漫談邏輯性生物課堂構建的策略

近年熱播的偵探劇《神探狄仁杰》之所以引起人們樂此不疲的觀看，原因就在于狄仁杰的破案過程極具邏輯性，緊緊抓住觀眾好奇心理，讓人置身其迷霧般的情節之中，凸顯破案的曙光。反觀我們的教學，又何嘗不是如此呢？倘若課堂教學節奏在邏輯性方面欠缺的話，又如何抓住學生對新知識的好奇之心呢？而充滿邏輯性的課堂，能讓學生的思維始終處于活躍的狀態，讓課堂不再沉默和被動。因此，教師在教學設計之初，一定要對學生的認知規律與教學內容進行深度思考，尋找二者最佳的結合點，讓我們的生物學課堂像案件偵破那樣，層層深入、環環相扣、由表及里，直至挖掘出問題的本質。這也是筆者從教以來的追求，并在日常的教學中不停地探究與實踐著。

一、 分析概念中的中心詞，提出探究性的問題

教材中的種種概念是生物學科的主干部分，在教學中引導學生對這些概念，特別是核心概念的正確理解，是學生靈活運用生物學知識的基礎，對于一些較為抽象的核心概念，可引導學生在閱讀概念之后，根據其中的中心詞，順應學生的思維順序，提出具有一定邏輯性的問題，從而幫助學生構建正確的知識鏈。下面以基因重組的概念教學為例展開說明。

1.學生的理解誤區

學生常常誤認為：（1）基因重組發生在受精過程中雌雄配子的隨機結合過程中；（2）難以理解發生在減數第一次分裂前期（四分體時期）交叉互換而引起的基因重組現象，極易與染色體結構變異中的易位相混淆。

2.教學過程的設計

可根據概念中的有性生殖、控制不同性狀的基因、重新組合等關鍵詞，提出如下問題：（1）基因重組發生在什么樣的生殖過程中？（2）有性生殖和無性生殖的區別是什么？（3）基因重組發生在哪種細胞分裂方式中？（4）控制不同性狀的基因屬于哪一類基因？（5）這類基因的自由組合發生在什么時期？這與哪一種遺傳定律相吻合？（6）基因重組還可以發生在哪個時期？請畫示意圖說明。通過對上述邏輯性很強的、層層遞進的問題的探究，就可很容易地使學生明白基因重組主要發生在減數第一次分裂后期，是位于非同源染色體上的非等位基因自由組合的結果（即孟德爾自由組合定律），同時還可以發現在四分體時期的交叉互換現象。

3.其他案例

等位基因、同源染色體、二倍體、多倍體、單倍體、染色體組等概念的教學，均可根據學生易犯的誤區，精心設置一系列在理解概念上具有很強邏輯性的問題，引導學生深入理解具有重重陷阱的生物學知識，以求達到“柳暗花明又一村”的豁然開朗之境界。

二、 按照生命活動發生的先后順序，設計啟發性的問題串

生物界本身就是由一幅幅永不停息的生命畫卷組成的，其中有表現在個體、種群、群落、生態系統等宏觀方面的，更多的是分布在細胞內微觀的、無法用肉眼直接觀察到的生命活動。因此，我們的課堂決不能上成“靜態”的生物課，要想方設法使學生意識到生命科學的動態過程，在教學過程中，可通過模擬動畫讓學生想象微觀的動態生命變化，從而讓學14Aajc39ek60HUxNAhX+dg==生意識到生命是持續變化的過程，再引導學生進行由表及里的深入思考。下面以基因指導蛋白質的合成為例說明。

1.學生的理解誤區

基因指導蛋白質合成的整個過程，對于學生來說，可以說是看不見摸不著，極具抽象性，而且其中需要學生理解的知識點較多，掌握的難度較大。教學實踐表明：學生對該節知識的理解誤區常常有：（1）轉錄過程與DNA復制過程中模板、原料、酶、堿基配對情況易于混淆，特別會誤認為轉錄所需的酶為解旋酶、DNA聚合酶，還有許多學生會寫出轉錄酶；（2）翻譯過程中密碼子的位置、種類、與氨基酸的對應關系；（3）tRNA的種類、與mRNA的關系、與所運輸氨基酸的關系；（4）翻譯動態過程的理解，如核糖體是如何以mRNA為模板指導蛋白質合成的？如何理解一個mRNA可相繼結合多個核糖體？這些核糖體上合成的蛋白質或多肽相同嗎？如何判斷翻譯的方向？（5）DNA中所含堿基的至少數、mRNA中所含堿基的至少數、蛋白質中氨基酸的數量關系。

2.教學過程的設計

可依據基因表達中轉錄和翻譯的先后順序，循著學生的認知規律，給出教學情境，引導學生思考。情境導入：多媒體投影鐮刀型細胞貧血癥和正常人的紅細胞，并給出血紅蛋白分子的部分氨基酸順序以及相關的DNA序列，引導學生思考問題（1）鐮刀型細胞貧血癥致病的直接原因和根本原因是什么？二者之間有何關聯？學生很容易分析出其對應的答案：血紅蛋白質異常、血紅蛋白基因異常，而且后者是產生前者的原因。教師畫出基因和蛋白質二者之間的關系：基因控制蛋白質體現性狀。繼而提出問題（2）基因是一類什么樣的物質？其主要的載體是什么？（3）染色體位于細胞的哪個位置？蛋白質合成的場所是什么？（4）染色體能否從細胞核進入細胞質指導核糖體進行蛋白質的合成？若不能，二者之間需要什么物質來傳遞信息呢？（5）RNA為何能充當DNA和核糖體之間的信使呢？（6）由此，可推知基因控制蛋白質的合成可分為哪幾步？

教師播放轉錄、翻譯全過程的動畫，讓學生有一個整體感覺，在學生判定轉錄、翻譯過程之時，教師可提出問題（7）在轉錄過程中是如何使mRNA能準確攜帶DNA上的遺傳信息呢？mRNA上的什么結構能表示其中的遺傳信息？指導學生閱讀人教版必修2P63圖4-4，提出問題（8）轉錄過程中的模板、產物、酶、原料、場所、堿基配對情況分別是什么？（9）mRNA中的哪些結構能夠決定氨基酸的種類和數量呢？（10）一個氨基酸由mRNA中幾個堿基決定呢？由于該問題難度較大，建議讓學生展開討論，最終可確定一個氨基酸由mRNA中的三個堿基決定，教師直接指出mRNA中這樣的三個相鄰的堿基被稱為一個密碼子。就此，可提出問題（11）mRNA所含的密碼子最多有多少種？是不是所有密碼子均能編碼氨基酸？密碼子數與氨基酸數有何對應關系？學生通過計算、研讀教材中的密碼子表，很容易回答出問題的答案。再次播放翻譯的動畫，提出問題（12）翻譯過程中運輸氨基酸的工具是什么？其根據什么來決定運輸氨基酸的種類？（13）能夠運輸氨基酸的tRNA有多少種？擔任翻譯任務的物質是什么？（14）一個核糖體同時結合了mRNA上幾個密碼子？tRNA轉運來的氨基酸在核糖體內發生了什么反應？（15）翻譯何時被終止？是不是一個mRNA只能結合一個核糖體？讓學生研讀人教版必修2P67示意圖，提出問題（16）一個mRNA相繼結合多個核糖體，有何意義？這些核糖體合成的多肽鏈是否相同？如何判斷翻譯的方向？

3.其他案例

如噬菌體侵染細菌實驗、光合作用過程、DNA復制等過程的分析，均可播放動畫模擬其生命活動過程，按照生命發生的先后順序，以邏輯性較強的問題鏈，引導學生進行探究式的思考。

三、 按照人類的認識順序和矛盾，引導學生進行探究

生物學史本身就是一部人類探究、認識生命活動的歷史，其中布滿了荊棘，是一個艱難曲折的過程，新知識的呈現都有一個由簡單到復雜、由表及里、從錯誤中修正的過程，同時也是一代代科學家努力的結果。在教學過程中，可充分利用人類探究的思路，精心設置富有邏輯性的教學過程，讓學生置身于遠古時代科學家的思維境界進行探究，必然有助于教學三維目標的實現。下面以DNA是主要遺傳物質為例進行展示。

1.學生的理解誤區

學生理解誤區常常有：（1）極易將格里菲斯和艾弗里的研究成果相混淆；（2）這兩個經典實驗的結論會被誤認為是“DNA是主要遺傳物質”；（3）對DNA是主要遺傳物質中的關鍵詞“主要”理解不到位；（4）噬菌體在細菌體內增殖過程中所需的模板、原料、能量、酶，在來源上會產生理解誤差。

2.教學過程的設計

人們對遺傳物質的認識是從蛋白質與DNA誰是遺傳物質的爭論開始的，引導學生思考，怎樣解決這種討論呢？學生很自然地說出需要通過實驗來探究。在學生閱讀完格里菲斯實驗基礎之上，結合其實驗過程示意圖，思考格里菲斯能得出什么結論？有沒有明確“轉化因子”是何種物質？如果你當時閱讀了他的實驗過程及結論，你會產生怎樣的想法以及付出怎樣的實踐？讓學生置身于科學家的位置，沿著科學家的腳印進行探究，學生必然會提出通過實驗探究出“轉化因子”的實質，對此，教師可以讓學生在事先不觀看艾弗里實驗設計時，展開討論提出自己的看法，再引導學生研究艾弗里的實驗設計，通過對比，來檢驗自己的設計得失，鍛煉學生的邏輯推理能力。通過對艾弗里實驗的研究，最終可以得出：DNA是促使R型活菌轉化為S型菌的轉化因子，是真正的遺傳物質。為了引出另一個經典實驗可提出問題：既然肺炎雙球菌轉化實驗證明了DNA是遺傳物質，那為何還要進行噬菌體浸染細菌的實驗？從而很自然地引出下一個實驗，并提出問題：噬菌體浸染細菌的實驗為何能較為準確地證明遺傳物質的種類呢？以此，引起學生對該實驗的關注，接下來，可放映噬菌體浸染細菌動畫，設置問題鏈，引導學生探究。

3.其他案例

如光合作用的發現歷程、生物進化理論的演變等類似教學內容，均可按照學科發展的矛盾性，激發學生從解決矛盾的角度出發，讓學生立足于科學家的角度，進行思考、探究，必然會使生物學課堂教學充滿邏輯性，維持學生學習的激情。

邏輯性生物課堂能更好地關注到學生情感的發展，注重科學發展的規律性，從而讓知識的掌握順理成章，不再變得生硬，讓學生理性地思考生命科學發展的規律。愿我們的生物課堂能像案件偵破那樣，抓住學生的好奇心，激發學生的探究欲望，使他們成為新知識偵破的高手。

（責任編輯 郭振玲）