龔慧婷 劉文勝
概念教學是高中生物教學的核心,如何在教學中讓學生正確地理解和掌握概念,靈活地應用概念解決相關(guān)問題,是每一位高中生物教師努力探索的課題。傳統(tǒng)的概念教學通常采用“教師講,學生背”的模式,使學生很難真正理解和掌握,收效甚微。支架式教學模式,正是解決這一問題的有效方法。在此,以人教版高中生物必修2第五章第二節(jié)“染色體變異”中“染色體組”概念的教學為例,加以說明。
一、準備支架:聯(lián)系舊知,導入情境
在教學染色體組概念時,教師先展示教材中雌雄果蠅體細胞的染色體組成圖片,引導學生觀察圖片,思考并回答以下問題:雌(雄)果蠅的體細胞中共有多少條染色體,其中哪些是常染色體,哪些是性染色體?雌果蠅和雄果蠅的體細胞中染色體的組成有什么相同點和不同點?在雄果蠅的體細胞中,2條II號染色體是什么關(guān)系?III號和IV號染色體是什么關(guān)系?什么叫同源染色體,它們在什么時期會發(fā)生分離?若雌、雄果蠅分別進行減數(shù)分裂,將產(chǎn)生幾種不同的卵細胞(精子)?(請將卵細胞和精子中的染色體組成畫出來)在卵細胞(精子)中,將染色體進行分類組合的依據(jù)是什么?
教師借助學生所熟悉的果蠅體細胞染色體組成圖片,為學生準備學習的支架,通過層層遞進的問題串,引導學生應用并回顧同源染色體、減數(shù)分裂的概念和過程,并依據(jù)減數(shù)第一次分裂后期的同源染色體分離、非同源染色體自由組合,畫出果蠅的卵細胞(精子)中染色體的組成,為學生穿越這些最近發(fā)展區(qū),建構(gòu)染色體組的概念奠定感性認識的基礎(chǔ)。
二、搭建支架:自主探究,形成概念
教學中,教師依據(jù)學生畫出的果蠅精子染色體組成圖(即染色體組成分別為II、III、IV、X和II、III、IV、Y的兩個細胞),搭建問題支架,引導學生自主探究以下問題:果蠅的每種精子細胞中共有幾條染色體,其組成分別是什么?在每種精子中,各條染色體的形態(tài)、大小和功能一樣嗎?它們是什么關(guān)系?在果蠅的每種精子中的這些染色體能否控制果蠅的性狀?為什么?如果把果蠅每種精子中的染色體分為一組,稱為“染色體組”,請你為該染色體組下定義。
教師借助學生畫出的果蠅兩種精子染色體組成圖片,引導學生觀察與探究每種精子中染色體的組成特點,并嘗試對染色體組概念下定義,讓學生根據(jù)教師搭建的問題支架,在自主探究中初步構(gòu)建起染色體組的概念。
三、攀升支架:構(gòu)建模型,強化概念
在學生初步形成了染色體組概念的基礎(chǔ)上,為加深他們對這一概念的理解,可以四名學生為一個小組,給每組分發(fā)兩對打亂順序的染色體模型,引導學生構(gòu)建以下模型,并派代表進行展示交流:擺出一個染色體組的組成;若這個細胞發(fā)生有絲分裂,請與其他小組合作,擺出有絲分裂后期細胞中的染色體形態(tài),并說出此時細胞中有幾個染色體組?若這個細胞發(fā)生減數(shù)分裂,請與其他小組合作,擺出減數(shù)第一次分裂后期、減數(shù)第二次分裂后期,以及在配子中的染色體組成,并說出在這三個時期的細胞中分別有幾個染色體組?若這個細胞在減數(shù)分裂時出現(xiàn)異常,導致某一對同源染色體沒有分離而進入到同一個配子中,將會形成幾種配子?請擺出形成的各配子中的染色體組成,并判斷此時各細胞中的染色體組合能否成為一個染色體組?為什么?
通過讓學生操作染色體模型,將細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂的有關(guān)知識聯(lián)系起來,引導學生構(gòu)建出細胞分裂不同時期的染色體組成模型,并判斷不同時期細胞中染色體組數(shù)目的變化,明確一個染色體組必須由一套完整的非同源染色體組成。在這一系列的小組活動中,既鍛煉了學生的動手能力與合作交流的能力,又將染色體組的概念延伸到了細胞分裂中,讓學生了解到細胞分裂過程中染色體數(shù)目的變化是以染色體組為單位的。通過模型的構(gòu)建,讓學生在教師搭建的概念支架上自由攀升,實現(xiàn)了對染色體組這一概念的靈活應用。
四、鞏固支架:歸納總結(jié),完善概念
學生通過前面的自主探究和模型構(gòu)建,對染色體組的概念已基本掌握,并能較好地應用這一概念解決細胞分裂過程中染色體組數(shù)目的變化等問題。在此基礎(chǔ)上,教師再引導學生思考染色體、同源染色體、非同源染色體與染色體組之間的關(guān)系,并要求學生用適當?shù)奈淖趾图^勾畫出染色體組的相關(guān)概念圖。隨后,通過補充、完善,形成染色體組的概念圖。
首先,將染色體根據(jù)來源分成同源染色體和非同源染色體兩大類;其次,由非同源染色體組成染色體組;最后,一個染色體組應具有的三個特點,即形態(tài)、大小、功能,且各不相同,包含著本種生物細胞內(nèi)的一套非同源染色體,共同控制著本種生物的生長發(fā)育、遺傳與變異。通過概念圖的構(gòu)建,來鞏固概念支架。
五、教學效果分析與反思
本課借助支架式教學模式,設(shè)計了一系列的學生自主探究活動,并以這些活動作為支架,逐步引導學生完成概念的構(gòu)建,促進其思維發(fā)展。在教學中,教師對學生進行了由淺入深、由易到難的引導,讓學生由初步感知染色體組到形成染色體組的概念,再到應用這一概念對細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的變化進行遷移,讓學生對染色體組的概念由感性認識上升到理性概括。這一過程,符合學生的認知規(guī)律,激發(fā)了學生的探究興趣,促進了教學目標的達成。
在支架式教學模式下設(shè)計的探究活動,鼓勵每一位學生積極參與,有利于充分調(diào)動學生的學習積極性,提高學生的學科興趣,使學生能夠在課堂上積極合作、愉快交流,體現(xiàn)以教師為主導、學生為主體的新課程理念。
實踐表明,將支架式教學模式應用于高中生物概念教學,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)概念教學中教師講、學生背的模式,根據(jù)學生最近發(fā)展區(qū)搭建的概念支架,讓學生能夠主動參與概念的構(gòu)建,有利于學生充分理解概念的內(nèi)涵和外延,并對概念進行靈活運用。
(責任編輯 郭向和)