遞進式教學在高中生物課堂中的實踐

孫小木

摘要：以精心設計的遞進式教學環節為載體，按照由低層次向高層次的發展規律組織教學活動，以此促進學生系統掌握知識，發展學生思維能力，提高高中生物課堂教學效益。

關鍵詞：遞進式教學，動物細胞培養，生物學教學

中圖分類號：G633.91文獻標志碼：B

遞進式教學是指教師在教學過程中，將教學內容劃分為難易程度不同的層次，以精心設計的有聯系的、遞進式的教學環節為載體，按照低層次向高層次的發展規律組織教學活動的一種有效教學方法。遞進式教學使整堂課成為了一個有機的整體，有利于促進學生系統掌握知識、發展思維能力，是一種提高高中生物課堂教學效益的重要方式。下面以“動物細胞培養”一課為例，探討遞進式教學在高中生物課堂中的實踐應用。

1 設疑激趣，調動學生的積極性

巧妙的導入能夠吸引學生的注意，讓學生明確本節課的學習意義，從而更容易融入到學習情境中，并積極主動地建構新知識。

筆者引入3D打印的人造皮膚開始，激發學生的興趣，提出問題：對大面積燒傷的病人來說，他人皮膚來源不足，且會產生排斥反應，如何才能獲得大量的自體健康皮膚？這樣的導入既能有效激發學生的興奮點，又能激起學生解決問題的欲望，指明本節課的學習方向。

2 精心設計，體現學習的層次性

認知結構理論認為：通過同化，認知結構得到豐富;通過順應，認知結構得到改造。優化的知識呈現方式更有利于知識的同化和順應，便于學生重構知識結構，培養科學思維能力。

根據高中生物學科學業質量標準及學生原有知識水平，筆者將本節教學內容預設為條件、過程、概念和應用4個層次。教師精心設計不同層次，使動物細胞培養過程的學習成為一個環環相扣、逐層遞進的有機整體。

2.1 層次一：合作探究，尋求動物細胞培養的條件

由于學生已經具備內環境的化學成分和理化性質等基礎知識，因此教師安排探究活動——探究動物細胞培養需要的條件（以人體細胞培養為例）。學生結合內環境穩態及植物組織培養技術的相關知識，討論后認為：動物細胞培養需要無菌且無毒環境、特定的營養條件、一定的滲透壓、溫度和pH。接著，教師向學生呈現如下資料：①開放培養時一般把細胞置于95%空氣和5%二氧化碳的氣體環境中。氧氣參與細胞的呼吸作用，二氧化碳可以維持培養基的pH。大多數細胞的適宜pH為7.2～7.4。②血清中除含有蛋白質、氨基酸、葡萄糖、激素及多種生長因子等外，還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質，能促進細胞的生長、增殖和貼附。因此，細胞培養時，要保證細胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%～20%的血清。通過資料分析，學生更深刻地意識到培養液中血清、血漿的重要性，以及對相應氣體環境的特殊需求。在學生形成上述的認識后，教師結合書本相關內容，帶領學生歸納、總結動物細胞培養要滿足的條件。

這一探究活動可有效引導、啟發學生探討動物細胞培養的條件，同時也檢驗了學生對原有知識的掌握情況，強化了學生的知識運用與遷移能力。

2.2 層次二：環環相扣，理解動物細胞培養的過程

動物細胞培養的過程是本節課的教學重點，也是學生理解的難點。筆者采用“任務閱讀初體驗——簡述過程再認識——問題驅動深思考”3個相對獨立而又互相聯系的環節，環環遞進地剖析動物細胞培養技術的內涵與外延，使學生的思維層次不斷推進，步步提升。

環節一：任務閱讀初體驗。

任務閱讀不是一般意義的通讀和瀏覽，而是一種復雜的智力活動。它是在教師的問題指引下，學生進行的有明確目標的實踐活動，屬于定向閱讀。學生在解決問題過程中，實現了對新知識的初步感知。

筆者布置的任務閱讀問題有：①為什么要將動物組織、器官分散成單個細胞？怎樣將動物細胞分散開？②用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質主要成分是什么？③什么叫貼壁生長？為了便于細胞貼壁生長，對培養瓶的內表面有何要求？④什么叫接觸抑制？⑤什么是原代培養和傳代培養？

學生通過任務閱讀，對動物細胞培養的過程有了大致認識。在此基礎上，當學生進入第二環節時，學習將不再是從零開始。所以，這一環節是學生對動物細胞培養過程學習的起點。

環節二：簡述過程再認識。

通過第一環節的學習，學生對動物細胞培養的過程有了大致認識。在課堂上，學生無法親自完成動物細胞培養過程的實驗，如何將抽象知識直觀化、具體化顯得非常重要。筆者播放一段關于動物細胞培養過程的視頻，接著呈現不完整的動物細胞培養過程圖，隨機挑選3位學生，引導學生結合不完整過程圖簡述完整的動物細胞培養過程，以此讓學生對動物細胞培養過程的認識“更進一步”。

環節三：問題驅動深思考。

通過設置恰當而又富有啟發性的問題串，能夠很好地引導學生對概念的內涵和外延進行深度學習，促進學生的思維向更深層遞進。

筆者設計了如下問題：①資料顯示，胚胎或幼齡個體的器官或組織更適合用于動物細胞培養，請說出理由？②為什么要將動物組織、器官分散成單個細胞？怎樣將動物細胞分散開？③用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質主要成分是什么？胰蛋白酶能否將細胞消化掉，為什么？④什么叫貼壁生長？細胞為什么要貼壁？為了便于細胞貼壁生長，對培養瓶的內表面有何要求？⑤什么叫接觸抑制？如何解除？⑥什么是原代培養和傳代培養？⑦進行動物體細胞核移植實驗，供體組織細胞培養到幾代以內最佳？說明理由。

教師利用問題驅動，引導遞進，使學生從既有知識出發，通過越來越深入的探討和學習，實現對知識的遞進。

學生通過這樣三個環節的學習，對知識的理解不再是停留在表面上，而是能夠很好地建立知識體系，對知識有更加深刻的理解之后，對動物細胞培養過程產生濃厚的興趣，從而更好建構動物細胞培養的概念。

2.3 層次三：水到渠成，習得動物細胞培養的概念

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》的基本理念之一是內容聚焦大概念。大概念是中學生物學科知識的重要組成部分，是構成生命科學理論體系的基本單位。因此，大概念教學是高中生物基礎教學中的重中之重，是學生通向更深層次生物知識殿堂的奠基石。

本節內容的大概念描述為：“闡明動物細胞培養是從動物體獲得相關組織，分散成單個細胞后，在適宜的培養條件下讓細胞生長和增殖的過程”。大概念的描述實際上就是對動物細胞培養過程的概括性描述。筆者利用動物細胞培養過程示意圖，加上4點內容提示（圖1），讓學生通過觀察、總結得出動物細胞培養的概念。

學生通過思考、提煉，很容易獲得動物細胞培養的概念。同時，學生對概念認識由感性認識上升到理性認識，使學生的思維和認知能力在教師的搭橋架梯下不斷得到提升。

2.4 層次四：學以致用，關注動物細胞培養的應用

學以致用，即為了實際應用而學習，這是學習高層次的表現。關注知識的應用可以促進學生對生物知識的學習與理解，能夠提高學生觀察、分析及解決問題的能力，真正地讓“生物走向生活，從生活走向社會”。

通過前面導入部分學習，學生已經知道動物細胞培養技術在“獲得燒傷患者植皮所需的細胞”方面的應用。教師要聯系學生原有認知，引領、啟發他們對“動物細胞培養用于檢測有毒物質，判定某種物質的毒性及用于生理、病理、藥理等的研究”等方面的應用。筆者通過提供以下兩則資料：一則是關于“人工關節——軟骨再生”的資料;一則是關于利用動物細胞培養技術檢測有毒物質的資料。

學生通過資料的分析，既關注了動物細胞培養的多方面應用，又加強了知識運用及遷移等能力的培養。

3 科學拓展，實現課程的延展性

隨著學生的知識儲備日益豐富，常規課堂教學已經不能滿足多數學生對知識的需求，學生需要有更多、更新、更實用的拓展知識來充實自己。因此，教師有選擇性地進行科學拓展在培養學生生物學學科核心素養、提升生物課堂教學效率方面有著舉足輕重的作用。

筆者設計的科學拓展項目為“收集和整理關于動物細胞培養的應用研究進展及其意義的相關資料，就自己感興趣的領域，自定選題，寫一篇綜述報告”。

這樣的科學拓展項目可以讓學生在收集、整理資料及書寫綜述報告過程中感受到科學“源于生活、服務生活”的理念，促進課堂與生活有機整合，促進學生生物學學科核心素養的提升。

在高中生物教學中，教師要充分考慮本學科所具有的科學性、遞進性和系統性，力求實現教學過程的層層遞進與知識建構的螺旋式上升，不僅符合學生的認知規律，便于學生系統掌握基礎知識，更有利于培養學生透過現象認識本質的能力，并在此基礎上實現情感、價值觀的升華，提高課堂效率。