洪長根
(江蘇省宜興中學(xué) 214200)
在學(xué)習(xí)“染色體變異”一節(jié)之前,學(xué)生接觸和學(xué)習(xí)的是二倍體生物染色體的內(nèi)容,單倍體和多倍體知識的突然出現(xiàn),學(xué)生會有大量的問題產(chǎn)生。本節(jié)課的教學(xué)中如何創(chuàng)設(shè)好問題情境,讓學(xué)生在課堂上把問題提出來,并幫助學(xué)生解決這些問題是關(guān)鍵。筆者根據(jù)實踐經(jīng)驗,總結(jié)了針對教材內(nèi)容來創(chuàng)設(shè)問題情境的基本策略。
圖片是教學(xué)的第二語言,在表達方式上簡潔、明了、直觀和具體,容易吸引學(xué)生的注意力。在生物學(xué)教學(xué)中合理運用圖片,可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時,圖片直觀且隱藏著豐富的知識,學(xué)生通過觀察、分析、比較和想象,容易發(fā)現(xiàn)問題,并激發(fā)解決問題的求知欲。
1.1 化文字為圖片 教材中用簡單文字提出的內(nèi)容,一般難以起到問題情境的作用,假如把這些文字轉(zhuǎn)換成相應(yīng)圖片,就能成功地把它們轉(zhuǎn)換為問題情境。
例如,“在自然條件下,玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物,偶爾也會出現(xiàn)單倍體植株”。單倍體植株的特征之一是“植株長得弱小”。但教材沒有相應(yīng)的插圖,這顯然阻礙了學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題。在單倍體內(nèi)容的教學(xué)環(huán)節(jié)里,特別需要把這些植物的單倍體與正常植株的形態(tài)進行比較,通過網(wǎng)上或其他途徑搜索植株圖片,直觀體現(xiàn)單倍體弱小的特征。在圖片的比較中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題就很自然,解決問題也成為了強烈的要求。
1.2 完善圖片 教材每節(jié)內(nèi)容中大都有幾張甚至十幾張圖片,大部分圖片更多地是呈現(xiàn)一個事實或現(xiàn)象,要想很好地成為激發(fā)學(xué)生探究的問題情境,不少圖片還得經(jīng)過教師的修改和完善。
例如,教材就染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”知識,呈現(xiàn)了果蠅棒狀眼與正常眼的對照圖片,由于圖片顏色比較灰暗,不容易引起學(xué)生太多的注意,甚至有些學(xué)生不知道棒狀眼也是由微型的“小眼睛”組成的復(fù)眼。教師可通過網(wǎng)頁搜索或其他途徑找到顏色奪目的正常眼和棒狀眼圖片,展示完善后的圖片,學(xué)生比較容易感興趣,常常會提出以下問題:①染色體上什么基因是重復(fù)的?(答:棒眼基因。)②正常復(fù)眼由幾個小眼組成?(答:779,有的大學(xué)教材上是790。)③棒狀復(fù)眼由幾個小眼組成?(答:最常見的棒狀復(fù)眼是68,其他情況如圖1所示。)
圖1 果蠅復(fù)眼表現(xiàn)型、基因型以及小眼數(shù)目
再如就染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”知識,教材提供的夜來香花圖片,其顏色也比較灰暗。其實夜來香花的顏色特別鮮艷,并以黃、紅、白居多。為能增加對比度,吸引學(xué)生的注意力,可在呈現(xiàn)教材圖片前,先展示夜來香鮮艷奪目的黃色花,激發(fā)學(xué)生的問題意識,學(xué)生提的最多的問題是:基因還在細胞內(nèi),怎么換個位置就會出現(xiàn)如此大的變異?(答:一個基因的表現(xiàn)型受它所在基因組中的位置的影響,經(jīng)過易位而移到非同源染色體上,常常會使它的作用受到抑制)。
視頻集圖、文、聲、像多重刺激于一體,使學(xué)生大腦的視覺、聽覺等中樞都處于興奮狀態(tài),相關(guān)知識在大腦中就會留下深刻印象。學(xué)生在觀看視頻的過程中,會激發(fā)大腦創(chuàng)造性地應(yīng)用舊知識學(xué)習(xí)新知識,同時引起對新知識的好奇、記憶和情感,產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的渴望。
2.1 下載視頻 很多教學(xué)內(nèi)容在網(wǎng)上都能找到視頻內(nèi)容,有的短小精悍直接就可用;有的偏大一點,可對視頻進行剪輯和拼接(筆者常用格式工廠軟件),花時間下載和編輯成滿意的視頻,給學(xué)生帶來的是一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境和認知方式。
例如,教材中敘述染色體結(jié)構(gòu)改變會導(dǎo)致疾病時,舉了貓叫綜合征的例子,這種病的最大外顯特征是患病兒童哭聲輕、音調(diào)高。僅有的文字敘述顯得蒼白無力,通過搜索,可下載到相關(guān)的視頻內(nèi)容。每次這1 min左右的視頻放完,學(xué)生總會很有興趣地提出方方面面的問題來:①這是什么遺傳???②病因是什么?③患兒長大后會怎么樣?等等,而且視頻引起學(xué)生的記憶也是深刻和長遠的,直到下一節(jié)學(xué)到染色體異常遺傳病時,學(xué)生馬上會反應(yīng)過來:除了21三體綜合征的染色體數(shù)目異常類型外,還有貓叫綜合征的染色體結(jié)構(gòu)異常類型的遺傳病。
2.2 自拍視頻 有些教學(xué)內(nèi)容可通過自拍視頻來展示,如單倍體育種內(nèi)容。雖然單倍體育種在生活中應(yīng)用廣泛,學(xué)生不陌生,但理解其過程難度不小。學(xué)校雖有組織培養(yǎng)室,考慮到實驗時間長、實驗環(huán)境的溫度限制等原因,學(xué)生實驗是不現(xiàn)實的,我們改用把實驗過程拍攝下來然后播放,效果較好。學(xué)生通過視頻了解到:①原來花藥采摘下來后還要消毒;②接種到培養(yǎng)基上的花粉是在液體中,而不是像孟德爾實驗中用毛筆來授粉的;③秋水仙素處理過程是用棉花裹住小苗的嫩芽進行的,而不是滴加等等。通過自拍視頻在生物課堂里創(chuàng)設(shè)的問題情境,教學(xué)氣氛生動活潑,學(xué)生想要問的問題也很多。
實物作為一種最直觀的教具,在課堂和生活之間起著橋梁的作用,其教學(xué)效果特別顯著,即便教師僅拿著一個樹枝甚至是一朵小花,都能迅速聚焦學(xué)生的注意力。學(xué)生在對實物的觀察、分析和研究過程中融入的是以問題解決為驅(qū)動的認知參與,在解決問題中形成對知識的理解并獲得真實的體驗。如果教師在教學(xué)中,能根據(jù)教材和學(xué)生的實際情況,恰到好處地運用一些實物教具來創(chuàng)設(shè)問題情境,將會收到事半功倍的效果。
3.1 真實生物體的一部分 利用真實生物體的某一部分作為問題情境在課堂呈現(xiàn),其直觀與真實的一面十分吸引學(xué)生的眼球,引發(fā)學(xué)生問題的涌現(xiàn)。
例如,無子西瓜。在人工誘導(dǎo)多倍體育種方法的教學(xué)中,教材有這樣的一段敘述:“目前世界各國利用人工誘導(dǎo)多倍體的方法已經(jīng)培育出不少新品種,如含糖量高的甜菜和三倍體無子西瓜等”。教材后面的練習(xí)中還有一個關(guān)于無子西瓜的大型拓展題。這兩個教學(xué)任務(wù)最好放在一個教學(xué)環(huán)節(jié)中完成,先從無子西瓜果實的呈現(xiàn)開始,通過學(xué)習(xí)無子西瓜的培育過程來推動多倍體育種方法和秋水仙素原理的掌握。筆者通過多次教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),當一塊無子西瓜(具體的特征要求:帶有很多淡黃色、嫩種皮的癟籽;最好還有一?;蛏贁?shù)幾粒成熟種子)呈現(xiàn)后,會引發(fā)學(xué)生饒有興趣地提出很多問題,最常見的有:①無子西瓜怎么會無子的?②怎么看起來還是有很多子?③既然要得到無子西瓜,為什么還要把二倍體西瓜的花粉傳到三倍體的雌花上?④無子西瓜是否偶然也會結(jié)出正常種子?通過這些問題的討論和解決,會很自然讓學(xué)生理解和掌握:人工誘導(dǎo)多倍體常見的方法和秋水仙素導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的原理。比起照本宣科的教學(xué),課堂氣氛活躍,教學(xué)效果好。
3.2 生物體某一部分的模型 不是所有的生物結(jié)構(gòu)都能在課堂上呈現(xiàn)的,如動物器官或細胞內(nèi)的微觀結(jié)構(gòu),這些知識的學(xué)習(xí)可選擇用物理模型。
例如,果蠅染色體分組。染色體組的概念非常難懂,卻又是學(xué)習(xí)染色體數(shù)目變異的關(guān)鍵概念,不少教師都想出了很多好的點子,如撲克牌、學(xué)習(xí)用具等,但最終都必須要回到以果蠅為代表的染色體圖上來。如果僅以教材插圖進行教學(xué)的話,肯定沒有讓學(xué)生動手分組的效果好,其方式有兩種:①學(xué)生每人一份網(wǎng)上買的、粘在紙上的染色體,人人動手操作;②請一位學(xué)生到黑板上分拆教師事先準備的、用磁鐵固定的染色體組。學(xué)生在動手拆分染色體組的同時,腦子里會不斷跳出一些問題并試著由自己解決,例如,①一對同源染色體中的兩條隨機取一條就可以了嗎?②Ⅰ、Ⅱ號同源染色體的形狀、大小十分相近,這樣分出來的染色體組能說成是形態(tài)和功能上各不相同嗎?③教材上說“控制生物的遺傳、變異、生長和發(fā)育”,那么,一個染色體組具有一套遺傳物質(zhì),能發(fā)育為一個個體嗎?隨著染色體分組工作的進行,有的問題解決了,如問題①;有的可能得相互討論、甚至等到教師解釋后才能徹底弄清,如問題③。