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为理解而提问 提高科学素养
——以细胞增殖为例

2018-02-23

新教育时代电子杂志(教师版) 2018年18期
关键词:细胞分裂科学素养染色体

(安徽省铜陵中学 安徽铜陵 244100)

引言

生物学应该是基于核心概念建构的教学,无论是教材上还是教师向学生所展示的具体事实,都是为建构核心概念,培养学生的科学素养。课堂教学理应从生物学科本质出发,在具体事实的基础上进行提炼和概括,形成具有持久价值和迁移的核心概念,同时帮助学生学会思维,形成有序的认知结构,真正实现理解性学习,达到提升学生科学素养的效果。[1]

一、对“有丝分裂”核心概念的认识

核心概念应该是位于学科中心的概念性知识,应该是学生忘掉一些学过的具体事物之后,仍然能长期保留的广泛而重要的知识,包括重要概念、原理、理论等的理解。围绕核心概念或重要概念进行教学,可以使学生对零散的知识形成非常清晰且条理分明、相互之间有机联系的整体。[2]

有丝分裂的本质为有丝分裂的核心概念。教学重心应该从讲授有丝分裂过程中诸多事实,如核仁的消失、染色体的形态变化等,借助于这些事实,以便更好地理解有丝分裂的本质,即分裂前后遗传物质保持相对的稳定性,从而保证了在细胞的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性。[3]

二、对“有丝分裂”提问

围绕突破核心概念,我们要确定两个问题,问题一、细胞分裂过程中内容如何划分?问题二、从遗传物质的平均分配入手。

1.引入:细胞为什么不能无限长大

大象和老鼠的比较,两种动物体积悬殊很大,可能是2个原因:1:细胞数目差不多,细胞体积悬殊大导致的。2:细胞体积差不多,细胞数目差异导致的。那么到底是那个呢?科学家做出了解释,是第二个原因导致的,为什么呢?是因为细胞不能无限长大。那细胞为什么不能无限长大呢?利用课本中的实验去解释这个问题,就是细胞代谢消耗的物质和细胞大小的关系与细胞核的控制能力有限。得出结论当然是细胞不能无限长大。

引出,既然细胞不能无限长大,生物体要生长就要依赖细胞个数的增多,引入细胞为什么增殖,怎样增殖?

2.有丝分裂过程

引入细胞是如何增殖的?方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。这个简单介绍书上的内容即可。

根据动画或教材图示总结细胞周期的定义,说出细胞周期的起止时间和划分的阶段。强调间期为分裂期准备什么?然后进入到有丝分裂特点。设置了下面这几个问题。

为什么要提到染色体呢,主要是从遗传物质出发,核DNA分子是以染色体为载体的,所以,染色体有丝分裂的细胞分裂观察什么指标?染色体是怎么变化,人为将细胞分裂分为哪几个阶段?每个阶段有哪些特征?

细胞分裂一个完整的动态过程,而这个动态过程就是一个细胞周期,这也就进一步解释,是“一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止”的连续分裂的过程,这就是细胞周期的概念。

在讲述分裂期的前期,中期,后期,末期的时候结合多媒体软件,可以更加好帮助学生理解整体分裂过程中的DNA分子和染色体的动态变化过程。

引出问题,细胞有丝分裂过程中,如何能够保证亲代细胞染色体平均分配到子代细胞中且保持数目的不变? 其目的是引导学生始终围绕染色体的规律性变化来把握有丝分裂过程的学习。在猜想、交流的基础上,学生自我梳理教材相关内容,总结并交流各时期的主要特点。目的是初步把握有丝分裂过程中染色体( 质)形态及数目的规律性的变化。

师生共同列出在细胞有丝分裂过程中重要的名词,如分裂间期、分裂期、纺锤体、着丝点等,并试用自己的语言对这些名词或术语作出说明,构建它们之间的关系图。进一步质疑: 染色质经过复制、螺旋成染色体后,为什么着丝点要排列在赤道板上染色体才会平均分配? 在细胞分裂过程中核仁逐渐解体、核膜逐渐消失有何意义? 等。目的是能够知道在有丝分裂过程中一些现象发生的原因,而这些现象的发生都是保证细胞在有丝分裂过程中染色体的平均分配。

3.有丝分裂意义

有丝分裂中子细胞与母细胞中的遗传物质一样,这个是通过有丝分裂间期DNA的复制和分裂期的均分实现的。在分裂前期染色质螺旋加粗形成染色体。还有中期染色体的着丝点整齐的排列在赤道板上,所有的这一切都是为了均分服务的。 DNA复制一次,均分一次,这就是细胞的有丝分裂的意义。总览有丝分裂的结果是细胞的一分为二,得到两个相同的细胞;近观过程可以发现有丝分裂包括核分裂和质分裂; 近观结果可以发现,有丝分裂所形成的子代细胞与亲代细胞中所含有的染色体数目相同,保证了前后代之间遗传性状的稳定性。这样为学生的后续学习明确了方向。

通过提问的方式初步突破有丝分裂的核心概念,至此,学生清楚地知道细胞有丝分裂过程是如何进行的,并且能够组织总结出有丝分裂的生物学意义。这样,学生的学习活动就不会停留在记住有丝分裂过程中染色体、DNA 等变化的生物学事实,而是通过对相关过程的认识抽象出有丝分裂的本质特征。

三、为理解而提问:提高科学素养

新课程的基本理念就是:提高科学素养,面向全体学生,倡导探究性学习,注重与现实生活的联系。这种教学理念的改变,使我们不再教教材,而是用教材教。新课程改革强调以人为本,所以在教学中我们教师要找好定位,积极有效建构核心知识及有效建构过程的教学设计。在设计教学方案时将陈述式的核心概念转换成问题的形式,这些问题的答案直接指向核心概念,这些问题本身则是教师需要通过课堂教学引导学生思考解决的问题。为了进一步巩固和检验学生对相应概念的理解,建议思考基于对相应概念的理解可以进一步回答什么问题,以及可以解决哪些实际应用的问题给学生提供学以致用的机会。

[1]普通高中生物课程标准中华人民共和国教育部[M].人民教育出版社.2003.

[2]张颖之,刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用[J].教育学报.2010(6)1:57-61.

[3]罗锡明,徐作英.物学概念教学模式的建构探析[J].《新课程研究(基础教育版)》.2011(3).

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