陳煒

摘 要：高中生物是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，既包括人文性較強(qiáng)的生命觀念、生命意識(shí)等內(nèi)容，也包括邏輯性和計(jì)算性較強(qiáng)的數(shù)理化知識(shí)，因此，高中生物是一門困擾多數(shù)學(xué)生的科目。“基因突變”是高中生物的重難點(diǎn)，也是培養(yǎng)學(xué)生生命價(jià)值觀念、生命意識(shí)、科研意識(shí)和微觀意識(shí)的重要內(nèi)容?！爸Ъ苁健苯虒W(xué)有著支撐起整個(gè)知識(shí)體系的腳手架功能，讓相關(guān)知識(shí)體系直觀地支棱起來，客觀全面地展示在學(xué)生眼前。這有助于學(xué)生全面地理解和觀察知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)、特征和關(guān)聯(lián)性，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)立體化、模塊化、系統(tǒng)化、細(xì)節(jié)化的目的。本文首先介紹了“支架式”教學(xué)的概念，其次分析了“支架式”教學(xué)的應(yīng)用要點(diǎn)，最后以“基因突變”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)為例，探討了“支架式”教學(xué)的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：高中生物;“支架式”教學(xué);基因突變;教學(xué)策略

“支架式”教學(xué)是指教師在尊重學(xué)生主體性的基礎(chǔ)上，整合情境、問題、圖表、范例等教學(xué)方式來搭建知識(shí)體系學(xué)習(xí)框架，引導(dǎo)學(xué)生有序思考、聯(lián)想對(duì)比、實(shí)踐參與、感悟應(yīng)用的一種教學(xué)模式?！爸Ъ苁健苯虒W(xué)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在知識(shí)的拓展延伸和知識(shí)的多樣呈現(xiàn)等方面，其符合知行合一、建構(gòu)主義、認(rèn)知主義等教學(xué)理念，可以幫助學(xué)生快速摸清知識(shí)脈絡(luò)，找到學(xué)習(xí)線索，厘清邏輯思維，幫助學(xué)生構(gòu)建獨(dú)屬于自己的知識(shí)架構(gòu)體系。需要提到的是，在應(yīng)用“支架式”教學(xué)模式時(shí)，教師要認(rèn)真研習(xí)支架的搭建時(shí)機(jī)和撤走時(shí)機(jī)，防止學(xué)生出現(xiàn)過度依賴支架的情況。

一、“支架式”教學(xué)的應(yīng)用要點(diǎn)

學(xué)術(shù)界對(duì)“支架式”教學(xué)的應(yīng)用要點(diǎn)有著不同的觀點(diǎn)，總體來看大同小異。大部分學(xué)者一致認(rèn)為“支架式”教學(xué)要想發(fā)揮教學(xué)功效，體現(xiàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，就需要做到以下四點(diǎn)：第一，尊重學(xué)生的主體意識(shí)。教師在應(yīng)用“支架式”教學(xué)方法時(shí)要提高學(xué)生的課堂參與感，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，積極為學(xué)生提供實(shí)踐實(shí)操、自主探究的機(jī)會(huì)。教師要適度放權(quán)，讓學(xué)生能夠積極展示自我，充分交流合作。第二，創(chuàng)設(shè)貼近生活的情境。生物知識(shí)有著概念抽象、內(nèi)容精深的特點(diǎn)，且高中學(xué)生的生物基礎(chǔ)也是相對(duì)薄弱的。對(duì)此，教師就需要?jiǎng)?chuàng)造出有針對(duì)性的教學(xué)情境，以達(dá)到簡(jiǎn)化生物概念，詮釋生物規(guī)律的目的，從視聽感知、手操實(shí)踐、聯(lián)想對(duì)比等多個(gè)方面來刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生的思維，強(qiáng)化學(xué)生的感悟。第三，重視任務(wù)的設(shè)計(jì)。為了促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，教師需要設(shè)計(jì)出實(shí)效性強(qiáng)的教學(xué)任務(wù)?！爸Ъ苁健苯虒W(xué)需要重視問題的設(shè)計(jì)、教學(xué)資源的制作和系統(tǒng)知識(shí)架構(gòu)的梳理，確保學(xué)生可以借助現(xiàn)有的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)材料來完成問題的解答，完成知識(shí)體系的建構(gòu)。這對(duì)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和資源整合能力是較大的考驗(yàn)。第四，不能過度依賴支架。學(xué)習(xí)應(yīng)該是靈活變通的，學(xué)習(xí)可以借助模式和框架的輔助，但學(xué)習(xí)思維不能被框架和支架所局限，不能過度依賴模型支架，否則學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力會(huì)大打折扣[1]。

二、“支架式”教學(xué)在高中生物“基因突變”中的教學(xué)實(shí)踐

（一）情境支架，激發(fā)學(xué)生興趣

學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容充滿興趣是學(xué)生積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)、探究問題的前提，而搭建情境支架能夠?qū)㈧o態(tài)的知識(shí)傳授課堂變成動(dòng)態(tài)的問題解密課堂，以達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)、引發(fā)學(xué)生思考的目的。情境支架以問題為主，其結(jié)構(gòu)主要是通過一系列引人思考的趣味問題來調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究欲望，讓學(xué)生在解答問題的過程中抓住教材知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的充分發(fā)揮。在“基因突變”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中，教師可以先播放幾段有關(guān)“抗癌斗士”的視頻，然后告訴學(xué)生乳腺癌在女性癌癥中排第一，接著請(qǐng)學(xué)生回答乳腺癌出現(xiàn)的原理和機(jī)制是怎樣的？學(xué)生通過自主查閱資料，就能夠發(fā)現(xiàn)乳腺基因序列出現(xiàn)了異常，而這種基因和正常人相比有異常變化的情況就是基因突變。導(dǎo)入資料中的問題是為了引入基因突變概念，后續(xù)的問題則應(yīng)該圍繞基因突變、基因序列、癌細(xì)胞等相關(guān)知識(shí)來設(shè)計(jì)，以達(dá)到詳細(xì)展開知識(shí)點(diǎn)的目的[2]。對(duì)此，教師需要繼續(xù)為學(xué)生提供資料，強(qiáng)化學(xué)生的情緒感知。1.2020年，全球乳腺癌新增人數(shù)高達(dá)226萬，其發(fā)病率和致死率在女性惡性腫瘤中排名第一。乳腺癌已經(jīng)成為一種非?？膳碌陌┌Y。2.通過多媒體屏幕出示乳腺癌的發(fā)病歷程、早期特點(diǎn)和人乳腺癌細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖。3.展示多類臨床乳腺癌患者的E-鈣黏蛋白含量表。讓學(xué)生對(duì)乳腺癌的特點(diǎn)和預(yù)防有更深刻的認(rèn)識(shí)。關(guān)愛女性健康是全社會(huì)都應(yīng)該重視的事情，防患于未然也是中國人的做事理念，為了預(yù)防這樣的疾病在身邊女性朋友身上出現(xiàn)，每個(gè)人都要了解癌癥難治療的原因，了解癌細(xì)胞中的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)與正常細(xì)胞的區(qū)別，同時(shí)了解癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的嚴(yán)重程度與E-鈣黏蛋白的含量高低關(guān)系。通過現(xiàn)實(shí)的資料從宏觀角度增強(qiáng)學(xué)生對(duì)乳腺癌的認(rèn)識(shí)，再從微觀角度以問題串的方式引導(dǎo)學(xué)生思考細(xì)胞癌變的原理和本質(zhì)，讓學(xué)生清楚了解癌癥和基因突變知識(shí)的重要性和現(xiàn)實(shí)意義。最后，教師再和學(xué)生一起學(xué)習(xí)細(xì)胞原癌基因和抑癌基因，引導(dǎo)學(xué)生梳理出細(xì)胞癌變是因?yàn)樵┖鸵职┗虬l(fā)生突變引發(fā)的結(jié)果。給出佐證該結(jié)果的史實(shí)資料，即生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)人體第17號(hào)染色體上的抑癌基因突變情況跟乳腺癌息息相關(guān)，該基因被學(xué)術(shù)界稱為乳腺癌1號(hào)基因，簡(jiǎn)稱BRCAI。教師最后再引導(dǎo)學(xué)生思考如下問題：正常細(xì)胞內(nèi)有沒有BRCAI基因，正常細(xì)胞和癌細(xì)胞中的BRCAI基因序列有沒有區(qū)別？

情境支架的優(yōu)勢(shì)在于不直接講述枯燥的教材內(nèi)容，而是劍走偏鋒，用現(xiàn)實(shí)的宏觀問題來培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念，再用系列問題來解析宏觀問題的本質(zhì)，讓學(xué)生了解到教材知識(shí)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性，幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的價(jià)值和意義，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生的情緒感知，刺激學(xué)生從主觀層面去集中精力主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極思考，為后續(xù)教學(xué)營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，為學(xué)生深入探究知識(shí)點(diǎn)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

（二）應(yīng)用工具支架，簡(jiǎn)化概念教學(xué)

基因序列知識(shí)的理解涉及微觀分子層面的知識(shí)，這就需要學(xué)生具有較強(qiáng)的宏觀辨識(shí)和微觀探析素養(yǎng)，如此才能正確了解基因突變概念，了解基因的片段結(jié)構(gòu)和模型。對(duì)此，建議教師構(gòu)建工具支架，幫助學(xué)生立體、全面地了解基因突變概念。建構(gòu)主義認(rèn)為知識(shí)需要經(jīng)過重組和碰撞來生成新的知識(shí)。對(duì)此，教師要采取合作學(xué)習(xí)的方式來對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，然后以動(dòng)畫或者實(shí)物模型來展現(xiàn)基因片段模型，直觀展示出BRCAI基因的部分序列，如…GAGCTGCACGCTTCT…/…CTCGACGTGCGAAGA…最后再為學(xué)生提供各類顏色夾子、毛根等，規(guī)定各類材料對(duì)應(yīng)的基因結(jié)構(gòu)，堿基A、堿基T、堿基C、堿基G分別用紅、藍(lán)、黃、綠四種顏色的夾子來表示，再要求學(xué)生通過合力協(xié)作的方式制作出BRCAI基因片段模型[3]。當(dāng)學(xué)生完成基因片段模型的制作以后，教師再組織全班學(xué)生來展示模型成果，點(diǎn)評(píng)基因片段模型的特征，給予部分學(xué)生展示自我的機(jī)會(huì)，讓他們從此過程中獲得成就感和自豪感。教師可以對(duì)基因片段模型進(jìn)行如下變換，將其中的堿基A和堿基G位置對(duì)換、取下堿基A和堿基C，讓對(duì)應(yīng)位置的堿基出現(xiàn)空缺、在序列上的堿基A位置增加一個(gè)堿基T……引領(lǐng)學(xué)生分析這樣的現(xiàn)象會(huì)對(duì)細(xì)胞造成怎樣的影響，深刻還原基因突變的過程和表現(xiàn)，歸納出基因突變的概念。

學(xué)生經(jīng)歷了基因片段模型建構(gòu)過程，又通過教師的點(diǎn)評(píng)和演示就能夠清楚直觀地了解基因突變的概念：在細(xì)胞的DNA分子中，因堿基出現(xiàn)了替換、增添或缺失等情況而引起的基因堿基序列改變就是基因突變。

（三）應(yīng)用范例支架，提升學(xué)生思維

堿基是遺傳信息的攜帶載體，基因堿基序列有所變化，遺傳信息表達(dá)、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程也會(huì)發(fā)生變化。學(xué)生了解基因突變的概念和特征以后，教師就需要再次將宏觀現(xiàn)象與微觀結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來，讓學(xué)生了解基因突變和生物性狀的具體關(guān)聯(lián)性，幫助學(xué)生了解微觀結(jié)構(gòu)變化會(huì)產(chǎn)生的宏觀現(xiàn)象變化[4]。在“基因突變”知識(shí)章節(jié)中，微觀結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀現(xiàn)象產(chǎn)生的影響與基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯過程是密切相關(guān)的?；虻霓D(zhuǎn)錄、翻譯也是課堂教學(xué)的重難點(diǎn)。對(duì)此，教師可以采取范例支架解析的方式來生動(dòng)還原基因轉(zhuǎn)錄翻譯的過程和結(jié)果。教師首先要引導(dǎo)學(xué)生說出正常細(xì)胞中BRCAI基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)物。其次，通過小球、毛根來制作出多肽鏈模型，用不同顏色的小球來替代各類型的氨基酸，以此來展示多肽鏈的翻譯過程。最后，教師要求各小組改變基因片段模型中的基因順序或基因數(shù)量，在序列上增加突變基因，要求學(xué)生思考加入了突變基因后，突變基因表達(dá)產(chǎn)物的氨基酸序列。學(xué)生進(jìn)行探索交流以后就能清晰發(fā)現(xiàn)基因突變會(huì)引起氨基酸種類、排列順序、數(shù)量等出現(xiàn)變化的事實(shí)，而氨基酸又是決定生物性狀的關(guān)鍵因素，所以基因突變是通過改變氨基酸的性質(zhì)來影響生物性狀的。此時(shí)，教師在要求學(xué)生利用目前掌握的知識(shí)來解釋癌癥的本質(zhì)和發(fā)生過程，并要求學(xué)生從微觀角度切入來思考基因突變是不是一定有害的。學(xué)生聯(lián)想到癌癥，就會(huì)認(rèn)為基因突變是有害的;學(xué)生結(jié)合基因突變培育出優(yōu)良作物的事實(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)基因突變是有利的;學(xué)生分析基因突變的產(chǎn)物會(huì)發(fā)現(xiàn)某些基因突變后的轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)物沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)、序列和數(shù)量的變化，這樣的基因突變是不會(huì)改變生物性狀的。教師對(duì)學(xué)生的答案和觀點(diǎn)進(jìn)行梳理，就能得出基因突變有利有弊的客觀定論。范例支架為學(xué)生提供了有力的參考和對(duì)比，生動(dòng)展示了基因轉(zhuǎn)錄翻譯的過程、產(chǎn)物和產(chǎn)物變化，讓學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)錄模板鏈、轉(zhuǎn)錄方向、密碼子表使用方法有了清晰認(rèn)知，其是幫助教師突破教學(xué)重難點(diǎn)的強(qiáng)力方式。綜上可知，工具支架能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，為學(xué)生解答問題提供方向、流程、技巧、原則等方面的理論指導(dǎo)和實(shí)操對(duì)比，這有助于學(xué)生養(yǎng)成根據(jù)客觀依據(jù)來進(jìn)行解釋和推測(cè)的優(yōu)良品質(zhì)。

（四）應(yīng)用圖表支架，完善知識(shí)體系

知識(shí)是為生活服務(wù)的，知識(shí)需要體現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值。所以，在生物學(xué)科教學(xué)中，教師要注重學(xué)生學(xué)以致用能力的培養(yǎng)，要滲透生命觀念和生命意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成熱愛生命、尊重生命的正確價(jià)值觀念。學(xué)生在學(xué)習(xí)“基因突變”知識(shí)以后，需要了解怎樣的行為、做法會(huì)導(dǎo)致基因突變，梳理整合出基因突變的化學(xué)、物理和生物誘因;學(xué)生要清楚預(yù)防癌癥等重大疾病的措施，了解利用基因突變知識(shí)來降低患病概率的健康做法，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣和健康方式;學(xué)生要清楚化療、放療、手術(shù)切除等方法的本質(zhì)差異，以及效果差異，了解各種方法應(yīng)對(duì)基因突變的原理和效果;學(xué)生還應(yīng)該具備科研意識(shí)，積極鉆研與基因突變相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，為日后從事科研工作或者相關(guān)研究打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。為了達(dá)到這一教學(xué)目的，教師可以應(yīng)用圖表支架來展開教學(xué)，要求學(xué)生梳理制作出與基因突變有關(guān)的誘因、生活行為、疾病治療行為等圖表，實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)的統(tǒng)計(jì)與整合，幫助學(xué)生建構(gòu)出系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系[5]。如，教師可以用思維導(dǎo)圖的方式來對(duì)整個(gè)基因突變知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，從基因突變概念、特征、轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)物變化、誘因、生活習(xí)性、癌癥治療方法等多個(gè)維度來制作表格知識(shí)點(diǎn)，讓整個(gè)知識(shí)體系架構(gòu)清晰具體地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的模塊梳理和系統(tǒng)介紹。需要提到的是，為了培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和生命意識(shí)，在圍繞基因突變誘因、生活習(xí)性、癌癥治療方法等知識(shí)點(diǎn)來制作圖表時(shí)，教師要結(jié)合生活現(xiàn)象和現(xiàn)實(shí)案例來進(jìn)行解析和探討，為學(xué)生提供深入交流、觀點(diǎn)碰撞、發(fā)表感悟的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生樂于分享自己的所見所聞和生活經(jīng)驗(yàn)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生生命責(zé)任意識(shí)、健康意識(shí)的目的。如，在梳理基因突變的生物、化學(xué)和物理誘因時(shí)，教師可以結(jié)合宮頸癌、太空南瓜等實(shí)例來解釋生物誘因和化學(xué)誘因;在引導(dǎo)學(xué)生形成健康的生活習(xí)性時(shí)，要結(jié)合食用腌制食品、高溫油炸食品、熬夜等行為來介紹基因突變對(duì)人體造成的危害，讓學(xué)生經(jīng)過充分交流和全面分析來整理出各種不良習(xí)性和不良飲食習(xí)慣;在介紹癌癥治療方法時(shí)，要客觀分析各種治療措施的效果、時(shí)機(jī)，以及副作用，提高學(xué)生的健康危機(jī)應(yīng)對(duì)意識(shí)。總之，圖表支架有著分門別類、介紹詳細(xì)、知識(shí)模塊化的優(yōu)勢(shì)，其適合用于教學(xué)總結(jié)或課堂結(jié)尾階段。圖表支架有助于學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)思維進(jìn)行系統(tǒng)梳理，幫助學(xué)生完成知識(shí)的查缺補(bǔ)漏。

結(jié)束語

綜上所述，在高中生物教學(xué)中，“支架式”教學(xué)的應(yīng)用要注重學(xué)生主體性發(fā)揮，注重情境創(chuàng)設(shè)和任務(wù)設(shè)計(jì)，教師也不能過度依賴支架來進(jìn)行教學(xué)。教師要綜合利用情境式支架、工具式支架、范例式支架、圖表式支架來幫助學(xué)生攻克學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，幫助學(xué)生構(gòu)建出系統(tǒng)的知識(shí)體系，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)自身感悟的升華和應(yīng)用能力的提高，促進(jìn)高中生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的健康發(fā)展。

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