高中生物学课堂教学中突破难点的方法

束必余　（南京航空航天大学附属高级中学　江苏南京　210007）

教学难点是指学生不易理解的知识，或不易掌握的技能技巧。即所学的新知识与学生原有的认知水平之间存在较大落差，教师所做的就是在两者之间搭建平台，缩小落差，使学生能够轻松地理解和掌握新知识。

1　教学难点的确定

在高中生物学教学中，教学难点一般包括抽象的生物学概念、生物学原理和方法、复杂的生命活动过程及零碎、不易记忆的生物学知识等［1］。确立教学难点的依据有：

1）抽象性。生物学的概念往往具有抽象性，学生理解有一定的困难。例如氨基酸的结构、肽键的结构、基因的概念、染色体组、原癌基因和抑癌基因、等位基因、自由组合定律等概念。

2）复杂性。生命活动往往包含许多复杂的生理过程，例如光合作用的过程、有氧呼吸的3个阶段、有丝分裂和减数分裂过程、体温调节及血糖调节过程等。

3）零碎性。生物学知识的主要特点是知识比较零碎，学生理解和记忆比较困难。例如细胞的结构（含各种细胞器的结构和功能），基因的表达过程，现代生物进化理论，基因工程的应用，动、植物细胞工程的过程等。

4）干扰性。教学中有许多概念非常相似，学生在学习中容易混淆，对概念构建形成干扰。例如：染色体组、同源染色体、姐妹染色单体、非姐妹染色单体等概念；遗传信息、遗传密码、反密码子；启动子、终止子、起始密码、终止密码；自交和自由交配；脱氧核糖、脱氧核苷酸、脱氧核糖核酸、核酸等。

5）陌生性。某一个新学习的知识如果远离学生生活，学生第1次接触，往往缺乏相应的感性知识，产生陌生感。例如：初次接触氨基酸、ATP、噬菌体、细胞免疫和体液免疫、单克隆抗体等知识。

因此，在教学过程中，教师应通过各种教学手段和教学方法，结合自身的经验和教学技巧突破教学难点，达成教学目标。

2　突破难点的方法

2.1类比法——抽象概念形象化高中生物学教学中，有许多抽象概念，例如真光合速率和净光合速率；基因和等位基因；原癌基因和抑癌基因；内环境和稳态的概念等。要让学生理解这些抽象概念，常需借助于学生的日常经验，在抽象概念和日常经验之间搭建平台，使他们更好地理解所学的概念。例如，在学习细胞的癌变时，学生对“原癌基因”和“抑癌基因”理解困难，教师比喻：在开车过程中，要让汽车平稳前行，需要油门和刹车共同控制，太快了，踩一下刹车，太慢了，加一下油门。机体细胞中的“原癌基因”和“抑癌基因”就好比调控细胞正常分裂的“油门”和“刹车”，原癌基因保证细胞正常增殖，而抑癌基因则阻止细胞不正常增殖。原癌基因或抑癌基因发生突变，都可能导致细胞周期失控，细胞过度增殖，从而引发细胞癌变［2］。通过类比的方法，使学生很容易理解原癌基因和抑癌基因的概念及功能。

又例如：在学习物质跨膜运输的3种方式时，将物质跨膜运输比喻成一个人过河，自由扩散相当于人跳入水中从上游顺流而下（不需要载体和能量）；协助扩散相当于人坐船顺流而下（需要载体，但不需要能量）；而主动运输则相当于某人坐船逆流而上（需要载体和能量）。

2.2流程法——复杂过程简单化教材中有许多复杂的生理过程：例如光合作用过程、有氧呼吸的过程、基因的表达过程、免疫相关的过程及选修教材中基因工程、细胞工程及胚胎工程等相关生理过程，对于这些复杂内容，可通过流程图将复杂过程用简单的形式呈现。图1表示体液免疫过程流程图解。

图1　体液免疫图解

2.3图示法——思维过程可视化思维可视化是指运用一系列图示呈现本来不可视的思维（思考方法和思考路径），使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，可以有效提高信息加工及信息传递的效能。实现“思维可视化”的技术主要包括：思维导图、模型图、流程图、概念图、表格等。例如：对于2对相对性状的遗传实验，可以用棋盘格的形式引导学生由大到小依次观察基因的自由组合实验图解中的4个三角形（图2），观察们的基因型和表（现）型之间的关系，从而直观地得出9∶3∶3∶1的分离比。还可以引导学生继续观察2条对角线上的基因型是什么？有什么特点？比例占多少？

再例如：学习“基因控制蛋白质的合成”一节时，由于概念较多，学完后学生对概念之间的关系比较模糊。教师可利用DNA、RNA和蛋白质三者之间关系的概念图［3］（图 3），让学生建立较清晰的知识网络。

图2　基因的自由组合实验图解

图3　DNA、RNA和蛋白质的关系图

2.4模型法——结构功能具体化生物学模型可分为物理模型、数学模型和概念模型［4］。教学过程中要善于利用模型，使抽象的知识具体化，零散的知识系统化。物理模型包括结构模型和过程模型，例如细胞的结构、反射弧的结构属于结构模型，而分泌蛋白的形成过程、体液免疫和细胞免疫的过程则属于过程模型。数学模型例如种群的2种增长曲线——J型增长和S型增长曲线、有丝分裂和减数分裂过程中染色体、DNA变化曲线等。概念模型主要指各种概念图。在教学过程中，可借助于PPT展示、flash动画、具体实物模型展示及学生动手制作各种模型，使抽象的概念、过程直观化和具体化。

例如：在学习细胞的结构时，布置学生自己动手制作一个细胞结构的模型，并在课堂上与其他学生进行交流，说出各部分所代表的名称，同时指出自己所做模型存在的不足，教师对所有作品进行评定并给予适当奖励。

有丝分裂的过程、减数分裂的过程、噬菌体侵染细菌实验、DNA复制、转录和翻译过程、兴奋在反射弧上传导过程等都可以借助于模型的动画展示组织教学，从而突破教学难点。

2.5归纳法——难点问题巧解决基因的分离定律和自由组合定律是教学过程中的重点和难点，而遗传系谱图又是考查相关知识的主要形式之一。系谱图中遗传方式的判断及相关概率的计算一直都是教学中的难点内容。在学习相关内容时，教师可先通过几个不同的遗传系谱图（如图4），推导其遗传方式，然后与学生一起总结归纳，得出遗传病方式判断的一般方法。即先判断是显性还是隐性遗传病，再判断遗传病的基因在常染色体还是X染色体上。若双亲都正常，生出患病孩子，则为隐性遗传病；若双亲都患病，生一个正常孩子，则为显性遗传病。隐性遗传病找女性患者，若其父或子有正常的，则一定是常染色体隐性遗传。显性遗传病找男性患者，其母或女有正常的，则一定是常染色体显性遗传病。如果没有上述判断条件，则需要考虑多种可能。

例题：下列有关人类遗传病系谱图(图4，图中深颜色表示患者)中，不能表示人类红绿色盲遗传的是（）。

图4　遗传病系谱图

解题思路：人类的红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病。学生根据判断方法中“隐性遗传病找女性患者，若其父或子有正常的，则一定是常染色体隐性遗传”，直接得出C选项。

2.6归类法——相似知识集中化在教学过程中，特别是高三复习时，在复习某一知识点时，可将高中所学的相似知识点放在一起，分析比较、归类总结，达到突破难点的目的。例如在复习ATP的结构简式的时候，A代表什么，学生总是弄不清楚。教师通过一道例题，让学生分析和比较，很快达成了教学目标。例题：下图（图5）所示的4种化学组成中，与“A”所对应的名称依次是什么？

图5　腺嘌呤、腺苷、腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸之间关系图

学生通过分析比较，很容易搞清楚②、③、④圆圈部分分别代表腺嘌呤、腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，而对①中的A不少学生无法判断。此时，教师进一步出示ATP的结构简式模式图（图6），再请学生进行判断。通过观察，学生很快得出答案。教师还可以再追问，腺嘌呤核苷上如果依次加上1个、2个或3个磷酸基团，分别代表什么意思？与上面的①、②、③、④又如何对应？

图6　ATP结构简式模式图

2.7分解法——化繁为简巧突破对于教学过程中遇到比较复杂的生理过程或复杂遗传学概率的计算，常采取化繁为简的方法，将复杂的问题分解成若干个小问题，逐个突破。例如：学习有氧呼吸过程时，可设定若干个问题串引导学生自主学习和探究，最终突破难点。设置问题串如下：有氧呼吸的场所是什么？主要场所在哪里？有氧呼吸分为几个阶段？每个阶段的场所在哪里？物质如何变化？能量如何变化？需要水和生成水分别在第几阶段？氧气消耗在第几阶段？二氧化碳产生在哪里？能量最多在哪个阶段？

又例如：在学习遗传定律时，常将自由组合定律的有关问题分解为若干个分离定律问题。例题：豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性，两亲本杂交，F1的表型如图7所示。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为（）。

图7　F1的表型之柱状图

A.2∶2∶1∶1B.1∶1∶1∶1C.9∶3∶3∶1D.3∶1∶3∶1

解这道题时，先看F1代种子的形状，圆粒和皱粒之比为3∶1，为杂合子自交比，再根据子代种子的颜色，黄色和绿色之比为1∶1，为测交比，推测亲本的基因型为YyRr×yyRr，进一步得出F1的黄色圆粒基因型为YyRR和YyRr，比例为1/3和2/3，让它们与绿色皱粒（yyrr）豌豆测交得：黄色和绿色之比为 1∶1，圆粒和皱粒之比为 2∶1，最后得出分离比为 2∶2∶1∶1。

2.8肢体语言——抽象知识直观化［5］肢体语言具有生动形象、直观具体等特点，通过肢体语言的演示，可使抽象的内容直观明了，起到事半功倍的效果。例如在学习氨基酸脱水缩合过程时，学生对肽链形成过程中氨基酸的数目与肽键数目、脱去的水分子数量及肽链中游离氨基和羧基的数量关系的理解比较困难。为解决此问题，教师可以请8位学生到讲台前，并以夸张的手法介绍：现在荣幸地邀请了8个“氨基酸”先生，为大家演示氨基酸脱水缩合的过程。诸位的躯干部代表氨基酸中的中心碳原子，左手和右手分别代表连接在碳原子上的氨基和羧基，腿部代表氨基酸上的氢，头部则代表R基。下面请这8位学生相互之间手拉手，面向全班学生，排成1排。请问现在这8位学生演示的链状结构称之为什么？他们之间可形成几个肽键？脱去几分子水？若每个氨基酸只含1个氨基和羧基，则该肽链有几个游离的氨基和羧基？若8位学生排成2排，上述问题的答案又如何？排成环状结果如何？通过演示，学生很容易理解和掌握氨基酸脱水缩合的相关知识及相关计算。

总之，突破难点的方法有很多，需要教师在教学过程中不断学习，积极探究和积累，同时还需要及时记录和反思，就能有所提高和发展。

［1］张荣华.中学生物教学设计与案例分析.合肥：安徽大学出版社，2014:44.

［2］汪忠.普通高中课程标准实验教科书：生物1：分子与细胞.南京：江苏凤凰教育出版社，2014:109.

［3］张学宪.优化方案：高考总复习：生物.武汉：崇文书局,2014.

［4］石虹梅.模型构建在生物学难点突破中的应用.生物学通报,2014，49（3）：35.

［5］朱学芹.肢体语言在高中生物教学中的应用.文理导航（上旬）,2012，97（9）：19.