淺議新高考改革生物選修教材中知識點整合

周小平 劉盾 袁蕾

【摘要】高中生物知識點是零散的、繁多的，為了牢固掌握基礎(chǔ)知識和主干知識，教師要引導(dǎo)學(xué)生將知識進行整合，通過串聯(lián)的方式來梳理。新高考改革背景下需要學(xué)生內(nèi)化知識，形成對知識的系統(tǒng)性認識，以便在應(yīng)用時做到得心應(yīng)手。通過學(xué)生對知識點的整合，學(xué)生會積極加工和處理知識，在思考中進行知識的綜合性應(yīng)用，提高學(xué)生的自主探究能力，實現(xiàn)學(xué)生生物學(xué)科素養(yǎng)的提高。以《PCR技術(shù)》為例，探究了新高考改革生物選修教材中知識點的整合，促進學(xué)生掌握知識的內(nèi)在規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】高中生物 新高考 知識點 整合

知識整合是學(xué)生對知識的重新加工和處理，是學(xué)生對生物學(xué)科內(nèi)部理論知識進行重新整合，會促進學(xué)生綜合運用已經(jīng)掌握的知識去建構(gòu)知識框架，形成系統(tǒng)性認識，構(gòu)建知識專題。教師要以新高考為方向，引導(dǎo)學(xué)生有條理，系統(tǒng)地建構(gòu)知識框架，促進學(xué)生把知識融合起來，正確而有效地應(yīng)用知識。學(xué)生能夠把零散的知識點系統(tǒng)地串聯(lián)起來，由點到面形成一張知識網(wǎng)，會促進學(xué)生在應(yīng)用時信手拈來，選擇自己需要的知識。在整合知識點過程中，強調(diào)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，有利于學(xué)生主動夾攻之勢，提高應(yīng)用能力，進而提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生整合知識點的過程是面向全體學(xué)生的，會促進學(xué)生的個性發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的主動性，鼓勵學(xué)生在對知識的加工中內(nèi)化知識，形成理性認識

一、有效整合基礎(chǔ)知識，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

為了促進學(xué)生有效整合知識，教師要引導(dǎo)學(xué)生把零散孤立的知識點科學(xué)地構(gòu)建成合理的知識網(wǎng)絡(luò)，促進學(xué)生理解知識間的內(nèi)在聯(lián)系，了解知識的來龍去脈。學(xué)生理解了知識要點和內(nèi)在聯(lián)系會通過邏輯思考的方式思考它們之間的邏輯關(guān)系，劃分出有層次、有組織的知識網(wǎng)絡(luò)。有了知識網(wǎng)絡(luò)會促進學(xué)生主動進行儲存和提取信息，在應(yīng)用時輕松地遷移和運用，掌握好知識的交匯點。通過教師的指導(dǎo)會使學(xué)生參與到學(xué)習(xí)過程中，促進學(xué)生主動整合基礎(chǔ)知識，形成知識網(wǎng)絡(luò)圖。

例如，在學(xué)習(xí)pcr技術(shù)時，學(xué)生通過探究會了解到pcr是指在DNA聚合酶催化下，以母鏈DNA為模板，以特定引物為延伸起點，通過特定步驟，體外復(fù)制處母鏈模板DNA互補的子鏈DNA過程。PCR技術(shù)的基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物?？偨Y(jié)中，學(xué)生也會認識到pcr由變性--退火--延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成，包括了模板DNA的變性，模板DNA與引物的退火，引物的延伸。pcr的最大特點就是將微量的DNA大幅增加。探究中，學(xué)生也會了解PCR的成分和作用。在學(xué)生了解了這些基礎(chǔ)知識后，教師可以提出問題，如當(dāng)通過變性、退火、延伸這三個步驟后，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？思考中，學(xué)生會認識到變性就是通過加熱使模板DNA的雙鏈之間的氫鍵斷裂，雙鏈分開而成單鏈的過程。退火是當(dāng)溫度降低時，引物與模板DNA中互補區(qū)域結(jié)合成雜交分子。教師還要引導(dǎo)學(xué)生對pcr反應(yīng)體系中的Taq酶，DNA模板，四種脫氧核苷酸，緩沖體系和能量等知識進行整合。思考中學(xué)生會認識到這三個步驟是一個循環(huán)，每一個循環(huán)的產(chǎn)物都可以作為下一個循環(huán)的模板，經(jīng)過多次循環(huán)后，目標DNA以2n的形式增加。

通過學(xué)生對教師問題的思考和總結(jié)，學(xué)生會內(nèi)化知識，形成對pcr技術(shù)的理性認識，梳理知識網(wǎng)絡(luò)，形成知識網(wǎng)絡(luò)圖，形成系統(tǒng)性認識。通過知識點的整合，會使學(xué)生建構(gòu)出系統(tǒng)的知識框架，形成客觀性認識，提高學(xué)生的理解能力，這是課程標準實施的核心任務(wù)，會提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。這是新課改的理念，需要建立在學(xué)生系統(tǒng)而完整的知識體系基礎(chǔ)知識之上。如果沒有系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識作為保證，學(xué)生很難在應(yīng)用時靈活應(yīng)用，形成自己的理解，創(chuàng)新表達更是無從談起。

二、找出有關(guān)聯(lián)的知識，形成知識專題

通過學(xué)生對知識的總結(jié)和思考，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)高中生物中關(guān)聯(lián)性較強的知識是非常多的，有時會散布在不同單元中。學(xué)生對知識有一個整體性認識會促進學(xué)生形成知識專題，在思考中感受到知識間的聯(lián)系，通過探究的方式內(nèi)化知識。學(xué)生要學(xué)會把有關(guān)的知識都聯(lián)系起來，形成只是專題，感受生物知識間的密切聯(lián)系。

例如，在學(xué)習(xí)pcr技術(shù)時，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)這些知識與以往學(xué)習(xí)過的遺傳因子的發(fā)現(xiàn)、基因和染色體的關(guān)系、減數(shù)分裂、基因分離定律都有關(guān)系。為了系統(tǒng)而完整地掌握pcr技術(shù)應(yīng)該從減數(shù)分裂過程及豌豆雜交實驗詳細探究，并把伴性遺傳的遺傳系譜圖分析清楚，這樣會方便學(xué)生理解pcr概念、原理、技術(shù)參數(shù)、操作步驟、應(yīng)用和維護與保養(yǎng)，有利于學(xué)生在探究中建構(gòu)出系統(tǒng)而完整的知識框架，形成科學(xué)認識。通過專題知識總結(jié)，學(xué)生會認識到pcr技術(shù)時通過模擬體內(nèi)DNA復(fù)制的方式，在體外選擇性地將DNA某個特殊區(qū)域擴增出來的技術(shù)。學(xué)生把相關(guān)的知識總結(jié)出來，就會建立知識間的聯(lián)系，了解知識間的關(guān)系，建構(gòu)出屬于自己的知識專題。專題總結(jié)會促進學(xué)生將知識系統(tǒng)化，了解知識間的關(guān)系，通過總結(jié)的方式形成有效的知識整合，促進學(xué)生在探究中建構(gòu)知識框架。在探究pcr概念時，學(xué)生會了解關(guān)于pcr的基礎(chǔ)性知識，在分析原理時，學(xué)生會了解pcr技術(shù)的本質(zhì);通過思考的方式理解技術(shù)參數(shù)，了解操作步驟，在整合中形成對知識的全面認識。通過學(xué)生對知識的總結(jié)，學(xué)生會理解專題性知識，感受到學(xué)習(xí)的快樂和樂趣，形成客觀性認識。

三、進行學(xué)科之間整合，彼此滲透融合

新課改倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，使學(xué)生通過對知識的整合形成自己的創(chuàng)新性認識，提高加工知識和處理知識的能力。而且教師要引導(dǎo)學(xué)生把知識聯(lián)系起來，能夠通過跨學(xué)科應(yīng)用和理解來更好地探究知識，實現(xiàn)學(xué)生能力的提高。通過學(xué)生對知識的跨學(xué)科整合，會開闊學(xué)生的視野，使學(xué)生從不同的角度，通過不同的方式來探究問題，促進學(xué)生在思考中形成深刻認識。

生物pcr技術(shù)中涉及到很多其他學(xué)科知識。比如，探究pcr技術(shù)的發(fā)展簡史時，學(xué)生會了解到人類對核酸的研究已經(jīng)有100多年的歷史了，在美國科學(xué)家Kary Mullis經(jīng)過努力發(fā)明了pcr技術(shù)，Keohanog通過對所使用的酶的改進，提高了擴增的真實性。而后，Saiki等又提取了一種耐熱的DNA聚合酶，擴增了pcr技術(shù)的效率……通過對發(fā)展史的探究，學(xué)生了解了一些歷史知識。當(dāng)探究工作原理和反應(yīng)特點時，學(xué)生需要了解一些化學(xué)知識;在進行計算和數(shù)據(jù)比對時，學(xué)生又需要整合數(shù)學(xué)方面的知識。學(xué)生參與到探究過程中，會成為課堂主體，在思考中感悟，在分析中理解，明確知識間的聯(lián)系。學(xué)生通過思考會認識到各學(xué)科之間是相互聯(lián)系，相互滲透的，促進學(xué)生把知識系統(tǒng)化，建構(gòu)知識體系，加深對知識的理解和認識。學(xué)生理解了知識會實現(xiàn)對知識的靈活運用，提高學(xué)生的知識遷移能力。

四、理論與實驗的整合，提高動手能力

實驗是幫助學(xué)生理解生物知識，感受生物探究樂趣的一種很好學(xué)習(xí)方式。通過實驗，學(xué)生會參與其中，主動模擬，主動驗證，通過探究和思考的方式重視知識的學(xué)習(xí)和體驗，在思考中內(nèi)化知識。教師要重視實驗在生物學(xué)習(xí)中的重要性，并引導(dǎo)學(xué)生在實驗中掌握知識，促進學(xué)生通過直觀性的實驗過程和實驗結(jié)果形成理性認識。學(xué)生在實驗中會遇到很多突發(fā)情況或者是他們沒有想到的情況，面對這些意外，教師要抓住這些機會，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，主動探究，促進學(xué)生通過動手的方式建構(gòu)知識。學(xué)生在實驗中也會了解實驗方法，如模型建構(gòu)法、假說-演繹法、類比推理法等，促進學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，在實踐中提高能力。例如，在pcr技術(shù)實驗中，學(xué)生也會遇到一些常見的問題，如沒有擴增產(chǎn)物，學(xué)生會看不到循環(huán)溫度，如變性溫度和退火溫度;還有的學(xué)生會遇到DNA聚合酶活性、抑制性成份、DNA樣品等問題。面對不同的問題，只有學(xué)生主動思考，積極動手，才能夠在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，通過自主思考和思考的方式來解決問題，實現(xiàn)學(xué)生能力的提高。理論和實驗的整合為學(xué)生提供了反思的舞臺，有利于學(xué)生將知識重新整合。通過學(xué)生的動手實驗和操作，學(xué)生才能夠?qū)嶒炦^程中的每一個步驟了如指掌，明確實驗操作的具體步驟和過程，形成自己的認識。通過實驗，學(xué)生會把理論知識與實驗整合，提高學(xué)生的動手操作能力和對知識的理解能力，促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

五、知識和生活的整合，感受知識價值

為了促進學(xué)生能夠把地理知識于現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，教師要引導(dǎo)學(xué)生了解相關(guān)的學(xué)習(xí)方向，促進學(xué)生通過主動加工的方式內(nèi)化知識，鼓勵學(xué)生在參與中達到對知識的靈活應(yīng)用。生物知識在生活中的應(yīng)用是非常廣泛的，通過學(xué)生把知識和生活相整合，學(xué)生會了解生物知識在生活中的應(yīng)用，主動學(xué)習(xí)知識，了解知識，并應(yīng)用知識。學(xué)習(xí)了pcr技術(shù)，學(xué)生會看到在生活中的基因克隆、基因診斷、基因治療、基因工程產(chǎn)品、法醫(yī)學(xué)檢測、人類學(xué)研究等方面都可以應(yīng)用pcr技術(shù)。如果把pcr技術(shù)恰當(dāng)應(yīng)用，可以給人類帶來很大的便利，豐富人們的生活。教師要指導(dǎo)學(xué)生在知識整合過程中不僅了解知識的前因后果，了解知識規(guī)律，還要引導(dǎo)學(xué)生去探究知識在生活中的應(yīng)用，使學(xué)生能夠?qū)W以致用，達到熟練應(yīng)用的目的。當(dāng)學(xué)生能夠把知識和生活中的應(yīng)用整合起來，說明學(xué)生了解了知識的應(yīng)用方法和應(yīng)用策略，會促進學(xué)生主動思考，積極判斷。例如，學(xué)習(xí)pcr技術(shù)后，學(xué)生會了解遺傳病的診斷。如地中海式貧血就是基因缺失、插入或置換等出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致珠蛋白鏈合成不平衡，使正常人和病人表現(xiàn)出了不同的特征。當(dāng)學(xué)生能夠把知識與生活結(jié)合起來后，學(xué)生就會成為學(xué)習(xí)主體，在實踐中提高能力，學(xué)會靈活應(yīng)用知識。

總之，通過學(xué)生把pcr技術(shù)在生物教學(xué)中進行整合，學(xué)生會學(xué)會深入研究和思考，促進學(xué)生把知識聯(lián)系起來，充分挖掘知識的內(nèi)涵和本質(zhì)。學(xué)生在探究中不僅會了解知識，而且還會提高獲取信息和知識的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的能力，會提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。學(xué)生主動地進行知識整合會實現(xiàn)學(xué)生探究能力和分析能力的提高，促進學(xué)生在對知識的推理判斷中深化知識，形成客觀性認識，實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

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