高中生物學課堂教學中突破難點的方法

束必余　（南京航空航天大學附屬高級中學　江蘇南京　210007）

教學難點是指學生不易理解的知識，或不易掌握的技能技巧。即所學的新知識與學生原有的認知水平之間存在較大落差，教師所做的就是在兩者之間搭建平臺，縮小落差，使學生能夠輕松地理解和掌握新知識。

1　教學難點的確定

在高中生物學教學中，教學難點一般包括抽象的生物學概念、生物學原理和方法、復雜的生命活動過程及零碎、不易記憶的生物學知識等［1］。確立教學難點的依據有：

1）抽象性。生物學的概念往往具有抽象性，學生理解有一定的困難。例如氨基酸的結構、肽鍵的結構、基因的概念、染色體組、原癌基因和抑癌基因、等位基因、自由組合定律等概念。

2）復雜性。生命活動往往包含許多復雜的生理過程，例如光合作用的過程、有氧呼吸的3個階段、有絲分裂和減數分裂過程、體溫調節及血糖調節過程等。

3）零碎性。生物學知識的主要特點是知識比較零碎，學生理解和記憶比較困難。例如細胞的結構（含各種細胞器的結構和功能），基因的表達過程，現代生物進化理論，基因工程的應用，動、植物細胞工程的過程等。

4）干擾性。教學中有許多概念非常相似，學生在學習中容易混淆，對概念構建形成干擾。例如：染色體組、同源染色體、姐妹染色單體、非姐妹染色單體等概念；遺傳信息、遺傳密碼、反密碼子；啟動子、終止子、起始密碼、終止密碼；自交和自由交配；脫氧核糖、脫氧核苷酸、脫氧核糖核酸、核酸等。

5）陌生性。某一個新學習的知識如果遠離學生生活，學生第1次接觸，往往缺乏相應的感性知識，產生陌生感。例如：初次接觸氨基酸、ATP、噬菌體、細胞免疫和體液免疫、單克隆抗體等知識。

因此，在教學過程中，教師應通過各種教學手段和教學方法，結合自身的經驗和教學技巧突破教學難點，達成教學目標。

2　突破難點的方法

2.1類比法——抽象概念形象化高中生物學教學中，有許多抽象概念，例如真光合速率和凈光合速率；基因和等位基因；原癌基因和抑癌基因；內環境和穩態的概念等。要讓學生理解這些抽象概念，常需借助于學生的日常經驗，在抽象概念和日常經驗之間搭建平臺，使他們更好地理解所學的概念。例如，在學習細胞的癌變時，學生對“原癌基因”和“抑癌基因”理解困難，教師比喻：在開車過程中，要讓汽車平穩前行，需要油門和剎車共同控制，太快了，踩一下剎車，太慢了，加一下油門。機體細胞中的“原癌基因”和“抑癌基因”就好比調控細胞正常分裂的“油門”和“剎車”，原癌基因保證細胞正常增殖，而抑癌基因則阻止細胞不正常增殖。原癌基因或抑癌基因發生突變，都可能導致細胞周期失控，細胞過度增殖，從而引發細胞癌變［2］。通過類比的方法，使學生很容易理解原癌基因和抑癌基因的概念及功能。

又例如：在學習物質跨膜運輸的3種方式時，將物質跨膜運輸比喻成一個人過河，自由擴散相當于人跳入水中從上游順流而下（不需要載體和能量）；協助擴散相當于人坐船順流而下（需要載體，但不需要能量）；而主動運輸則相當于某人坐船逆流而上（需要載體和能量）。

2.2流程法——復雜過程簡單化教材中有許多復雜的生理過程：例如光合作用過程、有氧呼吸的過程、基因的表達過程、免疫相關的過程及選修教材中基因工程、細胞工程及胚胎工程等相關生理過程，對于這些復雜內容，可通過流程圖將復雜過程用簡單的形式呈現。圖1表示體液免疫過程流程圖解。

圖1　體液免疫圖解

2.3圖示法——思維過程可視化思維可視化是指運用一系列圖示呈現本來不可視的思維（思考方法和思考路徑），使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能。實現“思維可視化”的技術主要包括：思維導圖、模型圖、流程圖、概念圖、表格等。例如：對于2對相對性狀的遺傳實驗，可以用棋盤格的形式引導學生由大到小依次觀察基因的自由組合實驗圖解中的4個三角形（圖2），觀察們的基因型和表（現）型之間的關系，從而直觀地得出9∶3∶3∶1的分離比。還可以引導學生繼續觀察2條對角線上的基因型是什么？有什么特點？比例占多少？

再例如：學習“基因控制蛋白質的合成”一節時，由于概念較多，學完后學生對概念之間的關系比較模糊。教師可利用DNA、RNA和蛋白質三者之間關系的概念圖［3］（圖 3），讓學生建立較清晰的知識網絡。

圖2　基因的自由組合實驗圖解

圖3　DNA、RNA和蛋白質的關系圖

2.4模型法——結構功能具體化生物學模型可分為物理模型、數學模型和概念模型［4］。教學過程中要善于利用模型，使抽象的知識具體化，零散的知識系統化。物理模型包括結構模型和過程模型，例如細胞的結構、反射弧的結構屬于結構模型，而分泌蛋白的形成過程、體液免疫和細胞免疫的過程則屬于過程模型。數學模型例如種群的2種增長曲線——J型增長和S型增長曲線、有絲分裂和減數分裂過程中染色體、DNA變化曲線等。概念模型主要指各種概念圖。在教學過程中，可借助于PPT展示、flash動畫、具體實物模型展示及學生動手制作各種模型，使抽象的概念、過程直觀化和具體化。

例如：在學習細胞的結構時，布置學生自己動手制作一個細胞結構的模型，并在課堂上與其他學生進行交流，說出各部分所代表的名稱，同時指出自己所做模型存在的不足，教師對所有作品進行評定并給予適當獎勵。

有絲分裂的過程、減數分裂的過程、噬菌體侵染細菌實驗、DNA復制、轉錄和翻譯過程、興奮在反射弧上傳導過程等都可以借助于模型的動畫展示組織教學，從而突破教學難點。

2.5歸納法——難點問題巧解決基因的分離定律和自由組合定律是教學過程中的重點和難點，而遺傳系譜圖又是考查相關知識的主要形式之一。系譜圖中遺傳方式的判斷及相關概率的計算一直都是教學中的難點內容。在學習相關內容時，教師可先通過幾個不同的遺傳系譜圖（如圖4），推導其遺傳方式，然后與學生一起總結歸納，得出遺傳病方式判斷的一般方法。即先判斷是顯性還是隱性遺傳病，再判斷遺傳病的基因在常染色體還是X染色體上。若雙親都正常，生出患病孩子，則為隱性遺傳病；若雙親都患病，生一個正常孩子，則為顯性遺傳病。隱性遺傳病找女性患者，若其父或子有正常的，則一定是常染色體隱性遺傳。顯性遺傳病找男性患者，其母或女有正常的，則一定是常染色體顯性遺傳病。如果沒有上述判斷條件，則需要考慮多種可能。

例題：下列有關人類遺傳病系譜圖(圖4，圖中深顏色表示患者)中，不能表示人類紅綠色盲遺傳的是（）。

圖4　遺傳病系譜圖

解題思路：人類的紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病。學生根據判斷方法中“隱性遺傳病找女性患者，若其父或子有正常的，則一定是常染色體隱性遺傳”，直接得出C選項。

2.6歸類法——相似知識集中化在教學過程中，特別是高三復習時，在復習某一知識點時，可將高中所學的相似知識點放在一起，分析比較、歸類總結，達到突破難點的目的。例如在復習ATP的結構簡式的時候，A代表什么，學生總是弄不清楚。教師通過一道例題，讓學生分析和比較，很快達成了教學目標。例題：下圖（圖5）所示的4種化學組成中，與“A”所對應的名稱依次是什么？

圖5　腺嘌呤、腺苷、腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸之間關系圖

學生通過分析比較，很容易搞清楚②、③、④圓圈部分分別代表腺嘌呤、腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，而對①中的A不少學生無法判斷。此時，教師進一步出示ATP的結構簡式模式圖（圖6），再請學生進行判斷。通過觀察，學生很快得出答案。教師還可以再追問，腺嘌呤核苷上如果依次加上1個、2個或3個磷酸基團，分別代表什么意思？與上面的①、②、③、④又如何對應？

圖6　ATP結構簡式模式圖

2.7分解法——化繁為簡巧突破對于教學過程中遇到比較復雜的生理過程或復雜遺傳學概率的計算，常采取化繁為簡的方法，將復雜的問題分解成若干個小問題，逐個突破。例如：學習有氧呼吸過程時，可設定若干個問題串引導學生自主學習和探究，最終突破難點。設置問題串如下：有氧呼吸的場所是什么？主要場所在哪里？有氧呼吸分為幾個階段？每個階段的場所在哪里？物質如何變化？能量如何變化？需要水和生成水分別在第幾階段？氧氣消耗在第幾階段？二氧化碳產生在哪里？能量最多在哪個階段？

又例如：在學習遺傳定律時，常將自由組合定律的有關問題分解為若干個分離定律問題。例題：豌豆子葉的黃色（Y）、圓粒種子（R）均為顯性，兩親本雜交，F1的表型如圖7所示。讓F1中黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，F2的性狀分離比為（）。

圖7　F1的表型之柱狀圖

A.2∶2∶1∶1B.1∶1∶1∶1C.9∶3∶3∶1D.3∶1∶3∶1

解這道題時，先看F1代種子的形狀，圓粒和皺粒之比為3∶1，為雜合子自交比，再根據子代種子的顏色，黃色和綠色之比為1∶1，為測交比，推測親本的基因型為YyRr×yyRr，進一步得出F1的黃色圓粒基因型為YyRR和YyRr，比例為1/3和2/3，讓它們與綠色皺粒（yyrr）豌豆測交得：黃色和綠色之比為 1∶1，圓粒和皺粒之比為 2∶1，最后得出分離比為 2∶2∶1∶1。

2.8肢體語言——抽象知識直觀化［5］肢體語言具有生動形象、直觀具體等特點，通過肢體語言的演示，可使抽象的內容直觀明了，起到事半功倍的效果。例如在學習氨基酸脫水縮合過程時，學生對肽鏈形成過程中氨基酸的數目與肽鍵數目、脫去的水分子數量及肽鏈中游離氨基和羧基的數量關系的理解比較困難。為解決此問題，教師可以請8位學生到講臺前，并以夸張的手法介紹：現在榮幸地邀請了8個“氨基酸”先生，為大家演示氨基酸脫水縮合的過程。諸位的軀干部代表氨基酸中的中心碳原子，左手和右手分別代表連接在碳原子上的氨基和羧基，腿部代表氨基酸上的氫，頭部則代表R基。下面請這8位學生相互之間手拉手，面向全班學生，排成1排。請問現在這8位學生演示的鏈狀結構稱之為什么？他們之間可形成幾個肽鍵？脫去幾分子水？若每個氨基酸只含1個氨基和羧基，則該肽鏈有幾個游離的氨基和羧基？若8位學生排成2排，上述問題的答案又如何？排成環狀結果如何？通過演示，學生很容易理解和掌握氨基酸脫水縮合的相關知識及相關計算。

總之，突破難點的方法有很多，需要教師在教學過程中不斷學習，積極探究和積累，同時還需要及時記錄和反思，就能有所提高和發展。

［1］張榮華.中學生物教學設計與案例分析.合肥：安徽大學出版社，2014:44.

［2］汪忠.普通高中課程標準實驗教科書：生物1：分子與細胞.南京：江蘇鳳凰教育出版社，2014:109.

［3］張學憲.優化方案：高考總復習：生物.武漢：崇文書局,2014.

［4］石虹梅.模型構建在生物學難點突破中的應用.生物學通報,2014，49（3）：35.

［5］朱學芹.肢體語言在高中生物教學中的應用.文理導航（上旬）,2012，97（9）：19.