基于實踐的高中生物學復習課

宋光麗

(江蘇省南京市第十三中學 南京 210008)

通常的復習課教學往往以講授為主，內(nèi)容枯燥，信息量大。如果能基于實踐引導學生聯(lián)系生活經(jīng)驗、了解生物學科發(fā)展、關(guān)注社會熱點問題，為學生主動參與學習創(chuàng)設(shè)情境、提供機會，讓學生動手動腦并重，不僅可以提高學生的學習熱情，提升學生的課堂參與度，還可以串聯(lián)復習內(nèi)容，化解學習難點，達成學習目標。

1 開展課堂實踐活動

復習課的教學通常圍繞著某一概念展開，著重解決概念中的重難點，常常采用聯(lián)想、總結(jié)、比較等方法，但這樣的教學過程缺乏新意、平鋪直敘。以課堂實踐活動串聯(lián)一節(jié)課的復習內(nèi)容，會使整節(jié)課聯(lián)系更加緊密，富有邏輯性。根據(jù)生物學科特點，可以采用的課堂實踐活動類型有模擬操作、模型建構(gòu)和生物學實驗。

1.1 模擬操作 生物學中很多概念都來自于生物學現(xiàn)象、生理過程或者生物技術(shù)，如細胞分裂、DNA復制、基因的表達、基因工程等，這些過程往往微觀、復雜，如果僅靠文字和圖，學生不易理解。模擬操作可以讓學生親歷這些過程，更好地理解操作過程和相關(guān)變化。

例如，在基因工程這一概念的復習中，基因工程的基本步驟和其中需要用到的三種工具是復習重難點。由于基因工程屬于分子水平的操作，學生需要一定的空間想象去理解和內(nèi)化教材中的文字和圖，對學生的要求較高。另外，教師講解時主要用語言描述引導學生思考和想象，效果并不理想。如果教師能夠設(shè)計相關(guān)的模擬活動，學生動手操作親歷基因工程的基本步驟，可以讓學生利用形象思維促進抽象思維，并能在活動過程中一并解決操作原理和操作注意事項等問題，達到事半功倍的效果。

具體活動過程包括： ①模擬限制酶和DNA連接酶： 紙上印有堿基對序列代表DNA分子(其中包含限制酶識別序列)，用剪刀模擬限制酶對DNA進行切割，用訂書機、膠水或透明膠等模擬DNA連接酶對DNA片段進行連接，幫助學生復習限制酶和DNA連接酶作用于磷酸二酯鍵，學會識別黏性末端，理解不同的限制酶可以切出相同的黏性末端，只有黏性末端相同的DNA片段才能相互連接。②模擬構(gòu)建基因表達載體： 紙上印有堿基對序列代表含有目的基因的DNA分子和質(zhì)粒(含有多個限制酶識別序列)，引導學生選擇合適的限制酶去構(gòu)建重組質(zhì)粒(如不能破壞目的基因、用相同的限制酶切下目的基因和切開質(zhì)粒等)。操作結(jié)果讓學生認識到重組DNA的種類很多，重組質(zhì)粒只是其中一種，質(zhì)粒需要含有標記基因以便于之后的篩選；通過不同的重組DNA引導學生比較單酶切和雙酶切，理解雙酶切可以避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化、實現(xiàn)目的基因和質(zhì)粒的定向連接。③模擬導入受體細胞： 將之前做好的重組DNA導入受體細胞，會出現(xiàn)三種情況： 導入普通質(zhì)粒、導入重組質(zhì)粒和沒有導入。④模擬篩選含目的基因的受體細胞： 將上一步的三種受體細胞放在含抗生素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，學生發(fā)現(xiàn)含有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒的受體細胞都能存活，接著引導學生分析雙標記基因的基因工程操作流程，理解利用“插入滅活法”可以直接篩選出含目的基因的受體細胞。

1.2 模型建構(gòu) 生物學的學習首先建立在生命結(jié)構(gòu)的認知上，生命結(jié)構(gòu)從微觀到宏觀都是真實的存在，如細胞結(jié)構(gòu)、人體系統(tǒng)、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等。學生首先要對真實存在的生命結(jié)構(gòu)有感性認識，了解其真實面貌，才能對其中的生命現(xiàn)象和生命活動進行觀察和深入理解。因此模型建構(gòu)是一種很重要也很有效的學習方法，以建構(gòu)過程為教學主線，不僅降低了學習難度，也促進了學生自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

生態(tài)系統(tǒng)是重要的生物學概念，是宏觀水平的生命層次，雖然我們身處于生態(tài)系統(tǒng)中，但卻難以窺探其全貌。因此復習中，可以先構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)物理模型，再轉(zhuǎn)變成生態(tài)系統(tǒng)的概念模型，從而依次了解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，理解生態(tài)系統(tǒng)的三大功能，并學會分析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。具體活動過程包括： ①構(gòu)建物理模型： 利用教師事先準備好的材料，學生分組制作森林生態(tài)系統(tǒng)模型并介紹制作理念，師生共同評價每組模型，總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的成分(生物成分和非生物成分)。學生分析各成分之間的關(guān)系，得出生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，即食物鏈和食物網(wǎng)。②構(gòu)建概念模型： 用不同的磁貼代表生態(tài)系統(tǒng)各成分，學生用文字和箭頭進行連接，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念模型。學生觀察物理模型中的生物種類，寫出其中涉及的具體食物鏈和食物網(wǎng)，再將其轉(zhuǎn)化成食物鏈的普遍模式。③分析并轉(zhuǎn)換概念模型： 利用食物鏈模型，引導學生分析其中的能量流動，包括能量的來源、去路及形式，并對模型進行完善，使其轉(zhuǎn)換成能量流動模型，總結(jié)出能量流動的特點(單向流動、逐級遞減)。對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型進行分析，了解其中的物質(zhì)循環(huán)，并具體研究碳循環(huán)，包括碳元素存在和循環(huán)的形式、循環(huán)的途徑和范圍等，從而構(gòu)建出碳循環(huán)模型。④回歸物理模型： 學生從物理模型出發(fā)，探討影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的相關(guān)因素、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的類型以及調(diào)節(jié)機制。

1.3 開展探究性生物學實驗 生物學實驗是生物學課程的特色，也是促進學生達成生物學學科核心素養(yǎng)的重要支撐。生物學知識往往是通過實驗獲取的，學會設(shè)計實驗、實施實驗、分析實驗結(jié)果是學生必備的生物學科素養(yǎng)，也是學生終身學習的技能之一。復習課中更應(yīng)積極開展實驗教學，幫助學生掌握必需的實驗技能，同時提升學生的實驗素養(yǎng)。

例如，觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原實驗，新授課中主要強調(diào)實驗的操作和實驗現(xiàn)象的觀察，而復習課可以通過開展實驗活動串聯(lián)實驗的原理、操作、改進和應(yīng)用，變驗證性實驗為探究性實驗。具體活動過程包括： ①重溫實驗過程，夯實基礎(chǔ)： 學生自主完成實驗，觀察實驗結(jié)果，分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗原理和實驗操作過程及注意事項，為后面的進一步探究做好準備。②改變實驗條件，拓展知識： 改變實驗材料、試劑和步驟，學生分小組進行實驗，通過對實驗結(jié)果的比較，加深對實驗的理解，豐富相關(guān)實驗知識。例如，增加洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮、黑藻葉片、菠菜葉片、洋蔥根尖等實驗材料，明確實驗材料選擇應(yīng)根據(jù)實驗原理，看似不能選擇的材料，改變其他操作也是可以觀察到實驗現(xiàn)象的。除蔗糖溶液外，增加葡萄糖溶液、KNO3溶液等，發(fā)現(xiàn)質(zhì)壁分離后會有自動復原現(xiàn)象。③重置實驗目的，引發(fā)探究： 實驗的目的不僅僅在于研究生理現(xiàn)象，還可以用實驗解決具體問題。利用實驗原理引導學生分析該實驗的具體應(yīng)用，引起學生的好奇心，自主完成實驗設(shè)計，進行實驗探究。例如，判斷成熟植物細胞的死活，測定細胞液濃度范圍，比較未知濃度溶液的濃度大小，鑒別不同種類的溶液等。

2 聯(lián)系生產(chǎn)生活實踐

生物學中很多內(nèi)容都來自于現(xiàn)實的生產(chǎn)生活，同時，研究成果最終也要用于生產(chǎn)生活。利用現(xiàn)實的情境引入并貫穿整個教學過程，可以讓學生進入到研究問題、解決問題的真實情境中，既能為學生的探究提供基礎(chǔ)和對象，也能激發(fā)學生的學習興趣，學以致用。

光合作用是一個重要的生理過程，和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)緊密相關(guān)。研究光合作用的機制就是為了解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體問題。因此，復習課中可以利用實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)象為主線，引導學生分析問題，找出原因，從而解決問題。在這一過程中，學生不僅能積極參與學習之中，還能實現(xiàn)“應(yīng)用—理論—再應(yīng)用”的知識轉(zhuǎn)化。

具體活動過程包括： ①創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實情境，引入課題： 利用圖片、視頻等資料展示真實的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，使學生轉(zhuǎn)換角色，進入到真實的情境中，教師提出問題，引入課題。②利用實際問題，引起思考： 利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的常見問題串聯(lián)復習內(nèi)容，激發(fā)學生的思考和分析。例如，“可以改善哪些環(huán)境因素，實現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量的提高？”引導學生分析光合作用過程找出環(huán)境影響因素；“生產(chǎn)過程中如何監(jiān)測植物的生長情況？”引導學生找出可以表示光合速率的指標；“大棚種植時，溫度和通氣如何控制，需要補充光照嗎？”引導學生分析相關(guān)曲線找出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最適條件。③解決具體事件，進行評價： 給學生提供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生的具體事件，設(shè)置相應(yīng)練習，學生應(yīng)用已學過的知識來解決問題，從而對學生的學習情況進行評價和反饋。

3 關(guān)注學科發(fā)展事件

生物學科是在不斷發(fā)展的，尤其是20世紀下半葉以來發(fā)展非常迅速，取得了無數(shù)新成果，其中有些成了社會大眾關(guān)注的熱點問題。在這樣的背景之下，生物學教學也要與時俱進，一方面學習已有的成熟的知識，一方面接納新的發(fā)展中的知識。復習課強調(diào)對學生的綜合能力培養(yǎng)，以學科發(fā)展事件為中心，對其中涉及的知識進行專題復習，更能引起學生的關(guān)注，并能培養(yǎng)學生的探究精神和社會責任。

例如，在免疫調(diào)節(jié)這一專題復習中，就可以利用2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得獎事件作為導入和主線，引導學生圍繞該事件來復習相關(guān)知識。

具體活動過程包括： ①介紹得獎原因，引入課題： 播放諾貝爾獲獎相關(guān)視頻，視頻用漫畫的形式形象地、通俗地介紹了科學家的研究成果，引入免疫調(diào)節(jié)的課題，不僅激發(fā)了學生的好奇心，也讓學生重溫了免疫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識。②圍繞研究成果，全面思考： 教師設(shè)置一系列問題引導學生主動思考并探究，如：“T細胞屬于免疫系統(tǒng)的哪個層次？T細胞起源和發(fā)生場所？T細胞參與了人體免疫的第幾道防線，有什么特點？T細胞主要參與了哪種特異性免疫，過程如何？T細胞是如何發(fā)揮清除癌細胞的功能的？抗體屬于免疫系統(tǒng)的什么層次？抗體是如何產(chǎn)生的，屬于哪種免疫過程？”通過這樣一系列圍繞主題的問題探討，學生主動構(gòu)建了免疫調(diào)節(jié)的知識網(wǎng)絡(luò)。③深入研究主題，拓展視野： 提供相關(guān)資料，引導學生對科學家的研究主題進行討論，如癌癥對人類的影響；轉(zhuǎn)換研究思路可能會產(chǎn)生新的認識；辯證地看待免疫療法；基礎(chǔ)學科研究對人類生活的巨大影響等。使學生在了解科學家的相關(guān)研究后，對科學的發(fā)展、社會熱點問題等有更清晰和正確的認識。

基于實踐的高中生物學復習課教學，可以改善教學氛圍、提高學習效率、培養(yǎng)學科素質(zhì)，是一種行之有效的教學模式。但是它對教師的要求較高，教師必須精心準備每一節(jié)課，充分利用教學資源開展課堂實踐活動，如課堂活動的設(shè)計、組織和開展，視頻、圖片等素材的收集和使用，教具的準備和制作等。同時，教師還要關(guān)注科學、技術(shù)和社會等相關(guān)信息，注意收集生活中的經(jīng)驗、學科發(fā)展事件等，以此作為教學的契機和補充內(nèi)容。