统整设计题组,助推生命观念形成
2022-04-21蔡亚慧
蔡亚慧
[摘 要]文章以高中生物学二轮复习“病毒”微专题为例,统整设计题组,精心设计题组的结构,删减经典例题的内容,引导学生体验、反思和归纳,以助推学生生命观念的形成。
[关键词]高中生物学;二轮复习;题组;生命观念
[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2022)05-0087-03
生命观念是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法,它主要包括结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、稳态与平衡观等。学生只有在较好地理解生物学概念的基础上才能形成生命观念。因此,在高中生物学教学中,教师应基于生物学事实、现象引导学生建构生物学概念,让学生通过对众多生物学概念的整合和提炼,形成生命观念。
高中生物学一轮复习后,许多学生对主干知识的学习水平处于单点结构层次或多点结构层次,二轮复习的任务是让学生的学习水平达到关联结构层次或拓展抽象结构层次,进而形成相关的生命观念。在高中生物学二轮复习中,若能统整设计相关题组,使题组的内容编排更具有逻辑性,难度等级与学生的学习能力、知识储备等要素相匹配,目标指向深度契合生命观念的培养要求,就可以引导学生不断进行反思、联想、归纳,进而助推学生形成生命观念。下面以高中生物学二轮复习“病毒”微专题为例进行说明。
一、明确题组筛选的方向
高三生物学复习题浩如烟海,如何从中筛选出典型的例题,统整设计形成题组?笔者认为,首先要科学设计一节课或一个单元的复习目标,明确典型题目应用目的,即构建题组要有针对性。
例如,在“病毒”微专题复习课中,笔者精心设计了如图1所示的概念图,明确了应筛选的四类典型题组:“病毒的结构与生理特征”题组、“病毒遗传信息的传递”题组、“免疫系统与病毒的斗争”题组和“病毒与人类生活”题组。每类题组都要从不同角度给学生提供相关的知识,以起到引起回忆、引发思考、聚焦概念和助推观念形成的作用。
二、科学设计题组的结构
筛选出四类典型题组后,如何发挥它们的集群效应,促进学生深度学习?简单堆砌和罗列题目所形成的题组,是不能实现促进学生深度学习的目标的。教师应理顺所选择的各个典型题目间的内在逻辑关系,并对典型题目进行科学组合排列,增强其内在的逻辑性、系统性和目标性,使其“聚木成林”。
题组内各个题目之间常见的逻辑关系有并列关系、递进关系、总分关系、分总关系等。在“病毒”微专题复习课中,笔者在设计“病毒的结构与生理特征”题组时选择了以下几个题目并通过逻辑关系形成题组,促使学生在解决问题的过程中形成生命观念。
[例1]图2、图3、图4分别为烟草花叶病毒、噬菌体、艾滋病病毒的亚显微结构示意图,据图回答相关问题:
(1)以上3种病毒的主要成分是 ____________,图4中艾滋病病毒外围结构最可能是 ____________ 。
(2)图3所示病毒的遗传物质为DNA,而图2和图4所示病毒的遗传物质为RNA,故病毒的遗传物质为 ____________ 。
(3)病毒必须依赖活细胞才能完成相关的生命活动。用放射性同位素标记病毒时,应先用含有放射性的____________ 培养宿主细胞,再用宿主细胞培养病毒。
答案:(1)蛋白质和核酸;包膜 (2)DNA或RNA (3)普通培养基
[例2]冠状病毒在蛋白质衣壳外有一层包膜,这层包膜主要来源于宿主细胞膜,另外还含有一些病毒自身的糖蛋白,它可与宿主细胞膜融合。下列相关推理错误的是( )。
A. 包膜的存在有利于维护病毒结构的完整性,无包膜病毒更容易被灭活
B. 病毒包膜具有抗原性,可以帮助病毒进入宿主细胞
C. 冠状病毒进入宿主细胞的方式与噬菌体是相同的
D. 子代病毒的形成,需要宿主细胞的内质网和高尔基体参与
答案:C
[例3]某科研小组发现了一种新型动物病毒,为确定该病毒的类型,该科研小组成员进行了如下讨论,正确的是( )。
A.可检测该病毒增殖时所需酶的种类,若需要逆转录酶,则为DNA病毒
B.可检测该病毒核酸中嘌呤和嘧啶的數量比,若不符合1∶1,则为RNA病毒
C.可分析该病毒的变异频率,若变异频率较高,则为RNA病毒
D.可利用含放射性胸苷的宿主细胞培养该病毒,若子代病毒有放射性,则为DNA病毒
答案:D
评析:例1涉及学生一轮复习时所掌握的一些知识或事实,通过回顾三种病毒图像,学生可通过归纳形成如下结论:①病毒没有细胞结构,只能依赖活细胞才能存活;②有些病毒有包膜结构,有些病毒没有;③不同的病毒遗传物质存在差异。例2和例3分别对例1所归纳出的结论②和结论③进行变式巩固,让学生可以更深层次地了解包膜的来源与作用、病毒遗传物质的分类及鉴定方法等内容,增加了认知图式的联系性和复杂性,促进学生形成“结构与功能相适应”这一生命观念。
又如,为了促使学生形成“病毒与宿主相互影响,共同进化”的生命观念,笔者将下列两道题(例4、例5)统整为一个题组。
[例4]人类免疫缺陷病毒(HIV)具有高度变异性,感染病毒后,人体多种免疫细胞会遭到损伤,而病毒却可以通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击。下列相关叙述错误的是( )。
A. HIV感染人群比健康人群更易被甲型H1N1流感病毒感染
B. 预防HIV的疫苗效果难以持久,其原因是 HIV具有高度变异性
C. HIV破坏免疫系统,机体无体液免疫应答,因此不能通过检测抗体来诊断HIV感染
D. 被HIV潜伏感染的细胞表面无HIV相关的蛋白,利于病毒逃避免疫系统的识别和攻击
答案:C
[例5]经研究发现,近来新冠病毒出现了传染力更强的变异个体。与最先发现的新冠病毒相比较,已发生20多次变异。下列有关说法错误的是( )。
A.新冠病毒发生的可遗传变异能够为它的进化提供原材料
B.新冠病毒发生的大多数变异对于病毒自身来说是有利的
C.阻断病毒的传播可减少它的繁殖次数从而降低变异频率
D.若变异后的新冠病毒潜伏期变长,则更有利于它的传播
答案:B
评析:例4和例5总体上看是并列关系,通过总结和归纳,学生可以从进化的角度分析病毒与宿主细胞的关系,形成相应的进化与适应观,同时能宏观认识新冠病毒的特性,理性参与病毒防治等热点社会议题的讨论。
三、聚焦概念的形成
在统整设计题组时,有时原题涉及的内容较多,不利于特定情境下某一学科概念的形成,这就需要教师对原题“修枝剪叶”,削弱或去除无关因素的干扰,让问题更加聚焦核心。
例如,为了让学生形成“不同的病毒有不同的遗传信息流”这一信息观,笔者将下面三道“修剪”过的题且统整设计为一个题组。
[例6]HIV是一种逆转录病毒,核心含有2个+RNA、逆转录酶和核衣壳蛋白。HIV的增殖过程如图5。请回答下列问题。
(1)HIV外层脂双层膜来源于 ____________ ,刺突与寄主细胞膜上的受体识别后,经过 ____________ 过程,核衣壳进入寄主细胞。
(2)进行逆转录时,首先合成的是前病毒的-DNA,不能直接与寄主DNA整合的原因是 ____________ ;转录时由前病毒的 ____________ 为模板,形成+RNA。
(3)结合图分析,AIDS的潜伏期主要是指 。
答案:(1)寄主细胞膜;膜融合 (2)-DNA是一条链;-DNA (3)前病毒与寄主细胞DNA整合在一起没有表达
[例7]肠道病毒EV71是引起手足口病的病原体之一,为单股正链RNA(+RNA)病毒,图6为该病毒在宿主细胞内增殖的示意图,请结合图6写出病毒EV71在宿主细胞中出现的遗传信息流。
[例8]埃博拉病毒(EBV)是一种丝状单链RNA病毒,人体感染后出现埃博拉出血热(EBHF)的概率极高。EBV与宿主细胞结合后,将核酸—蛋白复合体释放至细胞质,通过图7进行增殖。请尝试写出病毒EBV在宿主细胞中出现的遗传信息流。
评析:上述各题将与遗传信息流无直接联系的内容舍弃,使学生研究的情境主题更加凝练。通过对题组的体验、归纳、比较,学生形成了“不同的病毒有不同的遗传信息流”这一信息观。
总之,教师在统整设计题组时可以通过对题目的筛选归类,引导学生体验、反思、比较,归纳涉及的知识点,总结解题方法,构建知识体系,从而提高学生的解题效率,同时有效解决高三生物学二轮复习中学生兴趣不浓、学习效率低、主体地位不凸显、核心知识建构不完善、学科核心素养提升困难等问题。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 谭永平.发展学科核心素养:为何及如何建立生命观念[J].生物学教学,2017(10):7-10.
[2] 陆奇.基于学科核心素养,单元设计二轮复习微专题[J].中學生物学,2020(8):31-33.
[3] 刘祎琦.“题组反思”教学模式在高中生物复习课中的应用研究[D].扬州:扬州大学,2020.
(责任编辑 黄春香)