许士凤
安徽省淮南市第一中学 232001
摘要:课后习题是教材的重要组成部分,具有很高的代表性,课后习题可以衍生出许多高考题,习题讲评时,教师要注意挖掘隐藏在习题背后的资源,这些资源也是培养学生思维方式的突破口,既能促进学生深度学习,领会生物学核心概念内涵,又能提高教学效率,同时对培养学生科学思维方式有重要意义。
关键词:习题拓展 深入学习 科学思维
引言:
处在新课程改革的当下“核心素养”正轰轰烈烈地在全国范围展开,要培养学生的核心素养,就要从促进学生的学习方式和思维方式改变入手,培养思维品质是发展智力和能力的突破口。[1]如何探索一条真正适合学生学习、有利于培养学生科学思维的教学方式,成为一线教师的主要课题。我深刻体会到生物课堂应以课本为依托,挖掘教材隐形资料,尤其是利用好课后习题资源,重视课后习题的价值,讲评课后习题时回归真实问题情境,真正内化核心素养教育。本文主要通过高中生物必修二《遗传与进化》课本部分习题为例,来说明如何充分利用教材资源,引导和激发学生的思考,培养学生归纳与概括的能力及批判性思维和创造性思维。
一、小题大作,在举一反三中培养学生归纳与概括能力
例1:(必修2教材78页思维拓展)人的胰岛素细胞能产生胰岛素,但是不能产生血红蛋白,据此推测胰岛素细胞中( )
A.只有胰岛素基因B.比人受精卵的基因少
C.既有胰岛素基因,也有血红蛋白基因和其他基因
D.有胰岛素基因和其他基因,都是没有血红蛋白基因
分析:回归课本原生态最早知识背景:必修1第6章第2节118页的描述:“例如,在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与肌动蛋白(肌细胞中的一种蛋白)合成有关的基因则处于关闭状态;在肌细胞中则相反”;必修1第6章第2节119页旁栏思考题:“动物体细胞的细胞核为什么具有全能性”。必修1第2章第2节23页图2-7蛋白质的主要功能实例,回顾有关胰岛素的知识再联系必修2第4章基因表达的特点。以这些教材原知识作为铺垫,解决该题可谓是水到渠成。在解决这一问题后教师可以继续引导学生思考:为什么基因表达具有选择性?并补充以下资料供学生自学思考:
资料:基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制,使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态,并对环境条件的变化作出反应的复杂过程。基因表达调控主要表现在以下几个方面:①转录水平上的调控;②mRNA加工、成熟水平上的调控;③翻译水平上的调控;基因表达调控的指挥系统有很多种,不同生物使用不同的信号来指挥基因调控。原核生物和真核生物之间存在着相当大差异。
在这段资料的学习中让学生体会到基因的选择性表达与基因表达调控机制有关,同时引出原核生物和真核生物调控机制的不同,为一批尖子生在竞赛培优中理解细菌的几个操纵子模型埋下伏笔。
二、疑中生疑,在解决问题中发展批判性思维
例2、(必修2教材96页技能应用)野生型链孢霉能在基本培养基上生长,而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长.在基本培养基中添加某种维生素后,经过X射线照射的链孢霉又能生长了。请你对这一实验结果做出合理的解释。
本题结合微生物的选择培养考查基因突变的相关知识,意在强化学生对知识的理解与运用。同时也考查了学生从题目中获取信息解决问题的能力。学生根据所学知识仔细推理能科学的做出解释,教师继续引导学生:链孢霉又称脉孢霉(菌)真菌门子囊菌亚门球壳菌目。因子囊孢子表面有纵形条纹,似叶脉,故名。人们在微生物的实验室培养中往往会通过人为控制得到许多突变体。微生物培养技术也是很多科学家科学研究中常用的技术,回忆我们所学知识结合以下资料思考:肺炎双球菌转化实验中“R”型细菌转化为“S”型细菌这一过程是不是属于基因突变?
资料1:基因突变是指DNA分子发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变,发生基因突变的原因是DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错。
资料2:R型或菌转化成S型活菌的实质过程:在格里菲斯实验中,格里菲斯是用65℃温度对S型细菌进行加热处理。仅仅使蛋白质变性,而DNA在缓慢降温后仍然可以复性,使单链重新聚合,恢复双螺旋结构,由于加热后的S型肺炎双球菌的蛋白质外壳结构被破坏,从有秩序而紧密的构造,变为无秩序而松散的构造,导致出现外壳自溶现象,释放出自身的DNA片段(双链结构尚存在,约含15个基因,基因结构未变)
资料3:基因重组是指一个基因的DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来的。基因重组是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。减数分裂可能发生基因重组。基因重组的特点是双DNA链间进行物质交换。真核生物,重组发生在减数分裂期同源染色体的非姊妹染色单体间,细菌可发生在转化或转导过程中,通常称这类重组为同源重组。
在学生认真学习资料的基础上领会肺炎双球菌转化过程没有发生基因基因内部结构的改变,从而体会到这一过程不是基因突变,教师再结合资料3拓展讲解广义基因重组的内涵,也为今后学习基因工程原理打下基础,在此过程中学生通过对真实课本实例的深入学习,批判性掌握了原核生物变异的来源仅有基因突变的局限,拓展了思维的深度,理解了所以然,在解决和分析实际问题时会变得轻松自如。
生物学科是一门理科学科,在教学过程中我们老师需要不断琢磨其作为自然学科的精髓,慢下来理性的引导学生深入学习,在问题情境中还原真实背景,在真实背景中解决问题,在解决问题中培养能力,在能力培养中养成正确的科学思维方式,教师再加以引导,学生很快会进入学习状态,[2]这才是真正意义上把学科核心素养培养落到实处。从大处着眼,落实到每节课的教学中挖掘学生思维的广度,帮助学生养成深度思考的习惯,让学生的思维兼具广度和深度,才能穿透知识的表层,触摸学科的灵魂,我想这才是真正的核心素养教育内涵,这也是我们每位一线生物教师义不容辞的使命。
参考文献:
[1]林崇德:《培养思维品质是发展智能的突破口》,国家驾驭行政学院学报,35页。
[2]金鹏林:《改变学习策略,提升课堂效率》,生物学通报,2015,50(5):41。