宋光麗

（江蘇省南京市第十三中學 江蘇南京 210008）

高中生物《選修3·現代生物科技專題》包括了基因工程、細胞工程、胚胎工程等生物技術，每項技術都涉及了具體的操作過程，一般以流程圖的形式展現。流程圖概括性強、知識容量大、隱含信息多，學生需要通過識圖、析圖、質疑、釋疑等信息加工活動，才能理解操作原理，掌握生物技術的操作步驟。這一過程不僅僅是對知識的學習，更重要的是對學生思維的訓練，因此，讀圖和析圖至關重要。教師需要選擇合適的信息加工學習方式，不斷激發(fā)學生的思考，使學生從流程圖中提取信息，經過整理和歸納，自主構建知識框架。筆者以“動物體細胞核移植技術”為例，談談生物技術流程圖的信息加工學習方式。

1 聯系已有知識，降低學習難度，合作識圖

生物技術流程圖的識圖首先應是提取操作基本過程的信息，然后從圖中總結出技術原理、本質和關鍵步驟，最后審視全圖，關注操作細節(jié)。

如“動物體細胞核移植技術”，其基本流程為“取供體體細胞核→去卵母細胞核→構建重組細胞→胚胎移植→產出克隆動物”。學生識圖后，首先應能流利地說出這一操作過程；然后在問題引導和分析討論中，總結出該技術原理是動物細胞核具有全能性，本質是無性生殖，關鍵步驟是將供體體細胞核移入去核卵母細胞。學生在基本了解該技術的基礎上，最后去關注操作細節(jié)，如卵母細胞如何選擇和去核，重組細胞構建的方法等。

生物技術屬于生物學的應用層面，涉及的知識較多，但學生沒有實踐經驗，因此完成以上的識圖過程有一定難度。其實，生物技術的相關概念和原理都已在必修模塊中出現，學生有一定的理論基礎，甚至有一些熱點技術學生初中也學習過。所以，教師在教學中可以充分利用學生已有的知識，設置問題，引導學生交流討論，自主或合作分析流程圖，梳理操作步驟，總結原理本質，關注操作細節(jié)，為后面對圖的進一步學習打好基礎。關于“動物體細胞核移植技術”，學生初中已經學習過克隆羊多莉，教師可以由此引入課題，引導學生回憶舊知，從而聯系已有知識來降低識圖的難度。

具體教學過程如下：教師以克隆羊多莉導入，學生討論和交流，嘗試說出克隆羊多莉的培育過程。學生閱讀高產奶牛的體細胞核移植過程流程圖，初步認識其與克隆羊多莉的培育過程基本相同。教師設置問題，引導學生總結識圖得到的信息，并進一步認識圖中的隱含信息：（1）該技術的名稱和概念是什么？基本流程是什么？（2）多莉羊和母羊A、B、C在遺傳上有什么關系？（3）該技術的原理是什么？（4）該技術屬于有性生殖，還是無性生殖？（5）動物體細胞為什么不能表現出全能性？……還可以利用什么細胞進行核移植，降低技術難度？教師引導學生從細胞分化和個體發(fā)育的角度進行分析。

2 利用問題串，挖掘隱含信息，激發(fā)學生質疑和釋疑

流程圖中有很多隱含信息，如具體操作方法和原理、操作注意事項等，學生自主識圖很難主動注意到，但這又是生物技術在實踐中必須要考慮的問題。所以在初步識圖后，教師可以設置相關問題，以問題串的形式激發(fā)學生的思考，使其關注到這些細節(jié)，從而產生疑問，并在解決一系列遞進問題的過程中找到答案。

例如，在學生進一步學習培育高產奶牛的流程圖時，教師設置以下兩個問題：（1）選什么時期的細胞作為受體細胞？（2）將什么注入到去核卵母細胞中？這樣可以引起學生關注“受體細胞選擇的是卵母細胞以及實際操作中注入的并不是細胞核而是完整的供體細胞”，從而產生疑惑。

教師補充展示卵母細胞去核和注入供體細胞兩張顯微操作圖片，繼續(xù)提出一系列問題：（1）從操作上來看，選擇卵母細胞的優(yōu)點是什么？（2）為什么將動物細胞核注入到去核卵母細胞，就能表現出全能性？（3）為什么將整個供體細胞，而不是取核注入到去核卵母細胞？（4）注入供體細胞后，就形成一個新細胞嗎？還需要哪些操作？教師利用這些問題，不斷引導學生觀察圖片，思考并找出選擇卵母細胞和注入整個供體細胞的原因。

3 設置情境，提高學習興趣，自主用圖

生物技術在生活和生產中應用廣泛，也是生物學研究的熱點問題，生物技術流程圖就是現實的技術操作過程簡化后繪制的。

學生經過識圖和質疑的過程，已經對生物技術有了一定的認識，但是對于使用該技術的意義和情境并不是很清楚，靈活運用圖的能力較差。若學生真正掌握生物技術，就應該能自主繪制出該技術的流程圖，并知道在何種情境下去使用。

理解后繪圖、用圖是學生科學思維得到發(fā)展的體現。因此，教師可以設置聯系技術應用的現實情境，使學生的角色從生物技術的學習者轉變?yōu)椴僮髡?，從而激發(fā)學生學習和運用流程圖的興趣，讓學生自主完成對圖的理解和運用。

例如，筆者在本節(jié)教學中設置情境：美國有一頭叫做“盧辛達”的奶牛，是名副其實的高產奶牛，年產奶量為30.8 t，可以用什么方法繁殖盧辛達的后代，得到更多高產奶牛？如果將該任務交給你，你將如何操作？在這一情境下，學生進一步學習培育高產奶牛的流程圖，結合之前復習的克隆羊多利的培育過程，討論交流并繪出克隆高產奶牛的操作過程。

4 應用思維導圖，加工、整合圖中信息

學生對流程圖的學習，從表觀梳理操作步驟、到內在理解操作原理、深入思考操作中存在的問題以及解決方案，是一個不斷思維的過程。而思維導圖正是一種將知識和思維可視化的思維工具，從一個中心主題開始，通過聯想、邏輯、分類等思維過程將原本雜亂的知識條理清晰、層次分明的展現于眼前，不僅可以提高認知效率，還可以呈現出個人的思維過程和思考結果。繪制思維導圖可以激發(fā)并整理思維，學生利用思維導圖可以主動對流程圖中的信息進行加工整合，提取關鍵詞，構建知識框架，讓知識間的聯系不再松散，學習更加高效。

應用思維導圖加工、整合生物技術流程圖中的信息，首先應確定中心主題，也就是技術名稱。然后提煉圖中信息，得出一些圍繞中心主題的關鍵詞，如流程、原理、本質等，再分別將這些關鍵詞所包含的內容分類并以一定的邏輯順序排列，如并列或遞進。繪制思維導圖的過程可以順著課堂內容的開展而分步進行，也可以整節(jié)課結束后統一繪制。學生可以在教師的示范和指導下逐步繪制，也可以在學習過程中自由繪制。

由于學生對于思維導圖的使用并不熟練，教師可以先示范思維導圖的繪制，讓學生模仿練習。例如，復習克隆羊多莉的培育過程時，在學生展示和回答問題的過程中，教師就可以以思維導圖的形式將所涉及的知識逐步展示出來，如圖1所示。

當學生自主設計高產奶牛的培育過程時，教師可以讓學生在繪制流程圖之后，再嘗試以思維導圖的形式繪出克隆高產奶牛的操作過程。教師利用軟件，拍攝并上傳學生繪制的圖進行展示。在展示過程中，學生可以修改或重繪其思維導圖。如果學生繪制得不理想，教師也可以在學生展示后再示范思維導圖，如圖2所示。

綜上所述，教師可以選擇多種信息加工學習方式幫助學生完成對生物技術流程圖的學習，使學生積極參與圖的學習過程，以主角的身份去思考生物技術的原理、流程、出現的問題以及可能的解決方案等知識，提高學習效率，提升思維品質。