束必余?。暇┖娇蘸教齑髮W(xué)附屬高級中學(xué) 江蘇南京 210007)
教學(xué)難點(diǎn)是指學(xué)生不易理解的知識,或不易掌握的技能技巧。即所學(xué)的新知識與學(xué)生原有的認(rèn)知水平之間存在較大落差,教師所做的就是在兩者之間搭建平臺,縮小落差,使學(xué)生能夠輕松地理解和掌握新知識。
在高中生物學(xué)教學(xué)中,教學(xué)難點(diǎn)一般包括抽象的生物學(xué)概念、生物學(xué)原理和方法、復(fù)雜的生命活動(dòng)過程及零碎、不易記憶的生物學(xué)知識等[1]。確立教學(xué)難點(diǎn)的依據(jù)有:
1)抽象性。生物學(xué)的概念往往具有抽象性,學(xué)生理解有一定的困難。例如氨基酸的結(jié)構(gòu)、肽鍵的結(jié)構(gòu)、基因的概念、染色體組、原癌基因和抑癌基因、等位基因、自由組合定律等概念。
2)復(fù)雜性。生命活動(dòng)往往包含許多復(fù)雜的生理過程,例如光合作用的過程、有氧呼吸的3個(gè)階段、有絲分裂和減數(shù)分裂過程、體溫調(diào)節(jié)及血糖調(diào)節(jié)過程等。
3)零碎性。生物學(xué)知識的主要特點(diǎn)是知識比較零碎,學(xué)生理解和記憶比較困難。例如細(xì)胞的結(jié)構(gòu)(含各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能),基因的表達(dá)過程,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,基因工程的應(yīng)用,動(dòng)、植物細(xì)胞工程的過程等。
4)干擾性。教學(xué)中有許多概念非常相似,學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易混淆,對概念構(gòu)建形成干擾。例如:染色體組、同源染色體、姐妹染色單體、非姐妹染色單體等概念;遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子;啟動(dòng)子、終止子、起始密碼、終止密碼;自交和自由交配;脫氧核糖、脫氧核苷酸、脫氧核糖核酸、核酸等。
5)陌生性。某一個(gè)新學(xué)習(xí)的知識如果遠(yuǎn)離學(xué)生生活,學(xué)生第1次接觸,往往缺乏相應(yīng)的感性知識,產(chǎn)生陌生感。例如:初次接觸氨基酸、ATP、噬菌體、細(xì)胞免疫和體液免疫、單克隆抗體等知識。
因此,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)通過各種教學(xué)手段和教學(xué)方法,結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)技巧突破教學(xué)難點(diǎn),達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
2.1類比法——抽象概念形象化高中生物學(xué)教學(xué)中,有許多抽象概念,例如真光合速率和凈光合速率;基因和等位基因;原癌基因和抑癌基因;內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的概念等。要讓學(xué)生理解這些抽象概念,常需借助于學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn),在抽象概念和日常經(jīng)驗(yàn)之間搭建平臺,使他們更好地理解所學(xué)的概念。例如,在學(xué)習(xí)細(xì)胞的癌變時(shí),學(xué)生對“原癌基因”和“抑癌基因”理解困難,教師比喻:在開車過程中,要讓汽車平穩(wěn)前行,需要油門和剎車共同控制,太快了,踩一下剎車,太慢了,加一下油門。機(jī)體細(xì)胞中的“原癌基因”和“抑癌基因”就好比調(diào)控細(xì)胞正常分裂的“油門”和“剎車”,原癌基因保證細(xì)胞正常增殖,而抑癌基因則阻止細(xì)胞不正常增殖。原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變,都可能導(dǎo)致細(xì)胞周期失控,細(xì)胞過度增殖,從而引發(fā)細(xì)胞癌變[2]。通過類比的方法,使學(xué)生很容易理解原癌基因和抑癌基因的概念及功能。
又例如:在學(xué)習(xí)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)?種方式時(shí),將物質(zhì)跨膜運(yùn)輸比喻成一個(gè)人過河,自由擴(kuò)散相當(dāng)于人跳入水中從上游順流而下(不需要載體和能量);協(xié)助擴(kuò)散相當(dāng)于人坐船順流而下(需要載體,但不需要能量);而主動(dòng)運(yùn)輸則相當(dāng)于某人坐船逆流而上(需要載體和能量)。
2.2流程法——復(fù)雜過程簡單化教材中有許多復(fù)雜的生理過程:例如光合作用過程、有氧呼吸的過程、基因的表達(dá)過程、免疫相關(guān)的過程及選修教材中基因工程、細(xì)胞工程及胚胎工程等相關(guān)生理過程,對于這些復(fù)雜內(nèi)容,可通過流程圖將復(fù)雜過程用簡單的形式呈現(xiàn)。圖1表示體液免疫過程流程圖解。
圖1 體液免疫圖解
2.3圖示法——思維過程可視化思維可視化是指運(yùn)用一系列圖示呈現(xiàn)本來不可視的思維(思考方法和思考路徑),使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶,可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。實(shí)現(xiàn)“思維可視化”的技術(shù)主要包括:思維導(dǎo)圖、模型圖、流程圖、概念圖、表格等。例如:對于2對相對性狀的遺傳實(shí)驗(yàn),可以用棋盤格的形式引導(dǎo)學(xué)生由大到小依次觀察基因的自由組合實(shí)驗(yàn)圖解中的4個(gè)三角形(圖2),觀察們的基因型和表(現(xiàn))型之間的關(guān)系,從而直觀地得出9∶3∶3∶1的分離比。還可以引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)觀察2條對角線上的基因型是什么?有什么特點(diǎn)?比例占多少?
再例如:學(xué)習(xí)“基因控制蛋白質(zhì)的合成”一節(jié)時(shí),由于概念較多,學(xué)完后學(xué)生對概念之間的關(guān)系比較模糊。教師可利用DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間關(guān)系的概念圖[3](圖 3),讓學(xué)生建立較清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。
圖2 基因的自由組合實(shí)驗(yàn)圖解
圖3 DNA、RNA和蛋白質(zhì)的關(guān)系圖
2.4模型法——結(jié)構(gòu)功能具體化生物學(xué)模型可分為物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型[4]。教學(xué)過程中要善于利用模型,使抽象的知識具體化,零散的知識系統(tǒng)化。物理模型包括結(jié)構(gòu)模型和過程模型,例如細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、反射弧的結(jié)構(gòu)屬于結(jié)構(gòu)模型,而分泌蛋白的形成過程、體液免疫和細(xì)胞免疫的過程則屬于過程模型。數(shù)學(xué)模型例如種群的2種增長曲線——J型增長和S型增長曲線、有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、DNA變化曲線等。概念模型主要指各種概念圖。在教學(xué)過程中,可借助于PPT展示、flash動(dòng)畫、具體實(shí)物模型展示及學(xué)生動(dòng)手制作各種模型,使抽象的概念、過程直觀化和具體化。
例如:在學(xué)習(xí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)時(shí),布置學(xué)生自己動(dòng)手制作一個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的模型,并在課堂上與其他學(xué)生進(jìn)行交流,說出各部分所代表的名稱,同時(shí)指出自己所做模型存在的不足,教師對所有作品進(jìn)行評定并給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。
有絲分裂的過程、減數(shù)分裂的過程、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程、興奮在反射弧上傳導(dǎo)過程等都可以借助于模型的動(dòng)畫展示組織教學(xué),從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
2.5歸納法——難點(diǎn)問題巧解決基因的分離定律和自由組合定律是教學(xué)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),而遺傳系譜圖又是考查相關(guān)知識的主要形式之一。系譜圖中遺傳方式的判斷及相關(guān)概率的計(jì)算一直都是教學(xué)中的難點(diǎn)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容時(shí),教師可先通過幾個(gè)不同的遺傳系譜圖(如圖4),推導(dǎo)其遺傳方式,然后與學(xué)生一起總結(jié)歸納,得出遺傳病方式判斷的一般方法。即先判斷是顯性還是隱性遺傳病,再判斷遺傳病的基因在常染色體還是X染色體上。若雙親都正常,生出患病孩子,則為隱性遺傳病;若雙親都患病,生一個(gè)正常孩子,則為顯性遺傳病。隱性遺傳病找女性患者,若其父或子有正常的,則一定是常染色體隱性遺傳。顯性遺傳病找男性患者,其母或女有正常的,則一定是常染色體顯性遺傳病。如果沒有上述判斷條件,則需要考慮多種可能。
例題:下列有關(guān)人類遺傳病系譜圖(圖4,圖中深顏色表示患者)中,不能表示人類紅綠色盲遺傳的是()。
圖4 遺傳病系譜圖
解題思路:人類的紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病。學(xué)生根據(jù)判斷方法中“隱性遺傳病找女性患者,若其父或子有正常的,則一定是常染色體隱性遺傳”,直接得出C選項(xiàng)。
2.6歸類法——相似知識集中化在教學(xué)過程中,特別是高三復(fù)習(xí)時(shí),在復(fù)習(xí)某一知識點(diǎn)時(shí),可將高中所學(xué)的相似知識點(diǎn)放在一起,分析比較、歸類總結(jié),達(dá)到突破難點(diǎn)的目的。例如在復(fù)習(xí)ATP的結(jié)構(gòu)簡式的時(shí)候,A代表什么,學(xué)生總是弄不清楚。教師通過一道例題,讓學(xué)生分析和比較,很快達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。例題:下圖(圖5)所示的4種化學(xué)組成中,與“A”所對應(yīng)的名稱依次是什么?
圖5 腺嘌呤、腺苷、腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸之間關(guān)系圖
學(xué)生通過分析比較,很容易搞清楚②、③、④圓圈部分分別代表腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,而對①中的A不少學(xué)生無法判斷。此時(shí),教師進(jìn)一步出示ATP的結(jié)構(gòu)簡式模式圖(圖6),再請學(xué)生進(jìn)行判斷。通過觀察,學(xué)生很快得出答案。教師還可以再追問,腺嘌呤核苷上如果依次加上1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)磷酸基團(tuán),分別代表什么意思?與上面的①、②、③、④又如何對應(yīng)?
圖6 ATP結(jié)構(gòu)簡式模式圖
2.7分解法——化繁為簡巧突破對于教學(xué)過程中遇到比較復(fù)雜的生理過程或復(fù)雜遺傳學(xué)概率的計(jì)算,常采取化繁為簡的方法,將復(fù)雜的問題分解成若干個(gè)小問題,逐個(gè)突破。例如:學(xué)習(xí)有氧呼吸過程時(shí),可設(shè)定若干個(gè)問題串引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究,最終突破難點(diǎn)。設(shè)置問題串如下:有氧呼吸的場所是什么?主要場所在哪里?有氧呼吸分為幾個(gè)階段?每個(gè)階段的場所在哪里?物質(zhì)如何變化?能量如何變化?需要水和生成水分別在第幾階段?氧氣消耗在第幾階段?二氧化碳產(chǎn)生在哪里?能量最多在哪個(gè)階段?
又例如:在學(xué)習(xí)遺傳定律時(shí),常將自由組合定律的有關(guān)問題分解為若干個(gè)分離定律問題。例題:豌豆子葉的黃色(Y)、圓粒種子(R)均為顯性,兩親本雜交,F(xiàn)1的表型如圖7所示。讓F1中黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交,F(xiàn)2的性狀分離比為()。
圖7 F1的表型之柱狀圖
A.2∶2∶1∶1B.1∶1∶1∶1C.9∶3∶3∶1D.3∶1∶3∶1
解這道題時(shí),先看F1代種子的形狀,圓粒和皺粒之比為3∶1,為雜合子自交比,再根據(jù)子代種子的顏色,黃色和綠色之比為1∶1,為測交比,推測親本的基因型為YyRr×yyRr,進(jìn)一步得出F1的黃色圓粒基因型為YyRR和YyRr,比例為1/3和2/3,讓它們與綠色皺粒(yyrr)豌豆測交得:黃色和綠色之比為 1∶1,圓粒和皺粒之比為 2∶1,最后得出分離比為 2∶2∶1∶1。
2.8肢體語言——抽象知識直觀化[5]肢體語言具有生動(dòng)形象、直觀具體等特點(diǎn),通過肢體語言的演示,可使抽象的內(nèi)容直觀明了,起到事半功倍的效果。例如在學(xué)習(xí)氨基酸脫水縮合過程時(shí),學(xué)生對肽鏈形成過程中氨基酸的數(shù)目與肽鍵數(shù)目、脫去的水分子數(shù)量及肽鏈中游離氨基和羧基的數(shù)量關(guān)系的理解比較困難。為解決此問題,教師可以請8位學(xué)生到講臺前,并以夸張的手法介紹:現(xiàn)在榮幸地邀請了8個(gè)“氨基酸”先生,為大家演示氨基酸脫水縮合的過程。諸位的軀干部代表氨基酸中的中心碳原子,左手和右手分別代表連接在碳原子上的氨基和羧基,腿部代表氨基酸上的氫,頭部則代表R基。下面請這8位學(xué)生相互之間手拉手,面向全班學(xué)生,排成1排。請問現(xiàn)在這8位學(xué)生演示的鏈狀結(jié)構(gòu)稱之為什么?他們之間可形成幾個(gè)肽鍵?脫去幾分子水?若每個(gè)氨基酸只含1個(gè)氨基和羧基,則該肽鏈有幾個(gè)游離的氨基和羧基?若8位學(xué)生排成2排,上述問題的答案又如何?排成環(huán)狀結(jié)果如何?通過演示,學(xué)生很容易理解和掌握氨基酸脫水縮合的相關(guān)知識及相關(guān)計(jì)算。
總之,突破難點(diǎn)的方法有很多,需要教師在教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí),積極探究和積累,同時(shí)還需要及時(shí)記錄和反思,就能有所提高和發(fā)展。
[1]張榮華.中學(xué)生物教學(xué)設(shè)計(jì)與案例分析.合肥:安徽大學(xué)出版社,2014:44.
[2]汪忠.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書:生物1:分子與細(xì)胞.南京:江蘇鳳凰教育出版社,2014:109.
[3]張學(xué)憲.優(yōu)化方案:高考總復(fù)習(xí):生物.武漢:崇文書局,2014.
[4]石虹梅.模型構(gòu)建在生物學(xué)難點(diǎn)突破中的應(yīng)用.生物學(xué)通報(bào),2014,49(3):35.
[5]朱學(xué)芹.肢體語言在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用.文理導(dǎo)航(上旬),2012,97(9):19.