例談原理分析在生物教學中的實際應用

1.構建知識網絡，幫助學生理解、記憶知識。

普通高中生物新課程標準指出:“提高每個高中學生的科學素養是新課程標準實施的核心任務。”而讓學生掌握的生物學知識，既是生物課程標準所規定的基本任務，又是學生具有生物科學素養的基本要求和標志。教師如何使學生準確把握、理解記憶一些基本的生物學概念、原理和規律呢?理解是記憶的基礎。因此，教師應采取原理分析的方法，讓學生知其然，也知其所以然，在理解的基礎上記憶，效果更好。例如，高倍顯微鏡的使用方法步驟是教學的一個重點，也是難點。學生只有熟記步驟才能做到規范操作，死記硬背只能是背了忘、忘了背，從而加重負擔，進而產生厭學情緒。教師應讓學生結合實際操作，理解操作的原理:(1)為什么要在低倍鏡下觀察清楚后再換高倍鏡?(2)換高倍鏡之前為什么要把放大觀察的物像移至中央?(3)換高倍鏡時為什么不能調鏡筒，只能轉動物鏡?(4)換好高倍鏡后為什么只能用細準焦螺旋調焦距，而不用粗準焦螺旋?學生在理解了這些原理之后，對操作步驟的記憶就深刻了。其實，許多生物學知識在理解的基礎上去記憶并不難，關鍵是教師引導要得法。例如，對于觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗，如果學生理解了用鹽酸水解的目的是改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色體中的DNA與蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合的原理，那么，學生對實驗方法步驟中是先水解還是先染色，為什么要先水解后染色等問題就很容易理解了。因此，在教學過程中，教師要善于利用原理分析的方法去引導學生理解知識、掌握知識，進而提高學生的生物科學素養。

2.針對知識難點設疑，提高學生分析、推理能力。

為了順應時代發展對人才的需要，新課程標準對學生能力的培養提出了更高的要求:(1)理解生物學原理是如何用于生物技術領域之中的;(2)能夠解釋發生在身邊的生物學現象;(3)具有一定的比較、判斷、分析和推理等思維能力，以及創造性和批判性的思維方式;(4)形成終身學習的基本能力和習慣;(5)掌握科學探究的一般技能，等等。這些能力和技能的形成都離不開分析、推理能力，而學生只有對生物學原理理解透徹，才能使上述各種能力和技能得到提升。在教學中教師注重原理分析，對提高學生的分析、推理能力大有幫助。例如，干擾素是動物或人體細胞受到病毒侵染后產生的一種糖蛋白，是一種抗病毒的特效藥，此外對癌癥的治療也有一定療效。學習基因工程的原理后，我請學生結合細胞器功能的知識和基因工程操作的基本思路思考:若要生產人的糖蛋白，可以用大腸桿菌嗎?為什么?學生只有理解糖蛋白的糖鏈需要在內質網和高爾基體中加工完成，而大腸桿菌是原核生物，沒有這兩種細胞器的原理后，才能得出合理推論:不能用大腸桿菌生產人的糖蛋白。倘若學生對這些知識理解不透徹，無法將相關知識聯系起來，則難以得出此結論。

3.觸類旁通，培養學生思維的靈活性、深刻性。

很多學生在學習初期，往往不能做到舉一反三、觸類旁通，對于條件的變化不能做到隨機應變，看問題存在以偏概全、易被表象所迷惑或不經深入思考就輕率下結論等現象。這些都是思維靈活性、深刻性不足的表現。在教學中教師利用原理分析的方法，有助于學生抓住事物的本質，克服思維的呆板性和膚淺性。例如，在復習原核細胞的有關知識時，我提出這樣一個問題讓學生思考:細菌的遺傳物質主要存在于染色體上嗎?細菌主要性狀的遺傳遵循孟德爾遺傳規律嗎?為什么?學生起初覺得茫然，不知該如何下結論。于是，我啟發學生回憶:孟德爾遺傳規律的實質是什么?發生在何種細胞的分裂過程中?細菌有這種分裂方式嗎?孟德爾遺傳規律研究的性狀，其控制基因位于哪里?細菌有染色體嗎?我利用一連串問題將所學原理搭建成思維的臺階逐一分析，學生恍然大悟:孟德爾遺傳規律的實質是在減數分裂形成配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因分離、非同源染色體上的非等位基因自由組合細菌沒有染色體，也不進行減數分裂，因此不遵循孟德爾遺傳規律。通過長期類似的訓練，學生思維的靈活性、深刻性將會得到提升。此外，教師對學生進行適當的變式訓練，對提高學生的思維能力也大有裨益。如在學習單克隆抗體的制備原理后，我讓學生思考:用類似單克隆抗體的制備方法，能在體外大量生產出干擾素嗎?若能，應該如何操作?學生明白要制備單克隆抗體需要將能產生抗體的效應B淋巴細胞與能無限增殖的骨髓瘤細胞融合，經過篩選，獲得既能產生抗體又能無限增殖的雜交瘤細胞，然后進行細胞培養，最后從細胞培養液中提取、分離出單克隆抗體。而干擾素由效應T淋巴細胞產生，因此只要將單克隆抗體制備過程中的效應B淋巴細胞改為效應T淋巴細胞即可。可見，學生熟練掌握原理，有利于提高其靈活運用知識解題的能力，從而提高教學效率。

4.及時反饋，糾正學生認識的偏差。

在學習活動中，由于各種原因，學生總會出現這樣或那樣的認識偏差。如果學生不克服，勢必影響學習成績。要糾正學生的認識偏差，我認為教師注重原理分析，使學生真正理解事物的“來龍去脈”是最根本的措施。例如，由于DNA主要分布于細胞核中，RNA主要分布于細胞質中，有些學生誤認為細胞核中的遺傳物質是DNA，細胞質中的遺傳物質是RNA。為了糾正學生這一錯誤認識，我與他們一同分析:“RNA雖然主要分布于細胞質中，但細胞質中有DNA存在嗎?若有，存在于哪里?”學生答:“有!存在于線粒體、葉綠體中。”我接著問:“那么，當DNA與RNA同時存在時，誰作為遺傳物質呢?”“DNA!”學生回答，我繼續提問:“好!那么，在什么情況下RNA才作為遺傳物質呢?”“只有RNA，沒有DNA存在的情況下。”至此，學生會發現自己原有的認識是錯誤的，便會自動加以修正。由于整個過程都是“以理服人”，注重原理分析，因此，教學目標自然水到渠成。