“精准教学”下高中生物课堂的概念突破教学设计

发表时间:2021/7/30   来源:《中小学教育》2021年第3月第9期   作者:邵兴海 李冰洁
[导读] 近年来,大数据、云计算等互联网技术的迅猛发展给课堂教学带来了深刻的变革。

       邵兴海  李冰洁
       浙江省温州市永嘉中学  
       摘要:近年来,大数据、云计算等互联网技术的迅猛发展给课堂教学带来了深刻的变革。而高中生物复习课一直以来课堂氛围压抑,教师教法单一,学生提不起兴趣。本文根据学生平时作业得分情况,采用精准教学为主,活动为辅的方法着重突破生物变异的来源这章节的重难点1.基因突变的概念 2.碱基对缺失与染色体结构缺失的异同3.染色体组与染色体组型的异同4.启动子、终止子、起始密码子,终止密码子的概念及功能。
关键词:精准教学 复习课 可遗传变异
1.精准教学的时代背景
        所谓精准教学是指教师在教学实践过程中精准地设定教学目标,教学过程,采用精准的测量和评估方法发现影响学生学习效果的因素,并不断调整教学策略而作出新的教学决策的一种方法论。精准教学”起源于20世纪60年,由美国学者奥格登·林斯利(Ogden Lindsley)首先提出。我国首次提出精准教学的是华东师范大学教授祝智庭,他认为精准教学的“准确性”离不开信息技术的支持,因此他倡导构建信息技术下的精准教学模式。
        2015年山东省青岛市举办了基于翻转课堂的公开课,成功的借助信息技术手段实现了精准教学。据有关资料显示,精准教学有利于学生提高学习成绩、节省学习时间。例如在阅读方面,Downer让幼儿园和初中识字困难的学生,每天只进行4分钟的精准教学干预,结果显示幼儿园和初中的学生的阅读平均每周分别显著提高了15%和11.2%,并且测试显示中学生的阅读年龄也显著提高了[1]。因此,高中生物教学中,正确的精准教学有助于提高学生的生物成绩。
2教学目标
2.1 知识目标 1.说出基因突变的概念 2.阐明碱基对缺失与染色体结构缺失的异同3.阐明染色体组与染色体组型的异同4.说明启动子、终止子、起始密码子,终止密码子的概念及功能
2.2 能力目标 1.画出mRNA与DNA结合后的产物
2.3 情感目标 1参与构成染色体组2.形成喜欢上生物课的氛围
3教学重难点
3.1 教学重点:1.基因突变概念2.真核细胞与原核细胞基因结构的不同3.染色体组概念
3.2教学难点:1.真核细胞与原核细胞基因结构的不同2.染色体组概念3.碱基对缺失与染色体结构缺失的区别4.启动子、终止子、起始密码子,终止密码子的概念区分
4.学情与教材分析
        《生物变异的来源》一课是必修二第四章第一节的内容,学生在学习本节课前已经学习了DNA,染色体有关概念和遗传信息的表达过程,因此学习本节课内容是对学生知识水平的进一步升华。根据对往届学生的反馈情况,学生在学习本节内容时会比较吃力,丢分比较大。尤其是基因突变中碱基对的缺失与染色体结构变异中缺失两者容易混淆,染色体组与染色体组型概念的模糊以及启动子、终止子、起始密码子,终止密码子的概念区分。因此本节课着重从该知识点进行更深层次剖析,达到纠正学生错误理解的目的。
5.教学过程
5.1导入部分:小麦肥瘦的原因:(5min)把小麦种子种植在肥沃土壤中,给予充足的阳光和水分,小麦穗很饱满。又把小麦种子种植在普通土壤,给予一般的阳光和水分,结果小麦穗干瘪。通过前后对比说明,引起小麦变异的因素是环境,从而引出不遗传变异。让学生回答出可遗传变异的种类,而其中最根本的基本单位是基因,从而为基因突变埋下伏笔。
设计意图:激发学生学习兴趣,同时辨别不遗传变异与可遗传变异的概念。
5.2基因及基因突变(15min)  教师首先给出一道基因突变的改编例题:下列关于基因的叙述,正确的是
A.基因突变发生在间期
B.基因突变是在DNA分子水平上的变
C.基因突变不一定导致基因的结构改变
D.基因突变一定导致DNA特定核苷酸序列的改变。

由于大多数的学生看书不仔细或者对基因突变的概念理解不够透彻,这道题很容易错选C或D。针对这种情况,教师首先让学生找出书本上描述基因定义的语句。例如:所谓基因,就是遗传的一个基本功能单位,它在适当的环境条件下控制生物的性状;基因以一定的次序排列在染色体上。从本质上讲,基因就是一段包含一个完整的遗传信息的有功能的核酸分子片段——在大多数生物中是一段DNA,而在RNA病毒中则是一段RNA。
设计意图:检查学生以往对该知识的理解程度,让学生回归课本,找出基因概念,有利于强化学生对基因概念的理解
        教师对真核细胞基因的结构进行解释(见图1):真核细胞基因由编码区与非编码区构成,在非编码区,存在启动子与终止子,让学生比较其与起始密码子与终止密码子的区别,之后在师生的共同努力下完成四个概念理解。编码区被可编码序列与不可编码序列分开,不可编码序列在转录后往往会被切除,因此成熟的mRNA往往比DNA要短。让学生上讲台画出DNA与其转录后的mRNA结合后的样子,见图2
        
        
        
        
        

设计意图:有利于学生对真核生物基因结构的更深层理解,以此提高学生做题时的正确率。该图形,也在一定程度上比较染色体结构变异中的易位,缺失,重复。同时,该环节的设置也有助于对后续教学安排的展开。
    教师继续讲解原核生物基因结构,由于前面真核生物基因讲解的铺垫,此部分内容可以简要补充。之后再给出一道相对应的习题,及时巩固之前所学内容。例如,DNA分子上碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变,原因有如下:①不同密码子决定同一种氨基酸②蛋白质不同,功能相同③隐性突变被显性基因掩盖④某些不表达的DNA片段突变。
设计意图:开发学生的发散性思维,尽量把课堂上所学内容马上利用起来,有利于培养学生对不同知识点之间分析,归纳,总结的能力。
5.3染色体结构变异—缺失(5min)  Flash展示一条上面分布着R,S,N,O基因的染色体。当发生染色体畸变时,利用动画设置,使基因S消失,从而变成3个基因。此时问学生,基因突变中的碱基对缺失与染色体结构缺失有什么不同。经过刚才的学习,学生很容易就会发现,基因突变只是突变成了其相对应的等位基因,基因种类发生了变化而数量没有变化。缺失还可能包含2个及以上的基因。此后教师利用学生所画的图像(图2)进行改编,若这两条是同源染色体,则可能出现什么变异?当学生说出缺失,重复后,教师再进行诱导,补充易位这种情况。最终师生再简单总结倒位。
设计意图:彻底分清染色体结构变异中缺失与基因突变中碱基对缺失之间的异同,前者属于细胞水平,后者属于分子水平。图2的应用,有利于培养学生的发散思维,尤其是易位情况的出现也会导致这种异常现象的产生。
5.4染色体组与整倍体概念分析(15min)  教师事先买一副扑克牌,根据班级人数,座位安排具体发牌。例如,像笔者所在学校一个班级基本有40人,分4大组,每大组10人。则可以选取1-10共40张牌作为一个整体,并且在上课之前发给学生,每人一张。四个大组分到的花色依次是方块,梅花,红桃,黑桃。
        教师首先介绍,整个班级是一个细胞,共有40条染色体,每人拿到的一张扑克牌代表一条染色体。相同数字代表大小形状相同。让拿到方块的学生举手,让剩余三组学生分析这10位同学构成一个什么概念。由于教学的新颖性,可能一部分学生会反应不过来,这时需要教师引导出“染色体组”的概念,并且与染色体组型图进行比较。
设计意图:通过调动学生积极性,参与构成染色体组的方式,不仅可以活跃课堂气氛,有利于教学安排的开展,更有助于学生突破染色体组与染色体组型图概念的区分,达到生物学核心素养“生命观念”的要求。
        教师再提出疑问:班级里存在四个染色体组,可以称作几倍体?这时学生又会陷入迷茫之中,师生共同探讨几倍体的名称。首先要看该生物(细胞)的来源,如果是受精卵发育而来,则有几个染色体组就是几倍体,如果是生殖细胞发育而来,则不管有几个染色体组都为单倍体,最后进行单倍体与一倍体的比较。
设计意图:单倍体与一倍体的比较,整倍体的分析,有助于学生对概念的理解。
6.总结
        教师在平时的教学过程要注意学生的概念盲区。教师可以用一些典型的例题或者改编题帮助学生构建正确的概念,同时也可以根据本班学生的特点,自己画图,帮助学生理解。必要的时候,可以让学生进行分组讨论,甚至模拟某些较难理解的生物结构。
参考文献
[1]梁美凤.“精准教学”探析[J].2016,6:4-7
[2]丁翠英.基于精准化的高中生物个性化教学实践分析[J].教学探索,2018,
[3]段沙,周怡.精准教学文献综述[J].2017,24:64-70
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