漫談邏輯性生物課堂構(gòu)建的策略

近年熱播的偵探劇《神探狄仁杰》之所以引起人們樂此不疲的觀看，原因就在于狄仁杰的破案過程極具邏輯性，緊緊抓住觀眾好奇心理，讓人置身其迷霧般的情節(jié)之中，凸顯破案的曙光。反觀我們的教學(xué)，又何嘗不是如此呢？倘若課堂教學(xué)節(jié)奏在邏輯性方面欠缺的話，又如何抓住學(xué)生對新知識的好奇之心呢？而充滿邏輯性的課堂，能讓學(xué)生的思維始終處于活躍的狀態(tài)，讓課堂不再沉默和被動。因此，教師在教學(xué)設(shè)計之初，一定要對學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與教學(xué)內(nèi)容進行深度思考，尋找二者最佳的結(jié)合點，讓我們的生物學(xué)課堂像案件偵破那樣，層層深入、環(huán)環(huán)相扣、由表及里，直至挖掘出問題的本質(zhì)。這也是筆者從教以來的追求，并在日常的教學(xué)中不停地探究與實踐著。

一、 分析概念中的中心詞，提出探究性的問題

教材中的種種概念是生物學(xué)科的主干部分，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生對這些概念，特別是核心概念的正確理解，是學(xué)生靈活運用生物學(xué)知識的基礎(chǔ)，對于一些較為抽象的核心概念，可引導(dǎo)學(xué)生在閱讀概念之后，根據(jù)其中的中心詞，順應(yīng)學(xué)生的思維順序，提出具有一定邏輯性的問題，從而幫助學(xué)生構(gòu)建正確的知識鏈。下面以基因重組的概念教學(xué)為例展開說明。

1.學(xué)生的理解誤區(qū)

學(xué)生常常誤認(rèn)為：（1）基因重組發(fā)生在受精過程中雌雄配子的隨機結(jié)合過程中；（2）難以理解發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期）交叉互換而引起的基因重組現(xiàn)象，極易與染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位相混淆。

2.教學(xué)過程的設(shè)計

可根據(jù)概念中的有性生殖、控制不同性狀的基因、重新組合等關(guān)鍵詞，提出如下問題：（1）基因重組發(fā)生在什么樣的生殖過程中？（2）有性生殖和無性生殖的區(qū)別是什么？（3）基因重組發(fā)生在哪種細(xì)胞分裂方式中？（4）控制不同性狀的基因?qū)儆谀囊活惢颍浚?）這類基因的自由組合發(fā)生在什么時期？這與哪一種遺傳定律相吻合？（6）基因重組還可以發(fā)生在哪個時期？請畫示意圖說明。通過對上述邏輯性很強的、層層遞進的問題的探究，就可很容易地使學(xué)生明白基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，是位于非同源染色體上的非等位基因自由組合的結(jié)果（即孟德爾自由組合定律），同時還可以發(fā)現(xiàn)在四分體時期的交叉互換現(xiàn)象。

3.其他案例

等位基因、同源染色體、二倍體、多倍體、單倍體、染色體組等概念的教學(xué)，均可根據(jù)學(xué)生易犯的誤區(qū)，精心設(shè)置一系列在理解概念上具有很強邏輯性的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入理解具有重重陷阱的生物學(xué)知識，以求達(dá)到“柳暗花明又一村”的豁然開朗之境界。

二、 按照生命活動發(fā)生的先后順序，設(shè)計啟發(fā)性的問題串

生物界本身就是由一幅幅永不停息的生命畫卷組成的，其中有表現(xiàn)在個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等宏觀方面的，更多的是分布在細(xì)胞內(nèi)微觀的、無法用肉眼直接觀察到的生命活動。因此，我們的課堂決不能上成“靜態(tài)”的生物課，要想方設(shè)法使學(xué)生意識到生命科學(xué)的動態(tài)過程，在教學(xué)過程中，可通過模擬動畫讓學(xué)生想象微觀的動態(tài)生命變化，從而讓學(xué)14Aajc39ek60HUxNAhX+dg==生意識到生命是持續(xù)變化的過程，再引導(dǎo)學(xué)生進行由表及里的深入思考。下面以基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成為例說明。

1.學(xué)生的理解誤區(qū)

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的整個過程，對于學(xué)生來說，可以說是看不見摸不著，極具抽象性，而且其中需要學(xué)生理解的知識點較多，掌握的難度較大。教學(xué)實踐表明：學(xué)生對該節(jié)知識的理解誤區(qū)常常有：（1）轉(zhuǎn)錄過程與DNA復(fù)制過程中模板、原料、酶、堿基配對情況易于混淆，特別會誤認(rèn)為轉(zhuǎn)錄所需的酶為解旋酶、DNA聚合酶，還有許多學(xué)生會寫出轉(zhuǎn)錄酶；（2）翻譯過程中密碼子的位置、種類、與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系；（3）tRNA的種類、與mRNA的關(guān)系、與所運輸氨基酸的關(guān)系；（4）翻譯動態(tài)過程的理解，如核糖體是如何以mRNA為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的？如何理解一個mRNA可相繼結(jié)合多個核糖體？這些核糖體上合成的蛋白質(zhì)或多肽相同嗎？如何判斷翻譯的方向？（5）DNA中所含堿基的至少數(shù)、mRNA中所含堿基的至少數(shù)、蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)量關(guān)系。

2.教學(xué)過程的設(shè)計

可依據(jù)基因表達(dá)中轉(zhuǎn)錄和翻譯的先后順序，循著學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，給出教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考。情境導(dǎo)入：多媒體投影鐮刀型細(xì)胞貧血癥和正常人的紅細(xì)胞，并給出血紅蛋白分子的部分氨基酸順序以及相關(guān)的DNA序列，引導(dǎo)學(xué)生思考問題（1）鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病的直接原因和根本原因是什么？二者之間有何關(guān)聯(lián)？學(xué)生很容易分析出其對應(yīng)的答案：血紅蛋白質(zhì)異常、血紅蛋白基因異常，而且后者是產(chǎn)生前者的原因。教師畫出基因和蛋白質(zhì)二者之間的關(guān)系：基因控制蛋白質(zhì)體現(xiàn)性狀。繼而提出問題（2）基因是一類什么樣的物質(zhì)？其主要的載體是什么？（3）染色體位于細(xì)胞的哪個位置？蛋白質(zhì)合成的場所是什么？（4）染色體能否從細(xì)胞核進入細(xì)胞質(zhì)指導(dǎo)核糖體進行蛋白質(zhì)的合成？若不能，二者之間需要什么物質(zhì)來傳遞信息呢？（5）RNA為何能充當(dāng)DNA和核糖體之間的信使呢？（6）由此，可推知基因控制蛋白質(zhì)的合成可分為哪幾步？

教師播放轉(zhuǎn)錄、翻譯全過程的動畫，讓學(xué)生有一個整體感覺，在學(xué)生判定轉(zhuǎn)錄、翻譯過程之時，教師可提出問題（7）在轉(zhuǎn)錄過程中是如何使mRNA能準(zhǔn)確攜帶DNA上的遺傳信息呢？mRNA上的什么結(jié)構(gòu)能表示其中的遺傳信息？指導(dǎo)學(xué)生閱讀人教版必修2P63圖4-4，提出問題（8）轉(zhuǎn)錄過程中的模板、產(chǎn)物、酶、原料、場所、堿基配對情況分別是什么？（9）mRNA中的哪些結(jié)構(gòu)能夠決定氨基酸的種類和數(shù)量呢？（10）一個氨基酸由mRNA中幾個堿基決定呢？由于該問題難度較大，建議讓學(xué)生展開討論，最終可確定一個氨基酸由mRNA中的三個堿基決定，教師直接指出mRNA中這樣的三個相鄰的堿基被稱為一個密碼子。就此，可提出問題（11）mRNA所含的密碼子最多有多少種？是不是所有密碼子均能編碼氨基酸？密碼子數(shù)與氨基酸數(shù)有何對應(yīng)關(guān)系？學(xué)生通過計算、研讀教材中的密碼子表，很容易回答出問題的答案。再次播放翻譯的動畫，提出問題（12）翻譯過程中運輸氨基酸的工具是什么？其根據(jù)什么來決定運輸氨基酸的種類？（13）能夠運輸氨基酸的tRNA有多少種？擔(dān)任翻譯任務(wù)的物質(zhì)是什么？（14）一個核糖體同時結(jié)合了mRNA上幾個密碼子？tRNA轉(zhuǎn)運來的氨基酸在核糖體內(nèi)發(fā)生了什么反應(yīng)？（15）翻譯何時被終止？是不是一個mRNA只能結(jié)合一個核糖體？讓學(xué)生研讀人教版必修2P67示意圖，提出問題（16）一個mRNA相繼結(jié)合多個核糖體，有何意義？這些核糖體合成的多肽鏈?zhǔn)欠裣嗤?？如何判斷翻譯的方向？

3.其他案例

如噬菌體侵染細(xì)菌實驗、光合作用過程、DNA復(fù)制等過程的分析，均可播放動畫模擬其生命活動過程，按照生命發(fā)生的先后順序，以邏輯性較強的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生進行探究式的思考。

三、 按照人類的認(rèn)識順序和矛盾，引導(dǎo)學(xué)生進行探究

生物學(xué)史本身就是一部人類探究、認(rèn)識生命活動的歷史，其中布滿了荊棘，是一個艱難曲折的過程，新知識的呈現(xiàn)都有一個由簡單到復(fù)雜、由表及里、從錯誤中修正的過程，同時也是一代代科學(xué)家努力的結(jié)果。在教學(xué)過程中，可充分利用人類探究的思路，精心設(shè)置富有邏輯性的教學(xué)過程，讓學(xué)生置身于遠(yuǎn)古時代科學(xué)家的思維境界進行探究，必然有助于教學(xué)三維目標(biāo)的實現(xiàn)。下面以DNA是主要遺傳物質(zhì)為例進行展示。

1.學(xué)生的理解誤區(qū)

學(xué)生理解誤區(qū)常常有：（1）極易將格里菲斯和艾弗里的研究成果相混淆；（2）這兩個經(jīng)典實驗的結(jié)論會被誤認(rèn)為是“DNA是主要遺傳物質(zhì)”；（3）對DNA是主要遺傳物質(zhì)中的關(guān)鍵詞“主要”理解不到位；（4）噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)增殖過程中所需的模板、原料、能量、酶，在來源上會產(chǎn)生理解誤差。

2.教學(xué)過程的設(shè)計

人們對遺傳物質(zhì)的認(rèn)識是從蛋白質(zhì)與DNA誰是遺傳物質(zhì)的爭論開始的，引導(dǎo)學(xué)生思考，怎樣解決這種討論呢？學(xué)生很自然地說出需要通過實驗來探究。在學(xué)生閱讀完格里菲斯實驗基礎(chǔ)之上，結(jié)合其實驗過程示意圖，思考格里菲斯能得出什么結(jié)論？有沒有明確“轉(zhuǎn)化因子”是何種物質(zhì)？如果你當(dāng)時閱讀了他的實驗過程及結(jié)論，你會產(chǎn)生怎樣的想法以及付出怎樣的實踐？讓學(xué)生置身于科學(xué)家的位置，沿著科學(xué)家的腳印進行探究，學(xué)生必然會提出通過實驗探究出“轉(zhuǎn)化因子”的實質(zhì)，對此，教師可以讓學(xué)生在事先不觀看艾弗里實驗設(shè)計時，展開討論提出自己的看法，再引導(dǎo)學(xué)生研究艾弗里的實驗設(shè)計，通過對比，來檢驗自己的設(shè)計得失，鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。通過對艾弗里實驗的研究，最終可以得出：DNA是促使R型活菌轉(zhuǎn)化為S型菌的轉(zhuǎn)化因子，是真正的遺傳物質(zhì)。為了引出另一個經(jīng)典實驗可提出問題：既然肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，那為何還要進行噬菌體浸染細(xì)菌的實驗？從而很自然地引出下一個實驗，并提出問題：噬菌體浸染細(xì)菌的實驗為何能較為準(zhǔn)確地證明遺傳物質(zhì)的種類呢？以此，引起學(xué)生對該實驗的關(guān)注，接下來，可放映噬菌體浸染細(xì)菌動畫，設(shè)置問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生探究。

3.其他案例

如光合作用的發(fā)現(xiàn)歷程、生物進化理論的演變等類似教學(xué)內(nèi)容，均可按照學(xué)科發(fā)展的矛盾性，激發(fā)學(xué)生從解決矛盾的角度出發(fā)，讓學(xué)生立足于科學(xué)家的角度，進行思考、探究，必然會使生物學(xué)課堂教學(xué)充滿邏輯性，維持學(xué)生學(xué)習(xí)的激情。

邏輯性生物課堂能更好地關(guān)注到學(xué)生情感的發(fā)展，注重科學(xué)發(fā)展的規(guī)律性，從而讓知識的掌握順理成章，不再變得生硬，讓學(xué)生理性地思考生命科學(xué)發(fā)展的規(guī)律。愿我們的生物課堂能像案件偵破那樣，抓住學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，使他們成為新知識偵破的高手。

（責(zé)任編輯 郭振玲）