高中生物学概念教学策略研究

1高中生物学概念教学策略研究福建省罗源第一中学吴钊平摘要：以“减数分裂”教学为例，从感性材料导入、巧用模型、抓住关键词、变式训练、绘制概念图等方面开展高中生物学概念教学策略的研究。关键词：生物学概念教学；感性材料；模型；变式训练；概念图生物学知识是由一系列概念组成的知识体系，生物学概念是对生命本质特征的高度概括，具有抽象性、差异性、例外性、广泛性、发展性等特点，学生学习起来有一定的困难。生物学概念是高中生物课程知识目标之一，是高中生物学教学的重要内容。现在发现很多学生没有真正理解生物学概念，而是死记硬背，结果在知识应用过程中往往出现生搬硬套等错误。笔者尝试进行高中生物概念教学研究，现以“减数分裂”一节的重要概念教学为例，与同行探讨生物学概念的教学策略。“减数分裂”是人教版《普通高中课程标准实验教科书•生物•必修2•遗传与进化》第2章第1节内容，是继“有丝分裂”之后学习的内容，同时为学习“遗传”和“变异”等概念奠定细胞学基础。因此，减数分裂是高中生物学的重要概念，学生必须正确地掌握。减数分裂概念的子概念有：有性生殖、精子、卵细胞、极体、同源染色体、联会、四分体等，它们之间具有并列关系或从属关系，这些子概念的掌握对学生建构减数分裂概念至关重要。一、应用感性材料导入，构建生物学概念学生的认知是一个从感性认识上升到理性认识过程，在教学中教师提供感性材料，通过诸如生活经验、实验、多媒体演示等感性材料，引发学生主动构建生物学概念。学习减数分裂概念时，教师应用多媒体课件演示精子和卵细胞形成受精卵过程，指导学生观察、思考：如果精子和卵细胞的形成是通过有丝分裂进行的，那将会怎样呢？学生思考和讨论后认为：如果精子和卵细胞的形成是通过有丝分裂进行的，那么精子和卵细胞的染色体数目就会与体细胞一样，精子和卵细胞结合成的受精卵中的染色体数目就会加倍，这与生物体前后代染色体数目的恒定是相2违背的。由此总结精子和卵细胞不是通过有丝分裂，而是一种使染色体数目减半的分裂方式——减数分裂。这正是课文中科学家魏斯曼预言的特殊过程，学生体验到科学探究过程，体验到探究成功的喜悦。学生就像注入了“兴奋剂”，激发学生的求知欲，为学习新概念奠定了基础。同源染色体这一概念出现在“减数分裂”这节教学内容中，教材对其定义是：配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。学生可能的错误概念有：同源染色体仅存在于减数分裂过程中；同源染色体必须配对；同源染色体形状和大小要相同；间期没有同源染色体，复制后才有同源染色体。为了避免学生产生错误概念，教师应用多媒体课件引导学生观察受精卵的染色体组成的同时，根据课本中同源染色体概念的表述，讨论、分析“受精卵中的染色体形状和大小有什么特点，它们来源于哪里？”“受精卵中有没有同源染色体呢？什么样的染色体是同源染色体？”帮助学生认识到：同源染色体是形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的两条染色体。接着，让学生继续观察男性染色体示意图，让其知道ＸＹ这两条染色体也属于同源染色体，这是同源染色体例外性的表现，从而对同源染色体这一概念的本质特征有更深刻的理解。二、巧用模型，正确认识生物学概念生物学概念具有抽象性特点，而抽象的概念可以通过直观性的材料给以具体化。在生物学概念教学中，可以借助实物或图画等模型，将所认识的对象特征直观地表达出来，以便学生准确地理解概念的本质特征，从而帮助学生科学地构建生物学概念。为了让学生准确地理解同源染色体概念，要求学生用橡皮泥或硬纸板制作同源染色体的模型，也可以在纸上画出同源染色体，并相互间进行评价。学生制作出来的大多数是四分体时期的同源染色体模型，而且还片面认为同源染色体必须配对的。此时教师引导学生认真观察受精卵中的同源染色体，让学生知道同源染色体并不一定要配对，未复制的也可能存在同源染色体。减数分裂概念教学时也要求学生用橡皮泥或硬纸板制作两对同源染色体的模型，也可以在纸上画出两对同源染色体，让学生构建减数分裂过程中染色体的3变化模型，如联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等。同时让学生在两对同源染色体的模型上分别标上A、a和B、b。学生通过自己的动手操作，探究两对同源染色体有几种组合方式？学生通过讨论，总结出两对同源染色体组合方式有4种：A和B，A和b，a和B，a和b，还可以让学生进一步讨论：如果用3对同源染色体模拟，会有几种组合？在构建减数分裂过程染色体的变化模型时，学生还可以体会到减数分裂与有丝分裂的不同：如在减数第一次分裂结束时染色体数目减半；同源染色体在减数第一次分裂后期分离、非同源染色体在减数第一次分裂后期自由组合等，形成对减数分裂过程中染色体的数目和行为变化的直观印象。在构建过程中，教师引导学生对模型进行分析，比较归纳出规范的模型，从而达到对减数分裂本质的深刻认识，最后再引导学生进行总结和概括减数分裂概念。这样在学习减数分裂整个过程中，学生通过动手操作，用模型构建减数分裂过程染色体的变化，科学地构建出减数分裂这个抽象概念。三、抓住关键词，深层次理解生物学概念抓住概念的关键词有助于学生理解概念的整体性，而且各种关键词之间有相互联系。因此，学生必须辨别各种关键词和它们间的关系，才能精确掌握生物学概念。同源染色体概念的关键词是：染色体形状一般相同；染色体大小一般相同；一条来自父方，一条来自母方（来源于同一物种或同种生物的父母双方）。通过比较减数分裂和有丝分裂的图像，引导学生明确上述关键词间的关系。在二倍体生物的有丝分裂过程中，各个时期都存在同源染色体，但没有配对，只有在减数分裂过程中同源染色体才配对。形状和大小相同的染色体不一定是同源染色体，如姐妹染色单体分开的两条子染色体。减数分裂关键词是：有性生殖生物，在产生成熟生殖细胞时；染色体复制一次，细胞分裂两次；形成的成熟生殖细胞中染色体数目减半。学生抓住关键词，也容易区别减数分裂和有丝分裂了。帮助学生深层次理解概念。“联会”的概念是同源染色体两两配对的现象，“四分体”的概念是联会后的每一对同源染色体含有四条染色单体，学生掌握了同源染色体概念后，较轻松地理解这两个概念。二者的区别，教师可以通过引导学生观察教科书中哺乳动物精子形成过程图解，加以比较总结：联会时期的同源染色体呈染色质状态；而四4分体时期的同源染色体呈染色体状态。四、通过变式训练，应用生物学概念当学生构建完概念后，不要只停留在下定义水平，学习概念是为了解决实际生活中的问题，在解决问题过程中又不断将概念丰富和深化，促进学生思维的发展。例:下列属于同源染色体的是（）。A、一条来自父方，一条来自母方的两条染色体B、形状和大小一般相同的两条染色体C、在减数分裂过程中配对的两条染色体D、由一条染色体复制成的两条染色体有学生错选A或B项，说明学生没有真正地理解同源染色体概念。应该给学生明确指出必须同时具备：形状一般相同；大小一般相同；一条来自父方，一条来自母方（来源于同一物种或同种生物的父母双方）的两条染色体，才是同源染色体。例2：减数第一次分裂的特点是（）。A、同源染色体分离，着丝点分裂B、同源染色体分离，着丝点不分裂C、同源染色体不分离，着丝点分裂D、同源染色体不分离，着丝点不分裂学生易混淆减数第一次分裂与减数第二次分裂的特点，通过变式训练，使学生对这两次分裂的染色体行为更清楚。通过变式训练，教师及时发现学生对概念的掌握情况，才能更好地指导学生准确地掌握概念的本质特征，从而更好地将概念应用于解决实际中的问题。五、绘制概念图，形成完整的概念体系画概念图能够帮助学生将零散的概念进行组织和联系，形成知识网络，突出主干概念，从整体上把握概念。同时，绘制概念图可以帮助教师了解学生对概念的掌握情况，了解学生什么已经知道了、什么不清楚，发现并及时纠正概念之间错误的连结。学习完减数分裂一节概念后，让学生画出减数分裂和受精作用概念图（如图1），从整体上把握减数分裂概念及其子概念之间的联系。5图1减数分裂和受精作用概念图总之在教学实践中，教师应根据高中学生的认知水平和生物学概念的特点，灵活选择合适的教学方法，帮助学生理解生物学概念的本质特征，并应用所学的生物学概念解决实际生活中的问题，从而提高生物学概念教学的有效性。（责任编辑：陈欣）