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摘 要 本文以人教版高中生物选修3基因工程的基本操作程序一节为例,探讨问题教学法在生物课堂中的应用,阐述该教学方法对课堂教学的有效性,落实课程目标,体现素质教育。
关键词 问题教学 问题设计 课堂教学
问题教学法是以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习的方法,提高自主学习能力的一种教学方法。本文以人教版高中生物选修3基因工程的基本操作程序一节为例,以课堂教学的开展为主线,应用问题教学法。
1问题导入,激活思维
心理学实验告诉我们:问题,特别是精巧的问题,能够吸引学生集中精力,积极思考,触动感情,使原本没有兴趣的人,也能诱发出强烈的学习动机。因此,问题的设计不仅要以知识点的落实为依据,教师还要善于创设情境,通过提出一些别开生面的问题,激发学生的好奇心和求知欲,使他们积极投入到学习活动中。在笔者的教学实践当中发现,如果一味注重新、奇、趣、怪的导入,课堂气氛就相当热烈,而学生在课后对课堂的记忆也就只停留在导入的环节,重点内容所记甚少。故此,在基因工程的基本操作程序一节导入时,笔者考虑到学生后续的学习,作出如下处理:出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解,质疑:转基因抗虫棉培育的四个关键步骤。在问题的指导下,学生主动阅读教材的能力就得以强化,思维的火花马上被点燃。
2问题串联,探索新知
没有疑问,就不会思考,就没有收获。在课堂教学中只有优化问题设计,渲染情境交融、形式多样、别具一格的教学气氛,讲究布疑技巧,才能更好的激活学生的思维,并沿着一串串疑问拾级而上,从而踏入知识的殿堂,达到事半功倍的教学效果。在基因工程的基本操作程序一节中,笔者的教学流程如下:
首先课件展示农杆菌转化法示意图,【问题串①】:基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤?试分析每一步骤的必要性。学生讨论,引导学生思考。通过预习,学生能解决第一个问题,第二个问题将它拆分成四个小问题逐个解决:
1、 为什么要有“目的基因的获取”这一步?
2、 为什么要有“表达载体的构建”这一步?
3、 为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步?
4、 为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步?
教师点拨第一个小问题,其它三个小问题都可以陆续从课文中找到答案。基因工程的每个操作步骤都是必不可少的,下面我们按照基因工程的操作步骤,对每一程序的相关技术和方法进行学习。第一步目的基因的获取,设置【问题串②】:什么是目的基因,举例说明。获得目的基因的方法有哪些?什么是基因文库、部分基因文库,它们有何区别?怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因?如果已知抗虫基因的一部分,则可通过什么方法获取目的基因?指导学生看书质疑:PCR技术扩增目的基因需要的条件、过程。以填空的形式,诱导思考,解决难点。
原理:_______条件:______方式:以______方式扩增,即___结果:____
过程:a、DNA变性(90℃_96℃):目的基因DNA受热变性,_____,形成____。b、退火(复性25℃_65℃):系统温度降低,____与_____结合,形成局部双链。c、延伸(70℃_75℃):合成链在____作用下进行延伸,合成与模板互补的DNA。
最后,指导学生回顾已经学习过的内容,进行知识迁移:列表比较利用PCR技术扩增目的基因与细胞内DNA复制的异同。
第二步基因表达载体的构建,设置【问题串③】:从cDNA文库中获取的目的基因没有启动子,如果要实现将编码序列导入受体生物中并成功表达,基因表达载体还需哪些元件?怎样构建基因表达载体?
第三步将目的基因导入受体细胞,设置【问题串④】:你能说说农杆菌转化法的大概过程吗?根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗?如果想将一个抗病基因导入单子叶植物,理论上你认为该怎么做?在“将目的基因导入微生物细胞”时,思考:为什么选用微生物作为受体细胞?方法怎样?为什么要用Ca2 处理细胞?
第四步目的基因的检测与鉴定,设置【问题串5】:受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗?根据你所学生物知识,检测目的基因可以从哪些方面入手?具体方法怎样?
3归纳总结,反馈迁移
归纳总结是知识的浓缩和完善,也是面向全体学生,对新学知识与技能进行检查,以反馈学生是否理解掌握教学内容的大好时机。在基因工程的基本操作程序一节的授课小结中,教师指导学生归纳总结出本节内容的概念图,在整体上把握知识网络。最后,教师指导学生思考与探究:β—珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分,当它的成分异常时,动物可能患某种疾病,如镰刀型细胞贫血症,假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的β—珠蛋白,想一想,应该如何设计?
4教学体会
(1)由于基因工程内容上的“高”与“新”,处理不好,会增加学习困难,令学生视高科技为畏途,导致教学流于形式。所以在新课导入时,以转基因抗虫棉的培育过程图解为情境,设置问题为契机,使学生先从整体上了解基因工程的四个步骤,起到了突破难点及培养探究能力的目的。
(2)对于基因工程,学生接触得少,只运用文字来教学会感到很抽象。运用现代信息技术,结合图文提出相应问题,诱导学生思考,从而把学习的注意力从简单的死记硬背引导到分析、批判、创新等有利于学生终身发展的能力上来。
(3)教师在课堂教学中要善于捕捉学生的闪光点,对学生的表现不失时机地肯定和表扬,使他们感受到思维劳动的成功和快乐。这样,他们就会产生一种想要发挥更高水平的心理。
总之,问题教学法中的问题设计不是课本所学知识简单的问题罗列,而是根据教材特点、学生的实际能力,联系生产生活实际,将较为分散的知识点和难以掌握的重点内容经过梳理归纳后,系统地、简明扼要地以问题形式呈现给学生,供学生在学习探究的基础上思考、分析与归纳。通过学生的想象力和发散思维的训练,从而培养学生解决问题和质疑的能力,逐步由“学会”变成“会学”。
关键词 问题教学 问题设计 课堂教学
问题教学法是以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习的方法,提高自主学习能力的一种教学方法。本文以人教版高中生物选修3基因工程的基本操作程序一节为例,以课堂教学的开展为主线,应用问题教学法。
1问题导入,激活思维
心理学实验告诉我们:问题,特别是精巧的问题,能够吸引学生集中精力,积极思考,触动感情,使原本没有兴趣的人,也能诱发出强烈的学习动机。因此,问题的设计不仅要以知识点的落实为依据,教师还要善于创设情境,通过提出一些别开生面的问题,激发学生的好奇心和求知欲,使他们积极投入到学习活动中。在笔者的教学实践当中发现,如果一味注重新、奇、趣、怪的导入,课堂气氛就相当热烈,而学生在课后对课堂的记忆也就只停留在导入的环节,重点内容所记甚少。故此,在基因工程的基本操作程序一节导入时,笔者考虑到学生后续的学习,作出如下处理:出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解,质疑:转基因抗虫棉培育的四个关键步骤。在问题的指导下,学生主动阅读教材的能力就得以强化,思维的火花马上被点燃。
2问题串联,探索新知
没有疑问,就不会思考,就没有收获。在课堂教学中只有优化问题设计,渲染情境交融、形式多样、别具一格的教学气氛,讲究布疑技巧,才能更好的激活学生的思维,并沿着一串串疑问拾级而上,从而踏入知识的殿堂,达到事半功倍的教学效果。在基因工程的基本操作程序一节中,笔者的教学流程如下:
首先课件展示农杆菌转化法示意图,【问题串①】:基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤?试分析每一步骤的必要性。学生讨论,引导学生思考。通过预习,学生能解决第一个问题,第二个问题将它拆分成四个小问题逐个解决:
1、 为什么要有“目的基因的获取”这一步?
2、 为什么要有“表达载体的构建”这一步?
3、 为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步?
4、 为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步?
教师点拨第一个小问题,其它三个小问题都可以陆续从课文中找到答案。基因工程的每个操作步骤都是必不可少的,下面我们按照基因工程的操作步骤,对每一程序的相关技术和方法进行学习。第一步目的基因的获取,设置【问题串②】:什么是目的基因,举例说明。获得目的基因的方法有哪些?什么是基因文库、部分基因文库,它们有何区别?怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因?如果已知抗虫基因的一部分,则可通过什么方法获取目的基因?指导学生看书质疑:PCR技术扩增目的基因需要的条件、过程。以填空的形式,诱导思考,解决难点。
原理:_______条件:______方式:以______方式扩增,即___结果:____
过程:a、DNA变性(90℃_96℃):目的基因DNA受热变性,_____,形成____。b、退火(复性25℃_65℃):系统温度降低,____与_____结合,形成局部双链。c、延伸(70℃_75℃):合成链在____作用下进行延伸,合成与模板互补的DNA。
最后,指导学生回顾已经学习过的内容,进行知识迁移:列表比较利用PCR技术扩增目的基因与细胞内DNA复制的异同。
第二步基因表达载体的构建,设置【问题串③】:从cDNA文库中获取的目的基因没有启动子,如果要实现将编码序列导入受体生物中并成功表达,基因表达载体还需哪些元件?怎样构建基因表达载体?
第三步将目的基因导入受体细胞,设置【问题串④】:你能说说农杆菌转化法的大概过程吗?根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理,你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗?如果想将一个抗病基因导入单子叶植物,理论上你认为该怎么做?在“将目的基因导入微生物细胞”时,思考:为什么选用微生物作为受体细胞?方法怎样?为什么要用Ca2 处理细胞?
第四步目的基因的检测与鉴定,设置【问题串5】:受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗?根据你所学生物知识,检测目的基因可以从哪些方面入手?具体方法怎样?
3归纳总结,反馈迁移
归纳总结是知识的浓缩和完善,也是面向全体学生,对新学知识与技能进行检查,以反馈学生是否理解掌握教学内容的大好时机。在基因工程的基本操作程序一节的授课小结中,教师指导学生归纳总结出本节内容的概念图,在整体上把握知识网络。最后,教师指导学生思考与探究:β—珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分,当它的成分异常时,动物可能患某种疾病,如镰刀型细胞贫血症,假如让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠的β—珠蛋白,想一想,应该如何设计?
4教学体会
(1)由于基因工程内容上的“高”与“新”,处理不好,会增加学习困难,令学生视高科技为畏途,导致教学流于形式。所以在新课导入时,以转基因抗虫棉的培育过程图解为情境,设置问题为契机,使学生先从整体上了解基因工程的四个步骤,起到了突破难点及培养探究能力的目的。
(2)对于基因工程,学生接触得少,只运用文字来教学会感到很抽象。运用现代信息技术,结合图文提出相应问题,诱导学生思考,从而把学习的注意力从简单的死记硬背引导到分析、批判、创新等有利于学生终身发展的能力上来。
(3)教师在课堂教学中要善于捕捉学生的闪光点,对学生的表现不失时机地肯定和表扬,使他们感受到思维劳动的成功和快乐。这样,他们就会产生一种想要发挥更高水平的心理。
总之,问题教学法中的问题设计不是课本所学知识简单的问题罗列,而是根据教材特点、学生的实际能力,联系生产生活实际,将较为分散的知识点和难以掌握的重点内容经过梳理归纳后,系统地、简明扼要地以问题形式呈现给学生,供学生在学习探究的基础上思考、分析与归纳。通过学生的想象力和发散思维的训练,从而培养学生解决问题和质疑的能力,逐步由“学会”变成“会学”。