万胜善
(江苏省连云港市赣榆区教育局,江苏连云港222100)
例谈高中生物知识的链接
万胜善
(江苏省连云港市赣榆区教育局,江苏连云港222100)
高中生物学知识是按照不同的模块呈现的,但如果不注意跨模块、跨章节之间的知识链接,就容易将生命作为一个整体的各个方面的特征割裂开来。为了解决这一问题,本文提出将高中生物知识的各个环节通过一定教学方法来完成链接,让系统化、层次分明的知识网络形成于学生的头脑,提高学生的逻辑思维以及对知识按照先后顺序统一的能力。
高中生物;知识;链接
在教学中,依照章节的次序,让学生学习、归纳生物学基本事实,让生物学原理与概念有机结合,从中探寻知识的规律组成,发现当前生物应用技术与生物科学理论的建构模式,掌握生物学发展动向,帮助学生梳理各个知识点,强化理解能力,稳固而扎实地获取知识。将高中生物知识的各个环节通过一定教学方法来完成链接,让系统化、层次分明的知识网络形成于学生的头脑,提高学生的逻辑思维以及对知识按照先后顺序进行统一的能力。
1.1 形成章节内的知识链。知识链是指将生物学核心概念、基本原理、基本事实及运动过程等用文字箭号的形式串联起来,用来表现生命结构的特征及生命运动的特点,或人们利用生物学的原理来解决实际问题的过程。这种归纳方式简单明了,脉络清晰,是生物学教学中常用的一种手段。如在学习基因工程、动物细胞工程、胚胎工程等生物技术过程中,可引导学生尝试形成以下有关的知识链,例如基因工程部分,基因获取目的、基因构建的表达方式与载体、基因导入受体细胞、基因鉴定及检测,最后进入转基因部分;动物细胞核移植的知识链接创建,从动物体细胞过渡到MⅡ卵母细胞,分析细胞重组与胚胎、细胞代孕、动物的克隆技术等;胚胎移植部分,早期胚胎→代孕母体→子代;胚胎分割:早期胚胎→二、四、八等份胚胎→代孕母体→子代;胚胎干细胞分离和培养:早期胚胎→胚胎干细胞→组织器官→某器官缺陷的个体。用知识链形式归纳,可以将复杂的操作过程简约化,有利于学生的理解和记忆。
1.2 寻找知识联系的“节点”。要建立起不同知识链之间的联系,关键是寻找知识链之间的联系的“节点”。所谓节点,就是指联系两条或几条知识链之间的关键概念、过程或原理,通过节点,可以梳理几条知识链之间的关系,就像交通要道的十字路口,方便地从一条知识链到达另一条知识链。上述的基因工程、细胞工程、胚胎工程中的几条知识链之间如何进行链接?可以通过引导学生探究如下问题来寻找链接的“节点”:⑴利用基因工程技术获得转基因哺乳动物常用的受体细胞是什么?受体细胞怎样对目的基因进行操作才能够发育形成转基因动物?⑵应用动物细胞核移植技术最终完成动物克隆时,完成重组的早期胚胎培养场所是怎样的形式?继续的发育场所是什么?⑶胚胎分割在什么时期进行操作的?分割后的早期胚胎如何处理才能得到遗传性状完全相同哺乳动物?⑷提取胚胎干细胞一般在什么时期?它有什么意义?通过探究可以发现,培育转基因动物和克隆动物,受体细胞或重组细胞都是在体外培养成早期胚胎,然后再移植到代孕母体内发育的。而胚胎分割和胚胎干细胞其实都是在早期胚胎水平上的操作的。这样就可以将“早期胚胎”作为一个节点,把几条知识链联系起来,达到链接的目的。
1.3 链接不同的知识链。知识链接就是将不同的知识联系起来,这种链接可以是章节内的,也可以是跨章节的。通过寻找知识联系的节点,建立起不同知识链的沟通。有时几条知识链之间的节点并不特别明显,这就需要分析,仔细研究它们的关系,找出最关键的联系节点。找到“早期胚胎”这样一个关键的节点后,可以引导学生进行这样的链接:⑴进行胚胎移植的早期胚胎可能有哪些来源?⑵早期胚胎有几种去向?就可以从早期胚胎的来源和去向这两个方面来联系:哺乳动物早期胚胎可以通过正常的体内受精作用或体外受精收集到,也可通过基因工程或细胞工程获得的改造后细胞在体外培养而成。早期胚胎移植到母体内,由代孕的母体生出子代个体,就是说,通过基因工程和核移植培养的早期胚胎,只有通过胚胎移植过程,才能发育成所期望的哺乳动物。胚胎分割和胚胎干细胞分离和培养都是在移植前对早期胚胎的处理,以获得更多的遗传性状相同的子代,或定向分化成组织器官,后者用以对有缺陷的动物进行器官移植。如下图所示。
2.1 直链式链接。几条知识链通过关键的节点链接后,仍然为直链的链接方式。直链式链接结构简单,知识梳理清晰,特别适宜进行一章或一节内的知识联系,在一章或一节的复习总结中常使用。例如植物和动物的内在相关能量转变过程为光能、电能以及ATP等物质的活跃,化学能在ATP等物质中的活跃,光合作用的暗反应以及大部分有机物含有的稳定化学能→ATP中的活跃化学能(动植物的呼吸作用);ATP中的活跃化学能→机械能、光能、电能、化学能(动植物细胞中能量的利用)。通过链接完成生物体之间能量转变的过程,例如光能、电能以及ATP等物质内含有的活跃化学能;大部分有机物内含有的稳定化学能、活跃于ATP物质中的化学能、机械能、光能、电能以及化学能等。
2.2 放射式链接。若干条知识链之间不形成紧密的联系,每条知识链只表现生命活动的某一方面,几条知识链由一个关键的节点链接后,形成放射式链接结构,就可以说明完整的生命活动过程,这种形式特别适宜建立不同章节之间的联系,在总复习课中经常使用。如血糖的调节过程,体温调节过程,水和无机盐调节过程,PH调节过程,免疫调节等几条知识链,可以通过“内环境稳态”这一节点联系起来,因为这些调节过程都是维持内环境稳定的重要方面,只有多种调节过程维持正常,才能表现内环境的稳定。如下图所示。
2.3 网络式链接。不同的知识链,由关键的节点链接,各条知识链之间的关系错综复杂,不止在一个知识点处有关联,于是就形成了复杂的网络式结构,这种链接适宜跨模块或跨章复习时的归纳总结。如上述基因工程、动物细胞的核移植、胚胎工程之间的知识联系就是这种链接。
2.4 体验式链接。体验式链接亦可称为体验式教学,它强调利用课堂体验来提高学生对于学习的主动性,以兴趣培养为前提,巩固生物知识的链接基础。体验式链接的内涵在于,教师充分向学生展示日常生活中可以见到的生物学相关知识,理解生物学与日常生活之间的关联,利用体验式教学来为知识链接注入活力,创造轻松愉快的生物课堂。体验式链接能够有效利用到学生原有的生物知识结构,通过实验和体验来将知识结构横向拓宽,为链接下一部分的知识打下基础。另外,体验式链接能够为学生带来一些反思,快速找到当前生物知识尚且存在的不足,通过对学生的引导,端正学习态度与学习的方式方法,创造一些可以利用到生物知识经验的教学场景,进而提高生物课堂的整体性与关联性,让知识链接得以事半功倍。
总之,身为教育工作者要持续不断地摸索先进教学经验,知识链接是为了让学生更好地掌握生物这门关联性很强的学科,如何让学生们积极活跃在生物教学每一个节点,让学生在学习过程中体验到乐趣。
编辑∕高伟
万胜善(1963-),男,江苏赣榆人,一级教师,研究方向:生物教学研究。