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“细胞分化”中难点突破的教学反思及实践

发表时间：2020/9/27 来源：《教学与研究》2020年9月上作者：钱芳才晓泉

[导读] 经过课堂教学实践，深入分析和反思“细胞分化”教学中对分化的实质这一难点教学的设计，在情境设置，问题导学，互动探究等方面做出调整和优化，以期突破难点，并在这个过程中提高学生的生物科学素养。

浙江省宁波市鄞州中学钱芳才晓泉

摘要：经过课堂教学实践，深入分析和反思“细胞分化”教学中对分化的实质这一难点教学的设计，在情境设置，问题导学，互动探究等方面做出调整和优化，以期突破难点，并在这个过程中提高学生的生物科学素养。
关键词：细胞分化     教学反思      核心素养
         一、问题的提出
         2018年1月我国教育部颁布了《普通高中生物学课程标准》（2017版），正式对生物学学科核心素养进行界定，是学生通过学科学习逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任［1］。生物学学科核心素养的出现,为课程改革提供了新的指向和动力，为我们一线教师的课堂教学提供了目标支撑和方向引领。
“细胞分化”是浙科版教材必修一第四章第二节的内容。本节内容主要包括细胞分化和癌变，细胞的全能性，其中细胞分化是核心内容［2］.细胞分化的实质非常抽象，是本节课的难点。在浙科版教科书上只呈现了细胞分化的定义，并没有分析细胞分化的实质，通过查阅对细胞分化的教学设计等文献发现，大体对分化的实质以讲授式为主，最多辅以问题引导，没有真正锻炼到学生的科学思维能力，而且通过前期的课堂教学实践,发现以这样的方式进行课堂教学，学生并没有真正地理解和掌握细胞分化的实质。
        二、前期教学设计及实施
        PPT呈现细胞一分为二，二分为四，四个细胞分别形成神经细胞，肌肉细胞，红细胞和唾液腺细胞。学生能理解前者表示细胞分裂,后者由笔者讲解得出细胞分化的定义，即细胞的后代在形态，结构和功能上发生差异的过程，由于图片呈现了不同形态不同种类的细胞，学生容易理解这个概念。接下来进行问题导学:人类个体的发育起点是受精卵，神经细胞和肌肉细胞是由受精卵分裂分化得来的，他们所含有的遗传物质是相同的，那么如何解释他们的形态结构和功能的差异呢？通过问题过渡到细胞分化实质的教学，每个体细胞都含有相同的遗传物质，也就是拥有全套的基因，假设每个细胞中有五个基因分别是A,B,C,D,E，当A和C表达的时候，细胞分化成为红细胞，当B和C表达的时候，细胞分化成口腔上皮细胞，当C和E表达的时候,细胞分化成了神经细胞。总结：细胞中的基因不是全都表达的,而是选择性地表达了，这就是细胞分化的实质，得出细胞分化的实质是基因的选择性表达。
        三、教学反思
        根据学生的课堂反应以及课后交流来看，学生基本能够理解细胞分化的定义，对于实质的掌握不是很好，学生最大的疑惑是所谓基因的表达是什么意思。在教学实施过程中，本意是想通过问题导学进行教学,但是问题抛出来之后，全场寂静，没有很好的组织学生进行探讨。根据新课标的要求以及听课教师的建议，总结出需要改进的几点。
        （一）设置一个主题情境
         本节课的的内容需要设置一个情境，有利于将本节课零散的知识点串联起来，将分化的教学由这个主题情境来引出，而不是生硬的直接呈现，更能激发起学生的学习兴趣。
         （二）问题设计要符合学生的认知规律
         在问题导学中，问题的设计应该更加细化，逻辑性加强，要符合学生的认知规律，多做铺垫，引发学生的认知冲突,在解决冲突的过程中掌握细胞分化的实质。可以穿插学生小组合作学习尝试解决问题，交流观点，提升学生的批判性思维和创造性思维。
         （三）尝试设计互动探究的活动
         在前期课堂教学实践中，细胞分化的实质完全由教师进行讲解，学生的思维能力没有得到锻炼，可以尝试设计师生，生生互动探究的小活动，为学生搭建脚手架。
         四、改进后的教学设计及实施
        （一）设计情境，引出细胞分化
         以宁波鄞州一位患白血病的9岁小女孩导入，医生建议小女孩进行骨髓移植，骨髓中的造血干细胞可以通过一系列的变化形成红细胞，白细胞，血小板。
         运用学生生活周边的真实案例引入，极大地唤起了学生的学习欲望和情感共鸣，学生迫切地想要了解白血病，了解骨髓移植的机理,自然而然地习得细胞分化的概念，在情境中掌握学科概念，内化生命观念。而且这个情境可以一直贯穿在整节课的学习过程中，将知识点串联起来。
        （二）问题导学，引发认知冲突
         学完分化的概念，学生能说出一些分化的实例，比如人体胚胎细胞的分化。顺着学生的例子进行设疑。问题1:受精卵能分裂分化成形态,结构和功能不同的组织细胞，那么请推测这些细胞的遗传物质相同吗？同学们有两种观点，在课堂上进行讨论和交流。认为遗传物质不同的理由为细胞的形态结构和功能都不同了，遗传物质肯定不同；认为相同的理由是这些细胞最初都是由有丝分裂得来的，而有丝分裂的结果是两个子细胞遗传物质相同。在争论中后者观点占据上风，最后在教师的引导下得出这些细胞的遗传物质相同。进一步设疑，问题2：既然遗传物质相同,那么如何解释不同细胞的形态结构和功能的差异？引发学生的认知冲突，唤起他们探究的欲望。
        教师设疑，将问题解决交给学生，这符合新课程标准强调的学生学习的过程是主动参与的过程。在同学们的争论中进行多方位的评价，有生生互评，有师生评价，较好地落实了过程性评价，锻炼了学生的批判性思维，促进生物学科核心素养的形成。
        （三）巧设活动，突破教学难点
        上述问题2对于高一学生来说难度较大，因此给学生搭建一个脚手架，设计一个活动进行辅助教学.课前给学生设计一个表格如表1所示，四种不同的细胞分别含有哪些基因和哪些蛋白质，两人一小组进行合作学习共同完成。
表1

        挑选两组同学的学习结果用希沃授课助手进行投屏呈现，其他小组同学进行评价，最终得出的结果如表2所示，同学们由结果可知,不同的细胞形态结构和功能不同原来是因为蛋白质种类不同。
表2

        教师继续设疑，问题3：蛋白质的合成是受基因控制的，基因控制蛋白质合成的过程称为基因的表达。基因种类相同？蛋白质种类不同.再一次引发学生的认知冲突，小组讨论，交流，课堂氛围异常活跃，同学们有各种各样的观点，有同学提到变异，有同学提到可能有基因不表达等等，在不断的争论中得出了细胞分化的实质是基因的选择性表达，很好地突破了教学难点。
        五、总结反思
        经过两次教学设计和课堂教学实践的对比，显然第二次的设计更加符合学生的认知规律，巧妙地突破了细胞分化的实质这一教学难点。注重生物学学科核心素养的渗透，设计逻辑性较强的问题进行导学和活动，学生的科学思维能力得到了锻炼和提升。精心挑选情境导入并且作为整节课的主线，引导学生关注生命，关注社会，提高培养社会责任的意识。
参考文献
［1］中华人民共和国教育部．普通高中生物学课程标准( 2017年版)［M］．北京: 人民教育出版社，2018: 4-5．
［2］吴相钰刘恩山.普通高中教科书生物学必修1《分子与细胞》［M］．浙江：浙江科学技术出版社，2015:113.