初中生物围绕核心概念的教学设计实例探讨——以“基因在亲子代间的传递”为例，本文主要内容关键词为：子代论文,为例论文,基因论文,概念论文,核心论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、围绕核心概念设计教学活动
（一）建立核心概念教学意识，明晰初中生物教学中的“核心概念”
生物学核心概念处于学科知识最为本质和中心的地位。所以，帮助学生建构核心概念，关注学生核心概念学习的可持续性，对提高学生的生物科学素养有着重要的意义。教师首先要明确什么是“核心概念”，才能帮助学生理解核心概念。生物学概念是反映生物学本质属性及特征的形式，是构成生物学知识体系的重要组成部分，而生物学核心概念则是生物学概念中的重中之重，是学科知识最为本质和中心的概念。初中生物教学中的“核心概念”在某种程度上等同于初中生物新课程标准中所述的“核心知识”，囊括了初中生物知识体系中最为重要和基础的概念、原理、理论等。
因课时的限制及初中学生认知水平等的限制，初中生物中有的核心概念并不集中于某一章节中，所以，教师在设计具体某一核心概念的教学时，不能局限于孤立的某一章节，而要根据具体的学情，还要注意概念间的连贯性的。
如：“DNA是主要的遗传物质”这一核心概念在初中人教版《生物》教材中的分布在不同的章节：在七年级上册“细胞核是遗传信息库”这一节中，其核心是要引导学生从物质的结构角度初步认识“细胞核中有遗传信息的载体：DNA”；在八年级下册“生物的遗传和变异”这一章中，其核心是要引导学生从功能的角度认识到“DNA上有许许多多控制性状的基因，DNA是遗传物质”，而对DNA是“主要的”遗传物质的理解则因初中学生的认知水平有限不能展开，则放到高中阶段再去学习。
既然一个核心概念不集中在某一节，那么，具体某一节课中以什么概念为核心去设计教学呢？那就找出这一节中，与学生获得某一核心概念相关的最为基础的知识是什么。例如，在人教版《生物》八年级下册“基因在亲子代间的传递”一节中，学生如果没有理解“成对存在的染色体上，基因成对存在”、“在形成生殖细胞时，成对存在的染色体中的一条进入生殖细胞”这两个基础知识，就无法进一步学习该节之后的“基因的显性和隐性”等节课，在将来的高中生物学习中更无法理解基因的分离和自由组合定律等。因此，这两个基础知识便是这节课的核心。
（二）利用概念图等方法梳理知识点，明确教学目标、教学重、难点
在设计教学时，教师需对其中的知识点进行梳理，在明晰其中的核心概念、概念间的层次关系和逻辑关系上，概念图有着很大的优势，能帮助教师准确地把握这节课的知识框架。
在确立教学目标和教学重点时，教师需明确知道该节内容在生物学知识体系中处于什么地位，思考应该处理到什么程度，怎样使学生客观地认识概念的本质属性。如：“基因在亲子代间的传递”，属于新课标中的二级主题“生物的遗传和变异”中的内容，这一主题的是高中生物必修二《遗传和进化》的学习基础，需要让学生明确知道基因存在的特点、理解基因在从亲代传递给子代的规律，为下一节以及将来的高中生物核心概念的学习做好知识准备。在确立教学难点时，教师主要考虑学生的认知特点，还要考虑到这一节的难点能突破到什么程度。
（三）围绕核心概念设计教学活动，引导学生主动建构
在设计围绕核心概念的教学活动时，教师需考虑学生的已有概念和未学概念、前概念和后概念、具体概念和抽象概念之间的关系，还要围绕这些关系思考：做怎样的引导，设计怎样的多元合作教学活动，在教学过程中怎样引发问题、怎样整合资源、怎样提供科学事实，以帮助学生在信息的内化和外显的转化过程中，完成对核心概念的意义建构。
二、围绕核心概念教学的初中生物教学设计实例
（一）“基因在亲子代间的传递”概念图的构建
首先是教师分析学习内容，用概念图的方式对学生已有概念体系和即将学习的概念梳理如下，明晰了概念间的关系，确定了教学目标和教学重、难点。如图1所示。
教学目标：
知识目标：描述染色体、DNA和基因之间的关系；阐明生殖过程中染色体的变化和基因的传递。
能力目标：尝试构建染色体和DNA关系模型，使用概念图等方式描述染色体、DNA和基因之间的关系，发展构建生物模型、表述概念层次的能力；在推理活动中发展分析能力和创造性思维。
情感、态度与价值观目标：在体验科学推理活动中，逐步建立创新的科学态度；深入理解体细胞中染色体成对存在的意义，增强对遗传学知识的兴趣。
（二）导入环节设置
导入环节需要帮助学生建立新旧概念间的联系，引出新概念的研究问题。如：展示班上某位学生的一家三口的照片引起学生饶有兴趣的观察。接着：（1）复习已学概念，提问：在这张照片中，①你看到了哪些性状？②性状是由什么控制的？这两个问题考查了学生对已学概念的掌握，并为新知学习做好知识准备和情境铺垫。（2）引发新概念的研究问题。首先引导学生们发现该生的某一性状和父母一方相似，和另一方不同。如该生的双眼皮像爸爸，不像妈妈，然后提出问题：该生是否只遗传了爸爸控制眼睑的基因而没有遗传妈妈的？引起学生争论和求知欲，接着再引导学生思考：“要回答这个问题，我们需要先学习哪些知识？”学生自然就想到要知道：“基因在哪里？基因是怎样传递的？……”这便引发了新概念学习的问题情境。
（三）建构本节课的核心概念
教材中该节主要由两大部分内容构成：“基因和染色体”和“基因经精子和卵细胞传递”。教师需设计符合学生认知规律的学习活动，帮助学生获取、内化然后外化、表达新的核心概念。同时，引发下一节概念的研究问题，以明晰知识间的逻辑关系。
1.基因和染色体
该部分内容的核心概念是：①染色体上有许多个基因；②染色体成对存在，基因成对存在。
（1）围绕核心概念“染色体上有许多个基因”的教学活动：
学生在七年级已经形成“DNA和蛋白质构成染色体”等相关核心概念，引导学生回顾已学概念后，教师提供材料：染色体和DNA的关系示意图（同教科书本29页图）和模型建构材料（彩色细铁丝和发泡小珠，细铁丝模拟DNA，细铁丝不同颜色段模拟不同的基因，发泡小球模拟蛋白质。）请学生完成以下三个任务：①观察图片，各小组用所给的材料构建染色体模型。②用图解、表解或漫画的方式表示染色体、DNA、基因的关系。③用一句话表述基因和染色体的关系。这三个任务让学生经历了以下活动：首先是带着制作模型的目的，观察了较为直观的“染色体和DNA关系示意图”；在形成了自己的认识后，再在动手构建模型，将自己的认识以更为直观的方式地表达出来；完成了直观性知识的内化和表达，然后再画概念图、用一句话来描述基因和染色体的关系，这便将刚刚形成的直观印象抽象为一定的概念结构。这个活动让学生在观察、动手、动脑过程中，构建了核心概念。
（2）围绕核心概念“染色体成对存在，基因成对存在”的教学活动：
因初中学生对遗传物质结构的理解有限，所以，无法从染色体结构的角度帮助学生理解，可引导学生观察分析图片，但这一核心概念仅通过观察图片，是不能获得全部的，需辅以简洁而明确的讲述。如：教师首先提供资料：一张未整理和一张已整理的人（女）体细胞内的染色体图。用问题引导学生的观察：人体内有多少条染色体？整理后的染色体为什么画成一对一对的？然后，辅以讲述：科学研究发现，成对的染色体不仅大小、形态相同，结构也相似。科学研究发现，成对存在的染色体上基因也成对存在。（同时用示意图图示）
2.基因经精子和卵细胞的传递
该部分的核心概念是：生殖细胞形成时，染色体数减半，不是任意的一半，是一对染色体中的一条进入生殖细胞。
（1）围绕核心概念的教学活动：
这一概念自身具有一定的内在逻辑，需要用理性思维去深入理解。如果教师直接呈现科学研究事实，辅以讲述帮助学生理解再要求记忆，这样的理解必然是浅层次的。教师可根据这一核心概念的特点和学生的思维特点设计教学活动，引导学生运用理性思维发现其中的规律，再提供科学研究事实以验证他们的发现是否正确。笔者设计了两个推理活动，由易到难，由浅入深地引导学生展开思维活动，具体教学过程如下：
①请学生推理生殖细胞中的染色体数和体细胞中的染色体数的关系。设置问题：假设生殖细胞和体细胞中的染色体数一样，请推算：人在繁殖n代后，个体的体细胞的染色体数。你认为该假设正确吗？学生在数学推算过程中很快会发现结果是可笑的，假设是错误的，由此推测出“生殖细胞染色体数是体细胞的一半”。接着教师提供科学事实，证实学生的推测：“1883年，胚胎学家比耐登发现马蛔虫的精子和卵细胞中染色体数只有体细胞的一半。”这样可帮助学生深入理解了“生殖细胞形成时，染色体减少一半”这一概念。②以某种体细胞有奇数对染色体的生物的遗传过程为例（偶数对染色体的生物遗传物质传递过程推理可能让学生发生错误推理），请学生推理染色体的变化，具体操作如下：某种生物细胞有三对染色体，请用所给学具推测，在形成生殖细胞时，染色体怎样传递，才能使子代体细胞的染色体的数量、形状和亲代的保持一致？
和前一个推理活动相比，这个推理活动有点难度，但八年级的学生已具有一定的理性思维，在使用小组合作、学具（图2）试错的过程中，他们能够推测出生殖细胞中的染色体和亲代体细胞染色体的关系。之后教师提供科学家们研究的科学事实，证实学生们推理结果（1890年鲍维里、1891年亨金，通过多种生物观察研究，证实了在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中，染色体都要减少一半，而且不是任意的一半，是每对染色体各有一条进入精子或卵细胞。）入理解“生殖细胞形成时，染色体减少一半，不是任这样的推理活动让学生在活动中运用理性思维，深意的一半，是一对染色体中的一条进入生殖细胞”这一核心概念。也为高中生物“减数分裂”这一概念的学习奠定了基础而非概念冲突。
（2）运用新建构的核心概念，解决导入时提出的问题：
再次展示导入中的那张全家福照片和问题：该生是否只遗传了爸爸的控制眼睑的基因而没有遗传妈妈的？学生运用已学知识解答问题，能积极给出正确答案（既遗传了爸爸的也遗传了妈妈的），却不能清晰表述其原因，这时需要图示来帮助，如教科书第31页图使用前，对此图辅以简介：为使用简便，在细胞中只图示了一对染色体。请学生完成填图。
填图后，教师可引导学生小结：有性生殖的生物体细胞中，成对的染色体，一条来自于父方、一条来自于母方。成对的基因，也是一个来自于父方，一个来自于母方。这时学生们会产生新的疑惑：既然该同学控制眼睑的基因一个来自于爸爸，一个来自于妈妈。那为什么他的眼睑性状只和爸爸相似，妈妈不同呢？这便激发了学生学习下一节课（“基因的显性和隐性”）知识的兴趣和欲望。
该环节引导学生运用已建构的概念解决了刚上课时的产生的困惑，并进一步引发了学生产生新的困惑，为下节课的学习做好积极准备，同时凸显了概念间的联系。
3.围绕核心概念，设计反馈练习，检验意义建构（略）
（四）实施效果和反思
该节课的教学设计围绕核心概念，通过建构模型、科学推理等多元合作活动，能使学生清晰地认识了“染色体和基因的关系”，使学生深入理解了“基因的传递过程”，有效帮助学生建构了相关的核心概念。其不足之处是因为容量较大，活动安排较为紧凑，如果学生对已学概念只有记忆而没有理解其本质，完成本节课就会比较困难。这也说明，初中生物要持续关注和帮助学生对核心概念的深入理解，关注学生生物核心概念学习的可持续性。
标签：染色体结构变异论文;