基于多重表征的高中生物“學講”教學探微

摘 要：多重表征的教學環境可以給學生提供多樣信息，對于改善學生的學習方式有很大幫助。“學講”教學方式是讓學生把課堂上學到的知識講出來。文章以細胞增殖教學為例，將視頻、圖表等多重表征應用于“學講”課的新課導入、自主學習、合作探究、交流展示、質疑拓展等環節，以此促進學生科學思維的發展。

關鍵詞：高中生物;表征;學講;導入;探究;交流;拓展

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）32-0094-02

基金項目：本文系江蘇省徐州市教育科學“十三五”規劃課題“基于多重表征的高中生物教學‘學講范式實踐研究”（立項號：GH-13- 18-L199）系列研究成果

作者簡介：杜偉（1978-），男，江蘇邳州人，中教高級教師，碩士研究生，從事生物教學與研究。

一、引言

Representation（表征）也可以翻譯成象征、表示法、陳述，是用一種事物來代表另一種事物，或者用一種特定的符號、圖表、曲線來表示一種過程。多重表征的教學環境，特別是用動畫、圖片、表格、模型等多重表征來顯示具體的知識點，可以給學生提供多樣信息，對于改善學生的學習方式有很大幫助。“學講”教學方式是以學生的自主學習為主，以學生的合作學習為主要形式，以學生學習目標達成作為基本要求的課堂教學模式，即讓學生在課堂上能學進去知識，并把知識講出來。

在高中生物教學中，教師可將多重表征教學理念應用于教學實踐，進行“學講”教學嘗試。高一學生的思維水平還停留在形象思維階段，對高中生物抽象的知識缺乏直觀印象，因此，在教學中，教師可根據生物學科的特點，在細胞增殖一節教學中，將視頻、圖表、曲線等不同的表征形式高效組合起來，以符合學生認知規律的教學方式，將有絲分裂過程中染色體、DNA變化等抽象的知識內容形象化。這樣可以減少學生自主學習過程中的認知困難，不斷提高學生的生物學習效率。

二、基于多重表征的高中生物“學講”教學思路

1.新課導入

教師可通過多媒體播放植物由一顆幼苗長成蒼天大樹的生長視頻，并提出問題：請同學們列舉植物生長的條件。有的學生列舉出了需要水或營養等條件。有的學生想到了細胞結構，推測植物生長的原因是細胞體積的增大或數目的增加。教師繼續提問：植物生長的原因究竟是什么呢？以此導入新課。

設計意圖：通過形象的植物生長視頻，讓學生思考植物生長的原因。

2.遺傳物質準備

幼苗是如何長成蒼天大樹的呢？教師運用形象的實物表征，展示了一塊巧克力，讓學生將其分成若干個小正方形，然后將這個過程與細胞分裂進行比較。據此，學生認識到，盡管巧克力的數量增加了，但這些小塊巧克力顯然比整塊巧克力小。如果將其比作一個細胞，簡單地一分為二，它的遺傳物質將越分越少。由此，教師引導學生總結出細胞分裂時必須進行一定的遺傳物質準備，尤其是DNA的復制。

3.細胞周期

細胞周期的概念比較復雜，相對抽象，學生不容易掌握。在教學中，教師可用扇形圖、直線圖、坐標圖、柱形圖等表征表示細胞周期，讓學生以小組為單位合作探究，用圖中字母表示細胞周期。

4.有絲分裂

學生在日常生活中不能直接體驗植物的細胞結構，因此在微觀層面上，沒有任何細胞分裂過程的經驗。對此，教師需要一種更具體的手段演示有絲分裂過程，如借助動畫、圖片表征，讓學生觀看細胞分裂過程的動畫，根據圖片，完成各個時期特點的填空，在大腦中構建、組合、表示當前學習的知識，并將其組成有機整體，形成完整的知識體系。

5.染色體和DNA數目變化規律（以二倍體生物為例）

在有絲分裂過程中，DNA數（2n）、染色體數（2n）、染色單體數的變化，對大多數學生來說是完全陌生的，這些知識與學生的日常生活相去甚遠。因此，教師可在學生掌握各個時期特征的基礎上出示下表，提出有挑戰性的問題，引導學生合作探究，讓學生動起來。

教師還可引導學生在坐標圖上畫出有絲分裂過程中染色體、DNA的數量變化曲線，然后總結：有絲分裂后期——染色體數目加倍（著絲點斷裂）;有絲分裂中期——染色體著絲點排列在赤道板上;有絲分裂末期——子細胞中染色體數目相同。另外，學生還可通過坐標圖總結本節課獲得的主要知識——細胞分裂過程中DNA染色體等遺傳物質的變化規律。然而，有的學生過于依賴這些圖片表征，忽略各個時期染色體、染色單體、DNA的關系。 因此，教師可通過大屏幕展示下圖，通過圖片表征帶領學生總結染色體、染色單體、DNA三者之間的關系。

即當有染色單體存在時，染色體數染色單體數核DNA分子數=122;當無染色單體存在時，染色體數核DNA分子數=11。

三、基于多重表征的高中生物“學講”教學反思

1.創新教學觀念，轉變師生角色

在三種常見的細胞分裂方式中，最重要的方式是有絲分裂。有絲分裂是學習減數分裂的基礎。因此，在教學過程中，教師一定要講清楚、講透，讓學生真正理解有絲分裂各個時期的特點及整個分裂過程中染色體和DNA的變化規律。傳統的有絲分裂教學過程以教師的知識傳授為主，學生被動地接受知識。很顯然，這種教學方式不利于調動學生的主觀能動性，也無法讓學生真正了解知識的內涵。而教師通過動畫、圖片、圖表等多重表征，從不同的角度進行分析，可使學生積極參與課堂教學活動，并學會交流信息，學會分享學習成果，從而體會到學習的樂趣，促進科學思維的發展以及樂于合作的團隊精神的形成。

2.利用多重表征，科學設計問題

多重表征包括動畫、圖片、表格、模型等形式，這就要求教師做好課前準備工作，認真閱讀教材，確定重難點內容，科學設計能突破重難點問題，并以動畫、圖片、表格、模型等形式展示給學生。在本節課的教學中，教師可通過視頻導入新課，帶給學生感性認識，科學設計問題并用圖表展示，讓學生在探究中獲取知識。

3.總結內部規律，構建知識網絡

有絲分裂過程中DNA和染色體的變化是本節課的重難點內容，教師可在教學中讓學生用圖表總結各個時期染色體和DNA的數量以及規律，并以時間為橫坐標畫出染色體和DNA的變化曲線。通過這些圖片表征，學生能總結出染色體、染色單體、DNA三者之間的關系，構建完整的知識網絡。

參考文獻：

[1]李洋，黃紫筠.高中生物教科書插圖的表征及特征分析——以2019年版人教版高中生物教材《必修1·分子與細胞》為例[J].中學生物學，2020（08）.

[2]趙長城.走進高中生物“學講模式”的課堂[J].中學生數理化，2014（04）.

Exploration of the Teaching of Biology "Learning and Speaking" in Senior Middle School Based on Multiple Characterization

Du Wei

（Teaching Research Office of Pizhou Education Bureau， Jiangsu Province， Pizhou 221300， China）

Abstract： The teaching environment of multiple characterization can provide students with a variety of information， which is very helpful to improve students' learning methods. The teaching method of "learning and speaking" is to let students speak out the knowledge learned in the classroom. Taking cell proliferation teaching as an example， this paper applies multiple characterization such as videos and charts to the introduction of new courses， autonomous learning， cooperative exploration， communication and display， questioning and expansion of "learning and speaking" course， so as to promote the development of students' scientific thinking.

Key words： senior middle school biology; characterization; learning and speaking; lead-in; explore; communication; expand