新課標(biāo)下生物不同教學(xué)內(nèi)容的案例分析與設(shè)計(jì)
作者：方程楊型會
實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器 2015年05期
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》在第四部分實(shí)施建議中，除了提出深化對課程理念的認(rèn)識、全面落實(shí)課程目標(biāo)外，還提出了要組織好探究性學(xué)習(xí)的要求，提倡讓學(xué)生親歷思考和探究過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。在實(shí)施建議中還明確提出了關(guān)于確立教學(xué)目標(biāo)、選擇值得探究的問題或研究任務(wù)以及營造民主的師生關(guān)系和求真求實(shí)的課堂氛圍的要求。筆者以下將針對3個(gè)不同的教學(xué)內(nèi)容案例進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，嘗試將課標(biāo)思想靈活運(yùn)用的方法。
一、假說演繹——DNA復(fù)制的方式
【學(xué)情分析】DNA復(fù)制是人教版高中生物必修2第三章第三節(jié)的內(nèi)容。學(xué)好這一課時(shí)，有利于學(xué)生對細(xì)胞分裂、DNA分子的結(jié)構(gòu)等知識的理解和鞏固，對于學(xué)生進(jìn)一步深化認(rèn)識遺傳的本質(zhì)非常重要。在學(xué)習(xí)孟德爾遺傳過程中，學(xué)生已經(jīng)對假說演繹的探究思想有了初步的了解。
由于本課時(shí)內(nèi)容具有較高的難度，在分子水平上的微觀的結(jié)構(gòu)變化會讓學(xué)生感到抽象，在教學(xué)中，教師除了引導(dǎo)學(xué)生自主、探究學(xué)習(xí)外，還可以通過設(shè)置一定的問題情境，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步培養(yǎng)他們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及進(jìn)一步探究的能力。
【教學(xué)過程】教學(xué)過程見下頁表1。
【設(shè)計(jì)目的】本節(jié)課突出對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。將科學(xué)探究的過程從提出問題拓展到提出假說、演繹推理再到實(shí)驗(yàn)探究，充分體現(xiàn)假說演繹方法的啟發(fā)式教學(xué)思想是該設(shè)計(jì)最主要的線索和亮點(diǎn)，通過這樣的自主學(xué)習(xí)方式，學(xué)生親身參與體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。
二、模型建構(gòu)——染色體組的概念
【學(xué)情分析】“染色體變異”是人教版高中生物必修2第五章第二節(jié)的內(nèi)容，主要包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異。染色體變異是生物可遺傳變異的3個(gè)來源之一，在本章知識結(jié)構(gòu)上起著承上啟下的作用。它既鞏固了基因突變的相關(guān)知識，又為本章第三節(jié)“人類遺傳病”中有關(guān)染色體異常遺傳病和第七章“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論”的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。根據(jù)學(xué)生的反饋結(jié)果看，學(xué)生在染色體數(shù)目變異，尤其是染色體組的概念學(xué)習(xí)上感覺比較抽象，理解起來有一定難度，需要作為重點(diǎn)設(shè)計(jì)。
【教具準(zhǔn)備】每一套教具包括由PVC材料制作而成的果蠅體細(xì)胞中的8條染色體，其中每一對同源染色體分別用紅、藍(lán)兩種顏色區(qū)分，紅色和藍(lán)色分別表示來源于父方和母方的4條染色體。在實(shí)際教學(xué)中，每兩名學(xué)生使用一套教具，講臺上另有可在黑板上演示的教具兩套。
【模型建構(gòu)】
1.讓學(xué)生根據(jù)手中的模型擺出果蠅體細(xì)胞染色體圖解，請兩名學(xué)生在黑板上演示模型。
因?yàn)閷τ谕慈旧w的概念理解不到位，學(xué)生會出現(xiàn)把相同顏色的兩條染色體放在一起，作為一對同源染色體的錯(cuò)誤。產(chǎn)生這個(gè)錯(cuò)誤的原因往往是誤以為同源染色體的“同源”指來源相同，都來自同一個(gè)體。這時(shí)，教師帶著學(xué)生共同回顧“同源染色體”的概念：一條來自于父方，一條來自于母方的兩條形狀大小相似并且功能相同的一對染色體。
2.讓學(xué)生從剛剛擺出的果蠅體細(xì)胞染色體模型中選出一個(gè)染色體組。
在判斷評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同回憶在一級導(dǎo)學(xué)中已經(jīng)預(yù)習(xí)到的染色體組的概念，在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生選出的染色體組是否滿足其3個(gè)特點(diǎn)：第一，都是非同源染色體。第二，大小形態(tài)功能各不相同。第三，共同控制生物的生長發(fā)育和遺傳變異。
【設(shè)計(jì)目的】通過兩個(gè)動(dòng)手活動(dòng)，讓學(xué)生親身參與，激發(fā)學(xué)生的`學(xué)習(xí)興趣，通過學(xué)生動(dòng)手后不同的結(jié)果，讓課堂更多樣、隨機(jī)，教師需要通過帶著學(xué)生一起評價(jià)不同學(xué)生的答案過程，強(qiáng)化在染色體組的概念中難以理解的3個(gè)要素，幫助學(xué)生深刻理解該教學(xué)難點(diǎn)。從學(xué)生動(dòng)手的過程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，更能幫助學(xué)生記住，改正他們的錯(cuò)誤認(rèn)識。
三、類比推理——基因工程的工具
【學(xué)情分析】“基因工程及其應(yīng)用”一節(jié)展示了前沿生命科學(xué)重要的生物技術(shù)。在該節(jié)內(nèi)容中，學(xué)生對于基因工程的操作過程理解起來會覺得抽象，不能從直觀的現(xiàn)象去理解，所以單憑教師講授是很難理解的，需要教師運(yùn)用貼近生活的比喻，類比宏觀熟悉和微觀陌生的過程，幫助學(xué)生理解，并且利用前沿的科技成果，讓學(xué)生感受新興生物技術(shù)的特點(diǎn)。
【教學(xué)過程】教師利用教材中的“問題探討”，提出問題，組織學(xué)生討論、交流看法。
師：（教材）大腸桿菌竟然可以產(chǎn)生人體內(nèi)的激素——胰島素。為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？推測這種“嫁接”怎樣才能實(shí)現(xiàn)？這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？如果你是科學(xué)家，你想要怎樣做？
（請不同的小組代表說說他們的猜想，在學(xué)生描述的過程中，抓住重要的動(dòng)詞，如“剪、粘、縫、拼接、運(yùn)、導(dǎo)入”，教師同時(shí)在黑板上適當(dāng)?shù)匕鍟?/p>
師：這樣的過程類似于縫補(bǔ)破洞的衣服，首先需要從布料上剪下一塊來，然后縫到破洞處，最后穿到身上，在這個(gè)過程當(dāng)中需要用到哪些工具？
生：剪刀、針線。
師：對于基因這種分子水平的物質(zhì)來說，怎么樣去“剪”基因、“縫”基因、“運(yùn)”基因？
（引出基因工程的3個(gè)基本工具：限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體。同時(shí)可以從雜交育種的局限性切入，人類可以利用基因工程技術(shù)按照自己的意愿直接定向改變生物）
【設(shè)計(jì)目的】在新課程下的高中生物貼近社會實(shí)際，反映生物科學(xué)和技術(shù)的新進(jìn)展，雖然新穎吸引人，但是內(nèi)容抽象，相對而言不容易理解。在該設(shè)計(jì)中，首先希望學(xué)生更多地做出自己的猜想，中心思想是希望學(xué)生假設(shè)他們是科學(xué)家，希望完成哪些過程？這些過程又需要用到哪些工具？然后教師再來引出在實(shí)際操作過程中用到了哪些工具�；橄鬄榫唧w，擺脫常規(guī)灌輸式教學(xué)模式，讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)，增強(qiáng)其自主學(xué)習(xí)和探究能力。
綜上所述，筆者總結(jié)了人教版生物必修2教科書中3種可以運(yùn)用新課標(biāo)思想的案例，認(rèn)為教師在設(shè)計(jì)教學(xué)過程時(shí)最關(guān)鍵的是要認(rèn)真閱讀課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，充分理解、思考教材和課標(biāo)編者的用意，創(chuàng)造性地解讀和應(yīng)用并優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，針對不同類型的知識采用不同的教學(xué)設(shè)計(jì)，而不僅僅停留在教材提供的活動(dòng)方式上，照本宣科。
在第一個(gè)案例中，DNA復(fù)制以學(xué)生在孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的科學(xué)思想——假說演繹法為基礎(chǔ)，先讓學(xué)生自己提出假設(shè)，演繹實(shí)驗(yàn)論證假設(shè)過程，再通過教師介紹科學(xué)史，解釋真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在第二個(gè)案例中，因染色體組的概念抽象、不具體，可以選用具體、直觀的道具幫助學(xué)生理解，可以從學(xué)生的動(dòng)手活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于先前概念理解的錯(cuò)誤和修改，讓學(xué)生主動(dòng)地參與整個(gè)學(xué)習(xí)的過程，通過討論等方式提出不同的看法，刺激個(gè)體反省思考，注重互動(dòng)的學(xué)習(xí)模式。在第三個(gè)案例中，教師通過類比生活中的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新知識的特點(diǎn)，再利用問題激發(fā)他們探索新知識，發(fā)展新觀念。在學(xué)習(xí)的過程中要求學(xué)生主動(dòng)地建構(gòu)知識，把新知識和原有經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，共同發(fā)展自己的知識經(jīng)驗(yàn)�？傊�3個(gè)案例各有特點(diǎn)也有共性，可采用不同的教學(xué)策略，但都體現(xiàn)了對于課標(biāo)與教材的創(chuàng)造性解讀。事實(shí)上，在教材中還有許多設(shè)計(jì)方式，如人類遺傳病可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，自主學(xué)習(xí)模擬醫(yī)生看病等趣味性較強(qiáng)的活動(dòng)，又如在雜交育種的介紹中可以通過小組討論不同的方案，通過相互評價(jià)不同方案的優(yōu)勢劣勢，在評價(jià)教學(xué)中得出雜交育種的基本方式并總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)。
當(dāng)然，這些設(shè)計(jì)在教學(xué)中需要加以靈活運(yùn)用。只有這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)本意的回歸，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高探究性能力的目的。
編輯手記：理解課標(biāo)，理解教材，理解學(xué)生，力求通過教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)讓學(xué)生在科學(xué)探究過程中建構(gòu)核心概念，掌握學(xué)科思想方法，本文三個(gè)案例——假說演繹、模型建構(gòu)、類比推理——無不淋漓盡致地體現(xiàn)了這一理念。教學(xué)有法而無定法，貴在得法。針對不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)設(shè)計(jì)而不僅僅停留在照本宣科，才是備課的精髓所在。
作者介紹：方程，楊型會，湖南省長沙市第一中學(xué)（410005）。
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