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创设教学情境,促生物学有效课堂形成

2019-11-27刘丹妮

生物学教学 2019年7期
关键词:孟德尔果蝇情境

刘丹妮

(广东省揭阳华侨高级中学 揭阳 522000)

教学情境是课堂教学的基本要素,具生活性、形象性、学科性、问题性,其功能是促成学生学习的发生,学习发生在情境之中,是一个合法参与实践共同体的过程[1]。笔者认为在学科核心素养的指导下,结合教学的具体内容,设计恰当的教学情境,不仅可以降低教学难度,特别是难点知识的解决,更能够在课堂上充分调动学生的积极性,启发学生思考,主动探究,发展学生智力,切实提高课堂教学效率。结合生物学科特点,笔者总结了在课堂上比较常用的几种教学情境,并结合实例进行说明。

1 寓教学于生活

科学知识源于生活、用于生活,课堂中如果能够利用学生已有的前概念,创设出能激发学生产生新疑问、新知识冲突的熟悉生活情境,从感知生活到发现问题、解决问题,形成新概念,再应用到生活,可以把枯燥的知识生活化、趣味化,在主动构建知识框架的过程中训练学生的科学思维能力。

例如,在讲特异性免疫内容时,教师往往会给学生介绍抗原、抗体、细胞免疫和体液免疫的概念,然后讲解相关过程。而笔者在课堂上是先给学生看一则“甲型流感H1N1病毒裂解疫苗”的说明书,并提出相关问题: ①病毒对人体不是有害的吗?为什么病毒作为疫苗注射到体内,人不会生病,反而达到预防疾病目的?②甲型流感H1N1病毒血凝素抗原是什么?③为什么接种该疫苗,就可刺激机体产生针对甲型流感H1N1病毒的抗体?④抗体又是什么物质?为什么能使人体达到预防此型病毒所致的流行流感?⑤为什么在生活中接种疫苗时,往往要注射多次后效果才比较好?让学生结合生活经验,根据说明书内容进行小组讨论。

以上问题的提出,无疑为“抗体”“抗原”“疫苗”“体液免疫”“二次免疫”等科学概念的构建做了很好的铺垫,在此情境中学生发现现实世界中的生物学问题,理性思维得到拓展,求知欲在课堂上得以激发,学习热情自然提高。在教师引导下,进一步对问题解疑,对前概念进行更正,主动构建新知识框架,借此教育机遇,再把新概念应用到生活中,完成生活—课堂—生活的转变,以生活促高效课堂形成,并贯彻落实生物学学科核心素养。

2 寓教学于科学史

提高学生的科学探究能力是生物学教学中非常重要的目标,受到学校条件的限制,部分实验无法让学生实践,教师应该采取其他教学策略,让学生即使没有动手做实验,也能在切合的教学情境中体验科学探究过程,从中发展理性思维,提高独立思考、分析问题、解决问题以及合作探究的能力,这在遗传学部分的教学体现尤为明显。

以“基因位于染色体上的实验证据”教学内容为例,该内容对于学生来讲是比较难以掌握的知识点,因条件限制,学生无法体验养果蝇做实验的趣味过程。为了激发学习兴趣,体验实验探究过程,笔者搜集了大量关于摩尔根果蝇的实验资料,并在课堂上以科学小故事(蝇室里的发现)的形式呈现: 摩尔根一开始对孟德尔的遗传学研究持怀疑态度,而且,关于染色体上有基因的说法,当时还只是猜测,用猜测的理论来解释孟德尔的遗传学说,坚持“一切通过实验”原则的摩尔根认为是不可信的。1908年,他开始以果蝇为实验材料进行研究。果蝇饲养容易,一点香蕉浆就可以让它们饱食终日;一年可以繁殖30代;染色体只有4对8条,清晰可辨。他经常几十个实验同时进行,不出他所料,许多实验都走入了死胡同,但是摩尔根屡败屡战,因为他知道,在科学研究中,只要出现一个有意义的实验,所有付出的劳动就都得到了报偿。1910年5月,摩尔根夫人在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇,摩尔根激动万分,在精心照料下,白眼果蝇终于在与一只红眼雌性果蝇交配后才寿终正寝,这个家系的子一代全是红眼的。他又使子一代交配,结果发现了子二代中的红、白果蝇的比例正好是3∶1,于是摩尔根终于相信孟德尔的遗传学说。但当他再次定睛观察这些果蝇时,他发现了一个不同于孟德尔规律的现象,子二代的白眼果蝇全是雄性。故事的后来,摩尔根证明了基因在染色体上,基因学说从此诞生了。为此,摩尔根荣获了1933年诺贝尔生理学或医学奖。

教师提出问题:①摩尔根对孟德尔定律持怀疑态度,孟德尔定律指的是什么?②实验材料选择对实验至关重要,摩尔根为什么要以果蝇作为实验材料?③为什么根据“这个家系的子一代全是红眼的,子二代中的红、白果蝇的比例正好是3∶1”,摩尔根就相信孟德尔的遗传学说?④当摩尔根再次观察时,发现“子二代的白眼果蝇全是雄性”,对此现象如何解释,请大胆想象,尝试提出你的假说?并进行演绎推理。⑤科学探究历程是艰辛的,科学发现是伟大的,相信同学们对摩尔根的探索历程有所感悟,请大家畅所欲言,发表自己的看法和收获。

此过程,将教学内容和科学史结合,为枯燥课堂增添趣味性,并在探究科学史的过程中发现问题、分析问题、解决问题,突破重难点,主动构建学科知识,借此教育机遇,学生可领略历史上科学家的伟大付出,对学生进行情感教育,培养学生科学探究精神,提升学生的情感价值观。

3 寓教学于科研实践

教学不只知识传授,更在于发展学生素养,服务于社会发展。生物学学科核心素养包含培养学生的“社会责任”,生物学学科与科研的发展息息相关,教师应该抓住机会,在适当的教学情境中介绍更多关于科研的信息,一方面为知识目标服务,另一方面也可以培养学生的科研兴趣,提升学生的社会价值观。

例如,在学习“诱变育种的优缺点”时,笔者呈现以下两则科研资料:

资料1: 据统计,航天育种变异率达4%以上,株高变异为+40 cm~-30 cm,果重变异达+70%~+100%(蔬菜),生育期变异为+3天~-10天。

资料2: 太空船把2000颗南瓜种子带上了太空,这些种子在宇宙里经过了综合射线的作用,回到地面后,经培育只有很少一部分能够发育成我们需要的优良性状,而大部分种子没有发育或没有呈现我们希望得到的优良性状。科研人员经过3个月的种植,培育出150公斤各种颜色的大南瓜。

教师提出问题:根据上述资料,同学们尝试分析一下诱变育种有什么优点?同时,联系基因突变的特点,谈谈诱变育种的缺点?

这样的教学设计,除了能掌握知识点,还能够让学生潜移默化意识到生物学科与社会生产实践息息相关,意识到学好学科知识的重要性,并将课堂上学到的科学知识应用于社会生活,切实提高自己的责任意识。

恰当的教学情境可以促进有效课堂的形成,而有效课堂能启发思考、主动探究、收获知识和提升能力的,同时也能实现学生学科核心素养的提升。这就要求教师在设计教学活动时,应以学生为主体,结合所教内容,在生物学学科核心素养的指导下,选择适合的情境切入,提高课堂教学效率。

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