以建構(gòu)概念模型為教學(xué)主線優(yōu)化課堂教學(xué)

王曉紅

摘要：在“變異”（復(fù)習(xí)課）的教學(xué)過程中，以構(gòu)建概念模型為教學(xué)主線，把變異的相關(guān)概念結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)化，使教學(xué)過程清晰化、完整化，在建模過程中提升學(xué)生的分析、比較、歸納等科學(xué)思維能力。

關(guān)鍵詞：概念模型 教學(xué)主線 變異復(fù)習(xí)課

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

模型建構(gòu)是現(xiàn)代科學(xué)方法的核心內(nèi)容之一。在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確指出通過模型和建模的方法幫助學(xué)生提升科學(xué)思維能力。概念模型的建構(gòu)是生物復(fù)習(xí)課的有效教學(xué)手段之一。概念模型是指以文字表述來抽象概括出事物的本質(zhì)特征，可以顯示概念間的意義聯(lián)系、展示概念間層次結(jié)構(gòu)，使分散的生物學(xué)概念系統(tǒng)化。常見的概念模型一般采用集合（圖1）和知識樹的形式（圖2）。

對上?？萍汲霭嫔绯霭娴母咧猩锝滩牡谌齼灾小白儺悺狈謨烧n時完成復(fù)習(xí)，本節(jié)課為第一課時，主要內(nèi)容是變異，為下節(jié)育種作知識儲備。本節(jié)課中知識點(diǎn)多且分散，教學(xué)內(nèi)容抽象，教師以構(gòu)建知識樹形式的概念模型為教學(xué)主線，貫穿統(tǒng)籌和引領(lǐng)課堂教學(xué)活動的有序開展，能比較好地解決上述問題，同時能更好地解決重點(diǎn)知識的落實(shí)和難點(diǎn)內(nèi)容的突破。

1根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)確定以建構(gòu)概念模型的教學(xué)主線

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：①從生活實(shí)例中分辨生物變異的原因，知道基因突變、基因重組、染色體結(jié)構(gòu)變異的概念。②能從分子水平和細(xì)胞水平等角度，辨析基因突變、基因重組、染色體變異的概念;初步建立生命世界永恒變化與發(fā)展的觀點(diǎn)。③通過概念模型的建構(gòu)，提升分析、比較和歸納能力。

通過之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生己知道生物存在遺傳和變異現(xiàn)象，掌握了遺傳規(guī)律，知道變異的類型，能對幾種變異的概念進(jìn)行描述，具備了通過預(yù)設(shè)的情境或信息區(qū)分各種變異的類型的能力。但是，關(guān)于基因突變、基因重組和染色體變異在染色體、DNA分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的不同表現(xiàn)，學(xué)生不能真正理解或區(qū)分，也為后續(xù)育種的學(xué)習(xí)帶來了困難。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)中把教學(xué)重點(diǎn)定于理解基因突變、基因重組、染色體變異的概念以及對變異類型的辨析。教學(xué)難點(diǎn)定于基因突變和基因重組的區(qū)別;基因突變和染色體變異的區(qū)別。由于教學(xué)內(nèi)容抽象難懂易混淆，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，確定以概念模型為教學(xué)主線，開展教學(xué)。

2教師預(yù)設(shè)概念模型

教師預(yù)設(shè)的概念模型如圖3所示。

3以構(gòu)建概念模型，理順教學(xué)主線，開展課堂教學(xué)。

根據(jù)預(yù)設(shè)的模型，課堂教學(xué)分四個環(huán)節(jié)開展：①從事物表象區(qū)分變異類型;②從分子水平和細(xì)胞水平明確基因突變、基因重組、染色體變異的概念;③從染色體上辨析基因突變與基因重組、基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異;④變異在育種中的應(yīng)用（下節(jié)課鋪墊）。課堂教學(xué)按上述主線開展，分步構(gòu)建變異概念模型，完成課堂教學(xué)。

3.1第一環(huán)節(jié)：利用表象，初步區(qū)分現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例中變異產(chǎn)生的原因

教師展示圖片，列舉由于變異而發(fā)生生物性狀改變的生活實(shí)例：“帶字的蘋果”——不可遺傳變異;“常見草莓和白草莓”——基因突變;“一窩小狗”——基因重組;“21三體綜合征、貓叫綜合征、三倍體西瓜”——染色體變異。色彩豐富的圖片以及平時生活中不太多見的病例激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生樂于探究的驅(qū)動力。教師在考查學(xué)生是否能初步分清基因突變、基因重組、染色體變異的區(qū)別外，更注意集中學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生構(gòu)建概念模型的第一部分如圖4所示。

3.2第二環(huán)節(jié)：從分子水平和細(xì)胞水平上，明確基因突變、基因重組、染色體變異的概念

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：

①光學(xué)顯微鏡下能觀察到哪一類可遺傳變異？

②下列變異哪些是基因突變引起的？哪些是基因重組引起的？

③基因突變和基因重組有沒有引起基因數(shù)目的改變？

④21三體綜合征產(chǎn)生的原因是什么？

⑤培養(yǎng)無子西瓜的原理什么？

教師通過這五個問題，展開教學(xué)內(nèi)容的過渡和銜接，使學(xué)生較完整地復(fù)習(xí)三種變異的內(nèi)涵和外延。

同時，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，教師設(shè)計(jì)了以下“任務(wù)”：

①辨析染色體結(jié)構(gòu)變異的四種情況。

②探究多倍體產(chǎn)生的原因，整理多倍體產(chǎn)生的原因。

③探究染色體組數(shù)的判斷，找到染色體組數(shù)判斷的兩種方法。

安排這些任務(wù)的目的在于使學(xué)生及時對概念部分復(fù)習(xí)的評價和進(jìn)一步內(nèi)化，引導(dǎo)學(xué)生對新知的探究，在體驗(yàn)任務(wù)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、知識遷移能力、解決問題的能力，培養(yǎng)合作精神，同時提高學(xué)生的專注度。在每個任務(wù)之后，教師都設(shè)置了相應(yīng)的練習(xí)，使學(xué)生及時鞏固知識，對知識的理解達(dá)到更深層次。學(xué)生在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上調(diào)整第一部分的概念模型，同時構(gòu)建概念模型的第二部分（圖5）。

3.3第三環(huán)節(jié)：學(xué)生自制模型，幫助理解基因突變與基因重組、基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異的區(qū)別

學(xué)生自制模型，直觀地把變異中的基因突變、基因重組、染色體結(jié)構(gòu)變異的區(qū)別展現(xiàn)出來。學(xué)生在集體參與搭建教學(xué)模型，并互相交流和改進(jìn)，做到真正的理解和掌握基因突變、基因重組、染色體變異的本質(zhì)和區(qū)別。學(xué)生完成概念模型第三部分（圖6）。

3.4第四環(huán)節(jié)：變異知識的運(yùn)用，鋪墊下節(jié)課育種的內(nèi)容

教師展示青霉菌的選育過程、太空育種、雜交水稻、中國荷斯坦牛的培育等實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生分析變異的原因，評價本課時的教學(xué)實(shí)效，鋪墊下課時育種內(nèi)容的教學(xué)。學(xué)生完成概念模型的第四部分（圖7）。

4教學(xué)反思

本節(jié)課通過構(gòu)建變異概念模型，厘清教學(xué)主線，圍繞主線鋪設(shè)了豐富的素材一步步深入，打開了學(xué)生的視角。學(xué)生自制模型，將抽象概念直觀化;小組同學(xué)的合作交流可加深學(xué)生對知識點(diǎn)內(nèi)涵與外延的了解。生生、師生的自評和互評完善概念模型的構(gòu)建，同時對本課時進(jìn)行小結(jié)。教學(xué)結(jié)構(gòu)緊湊有序，教學(xué)思路清晰可見，教學(xué)效果實(shí)效可行。