基于多重表征的高中生物“學(xué)講”教學(xué)探微

摘 要：多重表征的教學(xué)環(huán)境可以給學(xué)生提供多樣信息，對于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有很大幫助?！皩W(xué)講”教學(xué)方式是讓學(xué)生把課堂上學(xué)到的知識講出來。文章以細胞增殖教學(xué)為例，將視頻、圖表等多重表征應(yīng)用于“學(xué)講”課的新課導(dǎo)入、自主學(xué)習(xí)、合作探究、交流展示、質(zhì)疑拓展等環(huán)節(jié)，以此促進學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中生物;表征;學(xué)講;導(dǎo)入;探究;交流;拓展

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）32-0094-02

基金項目：本文系江蘇省徐州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“基于多重表征的高中生物教學(xué)‘學(xué)講范式實踐研究”（立項號：GH-13- 18-L199）系列研究成果

作者簡介：杜偉（1978-），男，江蘇邳州人，中教高級教師，碩士研究生，從事生物教學(xué)與研究。

一、引言

Representation（表征）也可以翻譯成象征、表示法、陳述，是用一種事物來代表另一種事物，或者用一種特定的符號、圖表、曲線來表示一種過程。多重表征的教學(xué)環(huán)境，特別是用動畫、圖片、表格、模型等多重表征來顯示具體的知識點，可以給學(xué)生提供多樣信息，對于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有很大幫助?！皩W(xué)講”教學(xué)方式是以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主，以學(xué)生的合作學(xué)習(xí)為主要形式，以學(xué)生學(xué)習(xí)目標達成作為基本要求的課堂教學(xué)模式，即讓學(xué)生在課堂上能學(xué)進去知識，并把知識講出來。

在高中生物教學(xué)中，教師可將多重表征教學(xué)理念應(yīng)用于教學(xué)實踐，進行“學(xué)講”教學(xué)嘗試。高一學(xué)生的思維水平還停留在形象思維階段，對高中生物抽象的知識缺乏直觀印象，因此，在教學(xué)中，教師可根據(jù)生物學(xué)科的特點，在細胞增殖一節(jié)教學(xué)中，將視頻、圖表、曲線等不同的表征形式高效組合起來，以符合學(xué)生認知規(guī)律的教學(xué)方式，將有絲分裂過程中染色體、DNA變化等抽象的知識內(nèi)容形象化。這樣可以減少學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中的認知困難，不斷提高學(xué)生的生物學(xué)習(xí)效率。

二、基于多重表征的高中生物“學(xué)講”教學(xué)思路

1.新課導(dǎo)入

教師可通過多媒體播放植物由一顆幼苗長成蒼天大樹的生長視頻，并提出問題：請同學(xué)們列舉植物生長的條件。有的學(xué)生列舉出了需要水或營養(yǎng)等條件。有的學(xué)生想到了細胞結(jié)構(gòu)，推測植物生長的原因是細胞體積的增大或數(shù)目的增加。教師繼續(xù)提問：植物生長的原因究竟是什么呢？以此導(dǎo)入新課。

設(shè)計意圖：通過形象的植物生長視頻，讓學(xué)生思考植物生長的原因。

2.遺傳物質(zhì)準備

幼苗是如何長成蒼天大樹的呢？教師運用形象的實物表征，展示了一塊巧克力，讓學(xué)生將其分成若干個小正方形，然后將這個過程與細胞分裂進行比較。據(jù)此，學(xué)生認識到，盡管巧克力的數(shù)量增加了，但這些小塊巧克力顯然比整塊巧克力小。如果將其比作一個細胞，簡單地一分為二，它的遺傳物質(zhì)將越分越少。由此，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出細胞分裂時必須進行一定的遺傳物質(zhì)準備，尤其是DNA的復(fù)制。

3.細胞周期

細胞周期的概念比較復(fù)雜，相對抽象，學(xué)生不容易掌握。在教學(xué)中，教師可用扇形圖、直線圖、坐標圖、柱形圖等表征表示細胞周期，讓學(xué)生以小組為單位合作探究，用圖中字母表示細胞周期。

4.有絲分裂

學(xué)生在日常生活中不能直接體驗植物的細胞結(jié)構(gòu)，因此在微觀層面上，沒有任何細胞分裂過程的經(jīng)驗。對此，教師需要一種更具體的手段演示有絲分裂過程，如借助動畫、圖片表征，讓學(xué)生觀看細胞分裂過程的動畫，根據(jù)圖片，完成各個時期特點的填空，在大腦中構(gòu)建、組合、表示當前學(xué)習(xí)的知識，并將其組成有機整體，形成完整的知識體系。

5.染色體和DNA數(shù)目變化規(guī)律（以二倍體生物為例）

在有絲分裂過程中，DNA數(shù)（2n）、染色體數(shù)（2n）、染色單體數(shù)的變化，對大多數(shù)學(xué)生來說是完全陌生的，這些知識與學(xué)生的日常生活相去甚遠。因此，教師可在學(xué)生掌握各個時期特征的基礎(chǔ)上出示下表，提出有挑戰(zhàn)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生合作探究，讓學(xué)生動起來。

教師還可引導(dǎo)學(xué)生在坐標圖上畫出有絲分裂過程中染色體、DNA的數(shù)量變化曲線，然后總結(jié)：有絲分裂后期——染色體數(shù)目加倍（著絲點斷裂）;有絲分裂中期——染色體著絲點排列在赤道板上;有絲分裂末期——子細胞中染色體數(shù)目相同。另外，學(xué)生還可通過坐標圖總結(jié)本節(jié)課獲得的主要知識——細胞分裂過程中DNA染色體等遺傳物質(zhì)的變化規(guī)律。然而，有的學(xué)生過于依賴這些圖片表征，忽略各個時期染色體、染色單體、DNA的關(guān)系。 因此，教師可通過大屏幕展示下圖，通過圖片表征帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)染色體、染色單體、DNA三者之間的關(guān)系。

即當有染色單體存在時，染色體數(shù)染色單體數(shù)核DNA分子數(shù)=122;當無染色單體存在時，染色體數(shù)核DNA分子數(shù)=11。

三、基于多重表征的高中生物“學(xué)講”教學(xué)反思

1.創(chuàng)新教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變師生角色

在三種常見的細胞分裂方式中，最重要的方式是有絲分裂。有絲分裂是學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)過程中，教師一定要講清楚、講透，讓學(xué)生真正理解有絲分裂各個時期的特點及整個分裂過程中染色體和DNA的變化規(guī)律。傳統(tǒng)的有絲分裂教學(xué)過程以教師的知識傳授為主，學(xué)生被動地接受知識。很顯然，這種教學(xué)方式不利于調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，也無法讓學(xué)生真正了解知識的內(nèi)涵。而教師通過動畫、圖片、圖表等多重表征，從不同的角度進行分析，可使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動，并學(xué)會交流信息，學(xué)會分享學(xué)習(xí)成果，從而體會到學(xué)習(xí)的樂趣，促進科學(xué)思維的發(fā)展以及樂于合作的團隊精神的形成。

2.利用多重表征，科學(xué)設(shè)計問題

多重表征包括動畫、圖片、表格、模型等形式，這就要求教師做好課前準備工作，認真閱讀教材，確定重難點內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計能突破重難點問題，并以動畫、圖片、表格、模型等形式展示給學(xué)生。在本節(jié)課的教學(xué)中，教師可通過視頻導(dǎo)入新課，帶給學(xué)生感性認識，科學(xué)設(shè)計問題并用圖表展示，讓學(xué)生在探究中獲取知識。

3.總結(jié)內(nèi)部規(guī)律，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

有絲分裂過程中DNA和染色體的變化是本節(jié)課的重難點內(nèi)容，教師可在教學(xué)中讓學(xué)生用圖表總結(jié)各個時期染色體和DNA的數(shù)量以及規(guī)律，并以時間為橫坐標畫出染色體和DNA的變化曲線。通過這些圖片表征，學(xué)生能總結(jié)出染色體、染色單體、DNA三者之間的關(guān)系，構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻：

[1]李洋，黃紫筠.高中生物教科書插圖的表征及特征分析——以2019年版人教版高中生物教材《必修1·分子與細胞》為例[J].中學(xué)生物學(xué)，2020（08）.

[2]趙長城.走進高中生物“學(xué)講模式”的課堂[J].中學(xué)生數(shù)理化，2014（04）.

Exploration of the Teaching of Biology "Learning and Speaking" in Senior Middle School Based on Multiple Characterization

Du Wei

（Teaching Research Office of Pizhou Education Bureau， Jiangsu Province， Pizhou 221300， China）

Abstract： The teaching environment of multiple characterization can provide students with a variety of information， which is very helpful to improve students' learning methods. The teaching method of "learning and speaking" is to let students speak out the knowledge learned in the classroom. Taking cell proliferation teaching as an example， this paper applies multiple characterization such as videos and charts to the introduction of new courses， autonomous learning， cooperative exploration， communication and display， questioning and expansion of "learning and speaking" course， so as to promote the development of students' scientific thinking.

Key words： senior middle school biology; characterization; learning and speaking; lead-in; explore; communication; expand