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说课:《动物细胞工程》专题复习教学
发布者: 发布时间:2021/3/30 阅读:171

说课:《动物细胞工程》专题复习教学

肖海霞


    从教材分析、教学目标、教学重难点、学情分析、教学思路、教学过程和教学效果等方面,就高中生物学《动物细胞工程》进行了单元复习的说课,重点在说教学过程。教学过程主要采用改良型“世界咖啡”模式进行设计,包括两个阶段和九个环节。

关键词  单元复习;说课;动物细胞工程;选修三


1 说教材

本单元复习为人教版高中生物学选修3《现代生物科技专题》专题2《细胞工程》第二节《动物细胞工程》,新授课为8学时。本单元与前后课程内容的联系见图1所示。


图1 《动物细胞工程》单元的外部联系

本单元包括动物细胞的培养、动物体细胞核移植技术及克隆动物、动物细胞融合和单克隆抗体三部分内容,每部分内容基本涵盖了原理、过程、应用、意义、不足等方面(图2)。该单元涉及的知识点多,且较为零散和抽象,需要识记和理解的概念和原理比较多。对《动物细胞工程》进行专题复习,既可以进一步优化本单元的知识结构,又为下节《胚胎工程》的学习作好铺垫。

2 说目标

现行课程标准对本单元知识的要求主要有两项:概述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景;举例说明动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。这里的“概述”和“举例说明”均属于认知领域的理解水平,属于中级教学目标层次。

根据现行课标的要求、新课标的学科核心素养以及新授课中学生学习的实际情况,我将本单元复习课的教学目标确定为:

知识目标:①构建单元知识结构,进一步优化学生的认知结构。②利用单元测试题,检测学生对知识的学习情况,并进一步巩固相关的知识点。

能力目标:①通过构建知识结构网络图,培养学生建模能力、发散思维和创新思维能力。②通过课堂展示及交流汇报,进一步培养学生的表达能力和合作能力。

情感态度价值观目标:①改变学习方式,培养学习兴趣。②通过小组合作学习,增强团队的合作意识。③通过多向思维碰撞,增进生生、师生之间的情感。

3 说重难点

“动物细胞工程”的内容理论性较强,涉及的概念较多、内容冗杂、记忆量大,需要很多知识的铺垫。所以,复习课需要学生用知识结构图的形式表达概念与概念之间相互关系,以实现知识的系统化和结构化。我将本单元复习的教学重点和难点确定为:运用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和单克隆抗体的制备及应用;构建动物细胞工程的知识结构网络图。

4 说学情

动物细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等基础上的新技术,在必修一,学生已学过动物细胞的结构和功能、细胞增殖、细胞的分化和全能性、癌变等;在必修二,学生学习了细胞减数分裂的过程;在必修三,学生掌握了内环境、免疫调节、体液免疫、B淋巴细胞、抗体等前概念;在选修三,学生已经学习植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术……而这些都是复习本专题的知识基础。但是学生对于《动物细胞工程》中涉及到的几项技术基本过程、原理、培养条件、融合方法、部分重要概念等掌握不够透彻,容易混淆。

复习课不能按照新授课的方式组织教学,否则学生会失去学习的动力和兴趣。根据奥苏贝尔的概念同化理论,高二学生能够将新信息与自身认知结构中已有的相关观念进行有机地结合,使之成为有组织、有条理的、有系统性的知识结构。基于新课学习所积累的经验,学生对《动物细胞工程》进行预习性复习,主要以知识结构网络图的形式呈现单元知识。学习不仅仅是对信息的简单累积,而是对学习的主动参与和对知识的主动建构。

5 说思路

传统的生物学复习课是由教师作“炒冷饭”式的重复串讲,然后学生背诵和做练习题,这种复习模式会把一些有趣的生物学知识变成一个个记忆的“包袱”。基于“以形式的新激活内容的旧”的教学策略[1] ,本复习课尝试引入企业培训创建的“世界咖啡”模式。

世界咖啡模式源于企业管理,旨在让参与者进行深度的汇谈,让深藏的思想碰撞出火花,形成集体的智慧,使人们能够用新的视角来看待问题。该模式近年来较多地被运用于学校教育教学领域,实现师生的角色互换。学生变成讲师,老师变成催化师(引导师),老师是规则的制定者,是现场组织者,是学生讨论时的观察者和旁听者,是最后总结陈述的引导者,而在现场讨论交流和结果汇报的是学生。基于这样的教学理念,我将本单元复习课的教学思路设计为图3所示。

6 说过程

课前准备:教师提前准备好单元测试卷(包括6道选择题和2道简答题),并指导学生完成两项任务,一是每人独立完成一幅《动物细胞工程》单元的知识结构图,二是自己上网了解一下“世界咖啡”的背景、理念和基本流程。这样做,一方面通过增加前置性学习来节省课堂时间,另一方面可以引导学生进行独立的自主学习,让学生在课堂小组合作学习之前先进行个体学习。同时,概念模型是对知识的高度浓缩,学生尝试运用所学的知识构建知识结构图,可以加深对知识的理解[2]

课堂上,我主要组织两阶段的复习,第一阶段是关于知识的整体建构,小组合作来完善和展示单元知识结构图;第二阶段是关于具体知识点的复习,学生完成一套单元检测题,先个体后集体。采用异质分组,每小组为5-6人。

6.1 单元知识的整体性复习

知识的系统化和结构化是单元复习的重要任务,我主要采用小组合作学习策略和图示教学策略来进行。在这一阶段需要一个课时(45分钟),主要安排这样几个教学环节:

第一个环节:小组内交流,完善知识结构图

小组成员依次展示各自课前绘制的知识结构图,其他人点评并评选出一幅能够代表本组的最佳结构图。然后大家共同对该结构图提出进一步完善的建议,取得一致意见后直接在原结构图上进行补充和修改。时间约为10分钟。

第二个环节:小组间交流,吸取各小组精华

各组组长留在本组,负责接待其他小组的来访者,并与之进行交流。各小组其他成员分别到其他小组“淘宝”,了解其他小组结构图的优点,然后回到原来小组进行汇报。各小组结合收集到的信息,对本组的结构图进一步完善。教师注意巡视,了解各组结构图的完善情况。时间10分钟。

第三个环节:小组代表汇报,教师引导点评

此前我会特别提醒,每位同学都要做好在全班汇报的准备,以保证每位同学都会积极参与小组合作。根据巡查的情况,我指定两个小组分别上台展示和汇报,同时各汇报小组的汇报人(3人合作)由我现场临时随机指定。两个汇报小组的选择,我挑选的是一个最好的和一个最差的,主要考虑代表性。两组分别上台展所示知识结构图,我引导大家一起点评,并利用红色油性笔作补充和修改。图4所示就是全班集体修改后的知识结构图。该图在课后会粘贴于教师的墙报栏上。时间约为12分钟。

从两个小组的汇报情况看,基本达到了我的预期。各组汇报的三位同学能够做好内部分工,其中一个组是每人独立负责一部分,另一个组则是一人做主汇报,其他两人做补充。存在的主要问题是,知识之间的逻辑过渡和拓展不够。

第四个环节:现场互动,你问我答。

两个组都汇报完毕后,我让台下台上进行互动,时间约为6分钟。先后有三位同学提问,比如有位同学提出了两个问题:①为什么动物细胞的培养需要液体培养基,而植物组织培养技术则用固体培养基?②为什么要在MⅡ中期时去核?对于问题①,回答者主要从新陈代谢和营养供应等方面入手,但忽略一个重要的知识点,需与必修三“人体内环境”紧密联系,即模拟人体体内的液体环境。对此,我及时加以补充。对于问题②,学生因还没学习胚胎工程中“卵子的发生”,故此问题对于学生来说是个盲点。我对该问题采用简单处理的方式,从MⅡ中期卵母细胞中核位置的角度分析,引导学生获得新知。在这里,把教师作为问题化主体转变为学生作为问题化主体。

第五个环节:教师总结,系统示范。

结合图4,我进行示范性讲解,时间约为7分钟。首先从“动物细胞的培养”的原理入手,化繁为简,抓住内容的主干,通过实验操作中使用两次胰蛋白酶这一关键点将原代培养与传代培养有机地串联在一起,以主带次,联系必修一“癌细胞”的知识点点出细胞株和细胞系的区别。“动物细胞培养”的空气条件是学生经常出错的一个知识点,我巧妙利用“95%空气加5%CO2的混合气体”知识“缺口”打破原有的认知平衡,通过对比的形式指出植物组织培养技术条件和动物细胞培养条件之间的不同。

为了区别于“动物细胞培养”的汇报形式,我又采用逆向思维汇报“动物体细胞核移植技术及克隆动物”。我创设情境:除了基因工程,何种办法可使普通奶牛生出高产奶牛?以旧纳新,由此逆推重组胚胎的构建过程。建构主义强调知识应用具有情境性,学习者需要针对具体情境对已有知识作出改组、重建。另外情境激疑使外来动机向内在动机转化,比较容易唤起学生的有意注意。同时我联系必修一“细胞的全能性”,由此引出该过程的原理,同时对比其与植物组织培养技术原理的不同。

为了不让学生有疲劳感,我采用生动比拟的方式描述动物细胞融合,比喻和拟人是知识生动趣味化的一种策略。我联系生活实际,利用传统生产抗体的缺点作为背景引发认知冲突,以科学史展开叙述:B淋巴细胞能分泌抗体→骨髓瘤细胞能大量繁殖→B淋巴细胞+骨髓瘤细胞能分泌大量特定抗体。我指着“单克隆抗体制备过程”的知识结构图进行阐述。利用这些生物学史实暴露科学家的思维过程,可以让学生体验生物学是发生与发展的,加深对生物学概念、原理等思维结果的进一步理解。

6.2 单元知识的精细化复习

当学生对《动物细胞工程》单元形成整体性认知之后,还要及时细化到具体知识点的复习。我主要采用尝试练习策略和小组互助策略来进行,时间约为35分钟(本课剩余10分钟安排新课《胚胎工程》的预习和完成学案)。

本阶段共安排四个环节,第一个环节是自我检测,让每位同学独立完成单元测试题;第二个环节是组内交流,小组成员对不一致的答案进行讨论寻找共识;第三个环节是组间互助,类似于前一阶段的第二环节,组间互相交流;第四个环节是教师答疑,各组最终无法解决或存疑的问题提交出来,由我统一解答。

在组内和组间交流中,我发现学生的讨论很到位。比如关注到一些细节,区别于植物组织培养技术,动物细胞培养采用液体培养基,动物细胞培养过程中的营养条件需要血清、血浆等物质,平常做题的时候学生往往会忽略这些细节,讨论中学生自己归纳小结,印象会更为深刻。再如针对题干的知识点进行拓展,学生通过对“细胞系”这个概念的理解,联系必修一“癌细胞”糖蛋白减少、易扩散的特点,推理出“细胞系”的细胞不具有接触抑制的特点。学生采用并列结合学习模式,对概念进行了正迁移。

此教学阶段旨在查漏补缺,目的在于检查和巩固学生对具体知识的理解和迁移应用。从课堂表现来看,第一环节的自我检测,全班整体答错率估计为75%,经过第三环节之后答错率已经为0。所以第四环节学生所提问题,主要属于求证型,即只是想听听老师的解释是否与自己的理解一致。

7 说效果

这是高二年级的一次单元复习课。复习课的内容是新授课已经学习过的,所以必须采用一种新的内容呈现方式和教学组织形式来激发学生的学习兴趣。我采用一种改良的“世界咖啡”模式展开教学,让学生通过一种新的小组合作和互动交流方式完成知识的整体建构和查漏补缺,整个课堂活而不乱。在这个过程中,老师只是一个主持人、引导者和评价者,学生学习的主体性得到充分体现,通过暴露学生的思维过程和知识缺漏来实现课堂的“以学定教”。但由于时间所限,课堂上对某些具体知识点的讨论还没有展开,也没有给更多的小组和同学提供表达交流的机会。

这是一次校级评优活动的参赛课,不仅达到了预设的教学效果,也受到了听课专家评委的高度肯定。在我校组织的青年优质课的决赛活动中,本课荣获高中理科组(含数学、物理、化学、生物、计算机、体育等学科)唯一的一等奖。


参考文献

[1]  胡继飞.生物教育心理学[M].北京:北京大学出版社, 2017:166-167

[2]  王红梅.基于PCK的生物学教学设计——以”光合作用”复习为例[J].中学生物教学,2018(6):36-38.


基金项目:本文系广东省高校质量工程应用型人才培养立项建设课程《中学生物教育课程群建设》(粤高教[2017]85号)研究成果之一。



说明:本文发表于《中学生物教学》

 
 

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