文| 杜 蕊
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以教師講授課本為主,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)教師教學(xué)過(guò)程的精彩程度和課堂容量的多少,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)往往被忽略,教學(xué)效率偏低?!叭隆北尘跋碌慕虒W(xué)更加強(qiáng)調(diào)課堂效率高、質(zhì)量高,強(qiáng)調(diào)要以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)。要提高課堂效率,教師在備課環(huán)節(jié)就要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),在明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)的基礎(chǔ)上更好地設(shè)計(jì)趣味導(dǎo)入和各種課堂活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與到課堂活動(dòng)中,通過(guò)精講細(xì)練、設(shè)置開(kāi)放性作業(yè)等方式,在一定程度上提高課堂教學(xué)的效率。
“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”是人教版高中生物學(xué)必修2“遺傳與進(jìn)化”第4 章第2 節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課包括4 個(gè)內(nèi)容:(1)基因如何控制生物體的性狀?(2)細(xì)胞分化與基因表達(dá)有什么關(guān)系?(3)表觀遺傳信息是如何調(diào)控基因表達(dá)的?(4)怎樣理解基因與性狀關(guān)系的復(fù)雜性?本節(jié)內(nèi)容既從分子水平上闡明遺傳物質(zhì)在生物體中是如何起作用的,又為學(xué)生理解變異的本質(zhì)打下基礎(chǔ),起著承前啟后的作用。
1.通過(guò)對(duì)基因和性狀關(guān)系的實(shí)例分析,認(rèn)識(shí)生命的多樣性和復(fù)雜性,進(jìn)一步形成結(jié)構(gòu)與功能觀。
2.通過(guò)對(duì)細(xì)胞分化的原因的表格分析以及表觀遺傳實(shí)例的分析,培養(yǎng)信息獲取能力和問(wèn)題解決能力,提高科學(xué)探究的能力。
3.通過(guò)對(duì)生活中的表觀遺傳實(shí)例的分析,認(rèn)識(shí)到不良生活習(xí)慣對(duì)后代的可能影響,養(yǎng)成健康文明的生活方式,樹(shù)立正確的生命觀。
1.教學(xué)重點(diǎn):(1)基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系以及細(xì)胞分化的原因;(2)表觀遺傳;(3)基因與性狀關(guān)系的復(fù)雜性。
2.教學(xué)難點(diǎn):(1)基因控制生物性狀的方式以及細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì);(2)表觀遺傳的概念、特點(diǎn)。
▲環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課,展示本節(jié)聚焦內(nèi)容
教師活動(dòng):引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)過(guò)的中心法則圖解以及必修1 學(xué)過(guò)的蛋白質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容,提問(wèn):基因如何控制生物體的性狀?引出本節(jié)課的主題:基因表達(dá)與性狀的關(guān)系。在PPT 上展示本節(jié)課的主題以及本節(jié)聚焦:(1)基因如何控制生物體的性狀?(2)細(xì)胞分化與基因表達(dá)有什么關(guān)系?(3)表觀遺傳信息是如何調(diào)控基因表達(dá)的?(4)怎樣理解基因與性狀關(guān)系的復(fù)雜性?
學(xué)生活動(dòng):看PPT 上展示的中心法則圖解,回憶上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容以及蛋白質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容。根據(jù)PPT和課本71 頁(yè)的“本節(jié)聚焦”,明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)。
(設(shè)計(jì)意圖:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講授新課前讓學(xué)生明確本節(jié)課的目標(biāo)和重難點(diǎn),有計(jì)劃地去學(xué)習(xí)新內(nèi)容。)
▲環(huán)節(jié)二:講授“基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系”
教師活動(dòng):給學(xué)生安排任務(wù)一,用2 分鐘時(shí)間讀課本71 頁(yè)第2、3 段,完成PPT 上展示的流程圖一。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)流程圖一起總結(jié)出:基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀。提問(wèn):酶的概念和作用?
給學(xué)生安排任務(wù)二,用1 分鐘時(shí)間讀課本72 頁(yè)第1 段,完成PPT 上展示的流程圖二。提問(wèn)學(xué)生填寫(xiě)的流程圖,提示這里的蛋白質(zhì)其實(shí)就是載體蛋白,引導(dǎo)學(xué)生回憶必修1 學(xué)過(guò)的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞街休d體蛋白的作用。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)流程圖一起總結(jié)出:基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
學(xué)生活動(dòng):規(guī)定時(shí)間內(nèi)閱讀教材并填寫(xiě)PPT 上的流程圖,回憶必修1 學(xué)過(guò)的與酶相關(guān)的知識(shí),回答:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。然后和老師一起根據(jù)流程圖二總結(jié)出:基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。
(設(shè)計(jì)意圖:鍛煉學(xué)生讀取信息和提煉信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生的自主能動(dòng)性。)
▲環(huán)節(jié)三:學(xué)習(xí)“基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化”內(nèi)容
教師活動(dòng):生物體多種性狀的形成都是以細(xì)胞分化為基礎(chǔ)的,同一生物體的不同細(xì)胞,基因型相同,但形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻各不相同,這是為什么呢?與學(xué)生一起分析課本72 頁(yè)“思考·討論”部分的表格,回憶生物體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中有絲分裂和分化的相關(guān)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生回答問(wèn)題:(1)這三種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別?(2)三種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因,但只檢測(cè)到其中一種基因的mRNA,這一事實(shí)說(shuō)明了什么?(3)在這三種細(xì)胞中是否存在著都表達(dá)的基因呢?請(qǐng)舉例。根據(jù)學(xué)生回答的問(wèn)題,引出管家基因和奢侈基因的概念以及表達(dá)情況,提出細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是奢侈基因的選擇性表達(dá)。
學(xué)生活動(dòng):聽(tīng)老師的講解,思考。與老師一起分析表格,回憶必修1 學(xué)過(guò)的細(xì)胞分裂和分化的相關(guān)內(nèi)容,回答問(wèn)題:(1)不完全相同;(2)基因的選擇性表達(dá);(3)是的,比如ATP 合成酶基因。聽(tīng)老師的講解,在課本上補(bǔ)充相關(guān)的筆記。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)對(duì)表格的分析,培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)表格獲取信息的能力。通過(guò)對(duì)舊知識(shí)更深層次的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)細(xì)胞分化有了更深入的理解。)
▲環(huán)節(jié)四:學(xué)習(xí)“表觀遺傳”
教師活動(dòng):基因什么時(shí)候表達(dá)、在哪里表達(dá)、表達(dá)水平的高低等都是會(huì)受到調(diào)控的,接下來(lái)我們一起學(xué)習(xí)調(diào)控基因表達(dá)的一種方式,也就是表觀遺傳。請(qǐng)同學(xué)們用2 分鐘時(shí)間閱讀課本73 頁(yè)的“思考·討論”并小組討論問(wèn)題1。下面我們以柳穿魚(yú)花為例來(lái)分析第2 個(gè)問(wèn)題。在PPT 上用白板筆寫(xiě)出遺傳圖解,分析F1 和F2 表現(xiàn)型的原因。資料2 中小鼠毛色的遺傳預(yù)制類似,都是基因的堿基序列保持不變,但是部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),使得性狀發(fā)生改變,而且這種改變是可遺傳的,由此得出了表觀遺傳的概念。這也是問(wèn)題3 的答案。接下來(lái)我們一起來(lái)看表觀遺傳的相關(guān)內(nèi)容:(1)概念;(2)調(diào)控機(jī)制;(3)發(fā)生時(shí)期;(4)特點(diǎn)。
學(xué)生活動(dòng):在規(guī)定時(shí)間內(nèi)閱讀教材上的內(nèi)容并小組討論出問(wèn)題1 的答案。聽(tīng)老師講解柳穿魚(yú)花的遺傳過(guò)程,與老師一起寫(xiě)對(duì)應(yīng)的遺傳圖解,分析討論2 和討論3 的相關(guān)問(wèn)題。聽(tīng)老師講解,在課本對(duì)應(yīng)位置做標(biāo)記和補(bǔ)充。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)組內(nèi)閱讀教材和討論,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力和小組合作能力。教師對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行講解,讓學(xué)生明確重難點(diǎn),掌握相關(guān)內(nèi)容。)
▲環(huán)節(jié)五:回歸問(wèn)題探討,總結(jié)基因與性狀的關(guān)系
教師活動(dòng):接下來(lái)我們回到本節(jié)最前面的“問(wèn)題探討”部分,根據(jù)PPT 講解水毛茛的葉形不同的原因,得出:基因和性狀并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。那么基因與性狀之間到底有什么關(guān)系呢?
通過(guò)今天的學(xué)習(xí)我們知道了:(1)基因決定生物性狀;(2)生物性狀還會(huì)受到環(huán)境等條件的影響。首先我們來(lái)看基因是如何決定生物體的性狀的。接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們拿出稿紙,在稿紙上寫(xiě)孟德?tīng)柣蚍蛛x和自由組合定律的遺傳圖解,我請(qǐng)兩位同學(xué)在黑板上寫(xiě)。根據(jù)學(xué)生寫(xiě)的遺傳圖解,分析出:(1)一個(gè)基因控制一種性狀;(2)一個(gè)基因控制多種性狀;(3)多個(gè)基因控制一種性狀,同時(shí)表型還會(huì)受到環(huán)境的影響,最后得出公式:表型=基因型+環(huán)境。
學(xué)生活動(dòng):看PPT 上的圖片和問(wèn)題,回答:(1)基因型相同;(2)環(huán)境因素。思考老師提出的問(wèn)題,看PPT 上的相關(guān)內(nèi)容。寫(xiě)孟德?tīng)柕姆蛛x定律和自由組合定律的遺傳圖解。聽(tīng)老師講解,記筆記。
(設(shè)計(jì)意圖:根據(jù)對(duì)已有知識(shí)的回顧引出新知識(shí),促進(jìn)學(xué)生新舊知識(shí)的聯(lián)系。)
▲環(huán)節(jié)六:課堂小結(jié),課堂練習(xí)
根據(jù)PPT 上的思維導(dǎo)圖,和學(xué)生一起總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。邀請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行PPT 上設(shè)置的PK 活動(dòng),并讓所有學(xué)生做知識(shí)強(qiáng)化1、2 兩道題,提問(wèn)個(gè)別學(xué)生回答原因。
(設(shè)計(jì)意圖:加深記憶,活躍課堂氛圍,對(duì)知識(shí)及時(shí)鞏固。)
▲環(huán)節(jié)七:布置作業(yè)
作業(yè):(1)整理本節(jié)筆記;(2)完成課本75 頁(yè)的思維訓(xùn)練;(3)預(yù)習(xí)5.1“基因突變和基因重組”。
(設(shè)計(jì)意圖:對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更好的理解和記憶。)
總體來(lái)說(shuō),這節(jié)課比較完美地達(dá)到了預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果。
高效課堂離不開(kāi)明確的教學(xué)目標(biāo),教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定方法由以前的三維目標(biāo)過(guò)渡到現(xiàn)在的核心素養(yǎng)目標(biāo),更加細(xì)化和具體。由于學(xué)生的個(gè)體差異較大,所以根據(jù)學(xué)生學(xué)情,分層次、分步驟地設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)能讓學(xué)習(xí)效率更高。本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為讓學(xué)生通過(guò)表觀遺傳現(xiàn)象及機(jī)理的分析,認(rèn)識(shí)到生命的多樣性和復(fù)雜性,形成結(jié)構(gòu)與功能觀,樹(shù)立正確的生命觀念;通過(guò)對(duì)表觀遺傳現(xiàn)象典型實(shí)例的分析,提升學(xué)生的演繹推理和科學(xué)論證的能力;通過(guò)對(duì)吸煙相關(guān)內(nèi)容的解釋讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到不良的生活習(xí)慣對(duì)自己、身邊的人及后代的影響,養(yǎng)成健康文明的生活方式,并且勸阻周圍人戒煙,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任。
生物學(xué)是一門(mén)與生活實(shí)際聯(lián)系密切的學(xué)科,教師在尋找導(dǎo)入的視頻、圖片等素材時(shí)可以搜集一些與生活實(shí)際聯(lián)系密切的題材,讓學(xué)生從自己身邊的事例入手,結(jié)合教師提供的圖片或視頻,自然而然地過(guò)渡到要學(xué)習(xí)的新課內(nèi)容,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生強(qiáng)烈求知欲的同時(shí)提升知識(shí)的應(yīng)用能力。在本節(jié)設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)時(shí),我搜集了同卵雙胞胎的圖片,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)過(guò)的“基因的表達(dá)”相關(guān)內(nèi)容,解釋同卵雙胞胎性狀相似度很高的原因,又提出他們有一些微小的差異,進(jìn)而引出表觀遺傳的相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)已有知識(shí)解釋生活中的實(shí)例并自然引入新課,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
“三新”背景下的課堂,教師一定要少教、少講,把課堂的主體還給學(xué)生,但教師也不能完全放任不管。在設(shè)計(jì)本節(jié)課堂環(huán)節(jié)時(shí),針對(duì)“基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系”這一內(nèi)容,設(shè)置了學(xué)生自主學(xué)習(xí),具體是教師在PPT 上展示挖空了的流程圖,讓學(xué)生定時(shí)自主閱讀課本填空,然后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出基因?qū)π誀畹闹苯涌刂坪烷g接控制方式;對(duì)于“基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化”的內(nèi)容,由于學(xué)生識(shí)圖表能力較弱,設(shè)計(jì)了教師帶著學(xué)生一起讀取表格中的相關(guān)信息,再精講管家基因和奢侈基因的表達(dá)情況,和學(xué)生一起總結(jié)出細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì);在“表觀遺傳”模塊,設(shè)計(jì)學(xué)生定時(shí)看書(shū)并小組討論資料中性狀改變的原因,鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用學(xué)過(guò)的遺傳圖解解釋相關(guān)現(xiàn)象,再引入表觀遺傳。對(duì)于表觀遺傳的概念、特點(diǎn)、發(fā)生時(shí)期及調(diào)控機(jī)制設(shè)計(jì)教師精講,尤其在講述調(diào)控機(jī)制DNA 的甲基化時(shí),把甲基化比作一把小鎖,鎖住了基因的表達(dá),讓抽象的知識(shí)具體化、生活化,便于學(xué)生理解。在“基因和性狀關(guān)系”模塊設(shè)計(jì)了把本節(jié)教材最前面的問(wèn)題探討變換至此,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題探討得出“表型=基因型+環(huán)境”的公式,再指定2位學(xué)生在黑板上寫(xiě)出基因的分離定律和自由組合定律的遺傳圖解(其他學(xué)生在自己練習(xí)本上寫(xiě)),根據(jù)遺傳圖解引導(dǎo)學(xué)生推出基因和性狀的1 對(duì)1 及多對(duì)1 的關(guān)系(9∶3∶3∶1 的變式9∶6∶1),讓學(xué)生回顧已有知識(shí)進(jìn)而推導(dǎo)出新的結(jié)論,再引導(dǎo)學(xué)生此知識(shí)點(diǎn)在第5章的“人類遺傳病”中也有涉及,通過(guò)承前啟后的方式復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)內(nèi)容的同時(shí)引出后面的內(nèi)容,讓學(xué)生意識(shí)到高中生物學(xué)知識(shí)不是碎片化的,而是環(huán)環(huán)相扣的,有利于培養(yǎng)學(xué)生的大局觀及知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
總之,在“三新”背景下,教師要想提高課堂教學(xué)效率,一定要優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì),根據(jù)教材特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)情設(shè)計(jì)出適合學(xué)生的、能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索和求知的教學(xué)方法,再在課堂上積極落實(shí),促進(jìn)師生共同成長(zhǎng)。