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“遗传和变异”教学中的探究性学习
高中生物课程标准倡导探究性学习，引导学生主动参与科学探讨的过程。探究性学习是一种在好奇心驱使下，以问题为导向，在学生已有基础知识，现有生物基础知识水平上，投入到新的学习内容中，探索新问题的学习活动。探究性学习的运用可使学生仿照科学研究的过程来学习生物知识，同时体验理解和应用科学研究方法。下面笔者在“遗传和变异”教学中让学生进行探究性学习的尝试作一浅谈。
1.让学生明白名词概念，构成知识系统，形成探究的基础。学生掌握基本概念是探究学习的基础。概念的掌握产生问题，教材内容的学习，联系实际生活，对生物进行观察分析，自己总结，进一步产生新的问题，共同探讨，作出假设，讨论解决问题，形成知识。如在“遗传的物质基础”教学中，对染色体、DNA、基因、半保留复制、转录、翻译、中心法则等名词的掌握，让学生讨论：
(1)染色体、DNA、基因三者在生物遗传中都具有重要的作用，它们的关系是什么？通过讲解各名词的概念，让学生明白三者之间的相互关系，在遗传中起决定作用的物质—基因。
(2)基因如何控制生物性状？
DNA的转录、翻译、合成蛋白质，由蛋白质决定性状。 (3)遗传信息的传递？
遗传信息是通过DNA分子的半保留复制准确将遗传信息传递给子细胞来完成的。
通过以上三点的讲解，使学生在学习中产生了如下新问题：
(1)染色体由DNA和蛋白质构成，为什么在学习过程中认为DNA是遗传物质而蛋白质不是呢？请同学阅读、讨论教材中的肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验自己就能解决。
(2)通过中心法则，获得蛋白质，蛋白质是怎么影响性状呢？通过师生讨论总结得出：蛋白质是由氨基酸长链盘曲折叠，并形成一定的氨基酸顺序。因此氨基酸的顺序、种类不同，蛋白质不同，功能就不同，决定了不同的性状。
另外，在生物代谢过程中，营养物质的消化与吸收，是通过化学反应来完成的，每一步化学反应必须由酶来作催化作用。酶的主要成分是蛋白质，不同的酶，催化反应就不同，合成的物质也不相同，导致性状不同。通过分析讨论得出，基因对性状的控制是通过酶或蛋白质来完成。解决了基因与DNA、基因与性状、基因与蛋白质、基因与遗传信息的关系。
在探究性学习过程中，要尽量使学生投入到自己发现问题或深化探究问题的活动中。但在有些情况下，得由老师提供问题，让学生进行研究、分析。如在“遗传的基本规律”教学中，老师得先提出基因型、表现型、杂交、自交、正交、反交、测交、回交、杂种、纯种、显性、隐性、相对性状、等位基因等名词的概念。然后由学生讨论六种杂交方式的区别；显性、隐性、相对性状的关系；基因型与表现型的关系。老师利用教材中的分析图解再系统的讲解一对相对性状，两对相对性状的杂交过程，并表示出六种杂交方式的图解。这样之后，再让学生去探究、分析，调动起学生探究性学习的积极性。
2.用问题开展教学，由问题得出结论。问题是学习的动因。问题的提出，使学生深入到解决问题的探索中，让学生自己思考，怎么做，做什么？而不是让学
生接受教师思考好的现成结论。通过学生发现问题，并能解决问题，对生物学科的问题产生热情，老师抓住学生活跃的思维，引导学生进一步对问题的探讨。
如，在“生物的变异”教学中，老师引出变异是因性状发生变化，这种变化可分为可遗传变异和不可遗传变异两种。学生产生问题，即性状的变化由什么引起？针对这一问题，留出时间让学生观看教材中所例举的插图，结合学生已有的经验，展开讨论得出结论：可遗传变异是由遗传物质的改变，即基因突变和基因重组，以及染色体的变异所引起；不可遗传变异是因环境条件不同引起的。师生总结后，根据教材上所提供的实例和小资料，进行分组阅读讨论，由各小组总结出各种变异的概念和特征，利用课外阅读的内容使学生对所学知识的扩展。
在“人类的遗传病与优生”的教学中，由学生阅读教材，每四名学生分为一小组，讨论交流如下知识：①人类遗传病的主要类型及其与基因突变、基因重组、染色体变异之间的关系。②常染色体、性染色体的显性和隐性四类基因遗传病的致病原理。③染色体异常遗传病的种类及致病原理。④遗传病对人类有哪些危害，遗传病的发病率与环境污染的关系。⑤优生学的概念，优生的措施及其遗传学原理。通过讨论交流，进行自主学习后由师生合作逐一总结，就实现了师生互动的探究性学习理念。
3.注重学生的体验和自主活动。构建主义指出：学习并非一个被动的接受过程，而是一个主动的构建过程。也就是说生物知识必须基于个人对经验的操作、交流，通过反省来主动构建，从而有效地让学生领悟生物思想和学习方法，启发学生的积极思维，引导学生自己探索，发现新知识点。生物学科是以实验来支撑的学科，因此在教学中，要注重学生的实验，在实验中要把尽量多的时间留给学生操作，一些生物实验是不能在短时间内完成。在实验中，我借助学生生活中的实例，指导学生观察，用已有的经验来进一步推测，结合书本知识得出结论。如在“玉米的有性杂交”实验中，学生已知现在生产中所种植的玉米品种都是杂交种子，每年都要购买种子，当年收获的玉米种子不能留作来年的种子（部分学生认为这是杂种一代）。我们就用这杂种一代种植观察、分析结果，通过学生的观察、记录、统计得出：植株的同一性状表现多样性；产量不同，而且成熟的时间有差别。
通过对问题分析，引导学生解决问题
(1)选取一对相对性状或二对相对性状进行分析，并用来消化孟德尔实验提出的离规律和自由组合规律中的知识。
(2)从理论上分析，分基因决定性状，子代的基因来自父本和母本配子的结合，每一配子结合是随机的。通过分析、记数、总结得出，在自由组合规律下，杂种二代所可能产生的性状比例，掌握了理论上棋盘式的图解，领悟出分枝法的表示。
再如，由学生动手制作DNA的双螺旋结构模型，分析如下问题：①DNA分子中磷酸分子和脱氧核糖分子的排序固定不变，但其含有的碱基只有四种，这四种碱基是怎样形成足够量的遗传信息？②作为遗传物质，DNA是否能够精确地复制自己？如何复制？
4.指导学生总结评价，为后续学习奠定基础。在教学过程中，教师的总结和评价是很关键的，但这只是单方面的作为，学生的总结和自我评价才能真正反映出学生的实际学习情况。在通过师生互动学习各章节后，教师要指导学生进行总结，因为只有不断总结、自我评价，才能加深所学知识的印象，对所学知识还存在哪些问题，及时弥补，才能为后续学习打好基础，降低消极因素对学生学习的
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2023-02-16
