高中生物问题探究式课堂教学模式和应用.docx
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高中生物问题探究式课堂教学模式和应用
高中生物问题探究式课堂教学模式和应用
问题探究式课堂教学模式和应用
生物组 于忠娜
一、教学模式的理论依据
1、我国张熊飞教授的“诱思探究”教学思想。
所谓“诱思探究”就是诱导思维，探索研究。
这一理论提出以“掌握知识，发展能力，陶冶品德”为内容的三维教学目标；以“四为主”为教学思想，即“学生为主体，教师为主导，训练为主线，思维为主攻”；而“变教为诱，变学为思，以诱达思，促进发展”，则是启发教学的精髓。
2、建构主义的教学理论：
问题探究教学模式是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法。
建构主义学习理论强调：
学生的学习活动必须与问题相结合，以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机，让学生带着问题思考、带着问题探究，使学生拥有学习的主动权。
通过学生的自主学习，一方面使知识由外向内转移和传递，知识不断丰富；另一方面学生在自主建构知识的过程中能力不断地发展和提高。
基于上述理论，，我们探索了一种以问题为主线，学生围绕问题主动构建新知识的教学方法——问题探究式教学方法。
二、自然“问题探究”课堂教学模式的特点
从模式的结构和教学过程来看，本模式有三个显著的特点：
1、问题为主线，以培养思维能力为核心。
从模式的结构来看，问题贯穿教学的全过程，问题既是教学的起点和主线，也是教学的终点和延伸。
问题的提出和解决不仅仅是为了增进知识，而且更主要的是为了引发更多的新问题，从而引发思维，激发创新。
学生分析问题、解决问题的探究过程，既是对信息进行筛选综合、重组的过程，也是学生思维能力的发展过程。
2、师生角色的转换。
教师不再是知识的传授者、讲解者、促进者。
教师的作用体现在：
一是精心设计问题的情景；触发学生的思维。
二是巧妙地设置符合学生最近发展区的问题，使每个学生学有所思，探有所得。
三是唤醒学生的潜能，排除思维障碍、启发学生思考，解决问题、提出问题。
四是学法指导，组织讨论，控制教学活动的进程。
五是总结评价，延伸问题。
而学生由知识的被动建构者转变为信息加工的主体，变要我学习为我要学习，在内驱力的作用下变被动发展为主动发展，在获取知识的同时发展能力。
3、模式的开放性和交互性。
模式包含问题的情境——学生自主探究——协作学习——交流反馈——应用巩固的纵向开放结构，为学生独立求解提供了有效的途径，有利于学生的自评、纠错和能力的发展。
而探究过程中学生与学生的交流，教师与学生之间的交流，增强了学生的合作意识，拓展了知识获取的渠道。
三、模式的教学策略
（一）构筑民主的平台，培养主体意识。
1、营造氛围。
心理学实验证明：
在宽松自由的时空内，一个人的思维最活跃，人的创新性思维活动也体现的更为突出。
颤抖的手写不出好字，恐惧的心理提不出好问题。
教师要善于营造宽松、融洽、愉快、和谐、自由、坦然的教学氛围，要善于使用夸奖的言辞、友好的微笑、热情的鼓励来激发学生不断创新的欲望和需要。
使学生感到没有任何形式的压抑和强制，在自由的学习环境中让思维驰骋，提出疑难假设，在讨论中毫无顾忌地发表自己的见解。
讽刺、挖苦、刁难是教学的大忌，一句“这么简单的问题也不会做？
”的反问，就会扼杀学生主动提问的积极性，一句“你总是爱钻牛角尖”的挖苦，就足以使一个创新型的人才毁灭。
因此，教师要尊重每一位学生、允许学生异想天开和喜新厌旧，钻牛角尖，允许学生自由讨论和面红耳赤的雄辩，使学生真正体验到民主：
教师与学生之间的民主，学生与学生之间的民主。
“使学生成为心灵充满快乐的人，抬起头走路的人。
2、确立学生的主体地位。
坚持落实学生主体地位，尊重学生、信任学生，让学生生动活泼的发展。
这就要求教师彻底改变“教师为中心，书本为中心，课堂为中心”的陈旧的教学观念，树立服务育人的意识，在进行课堂教学时，以学生为中心，一切为了学生，为了学生的一切。
无论是教案的书写，教法的选择、教学的组织过程，教学的评价，还是学法的指点，疑难的解答等等都要从学生的主体地位出发。
使学生在教师的指点下，积极参与学习的全过程，通过自主学习，协作学习，主动建构新知识，树立起学习主人翁的态度。
（二）创设情景，提出问题
诱导思维“思起于疑“，疑问是学生思维的触发点。
没有问题就没有真正的思考，没有问题，也就没有创造。
1、善于创设良好的问题情景。
问题情景是问题的导火索，是问题的催化剂。
而问题源于好奇心和怀疑精神。
教师要充分抓住学生的心理特点，挖掘自然科学的“新、奇、趣、疑、险”教学素材，利用风趣幽默、形象生动的语言，；趣味无穷的漫画、故事、实验、高科技的技术、诗歌、对比、拟人等多种形式制造问题情景，使问题情景妙趣横生，充分调动学生思维的积极性。
2、精心设计问题，点燃思维火花。
采用问题教学法进行教学，成败的关键很大程度决定于问题设计得是否合理、科学。
而要设计出好问题，一般从以下几个方面考虑。
（1）目标要明确。
问题设计必须以教学目的为指南，围绕教学任务设问。
教师要尽量了解学生的情况和教材的内容，善于从教材中挖掘问题，从学生的现实生活中挖掘问题，使问题的内容紧扣教材的重点，难点、关键。
（2）难度要适中。
问题的难易程度直接影响学生学习的兴趣和动机。
过于简单的问题，学生探索过程感到索然无味，过深难的问题，超出学生的实际水平，使学生茫然或理不出思路，学生思而不得，探而无获，这样的问题显然没有讨论的价值，久而久之，学生对问题的探究失去动力和兴趣。
因此设计问题一定要从学生的实际出发，既要考虑学生的现有知识水平，又要考虑学生的思维特点和心理状况，使学生经过一定的努力，能够享受到成功的喜悦。
（3）梯度要合理。
学生对问题的认识总是从已有的知识和经验出发，问题的安排顺序要与思维发展的顺序相一致，涉及的知识要从学生已有的知识出发逐步接近到“最近发展区“，问题的设计必须是阶梯式上升，由浅入深、从易到难，由小到大，由收敛到发散，由定向到开放。
问题有恰当的坡度，保证学生思维的连续和畅通，使学生在探究过程中不断产生认知冲突，从解答问题中领悟到获取新知识的“顶峰体验”，从而激励再认知
（4）角度要新颖。
强烈的好奇心会增强人们对外界信息的敏感性。
问题的提出要能引人入胜，引起悬念，揭露矛盾。
同一内容，如果变换一下角度，使其成为富有新意、形式新颖的问题，学生就会兴趣盎然，喜闻乐答。
如“水能灭火，水能助火“漫画：
“奶奶用扇子扇火炉越扇越旺，我吹蜡烛一吹就灭。
”这种矛盾式揭示知识间联系比单刀直入的方法效果要强得多。
3、引导学生发现问题。
提出问题问题教学法的实质和基本作用就在于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
只有存在问题，才能使学生不满足现状，去投身于创造活动之中。
问题教学模式是围绕问题展开的，这就要求教师首先要培养学生发现问题、得出问题的“问题意识“要善待提问，要使学生知道提出一个好的问题和解决一个好问题同样重要，在学习过程中，善于发现疑问，及时质疑；引导“于无疑处质疑”，让学生拨开迷雾，在看似无疑的地方发现有价值的问题；要引导学生从难点上质疑，从困惑处质疑，从关键处质疑，从理论和现实的结合点处质疑，疑必有问，要指导学生正问、反问、直问、曲问、因问、果问。
潜意识地培养学生能问、敢问、会问的问题意识。
最后使学生达到能提出独到的见解，不唯书、不唯师，只唯实，敢于大胆质疑，敢于向权威挑战境界。
四．本模式具体应用举例
染色体变异（第二课时---多倍体）
教学目标：
1、多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义（B）
2、 人工诱导多倍体在育种上的应用及成就（B）
教学重点：
多倍体的形成及育种
教学难点：
多倍体的概念及育种过程的应用（图解、事例、图表方式完成）
教学方法：
多媒体教学、探究式教学等
实施过程：
（1）引言：
上节课我们学习了染色体的结构变异及染色体组的重要内容。
现在我们做一道练习，来检测以下对这些知识掌握的情况。
教师出示幻灯片上的题让学生做。
并通过题强调染色体组的三个特点。
老师再出示一组图让学生找每个图各有几个染色体组？
引出二倍体和多倍体的概念
正常体细胞是怎么来的？
学生回答---受精卵发育的。
根据刚才的分析请同学们结合课本P87---1总结出二倍体和多倍体的概念。
（2）二倍体和多倍体的概念
将二倍体和多倍体的概念准确的描述一下。
（学生背诵）同时教师出示幻灯片，展示出概念。
并强调。
设问：
多倍体植株的体细胞的染色体数成倍的增加了一个或多个，对植物体有和影响呢？
展示：
二倍体草莓、多倍体草莓图片。
二倍体水稻和四倍体水稻图片三倍体西红
染色体数目加倍后的草莓（上）和野生状态下的草莓（下）
柿和二倍体西红柿的图片通过图片观察，学生分析总结教师强调：
多倍体植物的特点：
①各器官较二倍体都大，②茎杆粗壮 ③果实中含营养物多，如四倍体水稻颗粒重，是二倍体水稻的二倍，蛋白质含量提高5％～15％；四倍体西红柿的维生素C的含量几乎是二倍体的品种的两倍。
事物总是一分为二的多倍体有它的优点也有它的缺点：
发育延迟，结实率低。
尽管如此，但人们更看重它的优点。
可见，多倍体有较高的应用价值。
设问：
多倍体是如何形成的呢？
（3）多倍体形成原因
提问：
多倍体的自然成因是什么？
教师出示资料分析：
自然界的多倍体大多出现在高山和沙漠地区，据统计帕米尔高原的高山植株65%是多倍体。
为什么多倍体在这些地方多呢？
说明什么？
引导学生分析出：
由于外界环境条件的剧变（如温度的骤降），影响了有丝分裂时纺锤体的形成。
（通过有丝分裂的过程分析出染色体的加倍）
讲：
在细胞分裂间期已复制形成的姐妹染色单体，在后期变成染色体时，不移向细胞两极，则细胞不分裂，细胞中染色体数目就会成倍增加，条件适宜时再继续进行正常的有丝分裂，将来就发育成多倍体的植物体。
例如，据统计，帕迷尔高原65%的植物是多倍体。
强调：
植物细胞进行有丝分裂过程中，经复制后染色体已经分裂，由于外界条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能移向细胞两极，细胞不分裂为二，就形成染色体加倍的细胞，这种加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，就可以形成染色体加倍的组织或个体。
（出示课件中的原因）
设问：
根据多倍体形成的原理，人工能否培育出多倍体呢？
教师讲：
人答案是肯定的。
们除模仿低温条件外，反复实验发现了一种最有效的也是目前最常用的化学物质，它就是 ---秋水仙素。
（出示课件上的板书内容 ） 它的作用就是专门能抑制纺锤体的形成。
再问：
有了这种物质该如何操作呢？
[人工条件：
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
]教师讲：
有了秋水仙素人们的想象得以实现。
而且有了成功的事例。
目前世界各国利用人工诱导的方法已经培育出不少新品种。
如含糖量高的甜菜。
再如无子西瓜和无子草莓（展示图片）。
让学生观察，并激发兴趣。
下面以无子西瓜为例来了解多倍体的培育过程。
（4）人工诱导多倍体在育种上的应用
教师以三倍体无籽西瓜培育过程为例边演示边讲解说明上述方法和原理
讲解并提问：
1。
二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后获得几倍体西瓜？
2．四倍体西瓜做母本授以二倍体西瓜的花粉所结西瓜果皮、种皮、胚各含几个染色体组？
3．授以二倍体西瓜的花粉的目的是什么？
4．将所结种子种下，授以二倍体西瓜的花粉后为何所结西瓜无种子？
讲：
就无子西瓜的培育过程，除了学案上的思考题外，同学们有什么问题？
给你一分钟时间看着图考虑一下。
如有问题，教师解答。
（如没有问题，进入下一环节）
教师讲：
下面同学们想想我们本节课主要学习到了那些内容？
师生共同小结。
[我们本节课的学习内容到这，下面对本课进行小结（教师出示幻灯片的内容）]
最后留一个思考题：
本节课我们主要学习染色体数目成倍的增加而引起的变异情况。
如果染色体数目成倍的减少，引起的变异又会怎样呢？
（为下一节课铺垫）我们下一节课再讲。
本节课到这，下课！
染色体变异（第二课时）学案
学习目标：
1能观察、分析、归纳二倍体和多倍体的概念并能区分
2能观察、比较、总结出多倍体植株特点
3明确多倍体形成的原因
4了解多倍体育种在农业上的应用。
通过习题进行知识的回顾：
某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中表示含有1个染色体组的细胞是：
（ ）
A
正常体细胞 A B C D
一个染色体组的符合条件：
（1）一个染色体组中 同源染色体
（2）一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各 相同。
（3）一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但 。
习题引入：
请判断下列各图各有几个染色体组：
（写在每个图的左下角）
个
个
个
归纳总结：
1．二倍体的概念：
由 发育而成的个体，体细胞中有 个的染色体组
______叫二倍体。
如：
、 、 等.
2．多倍体的概念：
由 发育而成的个体，体细胞中有 个或 个以上的染色体组的 ，叫多倍体。
如：
、 、 、 等
3．植株的特点：
①茎杆 ；②叶片、果实、种子比较 ；③营养物质
但发育 ，结实率 。
4．多倍体形成的原因：
（1）自然条件：
由于外界环境条件的剧变（如 的骤降），影响了有丝分裂时 的形成而使染色体数目加倍产生的。
（2）人为条件：
常用且最有效的办法是用 处理 的种子和幼苗；其作用是 有丝分裂时 的形成而使染色体数目加倍产生的。
5．多倍体育种：
-----------无子西瓜的培育过程
思考：
（1） 秋水仙素的作用？
（2） 为什么要以一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜哟的芽尖？
（3） 三倍体的西植株为什么要接受二倍体植株的花粉？
（4） 三倍体西瓜的出现需要几年？
（5） 三倍体西瓜为什么没有种子？
（6） 三倍体西瓜优质、高产、无子，说明染色体数目倍增的意义是什么？
跟踪检测：
一：
选择题：
1． 无子西瓜之所以无子，是因为三倍体植株在减数分裂过程中染色体的
A数目增加了． B．数目减少了
C．联会紊乱了 D．结构改变了
2． 四倍体西瓜植株做母本，二倍体西瓜植株做父本，杂交所结西瓜的果皮细胞、种皮细胞、胚细胞的染色体组数依次为 （ ）
A． 4、3、3 B.4、2、3
B． C。
3、4、3 D.4、4、3
[变式演练] 用四倍体西瓜（4N）做父本，二倍体（2N）做母本进行杂交，那么胚细胞中染色体组数，种皮中染色体组数，果皮中染色体组数 （ ）
A． 4、3、3 B.2、2、3 C. 3、2、2 D.2、3、2
3．秋水仙素诱导产生多倍体的生理作用是-------------- （ ）
A． 抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体的
B． 加速细胞内染色体的复制
C． 使染色体配对紊乱，不能形成细胞
D． 使细胞不能分化
4．萝卜和甘蓝杂交，得到的种子一般是不育的，但偶尔个别的种子种下去，能产生可育的后代。
出现这种现象的原因是 （ ）
A．基因的自由组合 B．基因突变
C．染色体的数目加倍 D．染色体结构变异
5．普通小麦是六倍体，黑麦是二倍体，二者杂交得到的后代是 -- （ ）
A．四倍体 B．六倍体 C．二倍体 D．八倍体
6．三倍体香蕉不结种子的原因是---------------------------------------- （ ）
A．子房内无胚珠 B．联会紊乱
C．缺少生长素 D．基因发生突变
7．多倍体植株的特点是----------------------------------------------------（ ）
A．不结种子 B．茎杆粗壮 C．植株弱小 D．染色体粗大
8．用四倍体西瓜做母本，用二倍体西瓜做父本，进行杂交后 （ 0
A．能在四倍体的植株上结出四倍体的种子
B．能在四倍体的植株上结出三倍体的种子
C．能在二倍体的植株上结出三倍体的种子
D．能在二倍体的植株上结出四倍体的种子
9．秋水仙素能使细胞中染色体数目加倍，它主要作用于有丝分裂的 （ ）
A.前期 B.后期 C.间期 D.末期
10．多倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质的含量有所增加。
多倍体草莓的培育成功属于 （ ）
A．单倍体育种 B．多倍体育种 C．诱变育种 D．杂交育种
二．简答题
1．请据图回答下列问题
A B C D
（1） 图A所示的细胞是 倍体的细胞，其每个染色体组中含有 条染色体
（2）图C所示细胞是 倍体的细胞，其中含有 对同源染色体。
（3）图D所示细胞是一个含有4条染色体的有性生殖细胞，它是由 倍体细胞经减数分裂后产生的，内含 个染色体组
（4）图B所示的是 倍体的细胞，其每个染色体组中含 条染色体。
2．下图是三倍体西瓜育种原理的流程图：
2n==22
（1）用秋水仙素处理 时，可诱导多倍体 的产生，因为这个部位的细胞具有 的特征，秋水仙素的作用是 。
（2）三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于
（3）若四倍体母本植株基因型AAAA，作父本的植株的基因型为aa，母本上所结出的西瓜，其果肉细胞的基因型为 ，种子中的胚的基因型为 。
三倍体植株的基因型为 ，它不能进行减数分裂的原因是
。
（4）由此而获得三倍体无子西瓜三倍体西瓜高产、优质、无子，这些事实说明染色体组数倍增的意义 .。
上述过程需要的时间周期为 。
3.将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1，将F1植株再进一步做如下图所示的处理，请分析回答：
甲植株
AA X aa F1
乙植株
（1）乙植株的基因型是 ，属于 倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育出的后代属于 倍体。
三．拓展延伸
1． 运用现代遗传理论和技术，人类己能够大面积的改良生物性状，你能说出致使生物体细胞中染色体数目加倍，培育多倍体的其它方法吗？
采取相应方法的原则是什么？
2。
三倍体西瓜的育种工作是极其复杂的，种子的价格昂贵，而且发芽率、成活率低，这在很大程度上制约了无子西瓜的推广种植，可采取什么方法，能较好的解决这个难题呢？
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