摘 要:通過高三復習課“單倍體育種”的教學設計及反思,提高學生的邏輯思維能力,建構新認識。
關鍵詞:單倍體育種;過程;區別;應用
高三教學任務是夯實基礎、訓練思維、提升能力。學生學習生物往往有這樣的感覺:生物細節知識很多,易混淆;生物題有的不難,但做起來易錯。怎樣排除干擾、走出誤區,提高學生綜合思維能力?筆者以高三復習課中“單倍體育種”一節為例,談談高三教學如何讓學生建構新認識。
首先剖析單倍體育種過程的每個環節,而后讓學生“溫故” 中“知新”,即用奧蘇貝的“概念同化”理論模式,用舊知識分析新現象,實現知識的正遷移。分析學生的知識盲點和易錯點:“什么是花藥”“花藥離體培養”“單倍體的概念”“秋水仙素作用的原理、對象、位置”一般什么作為“種”,再總述“單倍體育種”的過程和方法,并比較知識間的相互聯系和應用。這樣將分散、孤立的生物學信息集合成一個整體、系統的知識,培養學生邏輯思維能力、謹慎判斷和推理能力。最后選擇有利于學生有效學習的方式,設計教學方案。
一、剖析“單倍體育種”的生成過程
對于花藥,學生覺得知識模糊,可引導學生一起回憶初中知識,并按照從宏觀→微觀的觀察順序,一起講述有關多媒體展示圖的逐一放大結構“花的結構→雄蕊→花藥→花粉(N)。
講述花藥離體培養前,先復習什么是植物組織培養?找其關鍵詞?(細胞→個體)離體培養過程中遺傳物質是否改變?并說明:花藥離體培養是直接取花粉處于單核期(N)的花藥在組織液上培養。總結得出:花藥離體培養即花藥(N)→單倍體(N)植株。
什么是單倍體?先要求學生找出概念的關鍵詞?(“配子→個體”),而后可設置問題串:六倍體的配子發育來的個體是三倍體嗎?單倍體只含一個體組嗎?單倍體為什么不可育?單倍體都不可育嗎?怎樣處理才可育?(若染色體加倍則可育)最常用什么辦法使染色體加倍?(加秋水仙)還可用什么方法?(低溫)為什么加秋水仙能使染色體加倍?其作用原理是什么?作用對象及位置是什么?(滴加在萌發的種子或細幼苗上),一般什么可作為“種”(若沒有特別說明要某雜合子,多數需要純合子,純合子其子代性狀不分離)。單倍體(N)加秋水仙素后得到的是什么植株?(純合子)花藥離體培養與單倍體育種的關系?(前者是后者的環節之一)。結合流程圖解,師生共同總結單倍體育種方法和整體過程。而后要求每位學生動手寫出“單倍體育種的圖解過程”。展示學生作品,討論分析步驟是否完整?書寫是否規范?分析錯誤原因。之后老師展示完整標準步驟讓學生核對。
美國人本主義心理學家羅杰斯認為:“最有效的學習方法就是讓學生體驗到自己面臨的實際問題。”在討論糾錯中發現好多學生自以為圖解書寫正確,但動手寫完核對后,才知道原來自己有這樣或那樣的錯誤,有的錯寫秋水仙素滴加到配子上,有的漏寫了得到單倍體植株或某步驟等等。
通過師生互動的方式,對知識進行層層剖析和糾錯,學生走出知識的誤區,對單倍體育種的認識一步步清晰。但要深入認知,還需進行綜合思維訓練。
二、比較“單倍體育種”與其他育種方式的區別
要求學生思考:若親本組合為:YYRR×yyrr算一算要得到yyRR植株需要幾年時間?若是單倍體育種呢?多倍體育種也用到秋水仙素,二者區別點、相同點是什么?學過哪些育種方式?填表比較,學生比較得出:得到種子的是單倍體育種,只獲得單倍體植株的叫花藥離體培養。
學生思考后師生共同歸納育種知識:
①最簡易方法:雜交育種;②最快速方法:單倍體育種、組織培養;③種間育種:基因工程、植物體細胞雜交;④創造新性狀:誘變育種;⑤定向改變性狀:基因工程、細胞工程(可能)。
三、指導“單倍體育種”的應用
課堂練習:根據下列圖示回答有關問題:
(1)指出圖中I-VI步驟的不同育種方法及各育種方法依據的原理。思考:單倍體育種是為了得到單倍體植株嗎?
(2)步驟Ⅴ和Ⅵ過程都要用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗嗎?
對于問題(1),關鍵要辨析單倍體植株與單倍體育種兩個概念。前者通過花藥離休培養得到,再加秋水仙素得到純合子(2N)才是完整的單倍體育種,而單倍體植株(N)是高度不育;對于問題(2)好些同學覺得沒錯,書上不是寫秋水仙素滴加在萌發的種子或細幼苗上,卻忽略了⑥中的單倍體(N)是不會產生種子的,看來做題要多嚴謹思考,細節取勝。
總之,在“單倍體育種”教學過程中涉及許多概念,要辨清每個概念,免入誤區,可設置問題,引發認識沖突,激起學生的發散性思維,從不同的角度辨析學生的各種想法,訓練學生思維的深度和廣度。先縱向剖析“單倍體育種”過程的每個環節,層層深入,分析重要的細節知識;再與其他育種方式進行橫向對比、整合,引導學生理清知識間的區別和聯系,培養綜合思維;最后在應用單倍體育種的解決問題的過程中培養學生思維的嚴謹性。在逐步構建新認知過程中,學生將知識內化為自身的能力。
參考文獻:
鄭瑞斌.實施概念轉變教學的教學策略.中學生物教學,2011(6):6-8.
作者簡介:江釤,1968年8月,福建省寧德市高級中學,大學本科,福建省寧德市名師工作室成員,研究方向:中學生物。