聚焦概念教学 建立生命观念

宁国虎

摘 要：在新课程标准的指导下，以染色体变异为例，结合高中生物学概念教学，从创设情境引入概念、巧设活动建构概念、绘制概念图整合概念、归纳总结深化概念四个层面进行探究。

关键词：生物学;概念教学;教學策略;生命观念

在生物学概念的支持下，学生在知识系统的建构与完善中，确立了自己的生活理念。在实践中，教师常常注重对概念的内涵与外延的传授，而忽视了对学生的认识与经验的培养，致使他们无法将其与自身的认知结构同化。在教学中，教师要以“生命理念”为指导，注重“概念”的构建，从而探索“生命”的规律;认识、理解、尊重生命。本文以“染色体变异”教案为案例，将重点放在概念教学中，并将其贯彻到实践中。“染色体变异”包括染色体组、单倍体、二倍体;许多不同的、相互联系的多倍体概念。在这些概念中，染色体组是一个重要的概念。生物学概念的学习是培养学生的生命理念的重要依据和支撑。这一部分通过创设情境、巧设探究活动、画概念图等方式，为一线教师的教学工作提供借鉴。

一、教材分析及设计思路

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中的一个重要概念是“基因突变、染色体变异和基因重组所产生的变异可以被遗传”，第二位概念“例如染色体结构和数量变异会导致生物特征的变化，甚至是死亡”。在分子层面上，学生已经了解到了基因变异的基本理论，同时，也为了解基因的变化提供了研究的依据。但是，由于缺少有关生物学事实的支持，学生很难理解与“染色体变异”有关的概念。本课程旨在引导学生运用探究式的方法进行概念建构：首先，以姊妹染色单体的交叉交换为切入点。运用模型构建的方法，引导学生对染色体断裂后的结构进行分析和推理。在此基础上，通过对数据的分析，总结了染色体结构变异的含义。其次，根据细胞增殖过程中的染色体分布情况，对染色体异常分布及其结果进行分析，进而确定染色体数量变异的定义和分类。再次，利用模型构建的方法，构造一种新的染色体群。最后，利用数据分析，建立了多倍、单倍数的概念。通过这种方法，使学生在科学探索中运用分析、判断和推理;以模型为基础，构建与遗传有关的概念，并以此为基础，探讨

其变异的含义，从而逐渐建立起“演化和适应”的生活

理念。

二、教学目标

在课程内容、学业要求和学业质量要求的基础上，根据学生的核心素质要求，制订了以下的教学目标：

1.探讨染色体在增殖时可能出现的改变。明确染色体结构变异的定义和分类，并对其在细胞增殖中的分布进行研究。阐述染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等的概念。对染色体变异的重要性进行讨论，并确立生物演化和适应的概念。

2.通过对细胞增殖过程中染色体结构与数量的不正常改变进行分析，运用分析、推理、归纳等方法，得出染色体变异等相关概念，培养学生的科学思考能力。

3.通过观察、数据分析、模型构建等方法，探讨染色体异常变异的成因和种类，以促进学生的科学探究。

4.利用遗传变异的概念，说明遗传变异技术在生产中的应用，以增强解决生产问题的能力，并建立起社会责任。

三、教学措施

（一）创设情境引入概念，渗透生命观念

根据布鲁纳的观点。学生不仅是被动接受知识的主体，而且是主动的信息处理主体，在知识体验与认知冲突的背景下，学生接受知识的过程应当是通过分析、检验、批判现实环境中的信息而引起的概念转换和结构重构。这种学习是一个新的、旧的体验交互的过程，它包括对已有的体验的处理与重构，以及对信息的意义的构建。教师通过对比新概念与旧概念之间的差异与关联，提炼出生物学的基本思想，并使其初步渗透。通过学习减数分裂与重组，学生对同源染色体及相互交换等概念有了一定的认识。教师出示图片1，询问A和B是否都有遗传重组，如果不是，那是什么基因突变？教师以“交换”“易位”为例，引导学生在对比与探讨中突破了原来的认知框架。教师用多媒体展示缺失、重复、易位和倒位四种不同基因结构的特征，并结合具体的例子分析基因变化对基因的影响。

（二）巧设探究性活动，形成创新性生命理念

创设新的生物学概念的有效途径可以是分析、判断、推理、归纳的生物现象;学生通过调查、模拟模型的构建和探索，通过对比和抽象化来建构概念，形成生命观念。其中探究式学习是新课程标准提倡的一种思想，它是一种使学生了解生活、探究生活规律的有效方法。

1.建构核心概念：染色体组

染色体组的概念比较抽象。学生很难领会它的精髓。教师可以利用已学到的减数分裂知识，通过对两性体细胞的染色体组合，指导学生积极探索，并参与到概念的构建中。教师演示了雄性果蝇的体细胞染色体图谱，并指导学生进行下面的调查。

研究一：画出雄性果蝇的精子染色体，并考虑下列问题：（1）雄性果蝇的精子有多少个染色体？（2）染色体的形态结构和功能特征如何？（3）染色体间的联系是怎样的？本实验首先介绍了一种具有不同形态、不同功能的染色体。

研究二：如果没有分离出Ⅳ号染色体，则画出雌性苍蝇发育不正常的卵细胞的染色体结构。探讨如果卵细胞缺少一条染色体，会不会承载着所有的基因信息？怎么会这样？透过练习二，让学生总结出二号染色体的特征：一条染色体包含了所有的基因资讯，这些资讯都是影响成长的因素。对染色体群的概念进行了归纳，并将活动1和活动2的染色体群特征相结合。

研究三：通过对细胞染色体的简单分析（图3）、基因型（图4）、细胞分裂图（图5），指导学生判断细胞的染色体组数量，以及对染色体组的判定。

2.明确概念的内涵和外延，促进概念的迁移

教师介绍了无子西瓜、雄蜂的形成，并将其与体细胞的染色体构成相联系，将其分为单倍体、二倍体和多倍体。当学生清楚了这三种基因的不同之后，再接着问：在图6中，有多少种染色体？这是多少倍的生物？这时，学生对三倍体细胞和三倍细胞的看法有了不同。教师接着说，如果这个生物是从配子中直接生长出来的，那么这个细胞就会发展成一个多倍的个体。如果一个生命体是通过一个受精卵来孕育的，那么这个细胞就会变成三倍体。学生在教师的指导下，结合具体、鲜活、生动的例子，加深对微生物多样性之间的差异的认识。

（三）巧妙使用概念图，构建知识体系，做到系统化

概念图是把一个话题中的各个层次的概念或命题通过“节点”“链接”“相关的文本标记”进行联系，从而在网络上以图形的方式表现出对某个话题的概念或命题的认识。“染色体变异”一节涉及众多、相互关联的学科，以核心概念为中心，构建思维导图和甘特图的方式，加深概念内涵与外延的认识，从感性认识上升到理性认识。

（四）归纳与总结，深化概念，升华生命观念

生命观是由身体经验所形成的一种认识，是通过对生命现象及其联系、特征的解释、了解生物学中的重要概念后所形成的一种能力和性格，它可以从生物学角度解释生命现象、探索生命活动、解决生物学问题。深化概念是指通过对概念的结构和层次关系的梳理，使其更广泛地运用于各种概念，从而对生物学的现实问题进行阐释与解答，从而使其最终形成对生命的认识。通过对生物学问题的亲身体验，通过对生物学問题的感知和经验，构建了“染色体组”的核心概念，并对其结构和功能进行了初步的探讨。通过对染色体变异的概念图表的绘制，对各个层次的概念进行了梳理，从而进一步提高了结构和功能的观点。但是，这种生活理念的思想与表达却是肤浅的。只有把观念应用到实际的生产实践中，才能使观念更深入、更完整、更丰富。在育种生产中，运用了单倍体、多倍体的概念，以解决生产中的实际问题。只有这样，才能建立起理性的生活理念。

四、结语

生物学概念教学使学生认识生命的现象，探究生命的规律，达到认识生命、理解生命、尊重生命的目的。对生物学概念的认识与建构，是培养学生生命意识的基础，是构建生物学核心知识系统，解决生物学问题的关键。

参考文献：

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[2]黄悦.多媒体环境下一堂基于科学思维与科学探究的复习课：以“染色体变异”为例[J].数码世界，2020：127.

[3]李玉娜，刘晓菊.参与式课堂：“染色体变异”第1课时教学设计[J].中学生物学，2019，35（3）：12-14.

[4]高泽群，杨华.运用知识分层策略进行高中生物教学：以“染色体变异”一节为例[J].中学生物学，2019（1）：7-8.