教材比较“事件策略”在高中生物教学中的应用

2015-09-10 07:22张卓鹏
中学生物学 2015年2期
关键词:生物学教学教材

张卓鹏

摘 要 在高中生物教学中应用教材比较“事件策略”,为学生的学习提供更为丰富的课程资源,在澄清概念、搜寻资料、实验探究等方面都能给予更多的帮助。

关键词 教材 事件策略 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

“事件”本指历史上或社会上已经发生的大事情。“策略”是指根据形势发展而制定的行动方针和斗争方式。将两者有机组合起来的“事件策略”,就是以“事件”为资源载体或背景平台,针对学习、工作或生活中遇到的问题而采取的一种行之有效的行动谋略。

自新课程改革以来,国家颁布统一《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称课标),但鼓励教材一标多本,百家争鸣。根据课标编制的生物实验教科书就有人教版、浙江科技版、苏教版、河北少儿版和中国地图版等多个版本。江苏地区使用的高中生物教材以人教版或苏教版为主,且各版本近几年也在不断地修订。对新旧教材之间、不同版本教材的点评以及相互间的比较分析,较多专家、教师作了比较深入的研究。笔者所任教地区使用的高中生物教材为人教版,在教学实践中,发现适当地选择补充其他版本材料或老版本材料也可为学生的学习提供更为丰富的课程资源,在澄清概念、搜寻资料、实验探究等方面都能给予学生更多的帮助。教师在备课中有意识地搜集补充其他教材资料,课上适时提供资源,练习中有效整合信息,可以取得较好的教学效果。

1 通过教材比较,澄清生物概念原理

生物学教学要注重科学概念、原理的准确表述,准确掌握概念、原理是学好生物学的前提和基础。而不同版本的教材在生物学概念的表述上有的并不完全一致。

如,人教版(选修1)(2011年11月第5次印刷)中,有关“血红蛋白的提取和分离”实验操作的划分,就与人教版(选修1)(2009年6月第1次印刷)不完全相同。蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。同理“血红蛋白提取和分离”实验操作也应遵循以上四步。但2009年版教产书中中仅列出三大步:(一)样品处理。1.红细胞的洗涤;2.血红蛋白的释放;3.分离血红蛋白溶液;4.透析。(二)凝胶色谱操作,属于血红蛋白的纯化。1.凝胶色谱柱的制作;2.凝胶色谱柱的装填;3.样品的加入和洗脱。在当初实验教学过程中,发现经常有学生提出这样的疑问:“血红蛋白的提取和分离”实验操作中是否需要“粗分离”?事实上,教材中在凝胶色谱操作前已经完成了“粗分离”,即通过样品处理中的“透析”来完成:取1 mL血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0),透析12 h。透析袋能使小分子物质自由进出,而将大分子保留在袋内。经透析,可除去样品中分子量较小的杂质,这就是样品的粗分离。故笔者曾建议教材再版时,将(一)样品处理中“4.透析”单列出来,作为(二)透析——粗分离,以免给学生在解题时带来一定的疑惑。

令人可喜的是,2011年版中已将“(一)样品处理”换成“(一)样品处理及粗分离”,这也就明确了“透析”不属于样品处理,应属于“粗分离”。

2 通过教材比较,培养质疑批判精神

科学知识不是至高无上的真理,作为知识载体的教材也是如此,教师要以批判的精神对待教材,并且要注意训练和提高学生的质疑批判能力。例如,“体液免疫示意图”人教版(必修3)2007年后已作了修改,但笔者发现未能引起一线教师的注意。体液免疫是一个相当复杂的过程,大体上可以分为三个阶段:感应阶段、反应阶段和效应阶段。其中“感应阶段”的叙述为:抗原进入机体后,除少数可以直接作用于B淋巴细胞外,大多数抗原都要经过吞噬细胞的摄取和处理,经过处理的抗原,可将其内部隐蔽的抗原决定簇暴露出来。然后,吞噬细胞将抗原呈递给T细胞,再由T细胞呈递给B细胞;有的抗原可以直接刺激B细胞。

2007年对教材进行了修订,删除了“T细胞呈递抗原”的说法,感应阶段更改为:大多数病原体经过吞噬细胞的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子。少数抗原直接刺激B细胞。反应阶段更改为:B细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,小部分形成记忆细胞。效应阶段没有更改。体液免疫示意图修改如图1所示。

遗憾的是,教材修订之后,很多教辅资料的编者和一线教师都没有注意教材的这一重要变化,继续在传播“T细胞呈递抗原”的过时观点。有的教师仍还认为淋巴因子仅由效应T细胞分泌,仅用于细胞免疫。事实上,淋巴因子可由T细胞或效应T细胞分泌。在体液免疫中,淋巴因子的作用是促进B细胞增殖分化;在细胞免疫中,淋巴因子的作用是促进效应T细胞等免疫细胞的作用,加强其对靶细胞的攻击力度。

例:(2009·广东高考第29题)图2表示病菌感染人体后,免疫细胞做出应答的部分过程。请据图回答问题。

(1) 图中②为 细胞,④为 细胞。

(2) ⑦与④功能上的区别是 ,由④分化为⑦的过程中,④细胞核内的 通过核孔进入细胞质,该分子的作用是作为 的模板。

(3) 抗体从在细胞内合成到分泌至细胞外的过程为 。

(4) 过程③表示 ,过程⑤表示 。

原参考答案:(1) T B (2) ⑦可以分泌抗体而④不能 mRNA 合成蛋白质 (3) 核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜—胞外 (4) ②将抗原传递给④ 病菌(抗原)直接刺激 ④

虽然现在的教材对于T细胞的作用已经更改了,T细胞没有呈递抗原的作用,它是通过分泌淋巴因子来刺激B细胞增殖、分化的,但是2009年广东这道高考题的参考答案,却仍然提到呈递抗原的作用。

解析:过程②表示不是“②将抗原传递给④”,而应该是“②产生淋巴因子作用于④”。②代表T细胞,④代表B细胞。

3 通过教材比较,培养实验探究能力

在倡导探究性学习的今天,提高学生的实验探究能力是生物学教学能力要求的重中之重。从近年的生物高考实验题大多考查学生初步探究一些生物学问题、恰当评价和完善实验方案的能力。试题一般要求学生根据提供的实验材料和用具设计实验方案,趋向于开放性,这给考生以更大的思维扩展空间,有利于提高学生的素质和培养学生的创新精神。而不同版本的教材在实验方案的设计、实验材料的选择安排上也有较多的不同,这正好为学生实验能力的锻炼提供良好的资源或背景材料。如“探究影响酶活性的条件”实验版本就曾作多次修改。新课程标准对探究实验教学进行了大胆的改进,总体思路为:提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果→结论和应用→表达和交流→进一步探究。在设计该实验之前,人教版(必修1)(2005年5月第1次印刷)中提出一条重要建议:用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响。至于为什么提出这一条重要建议,教材中未作解释。

如用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,学生通过实验现象会发现问题:过氧化氢受热会加快分解。教师可让学生联系双氧水(过氧化氢溶液)保存时应尽量使用密闭容器、低温保存的常识,从而使学生更理解实验。

但如用淀粉酶探究pH对酶活性的影响,学生一般不能发现实验设计的不足之处。大多学生不清楚溶液的pH本身会影响淀粉的水解,因此该实验的自变量就不止一个,这严重违反了单因子对照实验的基本原则;另外,斐林试剂本身也会与酸反应,故不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响。

可在2005前的人教版教材中就曾有既用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,也用淀粉酶探究pH对酶活性的影响的实验设计。笔者在该实验教学中也提供老版本的实验设计,让学生探究分析原先的不足。

例(2013·江苏高考第23题)(多选)为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是( )

A. 实验① B.实验②

C. 实验③ D. 实验④

解析:过氧化氢受热会加快分解,不宜用于探究温度对酶活性的影响;溶液的pH会影响淀粉的水解,并且碘液可与碱反应,斐林试剂可与酸反应,不宜用淀粉酶探究pH对酶活性的影响;因此,一般用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响,用淀粉酶探究温度对酶活性的影响。酶具有专一性,蔗糖酶不能水解淀粉,导致③实验设计不合理。

答案:ACD。

通过教材比较“事件策略”在高中生物教学中的应用研究,获得以下四点教学启示:① 教师要依据课程标准,用教材教,而不是仅教教材;② 教师要积极开发和利用各种课程资源,改变以往仅仅依靠单一教材开展教学的传统做法;③ 教师要培养学生批判精神,提高学生质疑能力;④ 教师要转变角色,不仅作为课程的执行者,还应努力成为课程的建设者。值得一提的是应用教材比较“事件策略”,并不是人为地增加教学内容,加重学生的负担,而是更好地执行课程标准,面向全体学生,注重与现实生活的联系,鼓励学生探究性学习,提高其生物科学素养,为学生的终身发展奠定坚实的基础。

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