【摘要】高中生物教學(xué)中,注重學(xué)生對生物學(xué)核心概念的更加深入的理解,一方面體現(xiàn)在對核心概念的形成、發(fā)展過程,另一方面體現(xiàn)在其中蘊含的科學(xué)方法和文化與價值等方面的深刻認識上,而利用科學(xué)史資料促進學(xué)生對核心概念的建構(gòu)是一條可行的途徑。
【關(guān)鍵詞】核心概念教學(xué)思考
我國《中學(xué)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出,“讓學(xué)生深入理解生物學(xué)的核心概念”。那什么是核心概念呢?劉恩山教授認為,核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識,包括了重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋,這些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景,是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分。孟德爾分離定律是高中生物課程中的核心概念之一,以下是本人利用科學(xué)史等引導(dǎo)進行概念教學(xué)過程,該部分教學(xué)的重點是通過理解孟德爾對分離現(xiàn)象的假說和驗證,深刻理解“性狀遺傳是遺傳因子傳遞的結(jié)果”和分離定律的內(nèi)涵;結(jié)合PPT 多媒體教學(xué),以問題為線索,沿著孟德爾的研究足跡,用科學(xué)史和科學(xué)方法教育統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)的全過程,使學(xué)生體驗他探究分離定律的方法和過程。
一、利用科學(xué)史導(dǎo)入,創(chuàng)設(shè)問題情境和歷史情境
利用生活中息息相關(guān)的遺傳現(xiàn)象和在遺傳學(xué)上有突出貢獻的孟德爾的生平和貢獻來引出新課,使學(xué)生對孟德爾產(chǎn)生了強烈的崇拜之情,同時介紹豌豆雜交實驗的歷史背景,給學(xué)生展示出當(dāng)時孟德爾做豌豆雜交實驗時要解決的問題:性狀是誰控制的?它們在細胞中怎樣存在?它們是如何傳遞給子代的?有沒有規(guī)律可循?從而引起了學(xué)生的認知矛盾和求知欲,使得他們也很想知道怎么解決這些問題。此時,我讓學(xué)生先自學(xué)教材中的相關(guān)內(nèi)容及插圖,同時思考:豌豆作為實驗材料的優(yōu)點有哪些?這樣,老師在進行分離定律這一核心概念教學(xué)時利用科學(xué)史資料進行教學(xué),創(chuàng)造了一個有趣的和諧的課堂教學(xué)氛圍,引起了學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生沿著孟德爾的研究足跡進行進一步的探究,為接下來的教學(xué)順利進行打下了良好的基礎(chǔ)[1]。
二、有指導(dǎo)地重建核心概念——分離定律
根據(jù)孟德爾的研究過程,我還設(shè)計環(huán)環(huán)相扣的問題,引導(dǎo)學(xué)生參與到孟德爾的遺傳模擬實驗中,讓學(xué)生置身科學(xué)史中去體驗孟德爾的思考和研究過程:向?qū)W生介紹選豌豆做雜交實驗成功的原因以及孟德爾當(dāng)時的研究著眼點;對于雜交實驗,先讓學(xué)生預(yù)測雜交實驗的結(jié)果,再介紹當(dāng)時人們普遍接受的融合遺傳觀點,接著展示和分析孟德爾當(dāng)時雜交實驗的真實結(jié)果,引起學(xué)生的認知矛盾,進一步激發(fā)學(xué)生的求知欲;然后老師由表及里地提出問題,例如,子一代為什么全是高莖?矮莖性狀哪里去了?子一代雜交為什么會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象?子一代中是否存在控制矮莖性狀的物質(zhì)?為什么會出現(xiàn)3:1 的性狀分離比?3:1 蘊含的遺傳本質(zhì)是什么?……師生一起對這些問題的逐一解決,如在解釋雜交實驗時,順理成章的解釋了“親本”“子代”“顯性性狀”“隱性性狀” “相對性狀”“性狀分離”這一系列重要概念,這樣不僅使學(xué)生思維得到發(fā)展,也為后面“一對相對性狀的遺傳實驗”埋下伏筆。再利用PPT生動形象演示孟德爾的雜交實驗,接著提示學(xué)生從課本中找出遺傳特點:其它性狀的雜交也存在這樣的分離比,使學(xué)生認識到各性狀的遺傳結(jié)果類似,其中必然蘊藏著一定的規(guī)律。使學(xué)生逐步理解分離定律的發(fā)現(xiàn)過程,深刻理解分離定律的內(nèi)容和實質(zhì)[2]。
三、引導(dǎo)學(xué)生進行總結(jié)、歸納,形成對分離定律較為完整的理解
學(xué)習(xí)完孟德爾的豌豆雜交實驗,引導(dǎo)學(xué)生對分離定律進行了闡述:(1)孟德爾假說的要點是什么?(2)孟德爾是如何解釋子一代只出現(xiàn)顯性性狀的?(3)孟德爾又是如何解釋子二代的現(xiàn)象:性狀分離且顯隱之比為3:1的?這樣邊總結(jié)邊引導(dǎo)學(xué)生歸納假說要點,還引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)概念進行了辨析,使學(xué)生更加系統(tǒng)地掌握和理解了分離定律這一核心概念。可見,運用科學(xué)史資料進行教學(xué)不僅可以使學(xué)生領(lǐng)悟假說——演繹法等生物科學(xué)研究方法,還能夠讓學(xué)生沿著科學(xué)家的探索思路,領(lǐng)悟科學(xué)家的思維過程,讓分離定律這一核心概念成為學(xué)生再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的過程?;诳茖W(xué)史的分離定律這一核心概念教學(xué),教師起到提示與點撥的主導(dǎo)作用,而學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生自己,這樣的教學(xué)不僅讓學(xué)生體驗和訓(xùn)練了科學(xué)方法,還在科學(xué)探究過程的體驗中掌握了核心概念,并且從科學(xué)史的學(xué)習(xí)中接受了教育和啟發(fā)。
四、從習(xí)題中使分離定律得到拓展和延伸
由于分離定律不僅是自由組合定律的基礎(chǔ),也是生物變異與生物進化的基石,所以熟練運用分離定律這一核心概念尤其重要。因此我先設(shè)置一些基礎(chǔ)題鞏固一些重要概念,如:
下列關(guān)于孟德爾的研究過程的分析不正確的是
A.提出問題是建立在豌豆純合親本雜交和F1自交遺傳實驗基礎(chǔ)上的
B.為了驗證作出的假設(shè)是否正確,孟德爾設(shè)計并完成了測交實驗
C.孟德爾所作假設(shè)的核心內(nèi)容是“性狀是由位于染色體上的基因控制的”
D.孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律不可以解釋所有有性生殖生物的遺傳現(xiàn)象
再設(shè)置一些提高題(如下)和綜合題(略)的訓(xùn)練,讓學(xué)生把已有知識在腦中編織成一個網(wǎng)絡(luò),這樣能防止學(xué)生的片面認識,對分離定律的理解才能進一步深入。
關(guān)于對圖1的理解不正確的是
A.基因分離定律的實質(zhì)表現(xiàn)在圖中的①②
B.該圖解是對分離現(xiàn)象的解釋
C.圖1中由于③過程的隨機性,基因型為Aa的子代占所有子代的2/3
D.孟德爾的雜交實驗運用了雜交和自交的方法
隨著題目的綜合強度增大,學(xué)生必須靈活運用相關(guān)的概念規(guī)律進行分析、綜合、判斷、推理最終達到融會貫通的境界,以全面、深刻地認識分離定律的概念。
結(jié)論
以歷史為背景,以生物發(fā)展史資料為材料,沿著科學(xué)發(fā)展的足跡,根據(jù)分離定律核心概念產(chǎn)生和發(fā)展的過程,將科學(xué)家的實驗研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的探究過程,引導(dǎo)學(xué)生作出正確的思考與選擇,嘗試重新建構(gòu)核心概念,通過適當(dāng)?shù)木毩?xí)最終達到對核心概念的深入理解。這樣的核心概念教學(xué)既強調(diào)科學(xué)研究的過程,又注重知識生成。
【參考文獻】
[1]鄭春和.注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)[J].生物學(xué)通報,2011,39(11):27-30.
[2]徐輝.談生物教學(xué)中對概念的處理方法[J].中學(xué)生物教學(xué),2009(10).