生物学教学中如何引导学生“会学”

羊垂功

摘 要 以“DNA是主要的遗传物质”一节教学为例，尝试从问题驱动、活动引导、问题引导等教学环节，对生物学教学中如何引导学生“会学”进行探索。

关键词 生物学教学 会学 DNA 遗传物质

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

课堂是学生学习的关键场所，生物学教学中如何进行有效的课堂教学，始终是一线教师研究的重要课题。关注学生学习的主体性，促进学生“会学”，主动学习，是时下生物学教学的主旋律。在教学中教师会发现，每节课开始时通过设计一些新鲜、有趣的情境，一般都会使绝大多数学生有“想学”、学好的愿望，但是教学结果往往是事与愿违。以上教学现象产生的主要原因是教师没有重视让学生“会学”、让学生主动去学习。教师在教学中如何引导学生“会学”，现以“DNA是主要的遗传物质”一节教学为例进行探索。

1 利用问题驱动，促进学生学会思考

在生物学教学中，问题是引发学生思维与探索活动的向导。有了问题，学生的好奇心才能被激发；有了问题，学生的思维才会开始启动；有了问题，学生的探究才真正有效；有了问题，学生的学习动力才会被驱动。恰当的问题，特别是圍绕课堂主线的问题链，能够有效启发学生思维，有效激发学生主动学习的内驱力。例如学习“肺炎双球菌体内转化实验”时，教师可以设计以下问题链，引领、启发学生思维，促进学生思考：

① 第1组实验与第2组实验相互对照，得出什么实验结论？（小鼠是否死亡与其体内是否存在S型细菌密切相关）

② S型细菌可以使老鼠死亡，R型不可以使老鼠死亡的原因是什么？（渗透结构与功能相适应的生物学观点，即S型细菌具有多糖荚膜，能抵抗小鼠免疫系统的免疫作用，使小鼠患败血症死亡，R型细菌则刚好相反）

③ 第3组实验与第1、第2组实验相互对照，得出什么实验结论？（加热能杀死S型细菌）

④ 第4组实验与第1、第2组实验相互对照，得出什么实验结论？（小鼠体内存在S型细菌）

⑤ 第4组实验出现S型细菌有几种可能？（第1种可能是S型细菌“死而复生”；第2种可能是R型细菌转化成S型细菌。因为第1种可能不符合生物个体发展的规律，所以第2种可能出现的原因是：加热杀死的S型细菌中应该存在某种物质，这种物质可以将R型细菌转化成S型细菌）

对于“肺炎双球菌体外转化”实验，教师可以设计以下问题链，引领、启发学生思维，促进学生思考：

① 既然S型细菌中存在某种能将R型细菌转化为S型细菌的转化因子，如何设计实验证转化因子是蛋白质还是DNA，其关键设计思路是什么？（把S型细菌的DNA和蛋白质分离开，分别单独观察它们各自的作用）请用文字表述艾弗里实验过程及其实验结论（设计意图：为问题③奠定基础）

② 你认为艾弗里实验中DNA上面粘有0.02%的蛋白质能发挥作用吗？为什么？（DNA上面粘有0.02%的蛋白质不可能将R型细菌转化成S型细菌。因为艾弗里第2组实验中蛋白质含量为100%都无法将R型细菌转化成S型细菌，所以DNA上面粘有0.02%的蛋白质，不可能将R型细菌转化成S型细菌）

③ 请你模仿艾弗里实验思路设计实验验证：DNA上面粘有的0.02%的蛋白质不是促使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA才是促使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，要求写出关键设计思路及预期结果。（先将艾弗里提纯到粘有0.02%蛋白质的DNA与蛋白酶混合，再将它们添加到培养R型细菌的培养基中，然后观察它们能否将R型细菌转化成S型细菌。因为混合物能将R型细菌转化成S型细菌，所以DNA上面粘有0.02%的蛋白质不是促使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA才是促使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。）

对于“噬茵体侵染细菌”实验，教师可以设计以下问题链，引领、启发学生思维，促进学生思考：① 艾弗里因为不能将DNA和蛋白彻底分离开而使其实验结论倍受质疑，如何解决人为难以将DNA与蛋白质彻底分离的问题？（寻找DNA与蛋白质能在自然状态下自己分离的实验材料）

② 怎样将噬菌体的DNA和蛋白质区分开，单独观察它们各自的作用？

③ 实验用到了什么方法？标记了什么元素？能否对C、H、O元素做标记？为什么？

④ 怎样标记噬菌体？能不能直接用放射性物质培养噬菌体将其标记？为什么？

⑤ 赫尔斯和蔡斯做了几组噬菌体侵染细菌实验？实验步骤如何？

⑥ 混合过程中会发生什么？实验过程中保温、搅拌、离心的目的分别是什么？

⑦ 两组实验中上清液、沉淀物和子代噬菌体中的放射性有何不同？怎么解释？

对于“烟草花叶病毒侵染”实验，教师可以设计以下问题链，引领、启发学生思维，促进学生思考：

① DNA是绝大多数生物的遗传物质，那么DNA是不是所有生物的遗传物质？

② 现有TMV和HRV两种烟草花叶病毒，已经知道TMV和HRV感染烟草叶片时表现的毒斑不同，请设计实验探究RNA和蛋白质中哪一种分别是TMV和HRV的遗传物质？要求阐述关键实验设计思路并写出实验步骤、实验现象、实验结论。

以上问题层层递进、环环相扣，每个问题又衍生出一系列子问题。这样学生在探究解决问题的过程中，既系统学习了肺炎双球菌体内（外）转化实验、噬菌体侵染实验等知识，又提升了学生综合运用知识的能力。在解决问题的过程中，学生将零碎知识系统化，将不同知识网络化；在具体的科学情境中感受生物学的重要性，了解生物科学发展与科学技术的密切关系，进而认同科学技术发展在探索遗传物质过程中的作用；领悟科学发展是一个不断继承、修正的过程，认同科学探索过程需要严谨的科学态度，大胆质疑和不断创新的科学精神的同时，逐步学会分析和解决与生物学相关的一些简单的实际问题，有效促进了学生学习的主动性。endprint

2 利用活动引导，促进学生学会总结

仅有问题是不够的，教师要对每个问题的解决，进行适度的引导、提示、调控，促进学生积极参与探索活动。这些活动包括假设、探索、验证、讨论、交流、总结等一系列思维过程。在活动过程中，教师不断锤炼学生的思维，不断积累学生的经验，使学生学会思考，自我构建知识体系，真正让学生“会学”。

例如，教师可以依据前面创设的问题链安排以下活动。① 依据“肺炎双球菌体内转化实验”引导、启发学生构建分析探究实验的一般程序性方法，以强化、深化他们实验分析能力、逻辑推理能力（图1）。

② 引导、启发学生运用假说一演绎法演绎推理“肺炎双球菌体外转化实验”，使他们体验探究实验的基本方法，强化、深化他们对假说一演绎法的理解、运用（图2）。

③ 引导、启发学生归纳、总结噬茵体侵染细茵实验过程及实验结论，以强化、深化他们归纳、分析、逻辑推理等能力，发展、提升他们科学思维（图3）。

④ 要求学生设计一个更加简捷的实验能同时证明RNA是TMV和HRV的遗传物质，蛋白质不是TMV和 HRV的遗传物质。要求用实验简图表示并写出预设结果，以强化他们图文转换能力、深化、升华他们实验设计、实验分析、逻辑推理等能力（图4）。

⑤ 引导、启发学生梳理、归纳遗传物质探索历程，以优化、完善他们原有认知结构（图5）。

3 利用问题引导，促进学生学会反思

教师引导学生自觉反思，是促进学生从“想学”向“会学”升华的关键。会反思也是学生学习成功的重要标志，但学生的反思不是自然生成的，必须在教师引导、启发、设计下，系统地、有组织地进行问题解决的教学，“會学”才有可能更有效。

例如，本节教学可以设计以下问题，促进学生进行反思活动：

① 既然噬菌体把含32P的DNA注入大肠杆菌体内并和它一起成为沉淀物，为什么上清液还有少量放射性；既然含35S的蛋白质外壳未进入大肠杆菌而残留在上清液，为什么沉淀物还有少量放射性？

② 既然加热会使蛋白质和DNA变性，为什么加热杀死的S型细菌的DNA还能将R型细菌进行转化，请尝试提出假说。依据该假说，还可以采用什么方法证明DNA上面粘有0.02%的蛋白质不是S型细菌的遗传物质？如何证明？

③ 如何理解“DNA是遗传物质”和“DNA是主要遗传物质”这两种不同的说法？④ 有细胞结构生物的核酸有几种？哪一种才是它们的遗传物质？无细胞结构的生物（病毒）的核酸有几种？它的遗传物质又是什么？

根据学生的活动表现，笔者在课上及时提醒学生，问题解决开始时，要仔细分析条件和结论，对难以下手的问题，要注意和已有知识进行联系，回忆过去解决问题的方法等；问题解决过程中，提醒学生要仔细检查、甄别、小心求证；问题解决之后，提醒学生及时进行回顾总结。总之，问题驱动、活动引导、问题引导等措施的落实，会让学生真正“在学习”，“在思考”，会让学生向“会学”发展，也会让新课改焕发盎然生机。endprint