張宏建

(江蘇省常州市金壇區(qū)教師發(fā)展中心 213200)

教師在教學(xué)過程中，要及時挖掘教材及教學(xué)內(nèi)容中的線索，以引領(lǐng)學(xué)生探究的方向，使得學(xué)生在疑惑中探究，在探究中解決疑問，最終通過對一個個疑問的解決，順利實現(xiàn)新知識的構(gòu)建。

1 從結(jié)構(gòu)決定功能中尋找教學(xué)內(nèi)容的邏輯關(guān)系

生物體近乎于完美的結(jié)構(gòu)，無不顯示著與其功能相適應(yīng)的特征，這也是生物長期進化的結(jié)果，高中生物學(xué)教材中涉及的無論是組成細胞的結(jié)構(gòu)還是組成物質(zhì)，其所具有的功能特征均與其特定的結(jié)構(gòu)密不可分的。因此，在教學(xué)過程中，可先創(chuàng)設(shè)材料情景，引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀材料，分析相關(guān)細胞結(jié)構(gòu)或者物質(zhì)的功能，然后提出問題，引出研究其結(jié)構(gòu)的話題。

例如，在進行“DNA分子結(jié)構(gòu)”一節(jié)中，學(xué)生已明確大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，可利用“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”，就此可提出問題：DNA之所以能夠成為大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，與它的何種結(jié)構(gòu)特征有關(guān)？(學(xué)生會很快提出與它特定的空間結(jié)構(gòu)有關(guān))，接下來就可順利地導(dǎo)入DNA分子結(jié)構(gòu)的教學(xué)之中，多媒體呈現(xiàn)DNA動態(tài)雙螺旋模型，提出問題：DNA分子是由幾條鏈構(gòu)成的？這些鏈在位置的分布上有何特點？意在讓學(xué)生從宏觀上把握DNA分子的形態(tài)，學(xué)生在回答上述問題之后，按著學(xué)生對知識理解的思維序列，繼續(xù)追問：兩條鏈之間是通過什么樣的結(jié)構(gòu)相連的呢？哪些結(jié)構(gòu)的存在才能體現(xiàn)DNA分子作為遺傳物質(zhì)的特征？通過對后面問題的設(shè)置，以激發(fā)學(xué)生進行新知識探究的欲望，繼而通過指導(dǎo)學(xué)生觀察教材中所設(shè)置的平面圖和立體圖，嘗試回答上述的問題。學(xué)生通過觀察，即可得出兩條鏈外側(cè)是由磷酸與脫氧核糖交替連接而成的，構(gòu)成DNA基本骨架，堿基成對排列在外側(cè)。接下來提出問題：相鄰的脫氧核苷酸是如何相連的？堿基對中的兩個堿基是通過什么樣的化學(xué)鍵相連的呢？如何判定DNA的兩條鏈成反向平行的呢？為了更形象地解決上述系列問題，需要和學(xué)生一起動手畫一個含四種類型堿基對的DNA分子形成的過程。在畫圖的過程中，建議先畫一個脫氧核苷酸，要求學(xué)生說出磷酸、脫氧核糖、堿基之間分布的位置，再畫出另一個脫氧核苷酸，然后要求學(xué)生在觀察教材平面圖的基礎(chǔ)上，將這兩個脫氧核苷酸連接起來，從而提出磷酸二酯鍵的概念，依次連接另兩個脫氧核苷酸，形成一條DNA短鏈。對于另條鏈的繪制，可由學(xué)生觀察教材中的示意圖，思考這兩條鏈之間的異同點，嘗試如何準確畫出未知鏈，以及未知鏈的繪制主要取決于脫氧核糖位置的變化與第一條鏈成倒立的關(guān)系。首先要繪制倒立的脫氧核糖，然后畫出磷酸和堿基。順利構(gòu)建第二條脫氧核苷酸長鏈后，提出問題：不同的DNA主要體現(xiàn)在哪個部位的差異？學(xué)生通過對DNA平面結(jié)構(gòu)的繪制，即可得出堿基對排序的不同決定了DNA的多樣性，進而明確DNA之所以能夠成為大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)的主要原因。此外，還要向?qū)W生說明，DNA成雙鏈組成，而RNA大多為單鏈，故DNA的穩(wěn)定性大大高于RNA，這也是DNA成為主要遺傳物質(zhì)的重要原因。

通過對該類物質(zhì)功能的分析，進而給學(xué)生創(chuàng)造一個先發(fā)現(xiàn)其空間結(jié)構(gòu)，然后提出為何該類物質(zhì)能夠具有特定功能的懸念，進而積極深入探究其結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)聯(lián)。

2 從教材的模型圖中，發(fā)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系

高中生物學(xué)教材中幾乎每個章節(jié)中都含有大量的圖形，分為細胞結(jié)構(gòu)圖、物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖、代謝圖，以及生物技術(shù)發(fā)展、生產(chǎn)生活實踐、圖表數(shù)據(jù)曲線等插圖。有些插圖與學(xué)生日常生活密不可分，學(xué)生通過看圖，能夠喚起對生活實踐的回顧，產(chǎn)生一定的興趣?？稍诮虒W(xué)過程中，思考插圖與各教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)，以問題的形式，引導(dǎo)學(xué)生看圖回答問題，從而實現(xiàn)新知識的構(gòu)建。

例如，教材中對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中池塘生態(tài)系統(tǒng)的圖解，能引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實際，將其中所含的生物成分進行分類，可讓學(xué)生在觀察該圖解過程中，思考以下幾個問題：池塘中包含了哪些成分？這些成分之間可能存在什么關(guān)系？它們在池塘中的作用可能是什么？學(xué)生通過對圖形的觀察，很容易回答出該池塘中有陽光、空氣、水、綠色植物、種類繁多的魚類、形態(tài)各異的蟲子，甚至還能說出微生物，其中陽光、空氣為綠色植物的光合作用創(chuàng)造條件，綠色植物為魚類、蟲子提供食物，動植物的遺體、糞便交由微生物分解……由此可提出與本節(jié)內(nèi)容密切聯(lián)系的問題：圖中所包含的成分構(gòu)成了生命系統(tǒng)中的哪個層次？這些生物之間存在哪些種間關(guān)系？是不是生產(chǎn)者都是綠色植物？是不是消費者都是動物，分解者都是微生物？通過引導(dǎo)學(xué)生對教材中插圖的分析，解決一些較為簡單的問題，繼而引出與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的話題，幫助學(xué)生初步構(gòu)建新知識的框架。

對于較為抽象的教學(xué)內(nèi)容，可以先借助于教材中直觀化的圖形，向?qū)W生展示其組成，然后提出問題，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)、討論，完成對圖形中蘊含的生物學(xué)信息的剖析。例如，對細胞膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建、光合作用圖解的分析，等等。

3 依據(jù)人類認知的特點，構(gòu)建知識形成的主線

人類對事物探究的過程，往往先提出一定的假說，進而去尋找相關(guān)的證據(jù)，來加以論證，或者根據(jù)已掌握物質(zhì)的特征，進行認定，然后在對未知事物理解之后，再進行比較分析，從而確定最終的答案。例如，應(yīng)用“假說—演繹法”從觀察現(xiàn)象、提出問題→提出解決問題的假說→進行實驗驗證→得出結(jié)論，進行“在孟德爾豌豆雜交實驗(一)、(二)”的教學(xué)設(shè)計中，引導(dǎo)學(xué)生沿著上述的思路進行思考、探索。

例如，教師在黑板上展示豌豆高莖、矮莖這對相對性狀雜交、自交所得的結(jié)果，將學(xué)生置身于當時的實驗情景后，提出問題：如果你是孟德爾，看到了這樣的實驗結(jié)果，會產(chǎn)生什么疑問呢？學(xué)生也會想F1為何只是出現(xiàn)高莖而沒有矮莖呢，為何F2中又出現(xiàn)了矮莖呢，其性狀分離比3∶1是偶然出現(xiàn)的嗎等問題，對此教師可引導(dǎo)學(xué)生思考：教材中共介紹了豌豆的幾對相對性狀？如何判定F2中性狀分離比為3∶1是否具有偶然性？讓學(xué)生通過思考，閱讀教材中的相關(guān)表格數(shù)據(jù)，判定出3∶1是科學(xué)數(shù)據(jù)，并非偶然得到的數(shù)據(jù)。學(xué)生根據(jù)頭腦中已了解的探究性實驗的研究步驟，很容易明確下一步是提出回答問題的假說，由于這個假說的內(nèi)容離學(xué)生最近發(fā)展區(qū)較遠，單憑學(xué)生之間的討論思考是無法完成的，故教師可直接引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的假說內(nèi)容。此后，要求學(xué)生嘗試寫出遺傳圖解，以判定該假說能否恰當解釋上述的疑問。在此基礎(chǔ)上，教師須引導(dǎo)學(xué)生思考：整個假說內(nèi)容的核心是什么？讓學(xué)生判定要證明F1所產(chǎn)生配子的種類和比例為：D∶d=1∶1。實踐表明，這個問題的解決難度較大，需要提出難度較小的幾個輔助問題：觀察實驗結(jié)果，提出的三個問題中，主要與哪些個體有關(guān)？經(jīng)思考可知，第一、第二個問題集中于F2中，而這兩個問題的出現(xiàn)主要取決于哪個個體？學(xué)生很快判定出取決于F1所產(chǎn)生配子的種類和比例，進而自然地將學(xué)生引入利用測交實驗進行驗證的階段，最終得出結(jié)論，提出分離定律。

對遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是DNA之間的爭議是“DNA是主要遺傳物質(zhì)”教學(xué)的線索，在教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，明確人們對遺傳物質(zhì)的認識，從而讓學(xué)生明確遺傳物質(zhì)是位于DNA與蛋白質(zhì)的之爭，為了激起學(xué)生的思考，教師在教學(xué)中要時刻圍繞這個爭議進行設(shè)計，牽引學(xué)生的思維沿著科學(xué)家的思路前行。例如在進行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的教學(xué)中，對于艾弗里實驗設(shè)計的探討，在對格里菲思實驗結(jié)果分析之后，提出“轉(zhuǎn)化因子”是來自于S型細菌體內(nèi)的某種物質(zhì)，然后提出問題：請聯(lián)系人類對遺傳物質(zhì)的爭議進行思考，如何設(shè)計實驗來探究轉(zhuǎn)化因子到底屬于哪一類物質(zhì)呢？實驗設(shè)計的思路是什么呢？讓學(xué)生聯(lián)系人類對遺傳物質(zhì)的爭議，設(shè)計實驗，分析教材中的插圖，即可判定轉(zhuǎn)化因子是S型菌的DNA，進一步確定DNA是遺傳物質(zhì)。