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高三生物学复习课中的“四化”教学策略

2023-05-30章君果

中学生物学 2023年2期
关键词:情境化四化

章君果

摘 要 基于对高考试题的举例和分析,提炼出从“情境化”、 “本质化”、 “问题化”和“具体化”四个方面构建生物学复习课,是对现有课堂复习的一种有益补充。

关键词 高三生物复习策略 情境化 问题化

中图分类号 G633. 91 文献标志码 B

复习课是高三生物学课堂教学的主要形式。如何提升复习课的效率,避免重复和低效,是老师们面临的最为迫切的问题。解决这个问题,就需要从高考试题的特征和学生面临的问题两个方面进行分析。笔者对大量高考试题进行分析及学生遇到的困惑进行归纳,提炼出以下四种复习课的教学策略。

1 教学内容情境化

情境是高考考查的载体,以此承载考查内容,实现考查要求。情境化试题在目前的高考中非常普遍,2021年广东卷每一个试题的信息都是用相应的情境来呈现。

【例题1】(2021年·广东卷·7)金霉素(一种抗生素)可抑制tRNA与mRNA的结合,该作用直接影响的过程是

A. DNA复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录

该题是考查翻译过程,题目并没有直接问什么是翻译,而是用金霉素的作用机理为情境,让考生理解翻译过程。这就要求在复习课中也需要将内容情境化,以促进对必备知识的理解和对情境化试题的适应。

高三生物学复习中可采用如下设问,将教学内容情境化。如① 在复习基因突变的特点时,可以创设如下情境:纯合长翅野生型雄果蝇幼体(基因型为AAX H Y)经辐射处理后会出现隐性纯合致死现象,aa不致死,X h Y和X h X h 致死。该现象说明基因突变具有什么特点?

② 在复习胞吞胞吐时,可以利用教材中的素材:人体肠道内寄生的痢疾内变形虫,能够将蛋白分解酶分泌到肠道,溶解人的肠壁组织,同时可以“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。上述现象体现了物质进出细胞的方式是哪一种?

③ 科研小组对某红树林保护区的昆虫开展调查,主要调查昆虫、害虫及天敌的种数,以研究昆虫种类对害虫的影响及昆虫之间的关系,该研究属于“个体”、 “种群”、 “群落”和“生态系统”中的哪一种水平?

2 分析问题本质化

高考明确要求,试题以情境为载体,加强对关键能力和学科素养的考查,引导减少死记硬背和“机械刷题”现象。这对学生的学科素养的要求也越来越高,在试题的解答过程中需要考生抓住生物学过程的本质,将问题化繁为简。在生物学的复习过程中,教师应该抓住学生遇到问题的关键,剖析问题的本质,有助于学生从更高的层次去理解和运用生物学概念。

【例题2】 (2021年·广东卷·20·节选)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F 1 和F 2 代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:

如图1所示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F 1 代中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配,若得到的F 2 代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和__________,此结果说明诱变产生了伴X染色体_________基因突变。该突变的基因保存在表现型为_________果蝇的细胞内。

分析题干信息,将问题聚焦在为什么可通过观察F 1 和F 2 代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等)。该杂交过程本质上是摩尔根证明基因在染色体上的红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验。在不考虑变异的情况下,根据F 1 的杂交图示可以画出F 2 的结果如下图。如何判断需要建立现象和结论之间的一一对应关系,该题中的现象是每一代的性状和比例,结论是突变情况。该题的情况通常可以根据结论反推现象,故可以做如下假设,见表1。其中③可以根据F 1 的现象判断为显性致死突变,由于没有基因保存下来,所以无法检测该种突变类型。

高三生物学复习中可采用如下设问,将分析问题本质化,如为什么当杂交结果是3∶1或者测交结果是1∶1时,可以证明符合分离定律?要证明是否符合分离定律,本质就是要证明分离定律的实质,等位基因随着同源染色体的分开而分离。如何体现等位基因随着同源染色体的分开而分离呢?即产生了不同类型配子的比例为1∶1。如何证明产生了不同类型配子的比例为1∶1呢?杂合子(Aa×Aa)杂交后代3∶1或者测交后代1∶1。

体现本质的逻辑推理过程,首先验证分离定律∶等位基因分離(Aa),产生A的配子和a的配子比例1∶1—杂合子(Aa×Aa)杂交后代3∶1或者测交后代1∶1。其次验证自由组合定律:等位基因分离非同源染色体上的非等位基因自由组合(AaBb),产生AB、Ab、aB、ab配子比例1∶1∶1∶1,双杂合个体(AaBb×AaBb)杂交后代16份或者测交后代1∶1∶1∶1

3 思维过程问题化

对生物学过程进行复习时,将思维过程转化成一个一个相互递进的问题,有助于学生在情境中理解和运用生物学概念,培养学生去发现问题和解决问题,从而达到培养科学思维和科学探究的习惯。生物学试题中体现科学思维和科学探究的考查也越来越普遍,如何用给定信息进行逻辑思考和推理将是学生在平时复习时需要迫切解决的问题。

【例题3】(2021年·广东卷·15)与野生型拟南芥WT相比,突变体t 1 和t 2 在正常光照条件下,叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图2a),造成叶绿体相对受光面积的不同(图2b),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运动的前提下,下列叙述错误的是

A. t 2 比t 1 具有更高的光饱和点(光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度)

B. t 1 比t 2 具有更低的光补偿点(光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度)

C. 三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关

D. 三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大可以将思考过程通过以下问题进行联系:① 假设光照强度为M时是t 1 的光饱和点,N是t 1 的光补偿点,在光照强度为M时,t 1 和t 2 那一组吸收的光多,为什么?若t 2 要达到光饱和点,此时光照强度需要升高还是降低?如果光照强度在N时,t 2 的情况又如何呢?② 叶绿素含量的变化会影响光合速率,叶绿素含量如何变化呢?题干又哪些信息可以提供依据?③ 随着光照强度的增加t 1 和t 2 的光合速率如何变化?t 1 和t 2 都达到光饱和点时,光合速率是否相同,为什么?

通过以上问题,将思维过程问题化,通过问题的解决层层推进学生思维的过程,在不断提问和解决问题的过程中,理解和运用生物学概念,发展学生的科学思维和科学探究的能力。

高三生物学复习中可采用如下设问,将思维过程问题话,如孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本(用P表示)进行杂交。他惊奇地发现,无论用高茎豌豆作母本(正交),还是作父本(反交),杂交后产生的第一代(简称子一代,用F 1 表示)总是高茎的。孟德尔带着疑惑,用子一代自交,结果在第二代(简称子二代,用F 2 表示)植株中,不仅有高茎的,还有矮茎的。

将思维过程转进行转变:① 高茎和矮茎哪一种是显性性状?你是如何判断的?② 对于显性性状你是如何判定其实纯合子还是杂合子的?③ 你能判断出每一代高茎和矮茎的基因型吗?

在复习遗传规律的基本概念时,可用孟德尔豌豆杂交实验的情境,设置以上3个关键性的问题,通过思考解决这几个问题,深化对显隐性判断、纯合子杂合子判断及基因型表现型判断方法的理解。

4 问题阐述具体化

现行高考要求在真实情境中解决实际问题,所以在解决问题时需要根据真实情境,并结合生物学过程进行阐述和解释。如例题4中对效应器的阐述,不能照搬效应器的概念,需要结合该情境,分析反射弧的结构,得出效应器是伸肌和屈肌。第(2)小题中对抑制性中间神经元作用的阐述,就需要结合该神经元在反射弧中的调节过程,包括接受信号,通过突触结构将信号传递给下一个神经元,引起下一个神经元的变化,完整呈現抑制性中间神经元的具体生理过程。依据情境信息对问题进行阐述时,通常可以从以下两方面阐述:提取可以支持结论的信息;信息影响的生物学过程。

【例题4】 (2021年·广东卷·18·节选)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肘动作,伸肌收缩的同时屈肌舒张。如图3所示为伸肘动作在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。

回答下列问题:

(1)图中反射弧的效应器是___________及其相应的运动神经末梢。若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为__________。

(2)伸肘时,图中抑制性中间神经元的作用是________,使屈肌舒张。

高三生物学复习中可采用如下设问,将问题阐述具体化。如再次免疫与初次免疫相比有什么特点?再次免疫为什么会体现出这样的特点?这两个问题就可以对初次免疫和再次免疫过程进行具体阐述和比较异同点,从而从生理过程上突出再次免疫的特点。重要生理学过程的详细阐述是复习课首要解决的问题。对重要生理过程的复习中,可以尝试如下模式:激发的因素(一般是物质);引起生理过程的变化;产生什么样的结果,比如水盐调节过程中机体尿量为什么减少?抗利尿激素的作用,引起肾小管集合管促进对水的重吸收,导致尿量减少。

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