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例谈课堂教学各环节的过渡

2016-04-10

生物学教学 2016年6期
关键词:单倍体配子染色体

黄 新

(江苏省南通市通州区石港中学 226300)

课堂教学内容是由多个相关联的知识点构建而成的,如何实现前后环节的自然过渡,及时激发学生深入探究的欲望,使学生持续保持好奇心,是实现高效课堂的保障。

1 利用前后片段之间的逻辑关系进行教学过渡

运用逻辑性思维进行课堂教学内容的过渡,能够使得学生的思维像被一道绳索牵引着,逐渐深入问题本质的探究历程中,就像进入一个神秘的古墓那样,到处充满了疑问,但可在解决一系列疑问中一路前行。

例如,在进行“通过神经系统的调节” 的教学过程中,在学生明确反射弧组成的前提下,教师提出问题:兴奋的传递途径可分为哪几种情形?学生很自然地回答分为两种情形:在同一个神经元中传导和在两个神经元之间进行传递。接着,教师可画出一个神经元的模式图,介绍其中的各种突起和细胞体的位置与形状,对于其中信号传递形式的分析,教师不要直接告知,而是画出类似于教材中电位测定的示意图,通过对电流表偏转方向的变化,让学生根据所学的物理知识,进而判定出刺激神经元前后膜内外电位的变化,从而归纳出在一个神经元内是以电信号的形式进行兴奋传导的。由于前面已明确了反射弧中兴奋传递的类型,接着,很自然地过渡到神经元之间兴奋传递的问题上。此时,教师可画出两个相邻的神经元及其连接部位结构的放大图,提出问题:电信号能否直接从上一个神经元传递到下一个神经元呢?两个神经元之间的信息传递主要与细胞的哪个结构有关?在上述问题解决的基础上追问,细胞膜进行细胞间信息交流的方式有哪些?(通过分泌化学物质实现信号的传递)进而过渡到神经元之间是通过神经递质的合成、释放、结合,最终实现信号的传递。

2 通过分析科学史实进行教学过渡

科学的进步往往是在对前人研究的质疑,甚至是纠错中不断发展的。在课堂教学中,教师可让学生将自己置身于科学家所处的时代,对当时的科学研究过程及结论进行分析,尝试寻找需要进一步探究的问题,从而实现教学内容的自然过渡。

例如,在进行“DNA是主要遗传物质”的教学设计中,对于肺炎双球菌的转化实验中,关于格里菲思与艾弗里实验的过渡,学生通过对前者实验流程的分析,很容易判定S型细菌中含有促进R型细菌转化为S型细菌的物质,被称之为“转化因子”。接着,可让学生设想仿佛置身于格里菲思等科学家的那个时代,提出启发性的问题:若你阅读到格里菲思的实验结论时,会产生什么样的想法呢?学生很自然地会提出“要设法探究出转化因子到底是什么物质”,便可让学生尝试实验设计,提出实验的大体思路,引导学生对艾弗里的实验过程进行比较分析,找出自己实验设计的弱点,并对实验结果进行分析后尝试着得出结论。继续提问:影响该实验成功与否的关键在于什么?学生在前面的学习中已判定人们对遗传物质在蛋白质与DNA之间的争论最大,所以很容易地判定DNA与蛋白质彻底分离是关键。此时,教师可指出由于受当时科学技术发展水平的限制,艾弗里提取的DNA并非是100%的DNA成分,上面仍然含有0.02%的蛋白质。因此,人们对其实验结论产生怀疑,又会怎么进行思考呢?这样很快便可将学生顺利地引入噬菌体浸染细菌的实验之中来。

3 根据对化学反应式中各要素关系的探究分析进行教学过渡

生物学教学中常常会遇到一些化学反应式,如有氧呼吸、光合作用等。教学过程中可利用化学方程式中所呈现的反应物、产物、场所等,设置问题链,借以实现各教学环节的顺利衔接。

例如,在对光合作用的探究历程中蕴含了不少经典实验,对发展学生的思维品质有很好的教育价值。教学中,教师可借助于光合作用的化学反应式,进行各实验的自然过渡。教师首先提出问题:通过光合作用的方程式,知道绿色植物可吸收二氧化碳,释放氧气。那么这个结论是如何进行探究得出的呢?请阅读教材中普里斯特利实验,思考其实验能得出什么结论呢?为何后人重复其实验的过程,却有过失败的经历呢?请尝试着分析可能的原因,从而激发学生阅读教材和分析实验的兴趣。教师根据该实验成功的关键条件是需要光照的事实,继续提问:光能转化的过程是哪位科学家进行研究的呢?从而进入梅耶能量转化的研究中,在此基础之上,很自然地过渡到能量最终储存在哪种物质内呢?从而揭开对产物淀粉的探究实验:萨克斯的探究性实验,引导学生进行实验分析,揭示出光能最终储存在有机物淀粉中。为引导学生对CO2去向的探究,可在淀粉被发现的前提下,提出问题:在前面的学习中,已明确碳元素是大分子构成的骨架,淀粉作为大分子,又是光合作用的产物,那么其中碳元素从何而来呢?在该过程中碳元素转化的过程是怎样的?由于是对元素的追踪,教师可引导学生联系以前对分泌蛋白合成、加工、运输过程分析所采用的技术,得出可利用放射性同位素标记法进行探究,用14C标记14CO2进行实验追踪,自然过渡到卡尔文实验。教师还可引导学生阅读教材中光合作用过程的图解,要求学生写出碳元素的循环过程:14CO2→214C3→(14CH2O),根据糖类化合物的结构特点,可知(14CH2O)指的是糖类,从而揭示卡尔文循环的过程。然后教师再次引导学生回到反应式,提出问题:产物氧气的氧原子是来自于CO2呢?还是H2O?教师提供实验器材与生物素材,如金鱼藻、大烧杯、漏斗、试管等,要求学生设计实验进行探究,学生经过讨论后设计的实验,再与教材上鲁宾、卡门所设计的实验进行比较分析,得出相应的结论。

这样,通过对光合作用反应式中条件、场所、反应物以及生成物的探究式分析,实现各知识片段的顺利衔接。

4 通过逐层分析概念的形成过程,完成概念教学中各环节的衔接过渡

概念教学是生物学教学的核心,纵观历年高考试题,大多注重对概念的考查,而概念的形成本身就需要一个逐步探究的过程。要想让学生真正掌握概念的内涵与外延,以达到灵活运用的效果,就要强化由表象到本质的衔接过渡,强调概念形成的过程。

例如,染色体、二倍体、多倍体、单倍体概念形成的过程,可先在黑板上画出雌雄果蝇体细胞染色体组成图解,然后要求学生各自画出其配子的染色体组成,提出问题:每种配子中各染色体的形态上有何特点?是什么关系?学生观察之后很容易得出各种染色体形态各异,互称为非同源染色体,即可得出这是一组非同源染色体,然后教师可追问:这些染色体如果任意少一条或多一条,其结构若随意改变,还能否参与受精并产生正常的后代?学生会意识到不能,由此可达到让学生认识这些染色体上应该含有本物种生长发育所必需的一整套遗传信息。在学生归纳出上述知识点之后,教师可就此提出“染色体组”的概念,像果蝇配子中的这样一组染色体可被称为一个染色体组。再要求学生归纳出染色体组的概念,在此基础之上,引导学生总结出染色体数计算的方法:既然果蝇配子中含一个染色体组,那么其体细胞中又含有几个染色体组呢?学生在观察配子和体细胞中的染色体组成即可容易判定出。为了让学生在头脑中归纳出利用染色体的形态和数目计算染色体组数的技巧,教师可在果蝇体细胞模型图中的每种形态的染色体各自增加一条,让学生推算染色体组数的变化,然后递增一条,计算后,再增加,直至学生归纳出特定的规律:一种形态(同源染色体)有几条,就意味着细胞中含有几个染色体组。

在计算出果蝇含有两个染色体组之后,教师可给出二倍体的概念。根据学生常犯的错误,提出问题:是不是体细胞中含有两个染色体组的生物一定是二倍体?学生阅读教材可知前提是要由受精卵发育而来,从而可引导学生归纳二倍体的概念:由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物。继而可类推出三倍体、四倍体等多倍体的概念。在此基础上,教师可提出问题:既然存在二倍体、多倍体等生物,那么是否存在一倍体呢?按照前者的定义,大家能否对一倍体下定义呢?让学生很快界定了概念:由受精卵发育而来,体细胞中含有一个染色体组的生物。从这个概念中可以推断出学生的认识误区:①单倍体可以由受精卵发育而来;②单倍体生物均含一个染色体组。针对这两个错误,教师可提出问题:每种配子(精子或卵细胞)中至少含几个染色体组?学生根据果蝇配子以及染色体组特点的分析,很容易判定为一个染色体组。然后教师再引导学生思考自己所定义的单倍体概念,可知单倍体不可能由受精卵发育而来,教师即可顺着学生的思路,引导学生思考那么单倍体是如何发育而来的呢?

通过多媒体展示蜜蜂家族中蜂王、工蜂、雄蜂形成的过程,从而揭示单倍体形成的原因“往往是由未受精的配子直接发育而来”,引导学生分析出单倍体内的染色体组数与该物种正常体细胞之间的关系得出大多数单倍体所含染色体组数为一个,也可能为多个的外延。

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