江蘇省邗江中學(xué)(225009) 蔡亞慧
生命觀念是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法,它主要包括結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等。學(xué)生只有在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上才能形成生命觀念。因此,在高中生物學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)基于生物學(xué)事實、現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)生物學(xué)概念,讓學(xué)生通過對眾多生物學(xué)概念的整合和提煉,形成生命觀念。
高中生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)后,許多學(xué)生對主干知識的學(xué)習(xí)水平處于單點結(jié)構(gòu)層次或多點結(jié)構(gòu)層次,二輪復(fù)習(xí)的任務(wù)是讓學(xué)生的學(xué)習(xí)水平達到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次或拓展抽象結(jié)構(gòu)層次,進而形成相關(guān)的生命觀念。在高中生物學(xué)二輪復(fù)習(xí)中,若能統(tǒng)整設(shè)計相關(guān)題組,使題組的內(nèi)容編排更具有邏輯性,難度等級與學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、知識儲備等要素相匹配,目標(biāo)指向深度契合生命觀念的培養(yǎng)要求,就可以引導(dǎo)學(xué)生不斷進行反思、聯(lián)想、歸納,進而助推學(xué)生形成生命觀念。下面以高中生物學(xué)二輪復(fù)習(xí)“病毒”微專題為例進行說明。
高三生物學(xué)復(fù)習(xí)題浩如煙海,如何從中篩選出典型的例題,統(tǒng)整設(shè)計形成題組?筆者認為,首先要科學(xué)設(shè)計一節(jié)課或一個單元的復(fù)習(xí)目標(biāo),明確典型題目應(yīng)用目的,即構(gòu)建題組要有針對性。
例如,在“病毒”微專題復(fù)習(xí)課中,筆者精心設(shè)計了如圖1 所示的概念圖,明確了應(yīng)篩選的四類典型題組:“病毒的結(jié)構(gòu)與生理特征”題組、“病毒遺傳信息的傳遞”題組、“免疫系統(tǒng)與病毒的斗爭”題組和“病毒與人類生活”題組。每類題組都要從不同角度給學(xué)生提供相關(guān)的知識,以起到引起回憶、引發(fā)思考、聚焦概念和助推觀念形成的作用。
圖1 四類典型題組
篩選出四類典型題組后,如何發(fā)揮它們的集群效應(yīng),促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)?簡單堆砌和羅列題目所形成的題組,是不能實現(xiàn)促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)的。教師應(yīng)理順?biāo)x擇的各個典型題目間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,并對典型題目進行科學(xué)組合排列,增強其內(nèi)在的邏輯性、系統(tǒng)性和目標(biāo)性,使其“聚木成林”。
題組內(nèi)各個題目之間常見的邏輯關(guān)系有并列關(guān)系、遞進關(guān)系、總分關(guān)系、分總關(guān)系等。在“病毒”微專題復(fù)習(xí)課中,筆者在設(shè)計“病毒的結(jié)構(gòu)與生理特征”題組時選擇了以下幾個題目并通過邏輯關(guān)系形成題組,促使學(xué)生在解決問題的過程中形成生命觀念。
[例1]圖2、圖3、圖4 分別為煙草花葉病毒、噬菌體、艾滋病病毒的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)圖回答相關(guān)問題:
圖2
圖3
圖4
(1)以上3種病毒的主要成分是____________,圖4中艾滋病病毒外圍結(jié)構(gòu)最可能是___________。
(2)圖3 所示病毒的遺傳物質(zhì)為DNA,而圖2和圖4所示病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,故病毒的遺傳物質(zhì)為_____________。
(3)病毒必須依賴活細胞才能完成相關(guān)的生命活動。用放射性同位素標(biāo)記病毒時,應(yīng)先用含有放射性的___________培養(yǎng)宿主細胞,再用宿主細胞培養(yǎng)病毒。
答案:(1)蛋白質(zhì)和核酸;包膜(2)DNA 或RNA(3)普通培養(yǎng)基
[例2]冠狀病毒在蛋白質(zhì)衣殼外有一層包膜,這層包膜主要來源于宿主細胞膜,另外還含有一些病毒自身的糖蛋白,它可與宿主細胞膜融合。下列相關(guān)推理錯誤的是( )。
A.包膜的存在有利于維護病毒結(jié)構(gòu)的完整性,無包膜病毒更容易被滅活
B.病毒包膜具有抗原性,可以幫助病毒進入宿主細胞
C.冠狀病毒進入宿主細胞的方式與噬菌體是相同的
D.子代病毒的形成,需要宿主細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體參與
答案:C
[例3]某科研小組發(fā)現(xiàn)了一種新型動物病毒,為確定該病毒的類型,該科研小組成員進行了如下討論,正確的是( )。
A.可檢測該病毒增殖時所需酶的種類,若需要逆轉(zhuǎn)錄酶,則為DNA病毒
B.可檢測該病毒核酸中嘌呤和嘧啶的數(shù)量比,若不符合1∶1,則為RNA病毒
C.可分析該病毒的變異頻率,若變異頻率較高,則為RNA病毒
D.可利用含放射性胸苷的宿主細胞培養(yǎng)該病毒,若子代病毒有放射性,則為DNA病毒
答案:D
評析:例1 涉及學(xué)生一輪復(fù)習(xí)時所掌握的一些知識或事實,通過回顧三種病毒圖像,學(xué)生可通過歸納形成如下結(jié)論:①病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),只能依賴活細胞才能存活;②有些病毒有包膜結(jié)構(gòu),有些病毒沒有;③不同的病毒遺傳物質(zhì)存在差異。例2和例3分別對例1所歸納出的結(jié)論②和結(jié)論③進行變式鞏固,讓學(xué)生可以更深層次地了解包膜的來源與作用、病毒遺傳物質(zhì)的分類及鑒定方法等內(nèi)容,增加了認知圖式的聯(lián)系性和復(fù)雜性,促進學(xué)生形成“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”這一生命觀念。
又如,為了促使學(xué)生形成“病毒與宿主相互影響,共同進化”的生命觀念,筆者將下列兩道題(例4、例5)統(tǒng)整為一個題組。
[例4]人類免疫缺陷病毒(HIV)具有高度變異性,感染病毒后,人體多種免疫細胞會遭到損傷,而病毒卻可以通過多種機制逃避機體免疫系統(tǒng)的識別和攻擊。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )。
A.HIV感染人群比健康人群更易被甲型H1N1流感病毒感染
B.預(yù)防HIV 的疫苗效果難以持久,其原因是HIV具有高度變異性
C.HIV 破壞免疫系統(tǒng),機體無體液免疫應(yīng)答,因此不能通過檢測抗體來診斷HIV感染
D.被HIV 潛伏感染的細胞表面無HIV 相關(guān)的蛋白,利于病毒逃避免疫系統(tǒng)的識別和攻擊
答案:C
[例5]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),近來新冠病毒出現(xiàn)了傳染力更強的變異個體。與最先發(fā)現(xiàn)的新冠病毒相比較,已發(fā)生20 多次變異。下列有關(guān)說法錯誤的是( )。
A.新冠病毒發(fā)生的可遺傳變異能夠為它的進化提供原材料
B.新冠病毒發(fā)生的大多數(shù)變異對于病毒自身來說是有利的
C.阻斷病毒的傳播可減少它的繁殖次數(shù)從而降低變異頻率
D.若變異后的新冠病毒潛伏期變長,則更有利于它的傳播
答案:B
評析:例4和例5總體上看是并列關(guān)系,通過總結(jié)和歸納,學(xué)生可以從進化的角度分析病毒與宿主細胞的關(guān)系,形成相應(yīng)的進化與適應(yīng)觀,同時能宏觀認識新冠病毒的特性,理性參與病毒防治等熱點社會議題的討論。
在統(tǒng)整設(shè)計題組時,有時原題涉及的內(nèi)容較多,不利于特定情境下某一學(xué)科概念的形成,這就需要教師對原題“修枝剪葉”,削弱或去除無關(guān)因素的干擾,讓問題更加聚焦核心。
例如,為了讓學(xué)生形成“不同的病毒有不同的遺傳信息流”這一信息觀,筆者將下面三道“修剪”過的題且統(tǒng)整設(shè)計為一個題組。
[例6]HIV 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,核心含有2個+RNA、逆轉(zhuǎn)錄酶和核衣殼蛋白。HIV 的增殖過程如圖5。請回答下列問題。
圖5
(1)HIV 外層脂雙層膜來源于___________,刺突與寄主細胞膜上的受體識別后,經(jīng)過__________過程,核衣殼進入寄主細胞。
(2)進行逆轉(zhuǎn)錄時,首先合成的是前病毒的-DNA,不能直接與寄主DNA 整合的原因是___________________;轉(zhuǎn)錄時由前病毒的________為模板,形成+RNA。
(3)結(jié)合圖分析,AIDS 的潛伏期主要是指__________________。
答案:(1)寄主細胞膜;膜融合(2)-DNA 是一條鏈;-DNA(3)前病毒與寄主細胞DNA 整合在一起沒有表達
[例7]腸道病毒EV71 是引起手足口病的病原體之一,為單股正鏈RNA(+RNA)病毒,圖6為該病毒在宿主細胞內(nèi)增殖的示意圖,請結(jié)合圖6 寫出病毒EV71在宿主細胞中出現(xiàn)的遺傳信息流。
圖6
[例8]埃博拉病毒(EBV)是一種絲狀單鏈RNA 病毒,人體感染后出現(xiàn)埃博拉出血熱(EBHF)的概率極高。EBV與宿主細胞結(jié)合后,將核酸—蛋白復(fù)合體釋放至細胞質(zhì),通過圖7 進行增殖。請嘗試寫出病毒EBV在宿主細胞中出現(xiàn)的遺傳信息流。
圖7
評析:上述各題將與遺傳信息流無直接聯(lián)系的內(nèi)容舍棄,使學(xué)生研究的情境主題更加凝練。通過對題組的體驗、歸納、比較,學(xué)生形成了“不同的病毒有不同的遺傳信息流”這一信息觀。
總之,教師在統(tǒng)整設(shè)計題組時可以通過對題目的篩選歸類,引導(dǎo)學(xué)生體驗、反思、比較,歸納涉及的知識點,總結(jié)解題方法,構(gòu)建知識體系,從而提高學(xué)生的解題效率,同時有效解決高三生物學(xué)二輪復(fù)習(xí)中學(xué)生興趣不濃、學(xué)習(xí)效率低、主體地位不凸顯、核心知識建構(gòu)不完善、學(xué)科核心素養(yǎng)提升困難等問題。