啟發(fā)式教學(xué)原則在基因突變教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要: 啟發(fā)式教學(xué)法是基礎(chǔ)教育中非常重要的一種方法，在生物課堂上，教師靈活應(yīng)用這樣的方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)就可以事半功倍?；蛲蛔儗?duì)高中生物教學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，在高考中也是一個(gè)?？键c(diǎn)。本文詳細(xì)敘述了在基因突變一堂課中教師如何滲透啟發(fā)式教學(xué)法，怎樣以各種問(wèn)題為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生一步步思考出最終結(jié)論。

關(guān)鍵詞: 啟發(fā)式教學(xué) 基因突變 應(yīng)用

一、啟發(fā)式教學(xué)法概述

啟發(fā)式教學(xué)的思想最早起源于我國(guó)大教育家孔子:“不憤不啟，不悱不發(fā)”。意為學(xué)生如果不經(jīng)過(guò)思考并有所體會(huì)，想說(shuō)卻說(shuō)不出來(lái)時(shí)，就不去開(kāi)導(dǎo)他;如果不是經(jīng)過(guò)冥思苦想而又想不通時(shí)，就不去啟發(fā)他。

現(xiàn)代的啟發(fā)式教育思想是一種與注入式相對(duì)立的一種教育方法，也可以說(shuō)是在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中必須貫通的原則。它強(qiáng)調(diào)教師不能一味地“灌輸”知識(shí)給學(xué)生，而是要以客觀的學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)習(xí)過(guò)程為基礎(chǔ)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)未知知識(shí)的探究欲望，從而使學(xué)生積極地、自覺(jué)地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。

在實(shí)際操作中，啟發(fā)式教學(xué)不是單純地將結(jié)論和例證倒一下順序就能實(shí)現(xiàn)的。教師應(yīng)該精選有代表性的例證，設(shè)計(jì)好相應(yīng)的能啟發(fā)學(xué)生思考、總結(jié)的問(wèn)題。教學(xué)中使用的例子不在于多。精煉的、有代表性的例子整節(jié)課都可以反復(fù)使用，用以聯(lián)系大標(biāo)題下的不同知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)然講述過(guò)程中也可以輔助以其他的例證。

在啟發(fā)式教學(xué)中，根據(jù)例證設(shè)計(jì)的問(wèn)題一定要具有有效性。所謂有效性，一是問(wèn)題提出以后學(xué)生能明白老師這個(gè)問(wèn)題是想問(wèn)什么內(nèi)容，希望自己從什么方面作答。換句話說(shuō)，教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題應(yīng)該保證班級(jí)中多數(shù)同學(xué)能夠較準(zhǔn)確地作答;問(wèn)題有效性的第二個(gè)方面，教師的問(wèn)題應(yīng)該成為例證和結(jié)論之間的橋梁，能夠讓學(xué)生通過(guò)對(duì)例證和問(wèn)題的思考自己總結(jié)出相關(guān)結(jié)論，還能進(jìn)一步將總結(jié)出的結(jié)論用于解釋其他相關(guān)現(xiàn)象上。

在例證和問(wèn)題結(jié)束時(shí)，教師應(yīng)該用精煉的語(yǔ)言總結(jié)出相關(guān)結(jié)論。之前的講解過(guò)程可能有各種有趣的圖片、動(dòng)畫(huà)或者教師講述了新鮮的學(xué)科現(xiàn)象，學(xué)生的思維可能也是發(fā)散的，具有想象力的，但是在相關(guān)內(nèi)容結(jié)束后，教師都必須給以總結(jié)，在大綱的要求內(nèi)告訴學(xué)生，什么是必須掌握的，什么又是了解即可的;對(duì)于需要掌握的知識(shí)，不是說(shuō)教師跟學(xué)生說(shuō)一句“你必須記住，必須掌握住”就成。對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，教師應(yīng)該將知識(shí)細(xì)化，各個(gè)擊破?？偟膩?lái)說(shuō)，最好可以就同一個(gè)例子，設(shè)計(jì)不同的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從不同方面來(lái)思考，從而把握住細(xì)化的知識(shí)點(diǎn)。

二、啟發(fā)式教學(xué)在基因突變教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1.變異的概念和變異的類型

實(shí)例及問(wèn)題:一個(gè)同學(xué)皮膚很白，但是經(jīng)過(guò)一個(gè)夏天后被曬黑了，是不是變異?一母生九子，連母十個(gè)樣，是不是變異?經(jīng)過(guò)太空中宇宙射線照射過(guò)的青椒長(zhǎng)得更大(太空椒)是否發(fā)生了變異?普通玉米種在肥沃的土壤中，長(zhǎng)得粒大飽滿，是否是變異?

學(xué)生回答，教師給正確答案:這些都是變異。不論是親代與子代之間或是個(gè)體自身前后，只要是表現(xiàn)性發(fā)生了改變，就叫變異。

(提示學(xué)生從表現(xiàn)性、基因型和環(huán)境的關(guān)系回答)將普通玉米種回原來(lái)一般的土壤中，發(fā)現(xiàn)籽粒出現(xiàn)不飽滿，也不夠大，這是為什么?將所得的太空椒帶回地球種，仍然保持太空椒的性狀，這又能說(shuō)明什么?最后，教師總結(jié)變異的類型:遺傳物質(zhì)改變了，引起的變異稱為可遺傳變異;僅由環(huán)境引起，遺傳物質(zhì)并沒(méi)有改變的變異稱不可遺傳的變異。同時(shí)引入下一內(nèi)容:什么情況下遺傳物質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，即可遺傳變異的來(lái)源——基因突變、基因重組、染色體變異。

2.基因突變

(1)基因突變的概念

如:教師讓學(xué)生看正常紅細(xì)胞和鐮刀形紅細(xì)胞的對(duì)比圖后介紹鐮刀形細(xì)胞貧血癥，然后提問(wèn):兩種紅細(xì)胞形態(tài)不同直接原因是細(xì)胞中什么物質(zhì)不同?根本原因又是什么物質(zhì)不同?教師給出答案并結(jié)合教材圖解釋異常的血紅蛋白基因是如何產(chǎn)生的，又是如何導(dǎo)致錯(cuò)誤的血紅蛋白的合成，這樣的改變是一個(gè)堿基對(duì)的替換。

基因中堿基對(duì)的替換是否一定導(dǎo)致錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)的合成?以此引導(dǎo)學(xué)生回顧蛋白質(zhì)合成的過(guò)程，思考密碼子種類和氨基酸種類的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

如果不是堿基對(duì)的替換，而是基因中插入了一個(gè)堿基對(duì)，產(chǎn)物蛋白會(huì)受到怎樣的影響?缺失一個(gè)堿基對(duì)呢?

最后教師總結(jié)基因突變的概念:像上述問(wèn)題中發(fā)生的基因的堿基對(duì)的替換，增添或者缺失的現(xiàn)象就叫基因突變。

知識(shí)點(diǎn)的細(xì)化，從概念入手，學(xué)生研究基因突變的概念，思考如下問(wèn)題:

①對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，基因突變最可能發(fā)生的時(shí)間。

②基因突變的結(jié)果(產(chǎn)生等位基因)，等位基因的本質(zhì)區(qū)別又是什么。這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)比較難突破，教師可以先讓學(xué)生思考，二倍體生物的一個(gè)性狀是由幾個(gè)基因來(lái)決定的，回答是兩個(gè)基因決定一個(gè)性狀，可將這兩個(gè)基因設(shè)為A和A;教師再解釋:如果其中一個(gè)基因發(fā)生了突變，設(shè)一個(gè)A基因變?yōu)閍，這個(gè)基因仍然決定原有性狀，于是一個(gè)性狀便有兩個(gè)不同的基因，A和a來(lái)共同決定，A和a堿基排列順序并不一樣，因此決定的就該是同一性狀的不同表現(xiàn)型，我們稱為等位基因。

③基因突變的意義(進(jìn)化的原材料);

④導(dǎo)致基因突變發(fā)生的因素(物理、化學(xué)、生物，各舉例)

(2)基因突變的特點(diǎn)

教學(xué)方法:每個(gè)特點(diǎn)由老師提問(wèn)相應(yīng)問(wèn)題或生活實(shí)例，學(xué)生思考，后作答。

問(wèn)題:什么樣的生物可能發(fā)生基因突變?答:有遺傳物質(zhì)的生物。

又問(wèn):什么生物具有遺傳物質(zhì)?理論上所有生物都有相應(yīng)的遺傳物質(zhì)。因此小到病毒，大到高等的人類，都可能有基因突變的現(xiàn)象。基因突變的第一個(gè)特征:普遍性。

教師給出在廣島原子彈爆炸后幸存者的圖片，那都是受到了輻射導(dǎo)致基因突變，引起人體畸形。教師提出問(wèn)題:這些人遺傳物質(zhì)的改變都是發(fā)生在同一個(gè)基因的相同位置嗎?不是，因?yàn)榛伟Y狀并不相同。基因突變的第二個(gè)特征:不定向性。

第三個(gè)特征:隨機(jī)性。可使用教材的例子:植物中本來(lái)要發(fā)育成枝條的芽發(fā)生基因突變，和僅一個(gè)花芽發(fā)生突變。我們不能預(yù)測(cè)基因突變會(huì)發(fā)生在哪個(gè)細(xì)胞內(nèi)，也就是說(shuō)基因突變?cè)趥€(gè)體發(fā)育的階段上是有隨機(jī)性的。發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的早期的突變，將可能對(duì)生物體造成更大的影響。

看圖片，了解多數(shù)基因突變是讓生物產(chǎn)生了有害的變異——基因突變的有害性，學(xué)生可以思考為什么發(fā)生的基因突變多數(shù)是有害的?是不是一定有害?教師解釋:在某種環(huán)境下長(zhǎng)期生活的物種，其基因的組成和表現(xiàn)的性狀基本上是適應(yīng)環(huán)境的，一旦基因突變導(dǎo)致變異，產(chǎn)生的新性狀往往就是和環(huán)境不相適應(yīng)的，對(duì)生物體的生存有害。當(dāng)然也有有利的基因突變，為生物進(jìn)化提供了材料。

最后一個(gè)特征:基因突變有低頻性。注意此處知識(shí)的遷移:盡管對(duì)于單個(gè)基因來(lái)講發(fā)生突變的概率很低，但是對(duì)于一個(gè)群體，由于每個(gè)個(gè)體的基因數(shù)目就不少了，群體總共的基因數(shù)目就更大，所以對(duì)群體而言，突變基因的數(shù)目還是比較多的。這里可以應(yīng)用教材中的數(shù)據(jù)叫學(xué)生們做一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。

3.基因突變的應(yīng)用——誘變育種

以太空椒的培育提出問(wèn)題，用基因突變的特點(diǎn)來(lái)回答。

(1)科學(xué)家為什么想到把青椒帶到太空中去育種，而不放在地球上通過(guò)普通青椒自然的基因突變來(lái)獲取個(gè)頭大的青椒。(低頻性，宇宙射線提高突變率)

(2)我們想獲得個(gè)大的青椒，是否經(jīng)過(guò)宇宙射線照射必然獲得大的青椒?否，因?yàn)榛蛲蛔冇胁欢ㄏ蛐?，誘變育種只能在獲取各種各樣的突變性狀后進(jìn)行篩選，以得到人們所需的新性狀。也說(shuō)明誘變育種是一項(xiàng)工作量大而繁瑣的育種方式。

三、課后反思

啟發(fā)式教學(xué)的方法是靈活多變的，以上的方法只是以教師設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，以突破重難點(diǎn)?；蛲蛔冞@一節(jié)的教學(xué)，也可以采用其它方式進(jìn)行。但不論用什么方式來(lái)開(kāi)展，都應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、獨(dú)立思考的能力為前提。