的实验思路。那么，噬菌体的增殖过程是深度理解本实验的基础。因此，笔者先通过文本资料、模拟动画、图片等形式增强学生对于噬菌体增殖过程的直观感受，引导学生总结出噬菌体增殖的关键步骤，并提出产生子代噬菌体最关键的是DNA的复制和相关蛋白质的合成，为后面深度理解噬菌体侵染细菌的实验做好铺垫。在总结出噬菌体增殖的关键步骤之后，为了促成学生对噬菌体侵染细菌实验的理解，教师给出资料——噬菌体DNA和蛋白质分离的阶段大约在侵染30 min时，并进行系列提问：在什么阶段出现了噬菌体的DNA和蛋白质分离的情况？噬菌体的DNA和蛋白质在什么阶段又重新组合成为子代噬菌体？这为理解实验结果中存在“少量放射性”打下知识基础。

然后教师采取谈话式的教学方法，围绕实验设计的几个方面——实验材料、思路、方法、现象、结论进行师生、生生之间的互动，重新审视赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验。然后结合相关问题，进行深度分析：① 如何标记噬菌体？② 为什么要进行搅拌和离心？③ 为什么实际实验过程中会有误差？（为什么用35S标记噬菌体，在沉淀物中仍有少量的放射性？同样，用32P标记噬菌体，在上清液中也有少量放射性？）在学生理解对噬菌体增殖过程的基础上，教师有了前面的分析作为基础，再引导学生从实验的实际操作性出发进行思考，就不难得到准确答案了。有的教师认为作为高一的学生，面对的是基础性知识，对于第三个问题可能没有深入挖掘的必要。而笔者认为，无论是从尊重科学史的角度，还是尊重学生面对书本示意图存在疑惑的角度，这一问题都是有必要讨论的。在讨论这一问题的同时，也向学生渗透正确的科学态度和方法论——在实际实验过程中误差在所难免，我们应该正视实验中的误差，并进行科学分析。

通过这样由浅入深的问题引导，学生通过自己的分析真正掌握了整个实验设计的原理，在深度理解了噬菌体侵染细菌的实验原理之后，相关的问题也就迎刃而解了。

2 以点带面，构建并完善相关知识框架

完成了对于噬菌体侵染细菌实验的复习之后，则进一步要以该实验为索引，以点带面，进行辐射式的知识整合性复习——实验结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA→主要遗传物质DNA的结构和功能。

在含有DNA的生物中，遗传物质都是DNA，不同生物的DNA结构大同小异。对于DNA结构的复习，笔者采取学生自主复习，完成学案中DNA结构的相关训练，最后学生代表汇报自主复习的方法和成果。在此过程中，强化了学生自主学习的意识，并对DNA结构的关键性问题有了精准的把握。

对“DNA的功能”还是通过噬菌体的增殖过程进行延伸：① 每个亲代噬菌体只注入了一个DNA，最后从大肠杆菌中却释放出来了几百个子代噬菌体。这说明了什么？（噬菌体进行了增殖）② 子代噬菌体的DNA碱基序列与亲代噬菌体的一样，说明发生了什么过程？（DNA的复制）③ 子代噬菌体的蛋白质外壳结构也和亲代噬菌体一样，呈蝌蚪型，说明控制蛋白质的遗传信息也来自噬菌体的DNA，通过转录和翻译表达出蛋白质。对这些内容的复习，采用学生小组合作学习，围绕着DNA复制、转录、翻译过程中的条件和产物进行讨论式复习，通过对比和迁移，将DNA的功能进行整合，强化学生对这些过程的综合认识。

3 回归情境，灵活运用已学概念原理

由于在新授课的学习中，学生学习的是真核细胞的DNA复制、转录和翻译的过程，然而在原核细胞、甚至是病毒中，DNA的功能也是类似的，只不过具体情况需要具体分析。能否举一反三、灵活运用，这也成了检验学生是否真正理解的关键。

到此，本节课的主要复习任务已经结束。于是教师可以提出问题：噬菌体在增殖的过程中，所需要的条件和产物分别是什么？这是一个非常具有挑战性的综合性题目，学生需要在掌握DNA复制、转录、翻译过程的同时，能够准确把握噬菌体增殖的过程，将本节课所复习的所有知识点，融会贯通到这一具体的情景中。而要想解决这个问题，也并不是“无迹可寻”，学生需要在之前认真复习的基础上充分运用发散思维，升华对本节课复习的相关知识的理解。

在本节复习课之后，笔者询问了学生的感受，学生真心反映：“虽然这节课上的我非常紧张，神经绷紧，但现在我感觉对这个实验不那么‘害怕’了。”回顾整个备课、上课的过程，笔者也感触良多。首先教师应该充分相信学生的能力，不要主观地认为学生可能做不到，从而把他们的能力局限在一个小范围内。在学生活动中，学生的思维是非常活跃的，往往出现许多令人惊讶的完善、全面、意外的回答。其次在开展学生活动时，教师应多采取鼓励性的语言、积极的态度，让学生有信心充分表达自己的想法和感受，创造出平等、愉快的课堂环境。本节课也有一点小小的遗憾：对于噬菌体侵染细菌实验的原理，虽然在教师的引领下，学生了解了整个来龙去脉，但他们并不能做到立刻内化为自己的知识并加以运用。所以教师还需要留给学生一点时间，自己梳理整个思维过程，让学生有一个自己形成思维的体验。当然，本节课只是一次初步尝试，如何更好地提高生物复习课的有效性，还需要进一步的探索。

参考文献：

杨宇荻，毛正品等.系统论在简阳市鳌山公园绿地规划中的应用[J].北方园艺，2011（02）：108～111.