丁晓兵 鲁慧勇
（河南省许昌市建安区第一高级中学 河南许昌 461000）
摘要：本文通过对高一学生进行“细胞的增殖”一节中前概念的调查，诊断和分析，对在高中生物课堂教学中如何把前概念转变为科学概念进行了探究。
关键词：前概念；有丝分裂；细胞周期；染色体；核DNA；染色单体
前概念是指在学习某一概念和原理之前，学生在日常生活或自身实践而获得的一些感性印象和一些缺乏科学性的经验，对事物和现象形成的不正确或不完全正确的看法和观念。“细胞的增殖”一节中，对细胞周期的认识、有丝分裂过程特点的理解、染色体和染色单体结构的辨析和数目变化、核DNA数目变化等是教学重点。而高一学生仅具备初中生物学知识基础和高中生物学有关细胞基本结构和功能方面的背景知识，对生物体复杂结构的理解程度不深，对生命活动抽象事件的想象能力较弱。 因此，综合性较强、涉及到知识点较多的本部分内容自然成为教学的难点。在教学中如何利用学生的前概念来攻克本节的重难点，我们对高一学生进行了本节的前概念调查，从而做到“知己知彼”，“对症下药”，切实提高课堂效率。
题目一：细胞不会无限长大。
（1）判断正误 A 对 B 错
（2）我判断的理由是
A 细胞内各种细胞器的数目和种类限制了细胞的长大
B 细胞表面积和体积关系限制了细胞的长大
C 只要给予充足的营养物质，细胞会越长越大
D 其他
本题主要考察细胞是否能够无限长大？若不能，又是因为什么？从学生回答结果看，学生对细胞的生长有三种看法：一是只要给予充足的营养物质，细胞会越长越大；二是细胞内各种细胞器的数目和种类限制了细胞的长大；三是细胞表面积和体积关系限制了细胞的长大。可能由于生活经验的影响，小部分同学误认为只要营养物质充分，细胞就会越长越大。而大部分同学知道细胞不能无限长大，但到底是什么原因造成的不明确。在课堂教学中，教师可以通过课本中思维模型中的实验来增加学生的印象，提高生物教学的趣味性，同时重视课堂语言的规范性，保证专业语言的准确性，严格要求学生识记专业术语。
题目二：下图所示：b→c 段可以表示细胞的一个周期。
（1）判断正误 A 对 B 错
（2）我判断的理由是
A 细胞周期由间期和分裂期两部分组成
B 从一次分裂开始时，到下次分裂开始时止
C 从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止
D 其他
本题主要考察细胞周期概念。题目主要以图的形式呈现细胞周期的概念内涵。有丝分裂具有周期性，一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。这部分内容是学习细胞有丝分裂过程的基础。细胞周期的概念在有丝分裂过程之前，所以学生理解起来还是有一定难度的。从学生回答结果看：20%的学生只知道细胞周期分两部分，而15%的学生只知其然，不知其所以然，只是含糊的知道细胞周期由分裂间期和分裂期组成，忽视了细胞周期的起止点。教师在进行教学时可以通过扇形图、线段图、曲线图等不同的表示方法对细胞周期的内涵进行解读，有助于学生对概念的理解。同时学生在平时的概念学习中也要注重知识的完整性。
题目三：根据下图某动物细胞有丝分裂过程可得一条染色体上 DNA 的数量变化规律为:1→2→1
（1）判断正误 A 对 B 错
（2）我判断的理由是
A 间期 DNA 复制，DNA 数目由 1→2；后期着丝点分裂，DNA 数目减半由2→1
B 后期着丝点分裂，DNA 数目由 2n→4n;末期细胞分裂，DNA 数目减半由4n→2n
C 间期 DNA 复制，DNA 数目由 1→2；末期细胞分裂，DNA 数目减半由 2→1
D 其他
本题以曲线图的形式考察细胞有丝分裂过程中各时期的主要特征。题目内容揭示了有丝
分裂过程中一条染色体上DNA的变化规律。以间期、分裂期（前期、中期、后期、末期）为先后顺序介绍，突出染色体行为和数目的变化。本题的正确选项是 AA，通过调查发现：选择这一选项组合的学生只有28%，正确率很低。可能是因为有丝分裂发生于微观世界，各个时期染色体的行为变化、染色体、染色单体、核DNA的数量变化等教学内容具有很强的抽象性，与现实生活距离比较远，学生很难理解课文中的相关知识点。因此，在课堂教学中，教师可以采用模型建构的方法与现代电教手段结合展开具体化教学，从而使学生获得丰富的感性认识，直观地对细胞有丝分裂的知识有更加深刻的认识，同时也能在此基础上拓展学生的想象力，激发学生的兴趣和求知欲。
实施过程：课前用大的卡纸剪成长方形，在四周画上黑线，代表植物细胞的细胞壁和细胞膜。用红色的剪纸剪出四条染色体，两条长度约为8厘米，形态相同，另两条长度约为5厘米，形态相同，用红色的剪纸剪出四条染色质丝（比上述四条染色体更细更长，其他要求相同）；用黄色的剪纸剪出四条染色体，其中两条长度约为8厘米，形态相同，另两条长度约为5厘米，形态相同，用黄色色的剪纸剪出四条染色质丝（比上述四条染色体更细更长，其他要求相同）。同时告诉学生同一种颜色的染色体表示来自同一个亲本，为今后学习同源染色体打下伏笔。准备8块磁性扣作为染色体的着色点。
上课时，让学生先阅读课本，对植物细胞有丝分裂的过程有初步的认知，之后借助于多媒体课件中的动画演示，教师和学生一起构建前期的模型。之后师生共同总结前期的特点。对于中期、后期和末期的模型，可以让学生自己根据课本和多媒体课件中的展示，在教师的指导下完成。教师对于学生出现的问题分析原因并及时纠正。变微观为宏观，变抽象为形象，增加教学的趣味性，让学生充分参与到课堂教学中。
在学生对植物细胞有丝分裂的过程和各时期特点有了宏观上的认识，之后让学生完成如下表格：
植物细胞有丝分裂各时期核DNA、染色体、染色单体的数目变化
通过上述表格，让学生讨论绘制染色体、核DNA以及染色单体的数量变化曲线，图形是以数据为基础转换的，加深了学生对有丝分裂过程中各时期染色体、核DNA和染色单体数量变化的理解，自然而然地把物理模型转换成为数学模型。
最后，再引导学生利用图表归纳出有丝分裂的本质和意义，将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲代和子代之间遗传性状的稳定性，建构概念模型，帮助学生完成对有丝分裂本质的认识。
在高中生物教学中，我们要认识到学生前概念存在的客观性，采用恰当的教学策略，例如：列举生活实例、构建模型等，利用学生掌握的前概念情况，激发其学习的主动性，促使其主动完成概念转变，这样形成的科学概念更刻骨铭心。