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摘 要: 启发式教学法是基础教育中非常重要的一种方法,在生物课堂上,教师灵活应用这样的方法,学生的学习就可以事半功倍。基因突变对高中生物教学来说是一个重点内容,在高考中也是一个常考点。本文详细叙述了在基因突变一堂课中教师如何渗透启发式教学法,怎样以各种问题为基础,引导学生一步步思考出最终结论。
关键词: 启发式教学 基因突变 应用
一、启发式教学法概述
启发式教学的思想最早起源于我国大教育家孔子:“不愤不启,不悱不发”。意为学生如果不经过思考并有所体会,想说却说不出来时,就不去开导他;如果不是经过冥思苦想而又想不通时,就不去启发他。
现代的启发式教育思想是一种与注入式相对立的一种教育方法,也可以说是在整个教学过程中必须贯通的原则。它强调教师不能一味地“灌输”知识给学生,而是要以客观的学习规律和学习过程为基础,充分调动学生对未知知识的探究欲望,从而使学生积极地、自觉地对教学内容进行探究和学习。
在实际操作中,启发式教学不是单纯地将结论和例证倒一下顺序就能实现的。教师应该精选有代表性的例证,设计好相应的能启发学生思考、总结的问题。教学中使用的例子不在于多。精炼的、有代表性的例子整节课都可以反复使用,用以联系大标题下的不同知识点。当然讲述过程中也可以辅助以其他的例证。
在启发式教学中,根据例证设计的问题一定要具有有效性。所谓有效性,一是问题提出以后学生能明白老师这个问题是想问什么内容,希望自己从什么方面作答。换句话说,教师设计的问题应该保证班级中多数同学能够较准确地作答;问题有效性的第二个方面,教师的问题应该成为例证和结论之间的桥梁,能够让学生通过对例证和问题的思考自己总结出相关结论,还能进一步将总结出的结论用于解释其他相关现象上。
在例证和问题结束时,教师应该用精炼的语言总结出相关结论。之前的讲解过程可能有各种有趣的图片、动画或者教师讲述了新鲜的学科现象,学生的思维可能也是发散的,具有想象力的,但是在相关内容结束后,教师都必须给以总结,在大纲的要求内告诉学生,什么是必须掌握的,什么又是了解即可的;对于需要掌握的知识,不是说教师跟学生说一句“你必须记住,必须掌握住”就成。对于重点和难点知识,教师应该将知识细化,各个击破。总的来说,最好可以就同一个例子,设计不同的问题,引导学生从不同方面来思考,从而把握住细化的知识点。
二、启发式教学在基因突变教学设计中的应用
1.变异的概念和变异的类型
实例及问题:一个同学皮肤很白,但是经过一个夏天后被晒黑了,是不是变异?一母生九子,连母十个样,是不是变异?经过太空中宇宙射线照射过的青椒长得更大(太空椒)是否发生了变异?普通玉米种在肥沃的土壤中,长得粒大饱满,是否是变异?
学生回答,教师给正确答案:这些都是变异。不论是亲代与子代之间或是个体自身前后,只要是表现性发生了改变,就叫变异。
(提示学生从表现性、基因型和环境的关系回答)将普通玉米种回原来一般的土壤中,发现籽粒出现不饱满,也不够大,这是为什么?将所得的太空椒带回地球种,仍然保持太空椒的性状,这又能说明什么?最后,教师总结变异的类型:遗传物质改变了,引起的变异称为可遗传变异;仅由环境引起,遗传物质并没有改变的变异称不可遗传的变异。同时引入下一内容:什么情况下遗传物质会发生改变,即可遗传变异的来源——基因突变、基因重组、染色体变异。
2.基因突变
(1)基因突变的概念
如:教师让学生看正常红细胞和镰刀形红细胞的对比图后介绍镰刀形细胞贫血症,然后提问:两种红细胞形态不同直接原因是细胞中什么物质不同?根本原因又是什么物质不同?教师给出答案并结合教材图解释异常的血红蛋白基因是如何产生的,又是如何导致错误的血红蛋白的合成,这样的改变是一个碱基对的替换。
基因中碱基对的替换是否一定导致错误的蛋白质的合成?以此引导学生回顾蛋白质合成的过程,思考密码子种类和氨基酸种类的对应关系。
如果不是碱基对的替换,而是基因中插入了一个碱基对,产物蛋白会受到怎样的影响?缺失一个碱基对呢?
最后教师总结基因突变的概念:像上述问题中发生的基因的碱基对的替换,增添或者缺失的现象就叫基因突变。
知识点的细化,从概念入手,学生研究基因突变的概念,思考如下问题:
①对于一个细胞来说,基因突变最可能发生的时间。
②基因突变的结果(产生等位基因),等位基因的本质区别又是什么。这一个知识点比较难突破,教师可以先让学生思考,二倍体生物的一个性状是由几个基因来决定的,回答是两个基因决定一个性状,可将这两个基因设为A和A;教师再解释:如果其中一个基因发生了突变,设一个A基因变为a,这个基因仍然决定原有性状,于是一个性状便有两个不同的基因,A和a来共同决定,A和a碱基排列顺序并不一样,因此决定的就该是同一性状的不同表现型,我们称为等位基因。
③基因突变的意义(进化的原材料);
④导致基因突变发生的因素(物理、化学、生物,各举例)
(2)基因突变的特点
教学方法:每个特点由老师提问相应问题或生活实例,学生思考,后作答。
问题:什么样的生物可能发生基因突变?答:有遗传物质的生物。
又问:什么生物具有遗传物质?理论上所有生物都有相应的遗传物质。因此小到病毒,大到高等的人类,都可能有基因突变的现象。基因突变的第一个特征:普遍性。
教师给出在广岛原子弹爆炸后幸存者的图片,那都是受到了辐射导致基因突变,引起人体畸形。教师提出问题:这些人遗传物质的改变都是发生在同一个基因的相同位置吗?不是,因为畸形症状并不相同。基因突变的第二个特征:不定向性。
第三个特征:随机性。可使用教材的例子:植物中本来要发育成枝条的芽发生基因突变,和仅一个花芽发生突变。我们不能预测基因突变会发生在哪个细胞内,也就是说基因突变在个体发育的阶段上是有随机性的。发生在个体发育的早期的突变,将可能对生物体造成更大的影响。
看图片,了解多数基因突变是让生物产生了有害的变异——基因突变的有害性,学生可以思考为什么发生的基因突变多数是有害的?是不是一定有害?教师解释:在某种环境下长期生活的物种,其基因的组成和表现的性状基本上是适应环境的,一旦基因突变导致变异,产生的新性状往往就是和环境不相适应的,对生物体的生存有害。当然也有有利的基因突变,为生物进化提供了材料。
最后一个特征:基因突变有低频性。注意此处知识的迁移:尽管对于单个基因来讲发生突变的概率很低,但是对于一个群体,由于每个个体的基因数目就不少了,群体总共的基因数目就更大,所以对群体而言,突变基因的数目还是比较多的。这里可以应用教材中的数据叫学生们做一个简单的计算。
3.基因突变的应用——诱变育种
以太空椒的培育提出问题,用基因突变的特點来回答。
(1)科学家为什么想到把青椒带到太空中去育种,而不放在地球上通过普通青椒自然的基因突变来获取个头大的青椒。(低频性,宇宙射线提高突变率)
(2)我们想获得个大的青椒,是否经过宇宙射线照射必然获得大的青椒?否,因为基因突变有不定向性,诱变育种只能在获取各种各样的突变性状后进行筛选,以得到人们所需的新性状。也说明诱变育种是一项工作量大而繁琐的育种方式。
三、课后反思
启发式教学的方法是灵活多变的,以上的方法只是以教师设计问题,引导学生思考,以突破重难点。基因突变这一节的教学,也可以采用其它方式进行。但不论用什么方式来开展,都应该以培养学生主动思考、独立思考的能力为前提。
关键词: 启发式教学 基因突变 应用
一、启发式教学法概述
启发式教学的思想最早起源于我国大教育家孔子:“不愤不启,不悱不发”。意为学生如果不经过思考并有所体会,想说却说不出来时,就不去开导他;如果不是经过冥思苦想而又想不通时,就不去启发他。
现代的启发式教育思想是一种与注入式相对立的一种教育方法,也可以说是在整个教学过程中必须贯通的原则。它强调教师不能一味地“灌输”知识给学生,而是要以客观的学习规律和学习过程为基础,充分调动学生对未知知识的探究欲望,从而使学生积极地、自觉地对教学内容进行探究和学习。
在实际操作中,启发式教学不是单纯地将结论和例证倒一下顺序就能实现的。教师应该精选有代表性的例证,设计好相应的能启发学生思考、总结的问题。教学中使用的例子不在于多。精炼的、有代表性的例子整节课都可以反复使用,用以联系大标题下的不同知识点。当然讲述过程中也可以辅助以其他的例证。
在启发式教学中,根据例证设计的问题一定要具有有效性。所谓有效性,一是问题提出以后学生能明白老师这个问题是想问什么内容,希望自己从什么方面作答。换句话说,教师设计的问题应该保证班级中多数同学能够较准确地作答;问题有效性的第二个方面,教师的问题应该成为例证和结论之间的桥梁,能够让学生通过对例证和问题的思考自己总结出相关结论,还能进一步将总结出的结论用于解释其他相关现象上。
在例证和问题结束时,教师应该用精炼的语言总结出相关结论。之前的讲解过程可能有各种有趣的图片、动画或者教师讲述了新鲜的学科现象,学生的思维可能也是发散的,具有想象力的,但是在相关内容结束后,教师都必须给以总结,在大纲的要求内告诉学生,什么是必须掌握的,什么又是了解即可的;对于需要掌握的知识,不是说教师跟学生说一句“你必须记住,必须掌握住”就成。对于重点和难点知识,教师应该将知识细化,各个击破。总的来说,最好可以就同一个例子,设计不同的问题,引导学生从不同方面来思考,从而把握住细化的知识点。
二、启发式教学在基因突变教学设计中的应用
1.变异的概念和变异的类型
实例及问题:一个同学皮肤很白,但是经过一个夏天后被晒黑了,是不是变异?一母生九子,连母十个样,是不是变异?经过太空中宇宙射线照射过的青椒长得更大(太空椒)是否发生了变异?普通玉米种在肥沃的土壤中,长得粒大饱满,是否是变异?
学生回答,教师给正确答案:这些都是变异。不论是亲代与子代之间或是个体自身前后,只要是表现性发生了改变,就叫变异。
(提示学生从表现性、基因型和环境的关系回答)将普通玉米种回原来一般的土壤中,发现籽粒出现不饱满,也不够大,这是为什么?将所得的太空椒带回地球种,仍然保持太空椒的性状,这又能说明什么?最后,教师总结变异的类型:遗传物质改变了,引起的变异称为可遗传变异;仅由环境引起,遗传物质并没有改变的变异称不可遗传的变异。同时引入下一内容:什么情况下遗传物质会发生改变,即可遗传变异的来源——基因突变、基因重组、染色体变异。
2.基因突变
(1)基因突变的概念
如:教师让学生看正常红细胞和镰刀形红细胞的对比图后介绍镰刀形细胞贫血症,然后提问:两种红细胞形态不同直接原因是细胞中什么物质不同?根本原因又是什么物质不同?教师给出答案并结合教材图解释异常的血红蛋白基因是如何产生的,又是如何导致错误的血红蛋白的合成,这样的改变是一个碱基对的替换。
基因中碱基对的替换是否一定导致错误的蛋白质的合成?以此引导学生回顾蛋白质合成的过程,思考密码子种类和氨基酸种类的对应关系。
如果不是碱基对的替换,而是基因中插入了一个碱基对,产物蛋白会受到怎样的影响?缺失一个碱基对呢?
最后教师总结基因突变的概念:像上述问题中发生的基因的碱基对的替换,增添或者缺失的现象就叫基因突变。
知识点的细化,从概念入手,学生研究基因突变的概念,思考如下问题:
①对于一个细胞来说,基因突变最可能发生的时间。
②基因突变的结果(产生等位基因),等位基因的本质区别又是什么。这一个知识点比较难突破,教师可以先让学生思考,二倍体生物的一个性状是由几个基因来决定的,回答是两个基因决定一个性状,可将这两个基因设为A和A;教师再解释:如果其中一个基因发生了突变,设一个A基因变为a,这个基因仍然决定原有性状,于是一个性状便有两个不同的基因,A和a来共同决定,A和a碱基排列顺序并不一样,因此决定的就该是同一性状的不同表现型,我们称为等位基因。
③基因突变的意义(进化的原材料);
④导致基因突变发生的因素(物理、化学、生物,各举例)
(2)基因突变的特点
教学方法:每个特点由老师提问相应问题或生活实例,学生思考,后作答。
问题:什么样的生物可能发生基因突变?答:有遗传物质的生物。
又问:什么生物具有遗传物质?理论上所有生物都有相应的遗传物质。因此小到病毒,大到高等的人类,都可能有基因突变的现象。基因突变的第一个特征:普遍性。
教师给出在广岛原子弹爆炸后幸存者的图片,那都是受到了辐射导致基因突变,引起人体畸形。教师提出问题:这些人遗传物质的改变都是发生在同一个基因的相同位置吗?不是,因为畸形症状并不相同。基因突变的第二个特征:不定向性。
第三个特征:随机性。可使用教材的例子:植物中本来要发育成枝条的芽发生基因突变,和仅一个花芽发生突变。我们不能预测基因突变会发生在哪个细胞内,也就是说基因突变在个体发育的阶段上是有随机性的。发生在个体发育的早期的突变,将可能对生物体造成更大的影响。
看图片,了解多数基因突变是让生物产生了有害的变异——基因突变的有害性,学生可以思考为什么发生的基因突变多数是有害的?是不是一定有害?教师解释:在某种环境下长期生活的物种,其基因的组成和表现的性状基本上是适应环境的,一旦基因突变导致变异,产生的新性状往往就是和环境不相适应的,对生物体的生存有害。当然也有有利的基因突变,为生物进化提供了材料。
最后一个特征:基因突变有低频性。注意此处知识的迁移:尽管对于单个基因来讲发生突变的概率很低,但是对于一个群体,由于每个个体的基因数目就不少了,群体总共的基因数目就更大,所以对群体而言,突变基因的数目还是比较多的。这里可以应用教材中的数据叫学生们做一个简单的计算。
3.基因突变的应用——诱变育种
以太空椒的培育提出问题,用基因突变的特點来回答。
(1)科学家为什么想到把青椒带到太空中去育种,而不放在地球上通过普通青椒自然的基因突变来获取个头大的青椒。(低频性,宇宙射线提高突变率)
(2)我们想获得个大的青椒,是否经过宇宙射线照射必然获得大的青椒?否,因为基因突变有不定向性,诱变育种只能在获取各种各样的突变性状后进行筛选,以得到人们所需的新性状。也说明诱变育种是一项工作量大而繁琐的育种方式。
三、课后反思
启发式教学的方法是灵活多变的,以上的方法只是以教师设计问题,引导学生思考,以突破重难点。基因突变这一节的教学,也可以采用其它方式进行。但不论用什么方式来开展,都应该以培养学生主动思考、独立思考的能力为前提。