基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)構(gòu)建生物核心概念

朱紅艷

【摘要】通過“減數(shù)分裂中的染色體行為”一課的教學(xué)嘗試，在課堂上通過觀察實(shí)驗(yàn)和模型制作活動來構(gòu)建減數(shù)分裂的核心概念。從分析教學(xué)現(xiàn)狀入手，結(jié)合實(shí)際課堂案例，闡述實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助概念教學(xué)的重要性和必要性。

【關(guān)鍵詞】高中生物教學(xué) 概念教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）39-0096-02

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》明確指出：“高中生物課程是以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。”高中生物學(xué)概念是高中生物學(xué)科結(jié)構(gòu)中最基礎(chǔ)和最重要的組成部分，提高生物概念教學(xué)的有效性是高中生物教學(xué)的核心話題。因此教師在教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生設(shè)計(jì)、觀察、分析和實(shí)施相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)概念的形成和同化，幫助學(xué)生理解概念的本質(zhì)。

一、高中生物核心素養(yǎng)的提出

高中生物核心素養(yǎng)具體表現(xiàn)在生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任四個(gè)方面。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，與人們的日常生活、環(huán)境、工農(nóng)業(yè)發(fā)展具有密切的聯(lián)系，它以豐富多彩的自然現(xiàn)象和生物實(shí)驗(yàn)吸引著學(xué)生。隨著內(nèi)容的不斷增多，生物學(xué)概念的抽象性不斷增強(qiáng)，尤其是在接觸細(xì)胞呼吸和光合作用等抽象內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，學(xué)生對生物的自我效能感逐漸降低。由此可見，高中生物學(xué)概念是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)好生物的瓶頸。

多年的教學(xué)實(shí)踐活動，使我深感實(shí)驗(yàn)教學(xué)和概念教學(xué)相結(jié)合的重要性和必要性。通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)為概念形成提供支撐，理清概念的內(nèi)涵和外延，掌握概念的本質(zhì)。現(xiàn)以浙科版必修2遺傳與進(jìn)化中《減數(shù)分裂中的染色體行為》內(nèi)容為例，講述實(shí)驗(yàn)教學(xué)在概念形成過程中的重要作用。

二、設(shè)計(jì)思路

《減數(shù)分裂中的染色體行為》這節(jié)課的核心概念為“同源染色體”、“減數(shù)分裂各時(shí)期的特點(diǎn)”、“同源染色體分離，非同源染色體自由組合”、“如何實(shí)現(xiàn)染色體數(shù)目減半”。在“同源染色體”概念教學(xué)中要讓學(xué)生理解同源染色體的來源、特征和行為；在“減數(shù)分裂各時(shí)期的特點(diǎn)”教學(xué)中，將減數(shù)分裂分為減Ⅰ和減Ⅱ兩次連續(xù)分裂，每次分裂又分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期，突出各個(gè)時(shí)期中染色體行為和數(shù)目變化，因?yàn)閷W(xué)生已具備細(xì)胞有絲分裂的知識，難度相對降低。通過精子形成過程的視頻和減數(shù)分裂模型的制作，將這些抽象的概念以動態(tài)模擬和模型制作的形式直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，生成相關(guān)的概念，并通過觀察活動過程中染色體數(shù)目變化情況，得出“如何實(shí)現(xiàn)染色體數(shù)目的減半”的概念。

三、教學(xué)片段

教師播放減數(shù)分裂精子形成過程的視頻，同時(shí)讓學(xué)生思考：減數(shù)分裂過程中染色體復(fù)制了幾次？細(xì)胞分裂了幾次？最后形成了幾個(gè)細(xì)胞？同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生動手制作一個(gè)減數(shù)分裂的模型。

教師將全班分成若干組，每組的材料有紅、藍(lán)橡皮泥，一張白紙，4根2cm長的細(xì)鐵絲。教師引導(dǎo)學(xué)生：減數(shù)分裂時(shí)DNA復(fù)制1次，我們?nèi)绾蝸碇谱髂Ｐ?？學(xué)生思考并回答后，教師指導(dǎo)學(xué)生用橡皮泥制作2個(gè)藍(lán)色和2個(gè)紅色的橡皮泥長條，每個(gè)長5cm。再用同樣的方法，制作2個(gè)藍(lán)色和2個(gè)紅色的橡皮泥長條，每個(gè)長8cm。接著把顏色和長度一樣的兩個(gè)橡皮泥并排放在一起，中部用一根細(xì)鐵絲把它們扎起來，做成4個(gè)模型，至此，教師引導(dǎo)提問學(xué)生：該過程表示什么？學(xué)生根據(jù)已學(xué)的有絲分裂知識可以得出，減數(shù)分裂過程間期染色體的復(fù)制已完成，每條染色體模型上都由兩條染色單體組成，但染色體數(shù)目不變。然后在一大張白紙上畫一個(gè)足夠大的紡錘體，使之能夠容下學(xué)生所制作的4條染色體模型，教師播放視頻MⅠ中期，提問：復(fù)制好的染色體又發(fā)生什么變化？接下去的模型怎么做？學(xué)生根據(jù)視頻把兩條5cm長的紅藍(lán)橡皮泥條放在一起，把2條8cm長的紅藍(lán)橡皮泥條放在一起，并且移動至紡錘體中心相垂直的平面上。老師加以引導(dǎo)得出“同源染色體”的概念。那染色體這樣連在紡錘絲上的結(jié)果會怎樣？學(xué)生抓住鐵絲（著絲粒）分別拉向紡錘體相反的兩極，移到兩極后，減數(shù)第一次分裂完成。教師提問學(xué)生：減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體分離，姐妹染色單體未分離，那5cm和8cm的染色體怎么分配？學(xué)生通過模型的變化，擺出兩種組合，從而得出“同源染色體分離，同時(shí)，非同源染色體自由組合”的概念。教師把MⅠ過程的圖片呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生總結(jié)MⅠ的主要變化，從而理解MⅠ各時(shí)期的特點(diǎn)和同源染色體的概念。

完成MⅠ模型制作后，教師可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所畫的染色體簡筆畫，推測MⅡ發(fā)生了什么變化？（播放視頻）然后指導(dǎo)學(xué)生在白紙上再畫兩個(gè)紡錘體，以第一次分裂中的紡錘體的每一極為中心，且與第一個(gè)紡錘體垂直，把每一極的染色體排列在新紡錘體的赤道面上，解開每個(gè)染色體上的“著絲?！?，抓住每一個(gè)染色單體原先“著絲?！彼谖恢?，把染色單體拉向紡錘體兩極。學(xué)生通過比較，可以得出MⅡ時(shí)，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，并向兩極移動。最后再教師提示，使學(xué)生通過觀察和模型制作，完成了“MⅡ的主要變化是著絲粒分裂，姐妹染色單體分離”的概念生成，并通過比較可以得出“減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體分離，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目減半”的核心概念。

通過上述活動，學(xué)生對《減數(shù)分裂中的染色體行為》這節(jié)課有了更直觀，更深刻的認(rèn)識，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過歸納總結(jié)，最終得出結(jié)論，形成概念，既避免了死記硬背的灌輸，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的實(shí)效性。

四、教學(xué)反思

在觀看精子形成視頻、制作減數(shù)分裂模型等實(shí)驗(yàn)活動過程中，讓學(xué)生更加直觀地認(rèn)識抽象的生命活動現(xiàn)象和規(guī)律，強(qiáng)化對減數(shù)分裂過程和特點(diǎn)的理解，并在模型制作過程中最終形成對減數(shù)分裂的相對完整的認(rèn)識。學(xué)生通過學(xué)習(xí)有絲分裂的知識，這既是學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的基礎(chǔ)，但也可能成為新概念形成的障礙，所以教師要重視探究性實(shí)驗(yàn)和教材中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”，讓學(xué)生真正從“背和聽”中解脫出來，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中形成概念，這正是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷，不失為知識獲取和能力培養(yǎng)的有效方法，提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，使其終身受益。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅使學(xué)生理解了生物核心概念的本質(zhì)，更重要的是讓學(xué)生學(xué)會了科學(xué)探究的一般方法，養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度和獨(dú)立思考，創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]游隆信.生物學(xué)概念的教學(xué)策略[J].生物學(xué)教學(xué)2005，30（2）：46-47.

[2]羅銀春.高中生物概念的教學(xué)方法講究[D].天津：天津師范大學(xué)，2008-04-01.endprint