生物教学中运用比较法的三个递进层次,本文主要内容关键词为:比较法论文,层次论文,生物论文,教学中论文,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。
比较法是指通过对两个或两个以上研究对象进行对比,以确定它们相同点和差异点的一种逻辑思维方法。比较法运用的三个要素是“比较对象、比较标准、比较结论”,“比较对象”即“谁和谁比”,“比较标准”即“比什么、怎么比”,“比较结论”即“比下来的结果是什么”。审视当下的生物教学,比较法的运用较为普遍,效果亦喜亦忧。一方面教师运用比较法引导学生辨析概念、甄别原理,深化了对知识的理解;另一方面学生离开教师的扶持,比较法的运用不熟练、不主动。教师要引导学生从“给定模式的比较”做起,逐步学会“开发比较标准”,最终臻于“自主梳理比较”的境界。 一、基础层次:给定模式的比较 “给定模式的比较”是比较法运用的基础层次,即运用比较法时教师给出“比较对象”和“比较标准”,学生归纳总结“比较结论”。“给定模式的比较”适宜运用在新课教学中,通过比较,学生可以辨析概念,加深对知识的理解。 1.表格形式的比较 应用在一些生物学基本概念、原理、结构、生理过程等方面的比较,对比效果简洁明了,是最多采用的表述形式。例如:比较原核细胞与真核细胞的不同(见表1)。 2.集合图形式的比较 应用在一些含义有交叉的物质、结构的比较中。例如:比较高等动、植物细胞中细胞器的异同(见图1)。 3.图解形式的比较 应用在一些生理过程、操作过程的比较中。例如教师将赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌实验”画成文字方框加箭头的流程图解,让学生比较两组实验中“上清液”“沉淀物”放射性的高低及产生原因,进而推测噬菌体的侵染行为。 4.坐标图形式的比较 应用在一些动态变化的数量关系的比较中。例如,在图2坐标图中画出有丝分裂染色体数目变化曲线,比较两者的数量变化规律。 二、提高层次:开发标准的比较 “开发标准的比较”是比较法运用的提高层次,即运用比较法时教师给出“比较对象”,要求学生在教师启发下自主开发“比较标准”,对比较对象进行新的比较,探求“比较结论”。所谓“开发比较标准”就是学生针对“比较对象”从“比什么、怎么比”角度列出比较的项目。“开发标准的比较”适宜运用在单元教学或复习教学中,通过比较,学生可以总结生物学的基本规律,抽象知识的本质属性,逐步学会独立运用比较法。 1.扩增比较项目 对原有的比较项目进行延伸或细化。例如上文中比较“原核细胞与真核细胞”,比较项目为“细胞核、细胞质、代表生物”,通过延伸可以增加“本质区别、细胞壁、基因表达、变异类型”等比较项目。 2.变换比较角度 例如上文中“比较高等动、植物细胞中细胞器的异同”,比较的角度是“细胞器的分布”。教师可引导学生变换比较角度,从特殊成分、膜结构、功能等方面加以比较。 3.关注例外情况 比如比较两条染色体是否为“同源染色体”,比较标准是“大小、形状相同”,但两个姐妹染色单体断裂后形成的两个染色体,大小、形状相同却不属于同源染色体;X、Y性染色体大小、形状不完全相同却属于同源染色体。这里教师可引导学生再增补一条比较标准——“在减数分裂中可以配对”,那么这种例外情况就迎刃而解了。 4.自主开发新标准 比较标准的开发,起点在分析概念的内涵。例如,要比较“试管牛”、“克隆牛”、“转基因牛”的异同,教师可引导学生先分析这三类牛的培育流程。“试管牛”——取雄牛的精子+雌牛的卵子→体外获能、体外受精→受精卵(或早期胚胎)→受体牛子宫→妊娠分娩;“克隆牛”——甲牛的体细胞核+乙牛的去核的卵细胞→受精卵(或早期胚胎)→丙受体牛的子宫→妊娠分娩;“转基因牛”——目的基因转给受精卵→受体牛子宫→妊娠分娩。不同流程培育的牛,其遗传物质来源不同,“遗传特性”就不完全相同。遗传物质由一个亲体还是两个亲体提供,这是“生殖方式”的问题。根据这些分析,学生可以归纳出三种牛比较的“比较标准”:关键的技术手段、相同的技术手段、生殖方式、遗传特性、培育意义。 三、高阶层次:自主梳理的比较 “自主梳理的比较”是比较法运用的高阶层次,即运用比较法时教师仅仅说明比较内容的范围或框架,学生自主确定“比较对象”、开发“比较标准”,在师生的讨论与修正中发现“比较结论”。“自主梳理的比较”适宜运用在复习教学,学生独立地运用比较法,能较好实现知识和能力的迁移和升华。 1.聚敛式比较 通常是对不同的内容进行比较,“异中求同”,比出相同点。人教版必修教材介绍了较多的生物科学经典实验,比如“光合作用的探索系列实验”“生物膜流动镶嵌模型的构建”“孟德尔豌豆杂交实验”“摩尔根果蝇杂交实验”“格里菲斯、艾弗里肺炎双球菌转化实验”“赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验”“植物生长素的系列探索实验”。在教师引导下,学生对“相异”的实验探析“相同”的点。第一层面,探析“不同实验”的“相同设计思路”。例如,赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术标记区分的蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质。肺炎双球菌转化实验也运用了这种设计思路。第二层面,探析“不同实验”的“相同思想方法”。例如,萨顿观察蝗虫细胞增殖及有性生殖中染色体的变化规律,提出“基因与染色体行为存在平行关系”的假说,摩尔根用果蝇作为实验材料,验证了红眼与白眼基因位于X染色体上,从而证实了萨顿的假说。孟德尔也运用了这种科学研究的思想方法。第三层面,感悟“不同科学家”的“相似科学品质”。沃森与克里克建构DNA结构物理模型,经历了多次的自我否定与修正;植物生长素的探索,多位科学家探究前人的实验疑惑,进行了“接力式”的研究,他们身上无不闪耀着大胆质疑、持之以恒、越挫越勇的优异科学品质。 2.发散式比较 通常是以某一概念、事实、原理为基点,辐射状联想出其他内容的比较,使知识融会贯通。例如以“酶”为基点的发散比较。教师可以引导学生比较酶促反应与其他化学反应原理的异同;比较酶的特性;比较影响酶促反应速率的因素;比较探究酶活性实验的自变量设定与因变量观察;比较光合作用及呼吸作用不同阶段酶的种类及定位场所;比较基因表达过程中的酶;比较固定化酶与固定化细胞的优缺点;比较消化酶的作用底物与反应产物;比较DNA聚合酶、DNA连接酶、限制性核酸内切酶、DNA酶作用特点及催化反应的产物。 3.链状式比较 通常从某一内容出发,“由此及彼”形成链状式比较。例如,进行“遗传变异内容”的比较。从个体水平出发,生物体的有性生殖过程中会出现遗传变异现象,以探索遗传变异的本质为线索,可以梳理出一条比较链:肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验、烟草花叶病毒感染实验→遗传物质是核酸(DNA或RNA)→DNA有遗传效应的片段是基因→基因的传递符合分离定律、自由组合定律→孟德尔豌豆杂交实验。梳理出比较链后,再细化每一个“节点”的比较。生物教学中比较方法的三个递进层次_比较法论文
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