高中生物复习核心概念教学策略研究(2)

　　2.3 演示认知过程，学习核心概念 
　　 在高考生物复习中，有许多概念是纯理论性的，内容很抽象，学生理解起来相对比较困难，久而久之就会有挫败感，产生厌学的情绪。因此，教师在教学过程中可以适当地转换教学方式，把抽象的问题通过演示知识过程来帮助学生理解抽象的生物学核心概念。 
　　 以“通过神经系统的调节”一节内容中为例，“动作电位”这一核心概念并不是很好理解。教师倘若通过传统的教学方式让学生看教材，读概念“由相对静止变为显著活跃的电位变化过程”，则显得抽象不易理解。那么，如何通过形象生动的具体指标来展示“动作电位”，从而让学生掌握一些列的静息电位、电位差、电荷移动、局部电流等相关概念呢？教师可以利用图解（图3）逐一演示，并加以说明，使学生有逐步认知的过程。 
　　 首先，神经纤维处于静息状态，即相对静止时，膜上有一个“内负外正”的电势差，这电势差的形成是由靠能量来维持，而维系这一电势差的能量主要依靠膜上的3个结构。 
　　 第一个结构是“Na-K离子泵”，它是由蛋白质构成，在消耗一个ATP分子的情况下，能够向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个K+。这样一个过程已经使得膜外的阳离子偏多。第二个结构称为“K+通道”，通过前面第一个过程，膜内K+浓度明显高于膜外，于是膜内外之间形成一个浓度差，使得膜内有一个向外扩散K+的趋势。在静息状态下，膜上仅有K+这个通道会打开，不断向外运输K+。通过上述两个结构，膜外的阳离子越聚越多，导致的结果就形成了一个“内负外正”的状态，这就是“静息电位”。第三个要介绍的是“Na+通道”。前面由于“Na-K离子泵”的作用，膜外的Na+浓度很高，当受到某一刺激时，Na+通道会迅速打开，在短时间内膜外的Na+会迅速向膜内回流，而回流的结果就使得膜内外的电势差瞬间发生改变，在一个非常短的时间内形成了一个“内正外负”的状态，这就是“动作电位”。利用以上图解，学生对于电位的形成机制及概念的相应内涵与要点都有了一个比较清晰的认识，从而也就达到了对“动作电位”这一核心概念深入理解的目的。 可见，演示认知是学习核心概念的一个重要策略，也是学习教材内容，掌握学科知识的必要能力。通过演示知识呈现过程，使得许多抽象的概念知识形象易懂，从而提高高考生物复习的有效性。 
　　2.4 利用生物科学史，构建核心概念 
　　 全国新课标卷Ⅰ相对广东卷而言，更注重生物科学史的考查。利用科学史促进高中生物核心概念建构，也是高中生物复习当中的一个重要策略。以科学发展史为材料，让学生重走科学家的研究历程，培养学生的科学探究能力，使学生体会概念的建构过程，加深对核心概念的理解。 
　　 例如，“DNA是遗传物质”的探索历程就是一个很好的素材。此前，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由遗传因子控制;摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上;科学家接下来又发现：染色的成分是蛋白质和DNA，而染色体在遗传上具有连续性和稳定性。因此，探究遗传物质的本质无疑就落在蛋白质和DNA上了。对遗传物质的早期推测，一开始就有人认为是蛋白质，他们的理由是：蛋白质的基本组成单位——氨基酸，氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息，因而认为蛋白质是生物体主要的遗传物质。但又有不少人对这一观点提出质疑，挑战这一观点的有以下几个经典实验：1928年，格里菲思利用小鼠作为实验对象，进行了肺炎双球菌的体内转化实验，得出了“已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子”的结论，但是转化因子究竟是什么，格里菲斯却未能搞清楚。紧接着，1940年艾弗里为了搞清楚什么是“转化因子”，以肺炎双球菌作为实验材料，进行了体外转化实验。他设法把S型细菌的各种成分相互分离，分别单独和R型细菌进行培养，结果发现，只有添加了S型细菌DNA成分的培养基上，部分R型会转化为S型细菌，并且这种转化后的S型细菌可以进行增殖，于是艾弗里得出了“转化因子是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质”这一结论。遗憾的是，艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。于是1952年，赫尔希和蔡斯以“T2噬菌体”为实验材料，利用“放射性同位素标记”技术，完成了另一个更具有说服力的实验：“首先分别利用35S、32P标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记，然后将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。”如此，巧妙地把蛋白质和DNA区分开，直接、单独地观察DNA和蛋白质的作用，从而进一步证明了“DNA是遗传物质”。 
　　 教师通过讲解“遗传物质的探索过程”这一生物科学史，让学生清楚地认识到科学探究是要经历了“发现问题—作出假设—实验验证—得出结论”的过程，从而形成质疑与严谨的科学态度以及良好的生物科学素养。同时，通过对发现史进行梳理，“DNA是遗传物质”这一核心概念也得到了构建。 

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