■甘肅省張掖市山丹縣第一中學(xué) 祝玉婷
曲線模型是指通過(guò)建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)曲線圖來(lái)表示生命現(xiàn)象與其他因素之間的關(guān)系,或者反映生命規(guī)律變化的圖形。曲線模型的建立,常在生物課堂中被應(yīng)用,并且取得了一定的教學(xué)效果,深受教師和學(xué)生的喜愛(ài)。
呼吸作用是高中生物教學(xué)的主要內(nèi)容,為了讓學(xué)生對(duì)這一作用進(jìn)行深入的認(rèn)識(shí),并且掌握影響呼吸作用的因素,于是教師可以通過(guò)創(chuàng)建曲線模型來(lái)解釋這一現(xiàn)象,讓學(xué)生在理解了這一問(wèn)題后能夠解決生活中的問(wèn)題,而這些問(wèn)題都可以通過(guò)觀察和分析曲線模型而得出答案。例如,在探究呼吸作用和溫度之間的關(guān)系時(shí),我給學(xué)生建立了曲線模型,橫坐標(biāo)x軸代表溫度,縱坐標(biāo)y軸代表呼吸強(qiáng)度。通過(guò)溫度的增加我們發(fā)現(xiàn)呼吸作用逐漸增強(qiáng),在某個(gè)值時(shí),呼吸作用最強(qiáng);但是隨著溫度的不斷上升,呼吸作用強(qiáng)度出現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)分析,我們發(fā)現(xiàn)由于呼吸作用的酶受溫度的影響導(dǎo)致失去了活性,所以呼吸作用速率受到了抑制,呼吸作用下降。
光合作用是植物細(xì)胞中特有的機(jī)能,與呼吸作用同時(shí)進(jìn)行,為生命帶來(lái)能量。這部分內(nèi)容在高考中占有相當(dāng)大的比例。為了讓學(xué)生掌握這部分內(nèi)容,并將其進(jìn)行內(nèi)化,教師可以通過(guò)創(chuàng)建曲線模型,讓學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行探討,幫助學(xué)生掌握重點(diǎn)和難點(diǎn),從而在面對(duì)高考時(shí)可以從容不迫,輕松解答題目。例如,高考題目常常以光合作用中CO2濃度與光照強(qiáng)度的關(guān)系,同時(shí)還會(huì)與呼吸作用加以融合這一內(nèi)容來(lái)考查學(xué)生,于是教師在教學(xué)這部分內(nèi)容時(shí),可從這一點(diǎn)出發(fā),通過(guò)構(gòu)建曲線模型來(lái)讓學(xué)生掌握這一重點(diǎn)。在光照強(qiáng)度為0 時(shí),由于植物細(xì)胞中沒(méi)有光合作用,所以這時(shí)一直通過(guò)呼吸作用釋放CO2,隨著光照強(qiáng)度的不斷加強(qiáng),在某個(gè)點(diǎn)時(shí),呼吸作用釋放的CO2量與光合作用中CO2的吸收量持平,所以這時(shí)環(huán)境中沒(méi)有CO2。緊接著光照越來(lái)越強(qiáng),光合作用也隨之增強(qiáng),所以CO2被吸收,呼吸作用已經(jīng)不足以提供CO2,植物需要從外界吸收CO2。最后,當(dāng)光照達(dá)到一定的強(qiáng)度后,CO2的吸收量會(huì)處于一定值不再增加。
有絲分裂是高等動(dòng)植物細(xì)胞中特有的生命現(xiàn)象,它也常被人稱為間接分裂。這部分內(nèi)容也是高中生物教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了讓學(xué)生對(duì)有絲分裂的環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)得更加透徹,并且熟練掌握這一知識(shí)點(diǎn),教師可以通過(guò)曲線模型來(lái)對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行講解,幫助學(xué)生分析每個(gè)時(shí)期染色體的變化過(guò)程,以此將知識(shí)加以內(nèi)化,豐富自身的知識(shí)體系。例如,在教學(xué)“有絲分裂”這節(jié)課時(shí),我運(yùn)用曲線模型將這一周期中DNA 和染色體的變化進(jìn)行了講述。首先在橫坐標(biāo)x軸上表示出分裂間期、前期、中期、后期和末期。在分裂間期,染色質(zhì)沒(méi)有形成染色體,而是以染色質(zhì)的形式進(jìn)行了單鏈復(fù)制為后續(xù)過(guò)程做準(zhǔn)備,所以這一階段無(wú)論是染色體還是DNA 的數(shù)量均沒(méi)有變化。在分裂前期,染色質(zhì)構(gòu)成的染色線螺旋纏繞并形成染色體,而在間期時(shí)得到的復(fù)制致使每條染色體成為兩條染色單體,但是由于還在一起沒(méi)有分裂,所以這個(gè)階段的染色體數(shù)目不變,然而DNA 數(shù)量加倍。在分裂中期,染色體開(kāi)始向赤道移動(dòng),所以染色體數(shù)量還是不變。在有絲分裂后期,染色體分開(kāi),數(shù)量加倍,DNA也是初期的2倍。在末期,細(xì)胞由一個(gè)分裂成兩個(gè)細(xì)胞完成了復(fù)制,DNA 和染色體的數(shù)量與原來(lái)的細(xì)胞數(shù)量一致。我通過(guò)這一曲線模型的構(gòu)建,為學(xué)生縷清了有絲分裂的整個(gè)過(guò)程,不但梳理了抽象的知識(shí),而且還幫助學(xué)生理解了這一環(huán)節(jié)的生命現(xiàn)象,為學(xué)生的成長(zhǎng)奠定了基礎(chǔ)。
減數(shù)分裂是生物體在形成生殖細(xì)胞時(shí)發(fā)生的一種特殊分裂方式,這種分裂有別于有絲分裂,但部分過(guò)程與有絲分裂有幾分相似,它關(guān)乎下一代染色體的穩(wěn)定,所以這一分裂方式也極為重要。為了加深學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的印象,教師在教學(xué)時(shí)同樣可以通過(guò)曲線模型來(lái)為學(xué)生進(jìn)行講解,讓學(xué)生明確整個(gè)環(huán)節(jié)的來(lái)龍去脈,掌握好減數(shù)分裂這一生命現(xiàn)象,以此來(lái)解釋生命體的誕生和發(fā)展。例如,由于減數(shù)分裂需要分裂兩次,所以我將減數(shù)分裂的兩次分裂過(guò)程中染色體和DNA在曲線圖形中進(jìn)行了表示,以縱坐標(biāo)y軸表示染色體和DNA的數(shù)量,橫坐標(biāo)x軸表示周期的各個(gè)階段。在兩次分裂的過(guò)程中,都包含間期、前期、中期、后期和末期。在第一次分裂的間期,與有絲分裂相同,DNA數(shù)量增加一倍,染色體不變。在前期、中期和后期,DNA和染色體數(shù)量不變,但是在末期DNA和染色體發(fā)生了變化,由于細(xì)胞一分為二,所以DNA 和染色體數(shù)量都減半。這次的子細(xì)胞作為次級(jí)精母細(xì)胞來(lái)為第二次分裂做準(zhǔn)備。在第二次減數(shù)分裂的前期和中期染色體和DNA數(shù)量不變,而到了后期,兩個(gè)姊妹單體發(fā)生了分離,形成兩條染色體,所以這個(gè)時(shí)期的染色體增加一倍,DNA不變。最后在末期,由于細(xì)胞二次分裂,所以子細(xì)胞中的DNA和染色體減半。
綜上所述,曲線模型的構(gòu)建有助于學(xué)生理解抽象的生物知識(shí),同時(shí)將知識(shí)與知識(shí)之間建立聯(lián)系,構(gòu)建知識(shí)框架,使學(xué)生通過(guò)曲線模型來(lái)掌握生物學(xué)習(xí)的方法,培養(yǎng)學(xué)習(xí)習(xí)慣,以此把生物概念和原理進(jìn)行外延,并在生活中加以應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)生物教學(xué)的目的,最終,在生物課堂中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)和關(guān)鍵能力,為今后的成長(zhǎng)鋪平道路,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。