例谈原理分析在生物教学中的实际应用

例谈原理分析在生物教学中的实际应用

1.构建知识网络,帮助学生理解、记忆知识。

普通高中生物新课程标准指出:“提高每个高中学生的科学素养是新课程标准实施的核心任务。”而让学生掌握的生物学知识,既是生物课程标准所规定的基本任务,又是学生具有生物科学素养的基本要求和标志。教师如何使学生准确把握、理解记忆一些基本的生物学概念、原理和规律呢?理解是记忆的基础。因此,教师应采取原理分析的方法,让学生知其然,也知其所以然,在理解的基础上记忆,效果更好。例如,高倍显微镜的使用方法步骤是教学的一个重点,也是难点。学生只有熟记步骤才能做到规范操作,死记硬背只能是背了忘、忘了背,从而加重负担,进而产生厌学情绪。教师应让学生结合实际操作,理解操作的原理:(1)为什么要在低倍镜下观察清楚后再换高倍镜?(2)换高倍镜之前为什么要把放大观察的物像移至中央?(3)换高倍镜时为什么不能调镜筒,只能转动物镜?(4)换好高倍镜后为什么只能用细准焦螺旋调焦距,而不用粗准焦螺旋?学生在理解了这些原理之后,对操作步骤的记忆就深刻了。其实,许多生物学知识在理解的基础上去记忆并不难,关键是教师引导要得法。例如,对于观察DNA和RNA在细胞中的分布实验,如果学生理解了用盐酸水解的目的是改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色体中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合的原理,那么,学生对实验方法步骤中是先水解还是先染色,为什么要先水解后染色等问题就很容易理解了。因此,在教学过程中,教师要善于利用原理分析的方法去引导学生理解知识、掌握知识,进而提高学生的生物科学素养。

2.针对知识难点设疑,提高学生分析、推理能力。

为了顺应时代发展对人才的需要,新课程标准对学生能力的培养提出了更高的要求:(1)理解生物学原理是如何用于生物技术领域之中的;(2)能够解释发生在身边的生物学现象;(3)具有一定的比较、判断、分析和推理等思维能力,以及创造性和批判性的思维方式;(4)形成终身学习的基本能力和习惯;(5)掌握科学探究的一般技能,等等。这些能力和技能的形成都离不开分析、推理能力,而学生只有对生物学原理理解透彻,才能使上述各种能力和技能得到提升。在教学中教师注重原理分析,对提高学生的分析、推理能力大有帮助。例如,干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,是一种抗病毒的特效药,此外对癌症的治疗也有一定疗效。学习基因工程的原理后,我请学生结合细胞器功能的知识和基因工程操作的基本思路思考:若要生产人的糖蛋白,可以用大肠杆菌吗?为什么?学生只有理解糖蛋白的糖链需要在内质网和高尔基体中加工完成,而大肠杆菌是原核生物,没有这两种细胞器的原理后,才能得出合理推论:不能用大肠杆菌生产人的糖蛋白。倘若学生对这些知识理解不透彻,无法将相关知识联系起来,则难以得出此结论。

3.触类旁通,培养学生思维的灵活性、深刻性。

很多学生在学习初期,往往不能做到举一反三、触类旁通,对于条件的变化不能做到随机应变,看问题存在以偏概全、易被表象所迷惑或不经深入思考就轻率下结论等现象。这些都是思维灵活性、深刻性不足的表现。在教学中教师利用原理分析的方法,有助于学生抓住事物的本质,克服思维的呆板性和肤浅性。例如,在复习原核细胞的有关知识时,我提出这样一个问题让学生思考:细菌的遗传物质主要存在于染色体上吗?细菌主要性状的遗传遵循孟德尔遗传规律吗?为什么?学生起初觉得茫然,不知该如何下结论。于是,我启发学生回忆:孟德尔遗传规律的实质是什么?发生在何种细胞的分裂过程中?细菌有这种分裂方式吗?孟德尔遗传规律研究的性状,其控制基因位于哪里?细菌有染色体吗?我利用一连串问题将所学原理搭建成思维的台阶逐一分析,学生恍然大悟:孟德尔遗传规律的实质是在减数分裂形成配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合细菌没有染色体,也不进行减数分裂,因此不遵循孟德尔遗传规律。通过长期类似的训练,学生思维的灵活性、深刻性将会得到提升。此外,教师对学生进行适当的变式训练,对提高学生的思维能力也大有裨益。如在学习单克隆抗体的制备原理后,我让学生思考:用类似单克隆抗体的制备方法,能在体外大量生产出干扰素吗?若能,应该如何操作?学生明白要制备单克隆抗体需要将能产生抗体的效应B淋巴细胞与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合,经过筛选,获得既能产生抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞,然后进行细胞培养,最后从细胞培养液中提取、分离出单克隆抗体。而干扰素由效应T淋巴细胞产生,因此只要将单克隆抗体制备过程中的效应B淋巴细胞改为效应T淋巴细胞即可。可见,学生熟练掌握原理,有利于提高其灵活运用知识解题的能力,从而提高教学效率。

4.及时反馈,纠正学生认识的偏差。

在学习活动中,由于各种原因,学生总会出现这样或那样的认识偏差。如果学生不克服,势必影响学习成绩。要纠正学生的认识偏差,我认为教师注重原理分析,使学生真正理解事物的“来龙去脉”是最根本的措施。例如,由于DNA主要分布于细胞核中,RNA主要分布于细胞质中,有些学生误认为细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA。为了纠正学生这一错误认识,我与他们一同分析:“RNA虽然主要分布于细胞质中,但细胞质中有DNA存在吗?若有,存在于哪里?”学生答:“有!存在于线粒体、叶绿体中。”我接着问:“那么,当DNA与RNA同时存在时,谁作为遗传物质呢?”“DNA!”学生回答,我继续提问:“好!那么,在什么情况下RNA才作为遗传物质呢?”“只有RNA,没有DNA存在的情况下。”至此,学生会发现自己原有的认识是错误的,便会自动加以修正。由于整个过程都是“以理服人”,注重原理分析,因此,教学目标自然水到渠成。