例谈生物学核心概念的模型化教学

发表时间:2021/4/25   来源:《教育学文摘》2021年第36卷第3期   作者:何宇家
[导读] 新课标背景下,高考更注重对生物学学科素养和理性思维的考查
        何宇家
        德庆县香山中学  广东 德庆 526600
        【摘要】 新课标背景下,高考更注重对生物学学科素养和理性思维的考查,这样就对考生在核心概念方面有了更深入的理解和运用能力要求。在生物课堂教学过程中,通过模型化,加以明了的阐述,可以帮助学生更直观的去厘清生物核心概念,增强学生对核心概念的的理解和运用能力。
    【关键词】  核心概念   模型化教学   
   
        在新课标背景下的高考,高考更加注重了对考生生物核心素养和理性思维的考查,而生物科学素养的一个主要内容是,就是对生物学的核心概念进行理解、掌握并应用之。北京师范大学刘恩山教授认为,生物学核心概念是对基本生命活动的概念描述,是生物学的核心问题。在学生学习的角度来看,如果仅仅是对生物核心概念以死记硬背的方式学习,是达不到透彻理解的,在面对考题的时候也往往是一脸茫然。因此在教学过程中,可以通过直观化的模型图,结合条理的阐述、系统的概念整理,帮助学生深入微观层次、多角度理解相关的生物学核心概念。再加以适当的运用训练,则可强化学生对相关概念的应用能力。本文基于本人日常的教学活动经验的基础上,以“同源染色体”为例,谈谈生物学核心概念的一些教学处理方法。
        一、通过物理模型,阐述核心概念“同源染色体”的来源和去向
        生物的模型图,可以对一些微观的生物事实进行直观放大的反映。对于某些动态的生物现象,比如细胞分裂过程,有必要通过连续性生物模型图,来增强对该过程的认识和理解。在真核生物有性生殖的教学活动过程中,涉及很多重要的核心概念,要求学生能够掌握并运用之。现举其中一个核心概念:“同源染色体”。如何厘清“同源染色体”这个概念,首先要摸清来源和去向,明白它的行踪,才能明白它为什么不仅存在于减数第一次分裂,还会存在于有丝分裂过程中。引导学生画出同源染色体来源的模型图,可以帮助学生获得直观化的理解。示例如下:
        (1)“受精作用”带来了“同源染色体”
       
         通过此模型图,可直观理解并判断同源染色体的来源:一条来自父方、一条来自母方,形状大小一般相同。老师在此可进一步阐明,这两条染色体基本上存在等位基因,也就是相互共同一起控制生物个体的性状的。
        (2)由于个体的发育基于细胞的分裂分化,而此过程中的分裂方式是有丝分裂,有丝分裂的一个重要特点是染色体复制一次分裂一次,子细胞与亲代细胞遗传物质保持一致,也就是有丝分裂遗传物质的稳定性。接下来就可对有丝分裂过程中的“同源染色体”进行辨析,加深认识到体细胞也是存在同源染色体的。
       
        (3)通过模型图生殖细胞的形成过程,阐明“同源染色体”于减数第一次分裂后期分离。学生此时可知晓减数分裂产生的生殖细胞是没有同源染色体的。
       
 
          通过以上三个角度的模型图,辨析了同源染色体本质上指的是有性生殖过程中,“精子”和“卵细胞”各自带来的具备等位基因的,组成的一对同源染色体。它们来自于受精作用,然后一直存在于个体的整个生命历程中,因此在有丝分裂过程中是存在同源染色体的。而到形成生殖细胞过程中,为了避免遗传物质的叠加,减数分裂会将同源染色体分离开,从而确保了有性生殖过程中遗传物质的稳定性,而在遗传的基础上,也提供了基因重组的机会。
        二、构建概念模型,系统整理核心概念“同源染色体”相关知识
    运用概念图,可以将繁琐的生物知识有机整合,将知识点以及相关关系展示出来。以下就是通过概念图模式将“同源染色体”相关知识整合化。老师如果带领学生自己动手去整理,应该可以收获良好的教学效果。

         三、应用模型,强化理解核心概念之间的联系
        同源染色体上一般都存在等位基因。如何让学生能直观化理解这个特点?而在减数分裂的同源染色体过程中,等位基因如何发生分离?非等位基因又何如发生自由组合?要解决这些问题,无论站在老师教的角度,还是学生学的角度,模型图无疑都是最好的方法之一。
        
       
        通过这样的教学活动过程,学生基本上能掌握同源染色体和等位基因之间的关系。就是等位基因存在于同源染色体上,同源染色体的分离使得等位基因彼此分离,非同源染色体的自由组合使得非等位基因自由组合。基因分离和基因重组是进行有性生殖生物的遗传和变异的主要原因,基因重组也是生物进化的重要变异来源之一。
        以上主要通过“同源染色体”这个核心概念的教学过程,介绍了本人在教学实践中总结出来的几种方法,旨在厘清生物核心概念、达成核心概念的教学目标。诚然,教学是因材施教、因人而异的过程,所谓教学有法、教无定法,相信每个老师都在这些方面也有有自己的体会和总结。
        【参考文摘】
        1、王剑锋?《谈模型改善对高中生物核心概念教学的作用》 天津教育(下半月)? ?2018-01-01
2、?杨腾腾?《高中生物核心概念的剖析及教学研究——以“中心法则”为例》安徽师范大学 2016-01-01
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