论文部分内容阅读
摘 要：多重表征的教学环境可以给学生提供多样信息，对于改善学生的学习方式有很大帮助。“学讲”教学方式是让学生把课堂上学到的知识讲出来。文章以细胞增殖教学为例，将视频、图表等多重表征应用于“学讲”课的新课导入、自主学习、合作探究、交流展示、质疑拓展等环节，以此促进学生科学思维的发展。
关键词：高中生物;表征;学讲;导入;探究;交流;拓展
中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2021）32-0094-02
基金项目：本文系江苏省徐州市教育科学“十三五”规划课题“基于多重表征的高中生物教学‘学讲’范式实践研究”（立项号：GH-13- 18-L199）系列研究成果
作者简介：杜伟（1978-），男，江苏邳州人，中教高级教师，硕士研究生，从事生物教学与研究。
一、引言
Representation（表征）也可以翻译成象征、表示法、陈述，是用一种事物来代表另一种事物，或者用一种特定的符号、图表、曲线来表示一种过程。多重表征的教学环境，特别是用动画、图片、表格、模型等多重表征来显示具体的知识点，可以给学生提供多样信息，对于改善学生的学习方式有很大帮助。“学讲”教学方式是以学生的自主学习为主，以学生的合作学习为主要形式，以学生学习目标达成作为基本要求的课堂教学模式，即让学生在课堂上能学进去知识，并把知识讲出来。
在高中生物教学中，教师可将多重表征教学理念应用于教学实践，进行“学讲”教学尝试。高一学生的思维水平还停留在形象思维阶段，对高中生物抽象的知识缺乏直观印象，因此，在教学中，教师可根据生物学科的特点，在细胞增殖一节教学中，将视频、图表、曲线等不同的表征形式高效组合起来，以符合学生认知规律的教学方式，将有丝分裂过程中染色体、DNA变化等抽象的知识内容形象化。这样可以减少学生自主学习过程中的认知困难，不断提高学生的生物学习效率。
二、基于多重表征的高中生物“学讲”教学思路
1.新课导入
教师可通过多媒体播放植物由一颗幼苗长成苍天大树的生长视频，并提出问题：请同学们列举植物生长的条件。有的学生列举出了需要水或营养等条件。有的学生想到了细胞结构，推测植物生长的原因是细胞体积的增大或数目的增加。教师继续提问：植物生长的原因究竟是什么呢？以此导入新课。
设计意图：通过形象的植物生长视频，让学生思考植物生长的原因。
2.遗传物质准备
幼苗是如何长成苍天大树的呢？教师运用形象的实物表征，展示了一块巧克力，让学生将其分成若干个小正方形，然后将这个过程与细胞分裂进行比较。据此，学生认识到，尽管巧克力的数量增加了，但這些小块巧克力显然比整块巧克力小。如果将其比作一个细胞，简单地一分为二，它的遗传物质将越分越少。由此，教师引导学生总结出细胞分裂时必须进行一定的遗传物质准备，尤其是DNA的复制。
3.细胞周期
细胞周期的概念比较复杂，相对抽象，学生不容易掌握。在教学中，教师可用扇形图、直线图、坐标图、柱形图等表征表示细胞周期，让学生以小组为单位合作探究，用图中字母表示细胞周期。
4.有丝分裂
学生在日常生活中不能直接体验植物的细胞结构，因此在微观层面上，没有任何细胞分裂过程的经验。对此，教师需要一种更具体的手段演示有丝分裂过程，如借助动画、图片表征，让学生观看细胞分裂过程的动画，根据图片，完成各个时期特点的填空，在大脑中构建、组合、表示当前学习的知识，并将其组成有机整体，形成完整的知识体系。
5.染色体和DNA数目变化规律（以二倍体生物为例）
在有丝分裂过程中，DNA数（2n）、染色体数（2n）、染色单体数的变化，对大多数学生来说是完全陌生的，这些知识与学生的日常生活相去甚远。因此，教师可在学生掌握各个时期特征的基础上出示下表，提出有挑战性的问题，引导学生合作探究，让学生动起来。
教师还可引导学生在坐标图上画出有丝分裂过程中染色体、DNA的数量变化曲线，然后总结：有丝分裂后期——染色体数目加倍（着丝点断裂）;有丝分裂中期——染色体着丝点排列在赤道板上;有丝分裂末期——子细胞中染色体数目相同。另外，学生还可通过坐标图总结本节课获得的主要知识——细胞分裂过程中DNA染色体等遗传物质的变化规律。然而，有的学生过于依赖这些图片表征，忽略各个时期染色体、染色单体、DNA的关系。 因此，教师可通过大屏幕展示下图，通过图片表征带领学生总结染色体、染色单体、DNA三者之间的关系。
即当有染色单体存在时，染色体数染色单体数核DNA分子数=122;当无染色单体存在时，染色体数核DNA分子数=11。
三、基于多重表征的高中生物“学讲”教学反思
1.创新教学观念，转变师生角色
在三种常见的细胞分裂方式中，最重要的方式是有丝分裂。有丝分裂是学习减数分裂的基础。因此，在教学过程中，教师一定要讲清楚、讲透，让学生真正理解有丝分裂各个时期的特点及整个分裂过程中染色体和DNA的变化规律。传统的有丝分裂教学过程以教师的知识传授为主，学生被动地接受知识。很显然，这种教学方式不利于调动学生的主观能动性，也无法让学生真正了解知识的内涵。而教师通过动画、图片、图表等多重表征，从不同的角度进行分析，可使学生积极参与课堂教学活动，并学会交流信息，学会分享学习成果，从而体会到学习的乐趣，促进科学思维的发展以及乐于合作的团队精神的形成。
2.利用多重表征，科学设计问题
多重表征包括动画、图片、表格、模型等形式，这就要求教师做好课前准备工作，认真阅读教材，确定重难点内容，科学设计能突破重难点问题，并以动画、图片、表格、模型等形式展示给学生。在本节课的教学中，教师可通过视频导入新课，带给学生感性认识，科学设计问题并用图表展示，让学生在探究中获取知识。 3.總结内部规律，构建知识网络
有丝分裂过程中DNA和染色体的变化是本节课的重难点内容，教师可在教学中让学生用图表总结各个时期染色体和DNA的数量以及规律，并以时间为横坐标画出染色体和DNA的变化曲线。通过这些图片表征，学生能总结出染色体、染色单体、DNA三者之间的关系，构建完整的知识网络。
参考文献：
[1]李洋，黄紫筠.高中生物教科书插图的表征及特征分析——以2019年版人教版高中生物教材《必修1·分子与细胞》为例[J].中学生物学，2020（08）.
[2]赵长城.走进高中生物“学讲模式”的课堂[J].中学生数理化，2014（04）.
Exploration of the Teaching of Biology "Learning and Speaking" in Senior Middle School Based on Multiple Characterization
Du Wei
（Teaching Research Office of Pizhou Education Bureau， Jiangsu Province， Pizhou 221300， China）
Abstract： The teaching environment of multiple characterization can provide students with a variety of information， which is very helpful to improve students' learning methods. The teaching method of "learning and speaking" is to let students speak out the knowledge learned in the classroom. Taking cell proliferation teaching as an example， this paper applies multiple characterization such as videos and charts to the introduction of new courses， autonomous learning， cooperative exploration， communication and display， questioning and expansion of "learning and speaking" course， so as to promote the development of students' scientific thinking.
Key words： senior middle school biology; characterization; learning and speaking; lead-in; explore; communication; expand
关键词：高中生物;表征;学讲;导入;探究;交流;拓展
中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2021）32-0094-02
基金项目：本文系江苏省徐州市教育科学“十三五”规划课题“基于多重表征的高中生物教学‘学讲’范式实践研究”（立项号：GH-13- 18-L199）系列研究成果
作者简介：杜伟（1978-），男，江苏邳州人，中教高级教师，硕士研究生，从事生物教学与研究。
一、引言
Representation（表征）也可以翻译成象征、表示法、陈述，是用一种事物来代表另一种事物，或者用一种特定的符号、图表、曲线来表示一种过程。多重表征的教学环境，特别是用动画、图片、表格、模型等多重表征来显示具体的知识点，可以给学生提供多样信息，对于改善学生的学习方式有很大帮助。“学讲”教学方式是以学生的自主学习为主，以学生的合作学习为主要形式，以学生学习目标达成作为基本要求的课堂教学模式，即让学生在课堂上能学进去知识，并把知识讲出来。
在高中生物教学中，教师可将多重表征教学理念应用于教学实践，进行“学讲”教学尝试。高一学生的思维水平还停留在形象思维阶段，对高中生物抽象的知识缺乏直观印象，因此，在教学中，教师可根据生物学科的特点，在细胞增殖一节教学中，将视频、图表、曲线等不同的表征形式高效组合起来，以符合学生认知规律的教学方式，将有丝分裂过程中染色体、DNA变化等抽象的知识内容形象化。这样可以减少学生自主学习过程中的认知困难，不断提高学生的生物学习效率。
二、基于多重表征的高中生物“学讲”教学思路
1.新课导入
教师可通过多媒体播放植物由一颗幼苗长成苍天大树的生长视频，并提出问题：请同学们列举植物生长的条件。有的学生列举出了需要水或营养等条件。有的学生想到了细胞结构，推测植物生长的原因是细胞体积的增大或数目的增加。教师继续提问：植物生长的原因究竟是什么呢？以此导入新课。
设计意图：通过形象的植物生长视频，让学生思考植物生长的原因。
2.遗传物质准备
幼苗是如何长成苍天大树的呢？教师运用形象的实物表征，展示了一块巧克力，让学生将其分成若干个小正方形，然后将这个过程与细胞分裂进行比较。据此，学生认识到，尽管巧克力的数量增加了，但這些小块巧克力显然比整块巧克力小。如果将其比作一个细胞，简单地一分为二，它的遗传物质将越分越少。由此，教师引导学生总结出细胞分裂时必须进行一定的遗传物质准备，尤其是DNA的复制。
3.细胞周期
细胞周期的概念比较复杂，相对抽象，学生不容易掌握。在教学中，教师可用扇形图、直线图、坐标图、柱形图等表征表示细胞周期，让学生以小组为单位合作探究，用图中字母表示细胞周期。
4.有丝分裂
学生在日常生活中不能直接体验植物的细胞结构，因此在微观层面上，没有任何细胞分裂过程的经验。对此，教师需要一种更具体的手段演示有丝分裂过程，如借助动画、图片表征，让学生观看细胞分裂过程的动画，根据图片，完成各个时期特点的填空，在大脑中构建、组合、表示当前学习的知识，并将其组成有机整体，形成完整的知识体系。
5.染色体和DNA数目变化规律（以二倍体生物为例）
在有丝分裂过程中，DNA数（2n）、染色体数（2n）、染色单体数的变化，对大多数学生来说是完全陌生的，这些知识与学生的日常生活相去甚远。因此，教师可在学生掌握各个时期特征的基础上出示下表，提出有挑战性的问题，引导学生合作探究，让学生动起来。
教师还可引导学生在坐标图上画出有丝分裂过程中染色体、DNA的数量变化曲线，然后总结：有丝分裂后期——染色体数目加倍（着丝点断裂）;有丝分裂中期——染色体着丝点排列在赤道板上;有丝分裂末期——子细胞中染色体数目相同。另外，学生还可通过坐标图总结本节课获得的主要知识——细胞分裂过程中DNA染色体等遗传物质的变化规律。然而，有的学生过于依赖这些图片表征，忽略各个时期染色体、染色单体、DNA的关系。 因此，教师可通过大屏幕展示下图，通过图片表征带领学生总结染色体、染色单体、DNA三者之间的关系。
即当有染色单体存在时，染色体数染色单体数核DNA分子数=122;当无染色单体存在时，染色体数核DNA分子数=11。
三、基于多重表征的高中生物“学讲”教学反思
1.创新教学观念，转变师生角色
在三种常见的细胞分裂方式中，最重要的方式是有丝分裂。有丝分裂是学习减数分裂的基础。因此，在教学过程中，教师一定要讲清楚、讲透，让学生真正理解有丝分裂各个时期的特点及整个分裂过程中染色体和DNA的变化规律。传统的有丝分裂教学过程以教师的知识传授为主，学生被动地接受知识。很显然，这种教学方式不利于调动学生的主观能动性，也无法让学生真正了解知识的内涵。而教师通过动画、图片、图表等多重表征，从不同的角度进行分析，可使学生积极参与课堂教学活动，并学会交流信息，学会分享学习成果，从而体会到学习的乐趣，促进科学思维的发展以及乐于合作的团队精神的形成。
2.利用多重表征，科学设计问题
多重表征包括动画、图片、表格、模型等形式，这就要求教师做好课前准备工作，认真阅读教材，确定重难点内容，科学设计能突破重难点问题，并以动画、图片、表格、模型等形式展示给学生。在本节课的教学中，教师可通过视频导入新课，带给学生感性认识，科学设计问题并用图表展示，让学生在探究中获取知识。 3.總结内部规律，构建知识网络
有丝分裂过程中DNA和染色体的变化是本节课的重难点内容，教师可在教学中让学生用图表总结各个时期染色体和DNA的数量以及规律，并以时间为横坐标画出染色体和DNA的变化曲线。通过这些图片表征，学生能总结出染色体、染色单体、DNA三者之间的关系，构建完整的知识网络。
参考文献：
[1]李洋，黄紫筠.高中生物教科书插图的表征及特征分析——以2019年版人教版高中生物教材《必修1·分子与细胞》为例[J].中学生物学，2020（08）.
[2]赵长城.走进高中生物“学讲模式”的课堂[J].中学生数理化，2014（04）.
Exploration of the Teaching of Biology "Learning and Speaking" in Senior Middle School Based on Multiple Characterization
Du Wei
（Teaching Research Office of Pizhou Education Bureau， Jiangsu Province， Pizhou 221300， China）
Abstract： The teaching environment of multiple characterization can provide students with a variety of information， which is very helpful to improve students' learning methods. The teaching method of "learning and speaking" is to let students speak out the knowledge learned in the classroom. Taking cell proliferation teaching as an example， this paper applies multiple characterization such as videos and charts to the introduction of new courses， autonomous learning， cooperative exploration， communication and display， questioning and expansion of "learning and speaking" course， so as to promote the development of students' scientific thinking.
Key words： senior middle school biology; characterization; learning and speaking; lead-in; explore; communication; expand