聚焦概念教學 建立生命觀念

寧國虎

摘 要：在新課程標準的指導下，以染色體變異為例，結合高中生物學概念教學，從創設情境引入概念、巧設活動建構概念、繪制概念圖整合概念、歸納總結深化概念四個層面進行探究。

關鍵詞：生物學;概念教學;教學策略;生命觀念

在生物學概念的支持下，學生在知識系統的建構與完善中，確立了自己的生活理念。在實踐中，教師常常注重對概念的內涵與外延的傳授，而忽視了對學生的認識與經驗的培養，致使他們無法將其與自身的認知結構同化。在教學中，教師要以“生命理念”為指導，注重“概念”的構建，從而探索“生命”的規律;認識、理解、尊重生命。本文以“染色體變異”教案為案例，將重點放在概念教學中，并將其貫徹到實踐中。“染色體變異”包括染色體組、單倍體、二倍體;許多不同的、相互聯系的多倍體概念。在這些概念中，染色體組是一個重要的概念。生物學概念的學習是培養學生的生命理念的重要依據和支撐。這一部分通過創設情境、巧設探究活動、畫概念圖等方式，為一線教師的教學工作提供借鑒。

一、教材分析及設計思路

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中的一個重要概念是“基因突變、染色體變異和基因重組所產生的變異可以被遺傳”，第二位概念“例如染色體結構和數量變異會導致生物特征的變化，甚至是死亡”。在分子層面上，學生已經了解到了基因變異的基本理論，同時，也為了解基因的變化提供了研究的依據。但是，由于缺少有關生物學事實的支持，學生很難理解與“染色體變異”有關的概念。本課程旨在引導學生運用探究式的方法進行概念建構：首先，以姊妹染色單體的交叉交換為切入點。運用模型構建的方法，引導學生對染色體斷裂后的結構進行分析和推理。在此基礎上，通過對數據的分析，總結了染色體結構變異的含義。其次，根據細胞增殖過程中的染色體分布情況，對染色體異常分布及其結果進行分析，進而確定染色體數量變異的定義和分類。再次，利用模型構建的方法，構造一種新的染色體群。最后，利用數據分析，建立了多倍、單倍數的概念。通過這種方法，使學生在科學探索中運用分析、判斷和推理;以模型為基礎，構建與遺傳有關的概念，并以此為基礎，探討

其變異的含義，從而逐漸建立起“演化和適應”的生活

理念。

二、教學目標

在課程內容、學業要求和學業質量要求的基礎上，根據學生的核心素質要求，制訂了以下的教學目標：

1.探討染色體在增殖時可能出現的改變。明確染色體結構變異的定義和分類，并對其在細胞增殖中的分布進行研究。闡述染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等的概念。對染色體變異的重要性進行討論，并確立生物演化和適應的概念。

2.通過對細胞增殖過程中染色體結構與數量的不正常改變進行分析，運用分析、推理、歸納等方法，得出染色體變異等相關概念，培養學生的科學思考能力。

3.通過觀察、數據分析、模型構建等方法，探討染色體異常變異的成因和種類，以促進學生的科學探究。

4.利用遺傳變異的概念，說明遺傳變異技術在生產中的應用，以增強解決生產問題的能力，并建立起社會責任。

三、教學措施

（一）創設情境引入概念，滲透生命觀念

根據布魯納的觀點。學生不僅是被動接受知識的主體，而且是主動的信息處理主體，在知識體驗與認知沖突的背景下，學生接受知識的過程應當是通過分析、檢驗、批判現實環境中的信息而引起的概念轉換和結構重構。這種學習是一個新的、舊的體驗交互的過程，它包括對已有的體驗的處理與重構，以及對信息的意義的構建。教師通過對比新概念與舊概念之間的差異與關聯，提煉出生物學的基本思想，并使其初步滲透。通過學習減數分裂與重組，學生對同源染色體及相互交換等概念有了一定的認識。教師出示圖片1，詢問A和B是否都有遺傳重組，如果不是，那是什么基因突變？教師以“交換”“易位”為例，引導學生在對比與探討中突破了原來的認知框架。教師用多媒體展示缺失、重復、易位和倒位四種不同基因結構的特征，并結合具體的例子分析基因變化對基因的影響。

（二）巧設探究性活動，形成創新性生命理念

創設新的生物學概念的有效途徑可以是分析、判斷、推理、歸納的生物現象;學生通過調查、模擬模型的構建和探索，通過對比和抽象化來建構概念，形成生命觀念。其中探究式學習是新課程標準提倡的一種思想，它是一種使學生了解生活、探究生活規律的有效方法。

1.建構核心概念：染色體組

染色體組的概念比較抽象。學生很難領會它的精髓。教師可以利用已學到的減數分裂知識，通過對兩性體細胞的染色體組合，指導學生積極探索，并參與到概念的構建中。教師演示了雄性果蠅的體細胞染色體圖譜，并指導學生進行下面的調查。

研究一：畫出雄性果蠅的精子染色體，并考慮下列問題：（1）雄性果蠅的精子有多少個染色體？（2）染色體的形態結構和功能特征如何？（3）染色體間的聯系是怎樣的？本實驗首先介紹了一種具有不同形態、不同功能的染色體。

研究二：如果沒有分離出Ⅳ號染色體，則畫出雌性蒼蠅發育不正常的卵細胞的染色體結構。探討如果卵細胞缺少一條染色體，會不會承載著所有的基因信息？怎么會這樣？透過練習二，讓學生總結出二號染色體的特征：一條染色體包含了所有的基因資訊，這些資訊都是影響成長的因素。對染色體群的概念進行了歸納，并將活動1和活動2的染色體群特征相結合。

研究三：通過對細胞染色體的簡單分析（圖3）、基因型（圖4）、細胞分裂圖（圖5），指導學生判斷細胞的染色體組數量，以及對染色體組的判定。

2.明確概念的內涵和外延，促進概念的遷移

教師介紹了無子西瓜、雄蜂的形成，并將其與體細胞的染色體構成相聯系，將其分為單倍體、二倍體和多倍體。當學生清楚了這三種基因的不同之后，再接著問：在圖6中，有多少種染色體？這是多少倍的生物？這時，學生對三倍體細胞和三倍細胞的看法有了不同。教師接著說，如果這個生物是從配子中直接生長出來的，那么這個細胞就會發展成一個多倍的個體。如果一個生命體是通過一個受精卵來孕育的，那么這個細胞就會變成三倍體。學生在教師的指導下，結合具體、鮮活、生動的例子，加深對微生物多樣性之間的差異的認識。

（三）巧妙使用概念圖，構建知識體系，做到系統化

概念圖是把一個話題中的各個層次的概念或命題通過“節點”“鏈接”“相關的文本標記”進行聯系，從而在網絡上以圖形的方式表現出對某個話題的概念或命題的認識。“染色體變異”一節涉及眾多、相互關聯的學科，以核心概念為中心，構建思維導圖和甘特圖的方式，加深概念內涵與外延的認識，從感性認識上升到理性認識。

（四）歸納與總結，深化概念，升華生命觀念

生命觀是由身體經驗所形成的一種認識，是通過對生命現象及其聯系、特征的解釋、了解生物學中的重要概念后所形成的一種能力和性格，它可以從生物學角度解釋生命現象、探索生命活動、解決生物學問題。深化概念是指通過對概念的結構和層次關系的梳理，使其更廣泛地運用于各種概念，從而對生物學的現實問題進行闡釋與解答，從而使其最終形成對生命的認識。通過對生物學問題的親身體驗，通過對生物學問題的感知和經驗，構建了“染色體組”的核心概念，并對其結構和功能進行了初步的探討。通過對染色體變異的概念圖表的繪制，對各個層次的概念進行了梳理，從而進一步提高了結構和功能的觀點。但是，這種生活理念的思想與表達卻是膚淺的。只有把觀念應用到實際的生產實踐中，才能使觀念更深入、更完整、更豐富。在育種生產中，運用了單倍體、多倍體的概念，以解決生產中的實際問題。只有這樣，才能建立起理性的生活理念。

四、結語

生物學概念教學使學生認識生命的現象，探究生命的規律，達到認識生命、理解生命、尊重生命的目的。對生物學概念的認識與建構，是培養學生生命意識的基礎，是構建生物學核心知識系統，解決生物學問題的關鍵。

參考文獻：

[1]楊桂華.例談高中生物學學科關鍵能力的培養：以“染色體變異”為例[J].高中生物學，2020，36（6）：2.

[2]黃悅.多媒體環境下一堂基于科學思維與科學探究的復習課：以“染色體變異”為例[J].數碼世界，2020：127.

[3]李玉娜，劉曉菊.參與式課堂：“染色體變異”第1課時教學設計[J].中學生物學，2019，35（3）：12-14.

[4]高澤群，楊華.運用知識分層策略進行高中生物教學：以“染色體變異”一節為例[J].中學生物學，2019（1）：7-8.