生物学教师如何科学使用教材的体会，本文主要内容关键词为：生物学论文,教材论文,教师论文,科学论文，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。
目前，普通高中新课程改革已在全国多个省市普遍展开。实验区教师面对“一纲多本”的课改现实，如何选择和使用教材？非实验区虽然仍是“一纲一本”，也同样存在着教师如何有效地使用教材的问题。教材是重要的课程资源，但不是唯一资源；教师是在用教材教而不是在教教材。这不仅是一个教学理念的转变问题，而且是一个教学实践中面对的操作问题。教师能否科学高效地使用教材，直接决定教学质量的高低，关乎学生的身心发展。本文结合具体教学案例，谈谈生物学教师如何使用教材的一些体会。
1 以内容标准为依据，凝聚优质课程资源
具体内容标准描述的要求是最基本的，是每个高中学生通过努力都应该达到的要求。但从生物学教学水平方面来看，我们对课程和教学内容的要求却是开放的，即在保证达到基本要求的同时，还要充分挖掘、凝聚各种优质课程资源，适当增加学习内容或提高教学要求，以达到更高的教学水平。这样，既能面向全体学生，打好“共同基础”，实现内容标准所描述的基本要求，又能满足那些学有特长，能力突出的学生的需求。
例如，“体液调节”是现行教材中的一节内容，《教学大纲》所规定的教学目的是：动物激素的种类和生理作用（C：理解）；激素的分泌调节（C：理解）；相关激素间的协同作用和拮抗作用（C：理解）；其他化学物质的调节作用（A：知道）。教材内容以列表的形式简介了动物激素的种类和生理作用；以甲状腺激素的分泌调节为例图解了激素的分泌调节方式——反馈调节；以生长激素和甲状腺激素对生长发育的作用来说明激素间的协同作用，以胰岛素和胰高血糖素对血糖含量的调节来说明激素间的拮抗作用。如果仅是根据教材内容组织教学，学生是否理解：促性腺激素的生理作用——促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌；雌激素的生理作用——促进雌性生殖器官的发育和生殖细胞的生成；激发和维持雌性正常的性周期；孕激素的生理作用——促进子宫内膜和乳腺的生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件？学生能否在新的情境中应用反馈调节的原理解释激素的分泌调节过程？要知道原理学习的实质是学生能在体现原理变化的情境中适当应用原理，这才是原理学习的目的所在。为了有效地达成教学目标，我们应该以“内容标准”或“教学大纲”为标准，在学完“甲状腺激素的分泌调节”之后，可以向学生呈现雌激素的分泌调节过程，提出问题并引导分析（见下图）。
（1）月经周期开始时，血液中雌激素（雌二醇）浓度较低，以后逐渐增加，约一周后升到高峰，如何解释雌激素的分泌调节过程？
分析：月经周期开始时，低浓度的雌激素引起下丘脑分泌促性腺激素释放激素（GnRH），刺激脑垂体分泌促性腺激素——卵泡刺激素（FsH）和黄体生成素（LH）。FSH的主要作用是促进卵泡颗粒层细胞的增殖和分化，从而促进整个卵巢的长大。FSH和LH也刺激正趋于成熟的卵泡分泌雌激素，雌激素促进子宫供血量增加和子宫内膜增厚。
（2）在卵泡期的后一周内，血液中雌激素浓度迅速增加，其峰值在LH与FSH两者的峰值之前出现，能否应用反馈调节的原理解释这种变化？
分析：雌激素是由于FSH和LH刺激卵泡产生的，而雌激素的增加又进一步刺激脑垂体分泌LH和FSH，两者共同作用而使卵泡继续长大，完成排卵过程，因此，这一调节过程属于正反馈。
（3）排卵后的卵泡转变为黄体，黄体释放雌激素和孕激素，两种激素协同作用刺激子宫内膜进一步增厚，但FSH和LH两种激素的浓度却在急剧下降。如何解释这种变化？这种调节属于正反馈还是负反馈？
分析：血液中雌激素和孕激素浓度增加，通过反馈调节使得下丘脑分泌的促性腺激素释放激素减少，进而引起垂体分泌的FSH和LH减少。因此，这一调节过程属于负反馈。如果卵在输卵管内没有受精，那么黄体开始退化，雌激素和孕激素浓度下降，引起子宫内膜供血量减少，子宫增厚的内壁解体，新的月经开始。
月经周期是女生生活中遇到的现实问题，她们（包括男生）迫切想知道其中的缘由。因此，选择这样的学习内容让学生自主探究，会使学生对学习过程变得更有兴趣，学生所学到的知识也更加牢固、理解也会更加深入。他们不再是机械背诵教材表格中所列的有关促性腺激素、雌激素、孕激素的生理作用，而是对此有着深刻的理解；他们对反馈调节的认识不再囿于负反馈这一种固定的方式，而是对此有了全面的理解——反馈调节包括正反馈和负反馈两种方式，是指在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作；FSH和LH两种促性腺激素对卵巢的作用，雌激素和孕激素对子宫内膜的作用，使学生在新的情境中加深了对激素协同作用的理解。
由此可见，课程资源是影响课程目标能否有效达成的重要因素。教材是最基本的课程资源，但不是惟一的课程资源。教师是最重要的课程资源，因为教师的素质状况决定了课程资源的识别范围、开发和利用程度以及发挥效益的水平。我们应该以内容标准为依据，根据实际条件和学生特点，对课程资源进行鉴别、开发、积累和利用，以有效地达成教学目标。换言之，教学过程就是师生合理运用课程资源，共同构建知识意义的过程。
2 以教材内容为载体，拓展学生思维空间
所谓思维的空间，是指某些知识纵向和横向联系的范围。在教学过程中，教师不是为教教材而教教材，而是以教材为载体，把教材作为引导学生思维的素材，利用教材来扩大学生思维的空间。这一点有着十分重要的教学意义，因为在教学过程中，教师的教学思路和教学方式，会影响学生的思路和思维方式。只有以教材内容为载体，把教材内容作为引导学生思维的素材，才能改变过去那种过于注重知识传授的教学方式，从而促使学生形成积极主动的学习态度和学习方式，逐步养成良好的思维品质。例如，现行教材关于细胞分化的知识安排在第二章“生命活动的基本单位——细胞”。事实上，细胞分化是个体发育的重要事件，我们完全可以将此移至第五章高等动物的个体发育来进行教学：以科学家的探究历程为线索，通过精心设计问题串，引导学生深入思考，鼓励他们猜测讨论，从而有力地拓展学生的思维空间。
（1）一个单细胞的受精卵怎么会发育成肌肉组织、血液组织、皮肤组织、神经组织以及一个完整个体的功能所必需的其他组织呢？每一种组织都是由特殊类型的细胞构成，不但其形态迥然不同，而且所产生的蛋白质也大有差别，是否每类细胞含有一套不同的基因？
（2）呈现用两栖动物的卵所做的经典实验：先用紫外光破坏未受精卵的核，然后将蝌蚪的已分化的肠细胞核移植到去核的未受精卵中。结果，后者能发育成一个正常的蝌蚪。这个实验结果表明了什么？
（3）既然一个生物的所有细胞都含有相同的全套基因，那么各个基因的活性必定有所差别。即当细胞开始分化时，不同细胞的不同基因会在长短不同的时间内被活化。那么，基因的表达及表达的顺序，又是由什么决定的呢？重新分析上述经典实验，能给你什么启发？
（4）上述经典实验表明：当已分化细胞的核被注入到去核的卵中时，基因的活动变得类似于正常未分化卵中核的基因活动。就是说，在已分化细胞中不活动的那些基因，再次变得活跃起来，使囊胚发育成正常的蝌蚪，卵的细胞质（基因的环境）已修改了细胞核基因活动的形式。既然卵的细胞质中含有调节基因活动的不同分子，那么，这些调节分子又是怎样激活不同的基因从而决定基因表达顺序的呢？分析卵裂的特点能给你什么启发？（提示：卵中的细胞质不是均匀的，调节基因活动的不同分子位于细胞质中的不同部位）
（5）在培育克隆羊时，为什么要将乳腺细胞的核移植到去核卵细胞中？如果将乳腺细胞的核移植到其他去核细胞中，克隆能否成功？
通过对上述问题串的思考、讨论，最终使学生深刻理解：在细胞分化时，基因之所以能够进行选择性表达，是因为早在卵裂时，由于分裂成的子细胞来不及生长，接着进行下一次分裂，结果细胞越来越小，每个细胞只含有一部分卵细胞原有的细胞质，而卵细胞中的细胞质不是均匀的，调节基因活动的不同分子位于细胞质中的不同部位。这样，每个细胞就接受了不同的调节分子。这些调节分子在每个细胞中激活特定的基因，从而导致合成特定的蛋白质。
如此组织教材内容，能够促使学生像科学家那样去思考问题。事实上，科学家也曾一度以为每类细胞含有一套不同的基因，正是通过用两栖动物的卵所做的实验，才放弃了这一错误的认识。让学生亲历这一探究过程，能够磨炼他们的智慧，拓展他们的思路，加深对知识的理解，收获探究成功的乐趣。
3 深入挖掘教材深度，促进学生全面发展
人的生存与发展，不仅需要丰富的知识，更要养成积极的情感，提高各种能力。生物课程标准把促进入的发展作为课程目标的价值取向，提出了提高生物科学素养，面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系等课程基本理念，并把“提高生物科学素养”这一课程理念转化为课程目标的三个维度：知识、能力、情感态度与价值观[1]。这就要求我们不仅要深入挖掘教材中外显的知识深度，而且还要善于挖掘内隐的科学思维的深度和教材的思想深度，并思考如何将知识、能力、情感态度及价值观有机地统整于教学过程中的操作策略。
例如，“单克隆抗体”的教学，从知识维度看，应让学生穿越“抗原→抗原决定簇→效应B细胞→单克隆抗体”的知识屏障；从能力纬度看，要让学生亲历解决“如何让单个B淋巴细胞进行无性繁殖产生化学性质单一、特异性强的单克隆抗体？”的科学思维过程，训练其科学的思维方式；从情感态度及价值观的维度看，要让学生了解科学探究的性质，培养好奇、勇于创新的科学精神，体验生物科学的社会价值。为此，教学过程可采用“问题解决”的策略。
（1）传统的获得抗体的方法是把某种抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需的抗体。这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。这是为什么？
（2）如果能得到特异性强的单一抗体，就可以在单抗上连接抗癌药物，制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在的部位，即消灭了癌细胞，又不会伤害健康细胞。那么，怎样才能获得大量的单一抗体呢？
（3）一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，但一个B淋巴细胞不可能无限增殖，怎样才能让单个B淋巴细胞既能无限增殖，又能产生大量的单克隆抗体？（提示：什么细胞具有无限增殖的能力？动物细胞融合技术能为这一难题的解决提供技术支持吗？）
（4）从小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合后，培养基中共有几种类型的细胞？如何获得所需要的杂交瘤细胞？科学家是怎样解决这一问题的？
（5）用选择性培养基筛选出的杂交瘤细胞所产生的抗体是否为单克隆抗体？为什么是？为什么否？
（6）观察“单克隆抗体制备过程示意图”，说出科学家选出能产生特定抗体的细胞群并大量培养的方法。
总之，我们不能对“课堂上的收获”作狭义的理解，收获不仅包括认知方面的，如概念、定义、原理等的掌握以及认知策略的完善，也应包括态度、价值观的改变、丰富与提升，所经受的理智的挑战和内心的震撼，所获得的感动和鼓舞，以及精神的陶冶和心灵的净化，等等。教师应该努力开启自己的教学智慧，科学地使用教材，以唤醒学生沉睡的潜能，激活封存的记忆，开启幽闭的心智，放飞囚禁的情愫。