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例谈专题复习教学中有效“载体”的选择

2017-08-20李立忠

生物学教学 2017年8期
关键词:系谱生长素碱基

李立忠

(江苏省上冈高级中学 224731)

高三生物学专题复习是在一轮复习的基础上进行的,在一轮复习中常常会暴露出一些教师反复讲,但学生还是经常错的问题,这些问题确实是高中生物学教学中的重点、难点问题,要么比较抽象、微观,要么综合程度大、能力要求高,学生难以入手。笔者通过思考和研究发现,在进行相关知识的专题复习教学时,选择有效的“载体”,引导学生分析、总结和归纳,教学的难度明显降低,学生掌握情况较好。

1 前呼后应法

在实验专题复习时,每一个实验的实验所需器材、实验目的、实验原理、实验步骤、实验结论,前后之间有着必然的逻辑关系。实验目的、实验原理统领整个实验,实验器材必须在实验步骤中得到合理使用,实验结论必须要通过实验步骤来获取。因此,教师要引导学生分析实验设计题目中的前后逻辑关系。

1.1 “前呼”有“后应” 例1:某生物兴趣小组为研究生长素和细胞分裂素对侧芽萌动及侧芽生长的影响进行了相关实验。如图1为去掉顶芽前后,侧芽部位两种植物激素的浓度变化及侧芽长度变化的曲线图,据图分析:

(1)在植物组织培养中,可通过控制甲、乙激素的含量来控制组织分化的方向。若培养基中甲含量/乙含量较大,则可诱导愈伤组织分化出________。

(2)研究表明,在1.0 mg/L的甲激素溶液中加入1~5 mg/L的乙激素能有效促进侧芽萌动。为进一步了解乙激素的最适用量(要求精确到1 mg/L),请完成下列实验思路:①在1 L浓度为1.0 mg/L的甲激素溶液中分别加入________的乙激素;②用所得混合液分别处理具有相同侧芽数量的枝条的________部位;③一段时间后,统计________。

图1 两种植物激素的浓度变化及侧芽长度变化曲线

分析:本题结合实验曲线图,考查植物激素的相关知识,意在考查考生分析题图获取有效信息的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论,对考生来说,难度很大。不过,如果跟学生点破运用“前呼”有“后应”逻辑关系,引导学生分析,学生比较容易入手。图1中从去顶芽后侧芽部位甲激素的含量下降,根据顶端优势的原理,学生很容易得出甲激素为生长素,则乙为细胞分裂素。从曲线图中挖掘出这样的“前呼”,这样就水到渠成得到第(1)题的 “后应”(答案)为根。对于第(2)题只要抓住母题中的“前呼”——研究生长素和细胞分裂素对侧芽萌动及侧芽生长的影响(实验目的)和子题中的“前呼”——在1.0 mg/L的甲激素溶液中加入1~5 mg/L的乙激素能有效促进侧芽萌动,为进一步了解乙激素的最适用量(要求精确到1 mg/L),很容易分析得出“后应”(答案)为1 mg、 2 mg、 3 mg、 4 mg、 5 mg;侧芽;发生萌动的侧芽数量。

1.2 “后应”有“前呼” 例2:某科研人员利用番茄为实验材料来验证一种与生长素类似的生长调节剂——光合促进剂的生理作用,实验材料:生长状况相同且长势良好的番茄若干株、适宜浓度的生长素溶液、适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等。

(1)实验步骤:第一步:选取生长状况相同且长势良好的番茄若干株,随机均分为A、B、C、D、E、F六组。第二步:对A、D两组喷洒适宜浓度的生长素溶液;对B、E两组喷洒________;对C、F两组喷洒________。第三步:将六组番茄放置于________的条件下培养,观察六组番茄的叶片颜色,测量并计算每组番茄的________,待成熟后计算每组座果数量,称量并计算单果重量的平均值。

(2)实验结果:如表1所示。

表1 植物生长状况、产量记录表

分析:本题通过“后应”——实验结果可以分析出4个因变量即番茄的平均株高、座果数量、叶色、平均单果重量。而在“前呼”——实验步骤第三步已经涉及到座果数量、叶色、平均单果重量3个因变量,因此实验步骤第三步第二空应有“前呼”——平均株高(答案)。根据“前呼”——实验材料,必在“后应”——实验步骤中得到合理运用,因此第二步的两空应填适宜浓度的光合促进剂和蒸馏水。再根据“后应”——实验结果中B、E两组的数值与A、D两组相近,得出“前呼”——B、E两组喷洒的是等量的适宜浓度的光合促进剂,C、F两组喷洒的是等量的蒸馏水(同时注意等量原则)。

2 截取法

遗传系谱图的有关题目是高考中经常遇到的难度较大的题目,而要做好这一类题目,首先要能正确判定遗传方式。笔者注意到,虽然很多学生熟记了遗传方式的类型,并牢记了各种遗传方式的特点,但面对复杂的遗传系谱图,判定遗传方式还是感到比较茫然、无从下手。

经过实践,引导学生选择解决此类题目的有效“载体”——截取法,学生容易下手。截取法就是从遗传系谱图中截取出如“亲代双方性状一样,子代出现新性状”的特殊区域,聚焦截取出的区域,学生解题就有了抓手。

图2 张某家族遗传系谱图残片

现找到4张系谱图碎片,其中属于张某家族系谱图碎片的是

分析:在图2中截取(贴虚线区域),得甲病为隐性遗传;而在该题选项的4张系谱图碎片中分别截取:如选项A、B、C,得出该病为显性遗传,与残片图所得结果矛盾;而在选项D中截取,得出该病为隐性遗传,从而得出答案为D。

3 学科语言转换法

在复习“碱基互补配对原则”时,运用碱基互补配对原则解决相关问题,学生困难重重、错误率很高。经过反复和学生沟通,发现学生对微观抽象的问题很难在宏观层面具体化理解。经过认真思考和研究,发现引领学生选择解决此类问题的有效“载体”——将生物学科语言与数学学科语言反复转换的办法,引导学生思考与表达,学生非常容易理解,因为所涉及到的数学知识(如等式的性质、等量代换等)内容较为简单。

3.1 用数学学科语言表达 将抽象的生物学科语言“碱基互补配对原则”直观地用数学学科语言表达,画出图3。

图3 用数学语言表达“碱基互补配对原则”

图3直观地表示出碱基互补配对原则,即DNA分子中有两条链,假设为1号链和2号链,1号链中有一个A,即用A1表示,则2号链就有一个T,即用T2表示,则A1=T2;反之,2号链中有一个A,即用A2示,则1号链就有一个T,即用T1表示,则A2=T1。同理可得,C1=G2,C2=G1。在复习时可把这四个等式规定为母式(基本公式)。这样就实现了将生物学科语言用数学学科语言表示出来,接着再引导学生回忆等式的性质(等式两边同时加上相等的数,两边依然相等),让学生分组讨论:等式A1=T2和A2=T1相加后会有什么样的等式?学生很快就能得出A1+A2=T1+T2或A1+T1=A2+T2(同样的分析思路可以引导学生得出C1+C2=G1+G2或C1+G1=C2+G2)。

3.2 将数学学科语言转换为生物学科语言 依据图3,引导学生思考归纳A1+A2的生物学含义,即为1号链中的A和2号链中A的和,而1号链和2号链合起来即为DNA双链分子,引导得出A1+A2即为DNA分子中的A。同理T1+T2为DNA分子中的T,从而得出双链DNA分子中A=T;同理推出双链DNA分子中G=C。为了便于学生理解,复习时就形象化地将这两个等式叫做子一代式(因为是经过母式推出来的)。经过前面的引导转换,学生很快就能将等式A1+T1=A2+T2和C1+G1=C2+G2转换为:在双链DNA分子中,互补配对的两种碱基的和在一条链上与另一条链上相等。

有了以上这些转换过程,利用碱基互补配对原则推导碱基之间的其他数量关系,学生都能迎刃而解。

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