【摘" 要】學(xué)習(xí)共同體是成員為了一致的愿景集合在一起,并為了實(shí)現(xiàn)這一愿景而學(xué)習(xí)的組織。新高考正在由“考知識(shí)”向“考能力”轉(zhuǎn)變,突出對(duì)關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的考查。新高考鼓勵(lì)學(xué)生多角度主動(dòng)思考、深入探究,發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、找到新規(guī)律,降低“死記硬背”和“機(jī)械刷題”的收益。為了踐行“核心素養(yǎng)為宗旨、內(nèi)容聚焦大概念、教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐”的課程理念,為了更有效地復(fù)習(xí)備考,本文嘗試構(gòu)建高三師生的學(xué)習(xí)共同體,以期提高學(xué)生在真實(shí)情境中解決問(wèn)題的能力,提高科學(xué)思維能力,從而形成結(jié)構(gòu)與功能觀。
【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)共同體;高三生物學(xué);教學(xué)實(shí)踐
學(xué)習(xí)共同體是以學(xué)習(xí)為主要目標(biāo)的共同體,這種群體組織更加注重團(tuán)隊(duì)合作,學(xué)生將由個(gè)體轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄餐繕?biāo)、價(jià)值追求集體中的一員。學(xué)生在這一群體中,其認(rèn)知理念、學(xué)習(xí)方式、思考模式都可以獲得潛移默化的改變。學(xué)習(xí)共同體與合作學(xué)習(xí)、同伴輔導(dǎo)等學(xué)習(xí)模式不同,它更多地是基于尊重學(xué)生個(gè)人選擇及學(xué)習(xí)需要自愿組建團(tuán)隊(duì),強(qiáng)調(diào)“志同道合”“志趣相投”,學(xué)習(xí)水平相當(dāng),朝著共同的目標(biāo)與方向前行。學(xué)生在這一團(tuán)體中,可以暢所欲言,自由發(fā)揮專(zhuān)長(zhǎng),展現(xiàn)個(gè)人色彩。
一、“學(xué)習(xí)共同體”的概念界定
根據(jù)高中生物學(xué)復(fù)習(xí)課程模式來(lái)看,學(xué)習(xí)共同體可以界定為:在生物學(xué)復(fù)習(xí)中,學(xué)生基于共同愿景、目標(biāo),以多種方式構(gòu)建學(xué)習(xí)團(tuán)體組織,在教師的指引下,合作完成復(fù)習(xí)任務(wù)。在復(fù)習(xí)過(guò)程中,該團(tuán)體有著更強(qiáng)的歸屬感,對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容有更深、更強(qiáng)的探究欲。
二、基于學(xué)習(xí)共同體的高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)價(jià)值闡述
(一)有利于提升學(xué)生的課堂參與度
在高三階段的復(fù)習(xí)教學(xué)中,學(xué)生參與度較低,這始終是一個(gè)不可回避的問(wèn)題。高質(zhì)量的復(fù)習(xí)活動(dòng)能夠幫助學(xué)生系統(tǒng)建構(gòu)知識(shí)內(nèi)容,提升復(fù)習(xí)效率,讓學(xué)生以更為扎實(shí)且完善的知識(shí)儲(chǔ)備迎接高考。教師基于學(xué)習(xí)共同體的視角實(shí)施高三生物學(xué)復(fù)習(xí),能大幅提升學(xué)生的復(fù)習(xí)課堂參與度,它能改變以往一成不變的復(fù)習(xí)模式。教師為學(xué)生提供豐富的復(fù)習(xí)資源,以開(kāi)放性的課堂活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)習(xí)共同體完成對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)探索。學(xué)生在各項(xiàng)資源的運(yùn)用、建構(gòu)與分析中,將形成對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容的系統(tǒng)解讀,串聯(lián)遷移已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),從橫向及縱向布局生物學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容,這樣便讓學(xué)生成為復(fù)習(xí)課堂的主要參與者。各個(gè)學(xué)習(xí)共同體能夠根據(jù)老師提供的復(fù)習(xí)活動(dòng)積極合作,而后派出代表上講臺(tái)講解自己小組討論交流的結(jié)果。各個(gè)共同體之間也將根據(jù)代表所闡述的內(nèi)容繼續(xù)展開(kāi)深一輪的討論與分析。這樣的復(fù)習(xí)課堂充分體現(xiàn)了思維的交融與互動(dòng),啟發(fā)了學(xué)生的智慧。學(xué)生將在多維立體的交互中持續(xù)深化知識(shí)的理解,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的遷移應(yīng)用與融會(huì)貫通,使得復(fù)習(xí)課程教學(xué)的效率得到了大幅提升。
(二)有利于發(fā)展學(xué)生問(wèn)題解決能力
在以往的高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師一般采取的是講授式的復(fù)習(xí)模式。教師將重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容一一講解,讓學(xué)生回顧知識(shí)點(diǎn),這樣的復(fù)習(xí)模式過(guò)于傳統(tǒng),學(xué)生始終處于復(fù)習(xí)的被動(dòng)狀態(tài),很難達(dá)到對(duì)知識(shí)本質(zhì)及內(nèi)核的根本性認(rèn)知,這在一定程度上也影響了學(xué)生高三生物學(xué)復(fù)習(xí)的效率及質(zhì)量。教師基于學(xué)習(xí)共同體的視角實(shí)施高三生物學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué),便將重點(diǎn)凸顯學(xué)生的合作交流。教師根據(jù)所復(fù)習(xí)的內(nèi)容,為學(xué)生提供豐富的復(fù)習(xí)資料,讓學(xué)習(xí)共同體根據(jù)資料討論分析,得出結(jié)論。而教師根據(jù)學(xué)習(xí)共同體得出的結(jié)論,繼續(xù)提出問(wèn)題,布置任務(wù),讓學(xué)習(xí)共同體經(jīng)歷各種問(wèn)題解決的過(guò)程。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中,也將串聯(lián)遷移所復(fù)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容,做到對(duì)知識(shí)的創(chuàng)造性應(yīng)用,且學(xué)習(xí)共同體在解決問(wèn)題的過(guò)程中,將展開(kāi)多元的交流與思考。學(xué)生將根據(jù)自己積極主動(dòng)思考的結(jié)果,與其他的學(xué)習(xí)共同體成員展開(kāi)交流互動(dòng),實(shí)現(xiàn)思維的碰撞,尋求問(wèn)題的最優(yōu)解,建構(gòu)問(wèn)題解決模型,使得學(xué)習(xí)共同體在潛移默化中逐漸掌握知識(shí)的內(nèi)核,更加有利于復(fù)習(xí)思維的延伸。學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中,以知識(shí)為基底、以問(wèn)題解決為導(dǎo)向,將真正展現(xiàn)高質(zhì)量的復(fù)習(xí)過(guò)程。
三、DNA復(fù)制復(fù)習(xí)課的教學(xué)實(shí)施過(guò)程
(一)課前回顧DNA的結(jié)構(gòu),為學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制埋下伏筆
利用課外時(shí)間共同體成員共同回憶人教版高中生物學(xué)必修一中“核酸是由核苷酸連接而成的長(zhǎng)鏈”和人教版高中生物學(xué)必修二中“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”的相關(guān)內(nèi)容,以此為基礎(chǔ)畫(huà)出脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式并標(biāo)出各個(gè)碳的編號(hào)及畫(huà)由五對(duì)脫氧核苷酸連接而成的雙鏈結(jié)構(gòu)模式圖。共同體成員相互檢查糾正所畫(huà)結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題并推選代表展示、介紹所畫(huà)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上思考討論教師課前留下的三個(gè)問(wèn)題:什么是氫鍵?形成核酸的縮合反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的?磷酸二酯鍵是怎樣的化學(xué)鍵?共同體成員結(jié)合化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料,然后在小組成員間結(jié)合示意圖分享各自的理解。這樣不僅深刻理解氫鍵及磷酸二酯鍵的本質(zhì),也對(duì)DNA復(fù)制中要用到的解旋酶也會(huì)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
(二)DNA的半不連續(xù)復(fù)制
DNA復(fù)制時(shí),前導(dǎo)鏈上DNA的合成是連續(xù)的,而后隨鏈上是由間斷合成的短片段連接而成的,這種不連續(xù)的復(fù)制方式稱(chēng)為半不連續(xù)復(fù)制。后隨鏈上這些不連續(xù)的短片段稱(chēng)為岡崎片段。對(duì)于這部分內(nèi)容,雖然高中教材上沒(méi)有作介紹,但是在很多題目中常有涉及,同時(shí)了解岡崎片段,對(duì)于深入理解DNA的復(fù)制機(jī)理很有幫助。共同體成員在課前查閱了解有關(guān)“岡崎片段”相關(guān)知識(shí)的前提下,課堂上共同閱讀老師提供的如下實(shí)驗(yàn):
20世紀(jì)60年代,科學(xué)家岡崎夫婦為驗(yàn)證岡崎片段的存在,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):讓T4噬菌體在20 ℃時(shí)侵染大腸桿菌70 min后,將同位素3H標(biāo)記的脫氧核苷酸添加到大腸桿菌的培養(yǎng)基中,在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后,分離T4噬菌體DNA并通過(guò)加熱使DNA分子變性、全部解螺旋,再進(jìn)行密度梯度離心,以DNA單鏈片段分布位置確定片段大?。ǚ肿釉叫‰x試管口距離越近),并檢測(cè)相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性,結(jié)果如圖1所示。
閱讀完成后,共同體成員思考并討論:“圖1中,與60 s結(jié)果相比,120 s結(jié)果中短鏈片段減少的原因是什么?該實(shí)驗(yàn)結(jié)果為岡崎假說(shuō)提供的有力證據(jù)是什么?”這個(gè)問(wèn)題,在課前、課上這樣的共同學(xué)習(xí)過(guò)程中,我想同學(xué)們應(yīng)該很容易得出這個(gè)問(wèn)題的答案:“短鏈片段連接形成長(zhǎng)片段,所以短鏈片段減少;在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi),細(xì)胞中均能檢測(cè)到較多的短鏈片段”。
在此基礎(chǔ)上,共同體成員推選代表上講臺(tái)邊板畫(huà)邊向同學(xué)們講解展示他所理解的DNA的半不連續(xù)復(fù)制。在代表介紹完后,其他學(xué)生可以對(duì)其解說(shuō)的內(nèi)容細(xì)節(jié)提出自己的不同意見(jiàn),再一起交流討論。最后教師播放DNA的半不連續(xù)復(fù)制的動(dòng)畫(huà)視頻,使此過(guò)程具象化,以便更好地理解半不連續(xù)復(fù)制。
(三)DNA的多起點(diǎn)雙向復(fù)制
在真核生物中,復(fù)制是多起點(diǎn)的,每個(gè)DNA分子有100到1 000個(gè)復(fù)制起點(diǎn),這些起點(diǎn)都能夠起始復(fù)制。DNA的復(fù)制過(guò)程是雙向的,即從一個(gè)單獨(dú)的復(fù)制起始點(diǎn)上形成兩個(gè)復(fù)制叉,然后相背而行,這種復(fù)制方式稱(chēng)為雙向復(fù)制。雖然是雙向復(fù)制,但是因?yàn)镈NA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?,所以?xún)蓷l子鏈的延伸方向都只能5′→3′。這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率。對(duì)于這部分內(nèi)容,雖然教材正文中沒(méi)有提及,但是在人教版高中生物學(xué)必修二教材第56頁(yè)的拓展應(yīng)用題中以資料的形式呈現(xiàn)給學(xué)生思考。
例如,已知果蠅的基因組大小為1.8×108 bp(bp 表示堿基對(duì)),真核細(xì)胞中DNA復(fù)制的速率一般為50~100 bp/s。圖2為果蠅DNA的電鏡照片,圖中的泡狀結(jié)構(gòu)叫作DNA復(fù)制泡,是DNA上正在復(fù)制的部分,請(qǐng)你推測(cè)果蠅DNA形成多個(gè)復(fù)制泡的原因。
共同體成員依據(jù)資料和圖片進(jìn)行討論,得出:“果蠅的DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn),可同時(shí)從不同起點(diǎn)開(kāi)始DNA的復(fù)制,由此加快DNA復(fù)制的速率,為細(xì)胞分裂做好物質(zhì)準(zhǔn)備。”
此時(shí)教師可以繼續(xù)追問(wèn):果蠅是真核生物還是原核生物?是不是其他生物的DNA復(fù)制也是DNA多起點(diǎn)雙向復(fù)制?線粒體DNA又是怎么復(fù)制的呢?病毒DNA又是怎么復(fù)制的呢?等等。雖然后面的這幾個(gè)問(wèn)題超出了高中生物學(xué)的要求,但是可以讓共同體成員帶著這些問(wèn)題課后去查閱相關(guān)資料,簡(jiǎn)要了解大腸桿菌的雙鏈環(huán)狀DNA的θ型復(fù)制、線粒體DNA的D環(huán)型復(fù)制、噬菌體DNA的滾環(huán)型復(fù)制等。這些課外內(nèi)容的拓展了解,有助于學(xué)生更深入地理解生命的復(fù)雜性,構(gòu)建結(jié)構(gòu)與功能觀,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀能力,提高學(xué)生在考試答題時(shí)對(duì)長(zhǎng)篇題干的高效閱讀。
(四)端粒和端粒酶與DNA復(fù)制的關(guān)系
人教版高中生物學(xué)必修一中有提到細(xì)胞衰老的端粒學(xué)說(shuō),那么端粒和端粒酶與DNA復(fù)制存在什么樣的關(guān)系呢?共同體成員通過(guò)查閱資料相互討論,可以將所學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),以構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。由于DNA聚合酶不能從頭合成DNA鏈,只能從已存在鏈的3′端延長(zhǎng)。引物在細(xì)胞中是一段與模板DNA互補(bǔ)配對(duì)的短鏈RNA,在PCR中的引物是DNA。引物的存在,使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開(kāi)始連接脫氧核苷酸。切除引物后繼續(xù)由DNA聚合酶從5′→3′方向延長(zhǎng)子鏈,各個(gè)片段由DNA連接酶將其連成一條完整的DNA子鏈。切除引物后,由于DNA聚合酶只能從已存在鏈的3′端延長(zhǎng)的特性,最終會(huì)導(dǎo)致子鏈5′端會(huì)比母鏈3′端短一截,這就是端粒DNA在每次細(xì)胞分裂后縮短的原因,這也是線性DNA在復(fù)制時(shí)不可避免遇到的問(wèn)題。環(huán)狀DNA在復(fù)制時(shí)就不存在子鏈5′端會(huì)比母鏈3′端短的情況,這也是為什么端粒只存在于真核生物細(xì)胞核中染色體的兩端。那為什么干細(xì)胞和癌細(xì)胞可以無(wú)限增殖?這與細(xì)胞內(nèi)的端粒酶活性有關(guān),這類(lèi)細(xì)胞中端粒酶活性高,可以修復(fù)縮短的端粒。
(五)PCR與細(xì)胞內(nèi)核DNA復(fù)制異同
共同體成員在課前各自回顧復(fù)習(xí)選擇性人教版2019年必修三《生物技術(shù)與工程》教材第三章《基因工程》中提到的利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因的相關(guān)內(nèi)容,回顧完后,共同討論思考以下幾個(gè)問(wèn)題:DNA復(fù)制所需的能量是否都來(lái)自ATP?DNA復(fù)制的原料是4種脫氧核苷一磷酸,還是4種脫氧核苷三磷酸?在細(xì)胞內(nèi)核DNA的復(fù)制與體外擴(kuò)增目的基因的PCR到底有哪些區(qū)別呢?從引物、解鏈方式、溫度變化、復(fù)制方式等方面考慮。碰到無(wú)法解決的點(diǎn)、難以理解的點(diǎn)可以查閱相關(guān)資料或?qū)で罄蠋煹膸椭徽撌窃谡n上還是課下,經(jīng)過(guò)師生共同體的學(xué)習(xí)、討論,最后歸納總結(jié)出這幾個(gè)問(wèn)題的答案。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,基于學(xué)習(xí)共同體視域下的高三生物學(xué)復(fù)習(xí)能讓整個(gè)復(fù)習(xí)課堂效率更高,提升學(xué)生課堂參與度及問(wèn)題解決能力。因而,教師要引領(lǐng)學(xué)生以學(xué)習(xí)共同體的方式完成課程復(fù)習(xí),根據(jù)所復(fù)習(xí)的內(nèi)容,優(yōu)化學(xué)習(xí)共同體的活動(dòng)形式,引領(lǐng)學(xué)生在知識(shí)重構(gòu)與解讀、問(wèn)題分析與解決中持續(xù)深化知識(shí)理解效度,拓寬復(fù)習(xí)視野,達(dá)到深度復(fù)習(xí)。本文主要聚焦高三復(fù)習(xí)課中學(xué)習(xí)共同體的建構(gòu),課題組成員將在后續(xù)繼續(xù)探索不同課型、不同課例的高中生物學(xué)習(xí)共同體的構(gòu)建,旨在將學(xué)習(xí)共同體的教育效力得到最大化凸顯。
【參考文獻(xiàn)】
[1]楊啟虎.創(chuàng)新復(fù)習(xí) 還原高效:高中生物復(fù)習(xí)存在的問(wèn)題及創(chuàng)新策略[J].高考,2023(23):150-152.
(本文系福建省莆田市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題“基于‘學(xué)習(xí)共同體’理論的高中生物課堂教學(xué)探究與實(shí)踐”研究成果,課題編號(hào):PTMS20
23067)