基于概念建構(gòu)的生物實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)

袁冬煜

摘 要：體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要方式，生物教學(xué)涉及抽象概念較多，教師可以通過生物實(shí)驗(yàn)的方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解和認(rèn)知。文章從生物概念建構(gòu)的角度出發(fā)，通過具體例題闡述生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生物教學(xué)：核心素養(yǎng);概念建構(gòu);實(shí)驗(yàn)探究

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2019）10-0063-01

生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是基于觀察和實(shí)驗(yàn)建立起來(lái)的基礎(chǔ)學(xué)科。但就高中階段的生物課程而言，教師迫于教學(xué)進(jìn)度和“應(yīng)試教育”的壓力，無(wú)法將更多的時(shí)間投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只能以講解為主，致使學(xué)生喪失了很多實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)。這種狀況使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中一味注重記憶，卻又頻頻忘記，抽象的知識(shí)未能建立起與生活實(shí)際的真正聯(lián)系。因此，高中生物教學(xué)必須運(yùn)用合理化的實(shí)驗(yàn)方式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，優(yōu)化教學(xué)模式。

一、注重概念建構(gòu)，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著新課程改革的深入，教師需要在生物教學(xué)中營(yíng)造良好的教學(xué)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生深入理解生物概念如基因、細(xì)胞、遺傳、激素、進(jìn)化等。如果教師僅應(yīng)用教材開展教學(xué)，學(xué)生就不易理解，無(wú)法明確這些概念的價(jià)值和意義。而通過生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，就可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解程度。教師要通過開展有效的演示性與探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以學(xué)生為主體，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行觀摩、動(dòng)手操作，對(duì)于其中的生物知識(shí)進(jìn)行深刻理解、掌握、思考，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維。具體可實(shí)施以下步驟。第一，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的精心準(zhǔn)備，如準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)需要的各種器械、材料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)流程的制定。第二，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)問題的提出與科學(xué)探究。如以細(xì)胞為例，教師可以引導(dǎo)學(xué)生解決的問題有：細(xì)胞的分類和一般特性。第三，教師帶領(lǐng)學(xué)生開展有效實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。還以細(xì)胞為例，可以表格的形式進(jìn)行細(xì)胞分類，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的有效記錄，為今后的知識(shí)探究打好基礎(chǔ)。

二、利用選擇題開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

科學(xué)探究是概念建構(gòu)最直接的方式，在生物教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)概念教學(xué)是對(duì)課程改革的呼應(yīng)，是一種理性的回歸，注重概念建構(gòu)是改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的重要手段。因此，教師引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中，可以開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生面對(duì)真實(shí)的問題情境進(jìn)行分析并嘗試解決。這樣的學(xué)習(xí)方式通常持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，更具挑戰(zhàn)性和探究性，幫助學(xué)生從過去的以學(xué)備用走向以用促學(xué)。下面通過一道選擇題的實(shí)踐操作來(lái)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程和方法。

其一，情境還原。在性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)中，教師準(zhǔn)備了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置（篇幅所限，圖略），模擬盒子甲1、甲2、乙1、乙2，模擬棋子上標(biāo)記的A、a代表基因。實(shí)驗(yàn)時(shí)需分別從甲、乙盒子中各隨機(jī)取一枚棋子，并記錄字母。此操作模擬了（ ）：①等位基因的分離。②同源染色體的聯(lián)會(huì)。③雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合。④非等位基因的自由組合。A.①③ B.①④ C.②③ D.②④。

其二，解析。本實(shí)驗(yàn)考查性狀分離比模擬實(shí)驗(yàn)的有關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力。參考答案選A。

其三，實(shí)施過程。（1）問題驅(qū)動(dòng)：若要模擬①④，實(shí)驗(yàn)該怎么設(shè)計(jì)？問題探討：以問題為引領(lǐng)，與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，引發(fā)學(xué)生之間的思維碰撞，讓學(xué)生能夠在對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成理性理解的基礎(chǔ)上，有自主觀點(diǎn)生成。（2）請(qǐng)聯(lián)系孟德爾遺傳定律的發(fā)現(xiàn)過程回答以下問題：①甲1、甲2代表什么？為什么要分兩個(gè)盒子？②為何每次統(tǒng)計(jì)完數(shù)據(jù)，要將棋子放回原盒？③實(shí)驗(yàn)時(shí)需分別從甲1、乙1中各隨機(jī)取一枚棋子，模擬的是等位基因的分離，那么從甲1、甲2中各隨機(jī)取一枚棋子，并記錄字母組合，模擬的是什么？④該實(shí)驗(yàn)?zāi)軄?lái)預(yù)測(cè)F2基因型嗎？如果可以，怎么操作？（3）基因重組的概念建構(gòu)?；蛑亟M——非等位基因重新組合——非同源染色體上的非等位基因重新組合——非同源染色體自由組合導(dǎo)致其上的非等位基因重新組合——發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期。總結(jié)如下：在后期非同源染色體自由組合導(dǎo)致其上的非等位基因自由組合，從而發(fā)生基因重組。

三、利用生活實(shí)際問題開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開展有關(guān)生活實(shí)際問題的分析是一個(gè)重要教學(xué)方法。下面以遺傳方面的知識(shí)為例進(jìn)行具體說(shuō)明。生活化例題：有這樣一個(gè)家系遺傳病遺傳的圖解，其中，正常的男性與患病的女性育有一個(gè)患遺傳病的男孩與一名患遺傳病女孩。這名患有遺傳病的女孩長(zhǎng)大后與一名正常的男性進(jìn)行結(jié)合，育有遺傳性質(zhì)疾病的一個(gè)男孩與一個(gè)女孩。由此來(lái)判斷這種遺傳病類型不可能是下面哪一種遺傳病（ ）。 A.常染色體顯性遺傳病;B.常染色體隱性遺傳病; C.X 染色體隱性遺傳病;D. 細(xì)胞質(zhì)遺傳病。 對(duì)于這種具體生活中的問題，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。第一，準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器，進(jìn)行詳細(xì)性實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)施方案的制定。第二，開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具體操作。例如通過遺傳實(shí)驗(yàn)的探索，說(shuō)明此類病癥在女性中遺傳，即這是一種細(xì)胞質(zhì)遺傳病。因此，選擇D。

綜上所述，教師通過實(shí)驗(yàn)探究完成概念建構(gòu)的教學(xué)方式，為學(xué)生營(yíng)造全新的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生從做中學(xué)，以用促學(xué)。學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)完成概念建構(gòu)之后，再遇到生物核心概念就會(huì)對(duì)其拆解、組合，形成完整概念體系。

參考文獻(xiàn)：

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