“细胞分化”高级学习的个案研究_细胞分化论文

“细胞分化”学习进阶课例研究，本文主要内容关键词为：进阶论文,细胞论文,课例论文，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。

      在义务教育和高中生物学科的课程标准中都强调要提高学生生物科学素养。生物科学素养中包括生物学核心概念的构建。在初中和高中有限的学习时间内，通过学习进阶，让学生对生物学核心概念逐步深入理解，是达成良好的科学素养的有效途径。“学习进阶”是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述，一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。学习进阶通常由较为具体的生活现象出发，逐渐形成抽象的概念[1]。“细胞分化”是帮助学生认识细胞的发展变化，理解细胞特定功能的一个非常重要的生物学核心概念。依据《义务教育生物学课程标准（2011年版）》的内容标准要求“概述生物体的各种组织是由细胞分裂、分化形成的”；《普通高中生物课程标准（实验）》的内容标准要求“说明细胞的分化”、“举例说明细胞的全能性”。对于细胞分化概念构建，对初中生只要求知道相同的细胞可形成多种细胞，不同细胞可执行特定的功能；随着学段的升高，学生认知能力加强，对此概念的理解也逐渐加深，不断接近其本质。本文通过对初、高中三节“细胞分化”概念学习进阶课例研究，提出帮助中学不同学段学生构建此概念的思路和方法。

      一、“细胞分化”学习进阶教学设计

      从初、高中教材中可以看到“细胞分化”概念在宏观上具有良好的一致性与连贯性，即各学段所学内容具有良好的关联和衔接。因此，在设计此概念的学习进阶课程时，必须符合学生认知发展规律。首先要关注学生已有的前概念，从生活体验出发，通过对问题的思考，深入理解概念，最后利用概念解决生产、生活中的问题。所以在备课时，教师需要先界定不同学段应获得的概念，还要知道从初中到高中学生对“细胞分化”概念的理解是如何发展的。

      从初中到高中，教师要求学生对于细胞分化概念的理解层次是逐渐加深的。对初中学生的要求处于低层次的了解水平（知道“是什么”）；到了高二后，重点要求学生在分子水平上理解产生细胞分化的原因（知道“为什么”）、特点以及与细胞全能性的关系；到了高三，主要侧重细胞分化概念的扩展与延伸（知道能“做什么”、“怎么做”）。从下页表1也可以看出，随着年级的升高，对概念的认识趋于抽象化，涉及面更广，学习进阶最终目标要指向科学技术、社会发展和人类生活质量的提高。

      界定各学段的概念，不仅可以为学习进阶的教学设计提供依据，还能让教师清楚地知道自己所教学段的学生应该完成的学习目标与任务，避免教学内容的遗漏或不必要的重复，有效地保障初、高中概念教学的一致性与连贯性。

      二、“细胞分化”学习进阶课例研究

      学习进阶在课堂中的实施必须将各学段的概念教学进行有效衔接，包括用已有的前概念进行导入；设计问题，引导启发学生构建新概念；最后还需要对概念适当延伸，为后续学习奠定基础。2014年10月，北京市通州区生物学特级教师工作站组织了“细胞分化”学习进阶区级研究课，由初一、高二、高三的3位教师在三个年级分别执教，对这三节课例研究总结如下。

      

      （一）初中“细胞分化”学习进阶课例的设计思路

      从复习细胞分裂，形成许多相同细胞导入→学生通过观察同种植物不同部位的细胞，发现细胞间差异，产生认知冲突→学生动手活动（捏橡皮泥），探究物体的形态、结构与功能的关系→观察番茄果实不同部位细胞，思考不同形态、结构的细胞群具有的特异功能→教师介绍蚕豆表皮细胞的分化过程和人体胚胎发育过程，构建低层次了解水平概念→让学生用自己的语言大致说出对细胞分化的初步认识（界定概念）→教师提出深层次问题，为后续的学习进阶做铺垫。

      （二）高二“细胞分化”新授课设计思路

      用1个受精卵通过细胞分化形成200多种细胞及人体胚胎发育过程图片，帮助学生回忆初中形成的细胞分化前概念（细胞水平）→教师用问题串引领学生思维逐步深入（问题串主要从分子水平上引导学生从细胞物质组成、形态结构差异的原因思考），最终得出细胞分化的根本原因是基因在不同细胞内的选择性表达，解释了细胞分化概念的本质→让学生分析得出细胞分化对个体的意义：提高机体生理功能的效率→通过几则资料，说明细胞分化的特征→通过植物组培、培育“多利”实例，将概念延伸到对细胞全能性的认识→让学生对此概念新的理解情况，用陈述句写出来（界定概念），构建较高层次（理解水平）概念，并进行交流→教师提出几个深层次应用水平的问题串，让学生思考，为后续概念扩展、延伸的学习及高三总复习的学习进阶做铺垫。

      （三）高三“细胞分化”复习课设计思路

      复习植物组培过程，了解细胞分化前概念掌握情况→通过让学生分析科学家实验（新情境资料），对此概念在应用方面情况进行摸底→学生分析三则资料（诱导肠道细胞形成胰岛素分泌细胞、蝌蚪体细胞核移植实验成功率仅30%左右、诱导形成iPS细胞），得出结论，用新技术手段和科研成果帮助学生构建最高层次（应用水平）概念→让学生用陈述句逐条写出对各层次细胞分化概念的理解（界定概念），由浅入深地梳理概念。学生间交流后，教师陈述自己对此概念的理解→利用将高考题及科学真实验中的素材，改编为问题或测试题，检查学生对此概念理解和知识迁移能力。

      （四）对三节课例的概括与总结

      基于初中学生思维发展程度和认知水平，初中的教学注重从感性方面（实验、观察），对细胞分化概念产生认识只是浅层次的了解（细胞水平）。在课的最后，教师把问题深入，指向细胞分化原因的探寻，为高中阶段的学习进行铺垫。鉴于高中学生思维深刻性的加强，高二细胞分化概念教学从细胞水平转入分子水平，认识层次更加抽象，直指概念本质。但受到课时和知识面的限制，理解层面较多，应用和知识迁移层面设计较少，使学生对概念的理解相对比较狭窄。高三复习课中，由于学生在学习了蛋白质、细胞分化、癌变、基因表达、基因突变、重组等知识以及基因工程、分子杂交等生物技术，这些都与细胞分化概念密切相关，教师需要整合相关知识，利用新情境的资料，帮助学生将原有低层次水平的概念加深、拓展，在提升思维能力的同时，达到高层次的应用水平。若学生能运用形成的概念，解决实际问题，并能提出自己的观点，便达到概念教学的最高境界。

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