深度学习理论在高中生物遗传规律教学中的应用策略研究
2023-05-30徐倩竹
徐倩竹
摘 要:基于核心素养培养的高中生物高效实验课堂构建有利于促进学生的全面发展,学生的生物学学科核心素养是生物学课程的核心宗旨。高中生物教师在设计与实施实验教学的过程中要紧紧围绕“学科核心素养培养”这一关键点,灵活用各种教学策略,将学科核心素养渗透在教学的各个环节中,以中学生物遗传规律深度学习教学为支点,促进学生生物学科素养的全面发展。
关键词:核心素养;遗传规律;深度学习;教学策略
高中生物遗传规律题的题型较多,该生物知识点对教师以及学生来说都十分重要,也是各类试题中必然涉及的知识点。但现实情况是大部分学生对这方面知识的掌握水平的十分不牢固,或者是即使掌握了相关的答题技巧也无法在做题时真正用好。对此,高中生物教师要做的不只是将重点知识教给学生,而是要教会学生如何养成正确的解题习惯以及在日常生活中如何获得更多解题思路,帮助学生快速且准确地抓住题干中要点,获得正确答案。
随着新课程改革的不断推进与发展,核心素养培育已成为学校各个阶段的教育培养目标,为了有效提升生物学教师的教学效率与质量,围绕核心素养教育的相关要求开展教学活动势在必行。鉴于此,本文将从学科素养视角出发,探讨科学核心素养下高中生物遗传规律学习策略,为生物学教师的教学提供参考。
一、高中生物遗传规律题的常见题型
第一种,基本概念题,该种题型是检验学生对生物学概念的掌握情况,主要考查基因、性状、纯合体、杂合体等概念;
第二种,图形题,图形题大多会从减数分裂遗传方面开展判断,例如看图判断致病基因位于哪条染色体上,考查学生相关知识的掌握情况,是较为综合但是也容易答对的题目;
第三种,分析推论题,生物学科中遗传规律分析推论题大多是以表现型推导的基因型,例如对种子或者果实进行基因型推导,进行多倍体推导,这样的题型是检验学生的扩展思维能力;
第四种,计算题,计算题大多会作为压轴题,难度较高且考查的知识更为综合,会从种类、概率以及比例等方面进行。
二、培养高中生物遗传规律题的解题思路
(一)熟练掌握理论知識点和解题模板
理论知识点是解题的重要基础,一旦学生在理论知识概念方面出现偏差或者是存在漏洞,就会影响到后续的解题,出现没有解题思路或者是解题方向错误的情况。因此,教师需要在学生学习生物遗传规律题时就帮助学生做好知识理解以及巩固。但是需要注意的是通过强硬手段背诵知识点不一定能够提升学习能力和学习效率,而是需要在知识已经掌握的基础上通过动手实验等方式深化对知识的印象,并且以此开拓有效知识记忆办法,为后续解题打好基础。
常规的解题关键主要分为以下四步:
1. 明确相对性状(如野生型和突变型)的对应关系;比较复杂的遗传题会出现红眼、白眼、无眼等性状,其中眼色中的红眼、白眼为一对相对性状;另一对是有眼、无眼相对隐蔽的相对性状。
2. 判别基因在染色体上的位置。最常用的解法即为假设法,题干中若出现隐女显男的杂交组合,则可以直接根据子代中表型与性别之间的关系做出判断。
3. 将题干中的文字、表格形式的信息,转化成简要的遗传图解形式,可以更直观地反应遗传的规律以及子代中各基因型之间的比例关系。
4. 计算比例时,要注意相应表型的计算范围,如求F2中雌性纯合子的概率与求F2雌性中纯合子的概率的求值范围并不相同。常见的计算方法有配子计算法和系数计算法。若其中存在致死和淘汰某种类型的时候,需要注意的是计算过程中仍需要遵循孟德尔的分离比,但需要及时地调整比例。
(二)整理归纳考题特点
生物遗传规律相关题目虽然问题及其形式多种多样,但是这些题目本身是具有一定的规律性的,并且都不能抛开生物遗传规律基础知识,因此教师需要帮助学生尽可能多地整理总结该类题目,从而以不变应万变。
例如基因在自由组合前必须有基因分离,那么教师需要引导学生在日常学习中将相关问题转变为若干分离定律问题,并且尝试使用分离定律进行解析,将结果组合起来乘积。解题完成之后还需要进行检验,确保所得到答案无误,一旦出现错误就需要从最开始的步骤找起,发现错误的地方并且进行改正,将该错题作为重要例题,定期进行反思总结。当学生进行过多次这样的解题情况,就需要归纳这些问题的特点,并且用没有做过的题验证问题的特点是否具有有效性。
随着新考高的不断改革,2023年1月选考的传统实验题从以动物生理学情境为主的实验试题,改为遗传题为情境的实验试题。这就要求学生具备基于问题解决策略的建构的能力,指向科学探究。通过实验设计、实验分析和评价等多种途径,既涉及遗传学的知识点,又涵盖了实验探究的科学思维,综合测评学生的科学素养探究维度的发展水平。
(三)开展必要的重复练习,养成良好的解题习惯
高中学生在学习生物遗传规律知识时需要加强专项训练,多次练习不同的题目,或者将重点题目在不同时间段开展重复练习,知道相关知识点巩固到最佳的状态。学生需要学会善用错题本,并且遇到问题时尽可能多与其他同学或者生物教师一起研究,学会合作学习,集合不同的人的不同解题思路,而后发现最适合自身的解题思路并以文字叙述的形式记录下来,并通过与老师的解题思路进行对比、结合,更全面地理清解题思路。从自身的实际情况出发寻找解决生物遗传规律题的最快方法,且举一反三,将有用的方法运用到生物学科其他知识点学习或者其他学科的部分内容学习中,以此提升学生综合学习能力。
三、通过高中生物遗传规律实验教学来培养学生的科学精神
当前的高中生物遗传规律实验,如模拟减数分裂过程等主要是验证类的实验,在教师的引导下,学生利用老师提供的实验器材和药品进行实操,从而验证已得出的实验结论。运用这样的教学方式,学生可以掌握实验的目的、实验操作和了解最后的实验结论。但是对实验中如何设计、遇到问题如何改进,并没有加入学生的思考。这样的实验过于注重教材书面知识,失去了生物学的探索性,使得生物实验沦为知识再现和验证的工具。长此以往,学生会丧失对生物实验的好奇心和创造性,越来越缺乏科学精神。
首先,在生物遗传规律实验中,教师应该让学生仔细观察,独立思考,尊重学生的主观能动性。分组实验,让每一位学生都有亲自了解和实验的机会,比如在模拟孟德尔实验、摩尔根的果蝇伴性遗传实验中,老师应教给学生正确的实验方法,让学生搞懂原理,学会操作,树立严谨的科学精神。
其次,提高学生独立进行实验的能力,生物学实验着重考察学生的动手能力,教师在实验教学中,应遵守实验规定,在保证学生实验安全的前提下,确保学生处于一个良好的实验环境,鼓励学生独立进行实验设计,勤于思考,勇于动手,严格按照正确的实验方法进行操作,在教师的指导下,让学生自己进行实验,得出最终结论。无论实验的结果是成功还是失败,只有在亲身实验的过程中吸取经验教训,不断思考,不断改进,才能取得进步。
最后,在实验中培养学生的求实精神。在生物实验中,因为各种各样的问题都会导致实验无法出现预期的效果,作为生物教师要引导学生独立思考,找出失败的原因,寻求解决方法,再次进行实验验证,培育学生求实的科学精神,让学生体验科学探索的乐趣。
四、运用信息技术,巩固学生知识基础
在生物遗传规律教学中,教师可通过教学设计强化学生对生物实验原理和相关概念的理解掌握是生物教学的重要目标。信息技术为生物演示实验提供了新的展示平台。在实验教学中信息技术的加入将图文并茂、动静结合的特点带入生物课堂,进而可以有效推进学生对基础知识的深入理解。随着网络信息技术的不断发展,高中生物教师应与时俱进,不断创新教学设计,将视频微课、云实验平台等现代化教学方式与生物实验教学有机融合,并结合网络教学资源库不断丰富实验教学内容,拓展实验教学边界,為学生思维能力发展提供广阔空间。
五、开展合作学习,培养学生合作意识
我国新一轮课程改革极力倡导开展自主型、合作型、探究型的学习方式,合作学习是落实生物学学科核心素养的有效教学方法之一。合作学习教学策略注重以学生为主体,尊重学生,并将合作学习活动作为师生共同构建知识、联系师生情感、形成社会价值观的过程。生物学学科核心素养贯穿于整个生物学教材中,是学生在学习生物学知识原理、掌握基本的实验操作技能的同时所要形成的必备品质。将合作学习策略应用于生物学实验教学中,有利于培养学生生物学学科核心素养。传统生物课堂学生学习方式单一,实验探究方式以教师引导学生跟随操作为主,学生之间缺乏交流与互动,严重固化了思维能力,降低了学习生物学的主动性。在生物学实验教学中的运用合作学习策略,旨在转变学生学习方式,促进学生在合作、交流、探讨的过程中掌握生物学的基本概念和原理知识并在合作实验探究中培养合作意识,锻炼动手实践能力。在小组合作过程中,每位学生都有自己的角色任务,小组成员可以通过对实验过程、实验结果进行自由讨论发表创新性意见,在与他人的思想碰撞中促进自身思维能力的提升。在遗传规律生物实验过程中,学生可以通过合作交流加深对生物学概念的理解进而形成生命观念,可以在与他人思考讨论的过程中发展自身的科学思维能力,也可以在参与实践的过程中,掌握科学探究的基本原理和方法,还可以在生物实验联系现实生产生活实际问题的过程中,树立社会责任感。
综上所述,高中生物遗传规律虽然是重难点问题,但只要学生掌握了正确的解题思路,不断培养解题能力,就能够提升解题水平并且在面对不同形式的遗传规律题时都能够最高效地解决。在核心素养教育背景下,教师通过创设教学情景、开展小组合作学习、融合网络信息技术等多元化策略优化生物遗传规律教学方式,可以充分激发生物遗传教学课堂潜能,进而促进学生生物学学科核心素养的形成。因此,在当前的高中生物遗传规律课堂中,生物教学工作者要积极探索适合当前教育时代背景的各种教学策略,提升学生学科素养,发挥学科育人作用,促进学生综合素质的发展。
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(责任编辑:莫唯然)