问题引导思维探究 生物课.docx

1、问题引导思维探究 生物课“问题引导，思维探究”：我的教学风格 我的教学理念是“培养学生思维探究能力，运用知识解决问题”， 本文包括三个部分：一是我的探索历程；二是我的课堂实录；三是我的自我反思。一、“问题引导，思维探究”： 我的探索历程1995年6月，作为我国最后一批免学费和第一批走向人才市场的师范生，位列班级前10%的我获得了进入人才市场的资格，并且非常顺利地与甘肃省酒泉市教委签订了任用合同，后因为试教表现出色，被甘肃省酒泉中学（省重点中学）录用。这所学校具有辉煌的历史，其前身为国民党中央政治学校肃州分校，蒋介石曾兼任第一任校长。文化大革命期间，因为勤工俭学、学工学农表现突出，先后有朱德、彭

2、德辉、叶剑英等多位中央首长来校视察工作，并被朱德元帅誉为“天下第一校”，成为当时全国学工学农的一颗明星。当然，在基础教育方面也很突出，改革开放以来学校为国家培养了大批优秀人才，同时也锻炼出了一支优秀的教师队伍。能够在这样一所名校任教确实感觉非常幸运和高兴，这里为我今后在教育教学方面的成长成才提供了良好的平台。刚刚走上讲台的我，承担高二和初一生物教学任务，恰好面临的是全国取消生物高考的大环境，学校、社会、家长和学生对生物学习很不重视，课堂教学面临重重困难，作为新教师更是感觉很难调动学生学习生物的积极性。如何才能将学生的注意力集中到课堂上来，让他们能够坐得住学得进，甚至能够慢慢喜欢学生物？于是我就

3、尝试利用学生熟悉的生产生活实例巧妙设计问题，如学到呼吸时，我设计了这样的问题“秋季农民将收获的种子晾晒后再入仓储存，春季农民将种子用水浸湿后再播种。请想一想这是为什么？这一做法说明了什么科学道理？”，果然，问题引起了学生的注意，他们开始七嘴八舌地讨论起来，大部分同学的注意力开始进入了课堂，这让我大受鼓舞。此后，我又渐渐尝试用学生熟知的生活事例设问导入新课，把复杂难解的问题拆分成若干个小问题，并有层次地递进设问，一些难点也慢慢地被学生逐一化解了，学生逐渐感受到了解决问题的成就感，对生物学科的兴趣一点点地滋生出来了，生物课也受到了同学们的重视。学生也发现这种通过自己深入思考讨论的问题，理解的更加深

4、入，记忆的更加准确，运用的更加灵活自如。这一做法一直沿用到现在，教学效果也一直不错，学生评教满意率多次达100%。95年至2000年，所任教的班级（每届4个班，300名学生）会考合格率有3次达到100%。2001年生物学科恢复高考以来，我先后在酒泉中学和现在的珠海市实验中学（04年调入）承担高三教学8届，班级生物高考成绩一直名列前茅，并有李玟琳等多位同学名列广东省生物单科前100名，更有于一波同学名列珠海市直属学校第一名（省前10名），安婧、陈静仪等同学名列珠海市前五名。 1999年1月，校长和书记找到我，要求我组建学校首届生物奥赛代表队，作为任教刚刚3年的我既感到兴奋又很不安。兴奋的是学校对

5、我工作的肯定和期望，不安的是作为教师从来没有接触过生物竞赛，本校教师也没有相关经验，一切都得从零开始。从接受任务到参加比赛只有4个月时间，相对生物竞赛繁多的内容是远远不足的，按照常规做法按部就班地去讲肯定来不及。情急之下，我将每个学科（共有9科左右）的基础知识和基本概念对学生做了详细的介绍，其余细节的更加深入的问题只有留给学生自己解决，其实就是自学。借鉴课堂教学的经验，我对每个学科都以问题的形式做了指引，引导他们学会自学，并与老师及队员进行讨论辨析。结果表明效果很好，我校选手杨映希同学名列全省前茅，并成功入选甘肃省代表队（各省代表队只有3人），代表甘肃省参加全国生物竞赛其理论成绩有名列前茅，只

6、是由于实验操作较差与一等奖擦肩而过。以后继续沿用这类方法，每次都有我校选手进入省代表队，并且都获得了优异成绩，王晓蕾等同学被知名大学提前录取。我本人也多次担任甘肃省代表队领队、教练。2004年被酒泉市授予“十佳青年“称号。我对高中生物教学的理解是：要充分调动学生参与课堂教学，积极思维探究，深化理解，最终达到灵活运用解决问题的目的。只有那些引起学生高度注意和深入思考的问题，才会理解的更透，记忆的更牢固。另外，不能把新课程理念中的探究性学习仅仅看作是表面上的、看得到的、热热闹闹的学生活动，更重要的是要用大脑思考，进行思维探究才是高中生物学习的关键。有时候，表面上的平平淡淡并不代表没有探究，也许学生

7、正在进行更深层次的思维探究。二、我的课堂实录（一）实录1：“减数分裂”创设情景导入新课用视频动画展示复习人的卵式生殖精子和卵细胞结合并发育成一个新个体的过程，教师适时地强调指出：人的亲代和子代的染色体数是相等的。教师：人的亲代和子代的染色体数是相等的，说明精子和卵细胞的染色体数有什么特点？学生：（经过思考后回答）精子和卵细胞的染色体数是体细胞的一半。教师：这就说明形成精子和卵细胞的细胞分裂的特点是什么？学生：分裂前后染色体数减半。教师：这种细胞分裂就叫减数分裂。那么，减数分裂和有丝分裂有什么区别和联系？减数分裂前后染色体数为何减半？精子和卵细胞是怎样形成的？这些都是我们今天所要解决的问题，下面

8、让我们一起来探究“减数分裂精子的形成过程。此时，学生的求知欲已激发起来，学生的注意力集中到本节课上来，为学习新知识作好了准备。展示目标教师通过计算机投影展示本节课的教学目标。1理解什么是减数分裂2.掌握精子的形成过程3.探究减数分裂过程中染色体、染色单体及DNA的变化规律4.归纳总结减数分裂和有丝分裂的联系与区别逐级分层达标（分析讨论）一、减数分裂的概念教师借助计算机投影分以下几个方面介绍减数分裂的概念，要求学生结合已学识记并初步理解减数分裂的内涵。 范围：进行有性生殖的生物 时期：从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中 特点：细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次 结果：新产生的生殖细胞

9、染色体数比原始生殖细胞减少了一半二、精子的形成过程该知识点如前面分析所述，内容十分繁杂，是本节课的重点和难点。利用CAI课件直观灵活、富有交互性的特点，将知识点进行分解，按照由形象到抽象、由简单到复杂、由表象到实质的次序，分层推进，逐步落实教学目标。第一层次：借助Flash动画介绍减数分裂过程概况及相关细胞教师：（播放减数分裂全过程的模拟动画，必要时可重复）刚才我们观看了减数分裂全过程的模拟动画，请大家思考并回答以下问题（视频展示出来）： 减数分裂分为哪几个阶段？学生：减数第一次分裂和减数第二次分裂。 各阶段又分为哪些时期？学生：两次分裂均分为间、前、中、后、末几个时期。 染色体数在什么时期发

10、生了减半？学生：减数第一次分裂结束时。 复制间期减数分裂过程中涉及哪些细胞？它们的数量关系如何？相互如何演变？ 1个初级精母细胞学生：（个别回答，并相互补充）1个精原细胞 减一2个次级精母细胞减二4个精细胞变形4个精子 教师：我们对减数分裂已经有了一个大概的认识，联系有丝分裂，减数分裂各个时期又有主要哪些特征呢？下面我们一起来逐个认识它们。第二层次：分时期播放模拟动画，探究各时期的主要特征 减数第一次分裂间期教师：（播放减一间期动画）经过间期精原细胞变成了初级精母细胞，你们还发现有什么变化？学生：细胞体积略微增大。教师：联系有丝分裂，这种现象说明此时细胞内发生了什么？学生：（个别回答）染色体的

11、复制。教师：对。联系有丝分裂，并结合图解，思考并回答复制前后染色体、单体、DNA如何变化？学生：（个别回答）复制前后染色体数不变，但每个染色体产生了两个姐妹染色单体，所以DNA数加倍。教师：很好！现在我们明确了，减数分裂间期与有丝分裂间期一样，都进行染色体的复制，而且复制的实质是一致的。 减数第一次分裂前期教师：（播放减一前期变化过程，并讲述）初级精母细胞进入减一前期后，染色体螺旋化缩短变粗，渐渐能够在显微镜下看到其形态，并先后出现了两种现象，一是联会，二是四分体（课件中已注明）。我们把联会的一对染色体称为同源染色体，请大家据图分析什么是同源染色体？学生：（个别回答）大小形状相同，而颜色不同的

12、两条染色体。教师：比较接近，但不准确。应该是大小形状一般相同，而来源不同（一条来自父方，另一条来自母方）的两条染色体。你所说的颜色不同就是绘图时用来表示他们的来源不同。教师：现在我们清楚了什么是同源染色体，请试定义联会、四分体。学生：（个别回答）同源染色体两两配对称为联会；（联会的）每对同源染色体含有四条单体，称为四分体。教师：很好！说明大家推理判断、分析总结能力不错。 减数第一次分裂中期教师：（动画演示减一中期变化过程）请注意染色体行为。谁能说出此时染色体发生了什么变化？学生：（个别回答）染色体通过运动，使同源染色体两两位于赤道板两侧（附近）。教师：不错。要知道在细胞分裂过程中，染色体是运动

13、变化的。 减数第一次分裂后期教师：（播放减一后期模拟动画）此时染色体又发生了什么变化？学生：染色体经过运动分到了细胞两极。教师：那么分开的染色体有什么特点呢？学生：是同源染色体分离了，不是单体。（与有丝分裂比较）教师：那么细胞两极的染色体又有什么特点呢？学生：都是非同源染色体。教师：很好！ 染色体数减半的原因教师：我们知道减一结束时染色体数减半，请对比减一和减二，分析染色体数为什么会减半？学生：（个别回答）因为减一结束时同源染色体分到了两个子细胞。 减数第二次分裂教师：（动画模拟减数第二次分裂及有丝分裂全过程）对比减二与有丝分裂各时期，你会发现它们有什么联系？学生：减二没有同源染色体。教师：其

14、他特征呢？学生：基本相同。教师：是这样，很简单。看来对比、分析、总结会使我们事半功倍。教师：现在让我们一起来总结一下减数分裂各时期的特征。结果用投影展示出来： 减一间期：染色体复制 减一前期：出现联会、四分体 减一中期：同源染色体两两位于赤道板两侧（附近） 减一后期：同源染色体分离，同时非同源染色体自由组合 减 二：无同源染色体，其他特征同有丝分裂第三层次：再次观看减数分裂模拟动画，探究染色体、单体及DNA的变化规律教师：（再次播放减数分裂全过程模拟动画）这次，请注意各时期染色体、单体及DNA数目的变化。回答下列问题。教师：染色体数变化有何规律？学生：（个别回答，互相补充）减一结束时减半，减二

15、后期暂时加倍，分裂前后减半。教师：（投影以上规律，后提问）单体呢？学生：（个别回答，互相补充）随复制（减一间期）而出现，随着丝点分裂（减二后期）而消失。教师：（投影以上规律，后提问）DNA又有什么变化规律？学生：（个别回答，互相补充）随复制（减一间期）而加倍，随细胞分裂（减一、减二末期）而减半。教师：总结得很完善，这些规律希望大家理解掌握，以备后用。第四层次：归纳总结减数分裂和有丝分裂的联系与区别教师：（投影精子形成过程及有丝分裂过程图解）请对比分析减数分裂和有丝分裂有何联系与区别，并填写下表（投影展示）：比较有丝分裂减数分裂不同点细胞分裂次数子细胞染色体数子细胞类型子细胞数目同源染色体行为分

16、裂实质相同点应用测试（略）布置作业：1、以2对同源染色体为例，绘制减数分裂各时期细胞图像2、绘制减数分裂过程中染色体与DNA的变化曲线（二）实录2：“遗传密码的破译”1导入新课（问题导入）通过复习“转录”“翻译”过程，提出问题导入新课：mRNA是怎样把其中的碱基序列转化为蛋白质中相应氨基酸排列次序的？mRNA的碱基与氨基酸之间是如何对应的？下面将通过同学们的探究性学习活动，研究碱基与氨基酸之间的对应关系。2从数学角度认识碱基与氨基酸的对应关系展示材料1：mRNA只有4种碱基，而组成蛋白质的氨基酸有20种，这四种碱基是怎么决定蛋白质的20种氨基酸的呢？如果1个碱基决定一个氨基酸，那么4种碱基只能

17、决定4种氨基酸，显然这种组合是不够的。发现矛盾、提出问题：如果2个相邻碱基决定一种氨基酸，最多能编码多少种氨基酸呢？如果3个相邻碱基决定一种氨基酸，结果又是如何呢？由此仅从数据上分析你认为应该多少个碱基编码一个氨基酸，4种碱基才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？小组讨论，合作交流，通过数学运算，推理猜测碱基与氨基酸的对应关系，陈述探究成果，同学评价订正。预期探究结果：42=16种；43=64种；3个结论：理论上应该是三个碱基决定一个氨基酸。上述结论仅为数学推理，如何证明呢？（引入材料2）3科学家破译遗传密码的过程3.1克里克T4噬菌体实验展示材料2：上世纪5060年代，DNA分子结构的发现者

18、克里克研究表明：在T4噬菌体的相关碱基序列中增加或者删除一个碱基，无法产生正常功能的蛋白质；增加或删除两个碱基，也不能产生正常功能的蛋白质；但是，当增加或者删除三个碱基时，却合成了具有正常功能的蛋白质。为什么会产生这样的结果？请分析上述材料，试找出原因。这个问题比较困难，为了便于理解我做出如下提示：把THE FAT CAT ATE THE BIG RAT中的单词看作决定一个氨基酸的密码子，试着插入或删去其中的一个、两个、三个字母，看后面的语意会有什么变化？学生小组讨论和类比推理，展示结果，表达交流。通过小组推演讨论，他们发现只有插入或删去其中的三个字母，后面的语意才不变。然后类比推理即可得知：

19、“出现上述现象的原因是，信使RNA上的每3个碱基决定一个氨基酸”。 过程中教师要多看、多听、多引导、少干涉，鼓励学生自己解决问题。我们已经证明“碱基和氨基酸的对应关系是每3个碱基决定一个氨基酸”，那么如何破译氨基酸的遗传密码呢？（引入材料3）3.2尼伦伯格和马太的大肠杆菌无细胞系统蛋白质合成实验展示材料3：1961年，尼伦伯格和马太利用大肠杆菌的破碎细胞溶液，建立了一种利用人工合成的RNA在试管里合成多肽链的实验系统，其中含有核糖体等合成蛋白质所需的各种成分。利用这个实验系统，尼伦伯格和马太设计了一个巧妙的实验，破译了第一个遗传密码，即UUU-苯丙氨酸。想一想，实验应该怎样设计？实验前要把大肠

20、杆菌破碎液中原有的DNA和mRNA除去，为什么？教师提示：实验提供有多个试管和20种氨基酸溶液。学生根据材料内容，分组讨论，大胆探究，设计方案。实验方案设计过程面临3个问题：合成怎样的RNA作为模板？需要一组还是多组实验？氨基酸怎样加入？通过教师引导鼓励，学生思考探究、讨论争辩，达成共识：用单核苷酸人工合成RNA，分多个实验组，分别加入不同的氨基酸，即可破译UUU-苯丙氨酸。上述方法只能破译AAA是赖氨酸的密码子，CCC是脯氨酸的密码子，GGG是甘氨酸的密码子，UUU是苯丙氨酸的密码子。如果密码子都是三相同核苷酸，那么mRNA的密码子就只能决定4种氨基酸。所以在密码子中肯定有二种或三种不同核苷

21、酸组合。怎样才能破译其他氨基酸的密码子呢？（引入材料4） 3. 3霍拉纳的RNA重复序列翻译实验展示材料4：1966年印度美国科学家霍拉纳（H、G、Khorana）发明了一种新的RNA合成方法，通过这种方法合成的RNA可以是2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，例如，将A、C两种核苷酸缩合为ACACACACAC长链，以它作人工信使进行蛋白质合成，结果发现产物是苏氨酸和组氨酸的多聚体，说明苏氨酸的密码子可能是ACA，也可能是CAC；同样，组氨酸的密码子可能是CAC，也可能是ACA。仅凭这一组实验不能得到肯定的结果，那么如何证明组氨酸和苏氨酸的密码子是ACA还是CAC呢？请设计实验证明。提示：参考

22、霍拉纳的设计方法。要求学生小组讨论、大胆设想、制定方案、对比分析。经过讨论有小组会产生这样的设想：再用类似的方法合成含有苏氨酸或组氨酸的多聚体，如果其模板RNA上有ACA或CAC，即可确定。于是即可设计如下方案：如合成（CAA）n长链，重复上述实验，合成产物为谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸的多聚体。将科学家和自己的实验结果对比分析，即可确定ACA是苏氨酸的密码子，CAC是组氨酸的密码子。归纳总结：通过数学推理和科学探究，我们知道了mRNA上每3个碱基决定1个氨基酸，并且了解了科学家破译遗传密码的方法及过程。运用此类方法就可以破译其他氨基酸的遗传密码。所有遗传密码破译之后就得到了课本第65页的密码子

23、表。请认真阅读密码子表，分析回答下列问题，总结遗传密码的特点。4、遗传密码的特点教师提出问题：在mRNA上两个密码子之间有无核苷酸隔开？一个氨基酸具有1个、2个还是2个以上的密码子？密码子都决定氨基酸吗？将人的胰岛素基因导入大肠杆菌，控制合成了人的胰岛素，说明什么？教师引导学生合作分析回答：没有。总结：这就是密码子的连续性。有的氨基酸只有1个密码子，有的氨基酸具有2个或2个以上的密码子。总结：1个氨基酸具有2个或2个以上的密码子称为简并性。64种密码子有61种决定氨基酸，有3种不决定氨基酸，称为终止密码子，也叫无义密码子。另外有2个起始密码子，但决定氨基酸。所有生物共用一套遗传密码。总结：这种

24、现象称为密码子的通用性。课堂小结：今天，我们沿着科学家的足迹，运用数学方法和科学实验探究了“氨基酸和碱基之间的数量关系”，获取了破译氨基酸密码子的科学实验方法，在今后的学习中我们要借鉴、创新及运用这些方法来解决生物学问题。课堂练习：略作业布置：假如，我们利用(ACU)n核苷酸长链合成了含有苏氨酸的多肽，那么苏氨酸可能的密码子有哪些？如何运用实验方法确证苏氨酸的密码子究竟是什么？三、“集中注意，有效思维探究方法”：自我反思（一）适当的把时间还给学生现实教学中，往往存在着消耗用大部分时间解决大部分学生可以自己获取的知识，课堂教学的效率低下是普遍存在的。教师确实应该把时间还给学生，放开他们的手脚，在

25、教师的精心策划和引导下，由学生自己阅读、思考、讨论、探究，获取知识、理解知识、运用知识。教师要当好指导者和辅助者，对学生学习和思维做出适当引导和点拨。学生有了可自主支配时间，又有了教师教给的适当的方法，才能高效地学习。我们教给学生的远不只是高考技能，而是学会学习，学会终生学习！（二）教学素材要贴近生活教学素材的选择非常重要，贴近生活的素材，学生很熟悉又很感兴趣，能让学生切实体会到所学知识的实用性和价值，能够极大激发学生的学习兴趣，从而集中注意参与学习活动当中，获取高效的学习效果。例如学习“细胞呼吸”可以引入以下素材帮助学习：“种子和果蔬的贮存问题”、“播种时要浸湿种子”、“淋雨的谷堆会发热”、

26、“啤酒发酵并不需要刻意创造缺氧环境，为什么能够发酵出酒精”、“长时间剧烈运动后感觉肌肉酸痛”、“作物长时间水淹，为什么会烂根死亡”、“中耕松土的科学道理是什么”等等。另外，教学所用的图片、视频和资料等都要贴近生活，让学生感觉亲切而感兴趣。例如，“北极狐”、“雪兔”、“小麦得病枯叶”、“袁隆平相关视频”等等。（三）问题设置要具有层次性、启发性不管是导入新课还是重难点的探究突破，问题的设置要能够引起学生注意并且产生探究的兴趣和欲望。要有层次性，让问题引导着学生在学习活动中朝着目标一步步前进。要有启发性，问题一出马上启动学生思维，主动思考探究原因。这样的问题才是有效的，才能把教师从繁重的复述知识的体

27、力劳动中解脱出来，更好地当好引导者。同时也才能实现把时间还给学生，充分发挥学生的主观能动性，提高课堂学习效率。例如减数分裂导入新课设计：用视频动画展示复习人的卵式生殖精子和卵细胞结合并发育成一个新个体的过程，教师适时地强调指出：人的亲代和子代的染色体数是相等的。教师：人的亲代和子代的染色体数是相等的，说明精子和卵细胞的染色体数有什么特点？学生：（经过思考后回答）精子和卵细胞的染色体数是体细胞的一半。教师：这就说明形成精子和卵细胞的细胞分裂的特点是什么？学生：分裂前后染色体数减半。教师：这种细胞分裂就叫减数分裂。那么，减数分裂和有丝分裂有什么区别和联系？减数分裂前后染色体数为何减半？精子和卵细胞

28、是怎样形成的？这些都是我们今天所要解决的问题，下面让我们一起来探究“减数分裂精子的形成过程。再如在学习细胞质遗传时，我设置了以下问题：细胞质基因主要分布在哪里？细胞分裂时核基因平均分配，质基因呢？细胞质遗传有何特点？为什么？用什么方法判别细胞核遗传与细胞质遗传？（四）调动学生多感官参与学习学生在课堂学习中大多很难保持长时间的注意力集中，我在课堂中的做法是设法调动他们的眼睛、耳朵、嘴巴、手和大脑同时参与学习过程，也就是听、说、观察、书写及思考并用，实践表明能够很好解决注意力不集中的问题，确保让学生用心参与学习思维探究。当然，这就要求老师课前进行富有针对性的教学设计。我这里重点讲述调动嘴巴、手和大

29、脑的做法，因为很多学生在学习中存在不愿动嘴去说、不愿动手去写、不愿大脑去思考的现象。教师要设计合适的问题让学生愿意说、有话说，并不断引导让他们说得好，语言表达能力的提高是高中教育的主要目标之一。比如在学习“免疫调节”中免疫系统的功能时，我首先这样发问：“健康人体有癌细胞吗？”，问题一出，学生很感兴趣，当然答案只要有两个方面：有和没有。教师适当引导，结合所学癌变的原理，学生很快就会统一认识：健康人体可能有癌细胞。然后，我接着发问：“既然健康人体可能有癌细胞，为什么不是癌症患者？”，大家也感觉很矛盾，顿时引起了他们极大的兴趣，同学们开始查阅教材，回忆所学知识，当有人注意到“抗原可能来自人体本身”时

30、，自然而然就会联想到“癌细胞”可能是“抗原”，会被健康人体的免疫系统及时发现并清除。调动学生动手书写，必需要让学生认识到有必要去写。比如说，在教师准备的练习和测试中出现了方程式书写、育种过程书写、遗传图解书写等，学生自然觉得很有必要动手去写，而且要达到规范书写才能得分。另外，高中生物学有很多特例，这些特例对于解决问题很有帮助，只要老师帮助同学认识到这一点，让他们动手也不难。还有，教师要和同学一起归纳总结知识和方法，这些简练的归纳总结对学生学习很有帮助，学生自然也会去书写。高中教学中学生思维懒惰是非常普遍的，其危害也十分深远，它会让学生死记硬背，人云亦云，没有独立的主见和思想。所以，我认为调动学

31、生动脑思考问题进行思维探究是非常重要的，不仅仅是对于学习和高考，更重要的是在将来的工作生活中，这样的学生才会更加富有创造性。要调动思维，最好的办法是教师的巧妙设问和引导，要让他们感觉既感兴趣，又富有挑战。具体方法前面已举例说明，这里不再赘述。（五）允许不同声音的存在课堂教学过程就是师生互动，互相协助，利用已有的知识和技能，通过思维探究解决新问题的过程。在互动探究过程中，不同思维方法和观点的激烈碰撞是课堂教学的精髓所在，它会使师生之间相互了解，互相借鉴学习。这才是真正的学习，不要把课堂教学的目标仅仅定位为获取正确答案。一些非主流的，错误的，甚至是匪夷所思的观点，教师要允许其存在。学生能够表达观点，至少说明学生对相关问题比较感兴趣并进行了个性化