不少高三生物教師的一輪復(fù)習(xí)課,他們上課的步驟基本上是“兩部曲”,先花一節(jié)課幫學(xué)生把課本知識整理一遍(實際上就是以前上新課的翻版),第二節(jié)課帶領(lǐng)學(xué)生做練習(xí)。這種復(fù)習(xí)課對學(xué)生缺少吸引力,尤其是對一些成績好的學(xué)生。一輪復(fù)習(xí)課應(yīng)該是以能力培養(yǎng)為核心,以深化和內(nèi)化知識為載體,以學(xué)生探究學(xué)習(xí)活動為主要方式,教師在過程中適當(dāng)引導(dǎo)和總結(jié),一定要改變學(xué)生被動接受知識的方式,進行以學(xué)生為課堂探索者的教學(xué)活動過程。筆者在高三一輪復(fù)習(xí)教學(xué)中應(yīng)用的“教師邊導(dǎo)邊教”、“學(xué)生邊練邊學(xué)”的“四邊”教學(xué)方法,就適應(yīng)了這種要求。下面,就以高中生物必修1“細胞的分化”的復(fù)習(xí)為例,介紹一輪復(fù)習(xí)中的“四邊”教學(xué)法。
1 教學(xué)設(shè)計思路與教學(xué)目標(biāo)
(1)課前教師精心設(shè)計了教學(xué)習(xí)題,讓學(xué)生通過解題學(xué)會分析總結(jié)的方法。
(2)通過【“練”1】的訓(xùn)練,讓學(xué)生感性地認(rèn)識到細胞分化、細胞分裂的區(qū)別,在教師幫助下總結(jié)出細胞分化的概念、特點、實質(zhì)。通過【“練”2】的訓(xùn)練,讓學(xué)生真正理解細胞分化的實質(zhì)。通過【“練”3】的訓(xùn)練,總結(jié)出細胞表現(xiàn)出全能性的內(nèi)因與外界條件、細胞分化程度與全能性之間的關(guān)系。
(3)通過幾個實際問題的分組討論、小組交流、反思修正,培養(yǎng)學(xué)生合作交流的習(xí)慣與能力、知識的遷移能力。
(4)因為是復(fù)習(xí)課,針對所學(xué)的每一重難點都安排適當(dāng)?shù)木毩?xí)以達到鞏固加強的目的。
2 教學(xué)難點與突破方法
2.1難點一:細胞分化的概念、特點、實質(zhì)
教師通過對【“練”1】的講解,給學(xué)生感性的認(rèn)識,然后以表格的形式總結(jié)出來,上升到理性的認(rèn)識,這樣符合認(rèn)知的規(guī)律。
2.2 難點二:細胞全能性的概念、物質(zhì)基礎(chǔ)、要表現(xiàn)出來的條件
教師通過【“練”3】第(1)(2)小題總結(jié)出細胞要表現(xiàn)出全能性的內(nèi)因是細胞內(nèi)含有全套的遺傳物質(zhì),需要的外界條件是離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和適宜的其他外界條件。教師通過第(4)小題總結(jié)出細胞分化程度與全能性之間的關(guān)系:細胞分化程度越低,全能性越高。反之則相反。再結(jié)合課本實驗和科研新動向,對高考新材料進行挖掘,注重對概念的研析和拓展。
3 教學(xué)過程
3.1 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)
教師:細胞的一生要經(jīng)過分裂、生長、分化、衰老和死亡的過程,如果在分化的過程中出現(xiàn)問題,還會導(dǎo)致癌變。有關(guān)細胞分裂的內(nèi)容上節(jié)課已經(jīng)復(fù)習(xí)過,今天我們就一起來復(fù)習(xí)細胞的分化、細胞的全能性。
3.2 教師邊導(dǎo)邊教,學(xué)生邊學(xué)邊練
“導(dǎo)”1:細胞分化與我們復(fù)習(xí)過的細胞分裂有什么區(qū)別呢?我們先來研究這樣一道題。
【“練”1】根據(jù)圖1回答:
(1)①—③的過程叫做__________。
(2)①→②、①→④的過程叫做__________。
(3)③→⑤的過程叫做__________。
(4)組成②、③、④的細胞的__________。__________、__________不同,因此它屬于不同的一。
(5)在①②④三組細胞群中,具有分裂能力的是標(biāo)號__________所示細胞群。
“教1”:巧妙設(shè)計的這樣一道題,很好地引導(dǎo)學(xué)生思考細胞分裂和細胞分化的區(qū)別。通過觀察圖,學(xué)生順利總結(jié)出細胞分裂的結(jié)果得到許多相同的細胞,細胞分化卻使細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上發(fā)生了差異,產(chǎn)生了不同的組織,進而形成不同的器官、系統(tǒng),最終構(gòu)成生物體。
“學(xué)1”:教師進一步挖掘比較細胞分裂、細胞分化的異同,要求學(xué)生完成表1。
“導(dǎo)”2:既然在細胞分化的過程中,遺傳物質(zhì)并沒有改變,那么,為什么細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻發(fā)生了差異呢?也就是細胞分化的實質(zhì)到底是什么?
“學(xué)”2:學(xué)生通過小組討論,得出答案,細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達。隨即教師讓學(xué)生練習(xí)一道這方面的題。
【“練”2】有關(guān)細胞分化的敘述,正確的是(
)
A 細胞分化僅發(fā)生在胚胎時期
B 胚胎中胚層細胞分化成紅細胞的過程是可逆的
C 乳腺細胞內(nèi)沒有合成唾液淀粉酶的基因,唾液腺細胞內(nèi)沒有合成乳蛋白的基因
D 細胞產(chǎn)生特異性蛋白和酶的化學(xué)變化過程
“教”2:教師充分利用這道題講透“基因的選擇性表達”,并引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)討論:乳腺細胞和唾液腺細胞中的基因種類是否相同?經(jīng)小組討論后,學(xué)生得出結(jié)論:乳腺細胞內(nèi)有合成唾液淀粉酶的基因,唾液腺細胞內(nèi)也有合成乳蛋白的基因,這兩種細胞中都含有全套的基因。之所以乳腺細胞中合成了乳蛋白沒有合成唾液淀粉酶是因為乳蛋白基因表達了,而唾液淀粉酶基因沒有表達,唾液腺細胞則剛好相反。
進一步拓展研習(xí):乳腺細胞與唾液腺細胞中的DNA、mRNA和蛋白質(zhì)是否相同?
“學(xué)”2:學(xué)生小組討論后得出結(jié)論,即乳腺細胞與唾液腺細胞都是受精卵經(jīng)有絲分裂得到的,所以DNA相同,而由于基因的選擇性表達得到的mRNA和蛋白質(zhì)不同。這樣就高屋建瓴地把握了基因的選擇性表達,以后不管怎么考都不會錯。
“導(dǎo)”3:我們剛才講到分化了的細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變,依然含有全套的遺傳物質(zhì),這樣的每一個細胞是不是都能發(fā)育成完整的個體呢?即是不是都保持有細胞全能性呢?一起來研究下一題。
【“練”3】1958年,美國科學(xué)家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細胞放進培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整的新植株(圖2)。請據(jù)圖回答:
(1)3表示__________,它能被培養(yǎng)成1的根本原因是__________。
(2)過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在生物技術(shù)中稱為__________,離體的3在培養(yǎng)過程中,需提供——和——一,同時,還需保證其他外界條件如溫度等——。
(3)4表示__________,它的細胞特點是____________________。步驟Ⅰ是__________,步驟Ⅱ是__________。Ⅲ過程由胚狀體到試管植物要經(jīng)過細胞分裂__________,結(jié)果發(fā)育成完整的植株。
(4)若想制作人工種子,應(yīng)該選用(填序號)__________,再包上人工種皮。
(5)4與3相比,分化程度__________,全能性__________。
(6)由韌皮部的細胞培養(yǎng)成完整的植株這個實驗證明了__________。而克隆羊的形成過程(圖3)則能證明高度分化的動物細胞,整個細胞的全能性受到限制,但__________仍保持全能性。
“教”3:邊做題邊總結(jié),教師通過第(1)(2)小題總結(jié)出細胞要表現(xiàn)出全能性的內(nèi)因是:細胞內(nèi)含有全套的遺傳物質(zhì),需要的外界條件是:離體、營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和適宜的其他外界條件。通過第(4)小題總結(jié)出細胞分化程度與全能性之間的關(guān)系:細胞分化程度越低,全能性越高,反之則相反。
3.3知識拓展
“導(dǎo)”4:我們剛才提到的胡蘿卜韌皮部細胞、綿羊的乳腺細胞,屬于高度分化的細胞,要讓其表達出全能性有一定困難,需要借助一定的技術(shù)手段。而現(xiàn)在醫(yī)學(xué)界研究的非常熱門的一類細胞:干細胞則容易表達出全能性,這也是觀注高考新動向。
【“練”4】介紹一種尚未分化的細胞——干細胞。
干細胞是指尚未分化、但又具有分化潛能的細胞。根據(jù)分化潛能的差異,干細胞可分為三種類型:能夠分化產(chǎn)生各種類型細胞的干細胞稱為全能干細胞(胚胎干細胞),它可發(fā)育成一個生命;能分化產(chǎn)生多種類型細胞的干細胞稱為多能干細胞(組織干細胞),但不能單獨發(fā)育為完整個體;能分化產(chǎn)生特定器官和特定生理功能的細胞稱為專能干細胞。
目前,科學(xué)家用于研究的干細胞是從體外受精產(chǎn)生的胚胎中分離出來的,他們希望利用干細胞在體外繁育出各種組織或器官,并最終用這些組織或器官移植來代替病變的組織或器官,從而達到能利用干細胞來治療人類的多種慢性疾病,如帕金森病、老年癡呆癥、糖尿病、慢性心臟病,甚至癌癥,并且已經(jīng)在動物實驗中取得了一些進展。例如,美國的一個大學(xué)實驗室將人的干細胞在體外培養(yǎng)一段時間后用于治療因病毒感染脊髓而癱瘓的老鼠,使之在一定程度上恢復(fù)了行走能力。根據(jù)以上材料回答:
(1)根據(jù)上述分類的方法,原腸胚時期外胚層細胞屬于__________干細胞,骨髓中的造血干細胞屬于__________干細胞。
(2)下列人體細胞中分化程度最低的是(
),全能性最高的是(
)
A 受精卵
B 原腸胚時期的外胚層細胞
C 肌肉細胞
D 造血干細胞
(3)全能干細胞能分化產(chǎn)生生命活動所需要的各種類型細胞,從分子水平看,這是一的結(jié)果。
(4)美國的研究人員用干細胞治療癱瘓老鼠獲得成功,這說明那些干細胞已經(jīng)分化成——一細胞。
“教”4:教師要使學(xué)生了解干細胞是指尚未分化、但又具有分化潛能的細胞,可以在醫(yī)學(xué)上治療疾病,如治療白血病,就要移植骨髓干細胞,并指導(dǎo)學(xué)生要關(guān)注生物科學(xué)的新進展,學(xué)以致用。
4 教學(xué)反思
將“四邊”教學(xué)法應(yīng)用在高三生物一輪復(fù)習(xí)中,教師層層遞進引導(dǎo)學(xué)生思考,起著穿針引線的作用;整節(jié)課學(xué)生邊做練習(xí)題邊思考、邊總結(jié),在不斷的探究學(xué)習(xí)中不知不覺完成了相關(guān)的所有知識的復(fù)習(xí)、升華,真正做到了復(fù)習(xí)課上學(xué)生為課堂探索者,以能力培養(yǎng)為核心,以深化和內(nèi)化知識為目的,改變了過去學(xué)生跳進題海的粗放式的復(fù)習(xí),走了一條集約化的道路。連續(xù)三屆的高三教學(xué)實踐下來證明對學(xué)生的提高很大,每年所教班級的均分都遠超江蘇省均分二十幾分,2007年高考有一個班均分更達到125分(總分150分),相對于我們學(xué)校的生源情況,成績相當(dāng)出色。這種教學(xué)法的不足之處是教師在課前要花大量的時間精心準(zhǔn)備,不光要熟知考點,還要有的放矢地針對教學(xué)目標(biāo)選題、編題,工作量加大了,依靠個人的力量難以完成,最好發(fā)動整個教研組的教師群策群力,通過2~3年的努力完成整個高中階段的一輪復(fù)習(xí)“四邊”教學(xué)案例。