1、遗传与变异概念复习课-以基因为核心构建概念图人大附中 王萍海淀区教师进修学校 黄翠琴一概念图的含义及如何构建概念图 概念图是一种组织和表征知识的工具，通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念和命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。这种把概念之间的意义联系以科学命题的形式有机地联系起来的空间网络结构图，就称为概念图。概念图包括节点、连线、连接词、层次4个基本要素。节点是置于圆圈或方框中的概念；连线表示节点概念间的意义关系；连接词是置于连线上的两个概念之间的意义联系词；层次是指关键概念置于顶层，一般概念位于其次，依此类推，显示等级关系。1必须列出概念；
2、2把含义最广，最有包含性的概念放在图的顶端；3继续往下写，以增加更多具体的概念。任何一个概念下面不要有三个以上连接的概念。用线条把概念连接起来，并用连接词注明连接。连接词语应能说明两个概念之间的关系，这种说明可视为一句陈述或叫命题。连线使概念之间建立了具有明确意义的关系；4寻找概念图不同部分概念之间交叉线的联结，并标明联系词；5把说明概念的具体例子写在概念旁；6修改和完善概念图。二 概念图的应用1利用概念图进行章节复习，建立章节间的内在联系2利用概念图进行对比复习，区分容易混淆的概念3利用概念图可以有效地评价学生创造性思维水平，有助于老师判断学生的水平和存在的问题，实施因材施教三利用概念图实施
3、高三概念复习的指导思想与理论依据复习课不仅要回忆、再现所学的知识，还要将所学的知识进行梳理、拓展，更重要的是将前后所学的知识之间的联系进行重新构建，最终达到促进知识迁移和应用能力提高的目的。复习课的最佳效果是用最少的时间，呈现最大的信息量。高三阶段复习时间紧，涉及的概念多，相互之间联系错综复杂，在教学中发现很多学生头脑中知识零散，如何帮助学生构建知识体系，以便在各种情景中灵活应用概念解决实际问题一直是我们复习的重点和难点。尝试用概念图构建知识体系，在复习课中引导学生构建知识体系，使学生掌握的知识体系更为系统、准确和完整。概念图的制作过程是个深入思考和知识整理的过程，构建的概念图体现了知识的系统
4、化，有利于知识的灵活运用和解决问题。通过绘制概念图可培养和发展学生自主探究、合作与批判、反思与创新等诸多能力。同时通过对学生绘制概念图的评价可了解学生对概念的理解情况，有助于教师诊断被学生误解的概念和了解学生已有的知识储备，从而及时改进教学策略。四教学背景分析教学内容：遗传和变异是生物界普遍存在的生命现象，是生物体的基本特征之一，生物的遗传现象保持了生物界物种的相对稳定，生物的变异现象使生物界得以进化和发展。遗传的物质基础、DNA的结构、具有遗传效应的DNA片段成为蛋白质合成的控制者、遗传定律、变异的普遍性与变异的重要来源等生物现象与规律中涉及一个重要概念基因，并成为这些知识联系的焦点，因此以
5、基因为核心进行遗传学概念复习，是建立相关章节知识内容及概念之间联系的有效教学方法，也可以通过这堂课教给学生一种有效的复习方法。有关基因的知识是遗传与变异一章的重要内容之一，涉及若干相关概念，对基因这一概念的认识程度不仅影响学习生物的遗传原理，还将制约学习生物工程、生物进化、生态学原理等方面的内容。本节课的教学活动以基因为核心概念，以概念的生物学意义为线索，按着概念间的相关性构建知识网络，通过学生自主绘制概念图的活动、教师与学生互动、学生之间的讨论活动、学生展示知识网络构建思路、课堂上由学生表述概念之间的联系、布置以概念为基础的选择题等教学环节实现本节的教学目标。学生情况：学生在高二已经进行了遗
6、传、变异知识的系统学习，高三又学习了基因工程的相关内容，同时已具备了一定的综合思维能力和逻辑推理能力，本人所教班级学生的总体素质较好，思维比较活跃，在细胞、代谢、调节三个模块的复习中已经使用过构建概念图的方法进行学习，效果较好。本课教学中，学生通过概念图将相关联的知识联系起来，可以使知识之间的联系得以重新建构。五教学目标及教学过程知识目标：1通过对概念的分析、比较、理解，从而加强对概念的内涵和外延的剖析2使原来零散的、模糊的概念系统化、清晰化，深刻理解概念之间的内在联系3牢固的理解和掌握概念，并灵活运用概念解决实际问题 能力目标：1加深对概念的理解，增强学生的长时间记忆能力2提高逻辑思维和创造
7、性思维能力，发展知识的迁移能力和综合能力3把大脑中的隐性知识显性化、可视化，便于思考、交流，提高语言表达能力4培养和发展自主探究、合作、批判与反思的能力 情感态度和价值观：1促进合作交流，通过小组讨论使个体的知识得到修正和发展，思想逐渐完善和成熟2调动学生学习的自主性和主动性3让学生理解对概念的正确理解是形成科学思维的正确途径教学流程示意图运用概念图帮助解题集中对几个分支展示、讨论，教师引导，完善概念图教师对整体框架构建，课上每个小组集中一个方向讨论，相互质疑、答疑修改概念图课前每个学生整理资料，整合知识，独立构建概念图确定核心概念 概念2联系问题1联系问题2概念1概念3教学脉络问题串：教学过
8、程课前带领学生讨论确定核心概念，布置学生课下构建“以基因为核心的概念图”，并提出构建概念图的具体要求。明确概念图整体构建框架，本概念图涉及的几个主要分支：基因与遗传信息、基因的结构、基因的功能、基因的传递规律、基因的变异规律、基因工程等。教学阶段教师活动学生活动设置意图时间安排课前准备教师布置核心概念及构建概念图的具体要求。学生构建概念图。学生自主学习、梳理概念之间联系。课前安排引入教学教师引入（回忆知识）学生对应自己的概念图理出上述几个重要分支。引导学生思考和发挥已准备好的概念图。3分钟学生展示教师点评，针对学生构建的概念图以及构建思路的描述，引导学生通过寻找概念之间的联系，加深对概念的理解
9、。注意概念间的联系词的准确使用。教师有意识提醒学生注意1注意从课本中去寻找联系词2联系词往往就是选择题判断对错的关键词学生课上发言，根据自己的概念图进行总结，讲解构建思路及其所包含的概念间的联系。锻炼学生概括总结能力，养成准确表述的良好思维品质。10分钟分组讨论布置本课讨论重点集中在基因的结构与功能、基因的变异规律两个分支，围绕所涉及的核心概念进行讨论。按座次情况将学生分成小组（4人为一组），每个小组围绕一个概念图分支进行讨论，并形成描述概念之间联系的准确表述23条。引发学生积极参与讨论，并进行有针对性指导，引导学生完善概念图。每个小组围绕一个概念图分支进行讨论，通过相互肯定、质疑、比较、补充
10、，进一步加深对概念的理解，修改完善概念图。互动学习、完善整体思路。10分钟师生互动总结追问（以问题串的形式）1阐述染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸关系？染色体是DNA的主要载体，也就是基因的主要载体。由于叶绿体、线粒体、原核生物和病毒的DNA不位于染色体上，所以染色体是DNA的主要载体。位于染色体上的基因称为核基因，位于线粒体和叶绿体中的基因称为质基因。基因是DNA上有遗传效应的片段，是控制生物性状的结构和功能单位。基因与染色体的行为一致。基因间区不含遗传信息。基因所在的DNA片段的两条链，只有一条携带遗传信息，DNA双链中的一条链对某个基因来说是信息链，而对另一个基因来说可能是非信息链。2基
11、因、蛋白质、性状的关系？何谓基因表达？性状是生物的形态或生理功能，是遗传和环境相互作用的结果。主要由蛋白质来体现。生物的一切性状受基因控制。基因对性状的控制方式：1）一些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状2）一些基因通过蛋白质的分子结构直接影响性状3对比基因突变与基因重组：1）基因突变的内涵、外延、原因、结果、特点、意义如何？2）基因重组的内涵、条件、原因、结果、意义如何？以概念为要素，有机地融合在一起，贯穿成一个整体结构，以便于记忆、理解、索取和运用。分别陈述概念之间联系的准确表述23条命题，回答教师的追问。师生互动，拓展学生思维深度，培养学生连续思维与发散思维的能力。15
12、分钟深入挖掘对基因突变和基因重组两个概念进行剖析（问题串）：基因突变：1 基因突变的实质是什么？（基因突变的实质或内涵在于基因结构的改变）概念的外延包括：碱基对的增添、缺失或替换。2 基因突变的原因是什么？（既然基因是有遗传效应的DNA片段，其结构应具有相对稳定性，为什么会发生突变呢？在什么时候发生基因突变？（由于诱变因素的存在使复制发生差错。）3 基因突变特点？（低频性、普遍性、随机性、不定向性和有害性。）4 基因突变结果？（通常由一个基因变成等位基因而不会发生大幅度的改变而变成其它的非等位基因。）5 基因突变意义？（为生物进化提供原材料。）基因突变概念要素整合图解：以基因突变的概念和原因为
13、知识的生长点，衍生出突变的结果、突变的特点等要素。基因重组：1 请学生阐述基因重组概念？（基因重组是指生物在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合）2 控制不同性状的基因是等位基因还是非等位基因？（学生通过相应概念判断属于非等位基因，基因重组主要来源于非同源染色体上非等位基因的重新组合和同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换）3 在有性生殖过程中控制不同性状的基因为什么会重新组合？怎样重新组合？基因重组会产生什么结果？YyRr进行无性生殖时能发生基因重组吗？当亲本YYRR或yyrr进行有性生殖时，能发生基因重组吗？基因型为YyRR豌豆植株自花授粉时能发生基因重组吗？这样分析促使同
14、学们在新的问题情景中如何利用基因重组概念判断，领悟到只有杂合子（基因型中至少含有两对等位基因）进行有性生殖时才会发生基因重组。即发生基因重组需要满足两个条件：杂合子、有性生殖。结果 ：产生新的基因型和表现型，增加了生物的变异性和多样性，为生物进化提供原材料。学生回答教师提出的系列问题，在教师引导下总结这两个概念之间的重要区别，深入挖掘总结它们在生物变异与进化中的意义以及发生的条件与特点等重要生物学规律与结论。理解生物学的基本概念，不仅要知道他们的涵义，还要知道他们的适用条件和范围，以及相关要素之间的内在联系。明确这些内容都是绘制概念图时应考虑的问题。5分钟拓展提高教师总结本课内容，本节课集中对
15、基因的结构与功能、基因的变异规律两个分支涉及的重要概念进行讨论，其它分支将在以后几节课教学中逐渐展开，随着后续教学活动逐渐完善概念图。教师有意识地提醒学生思考：能否运用概念图帮助解题呢？让学生意识到描述概念之间关系的联系词往往就是解题的关键点。布置学生课后围绕概念图自主编题。课后学生根据核心概念及概念要素之间的关系自行编题。将分析概念、综合知识结构的能力培养与解题能力的提高统一起来。2分钟六本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点本教学设计运用概念图的思维工具和复习手段，进行知识层次较复杂、知识内容联系紧密的章节的复习课教学，做到师生互动相统一、课上课下训练相统一、复习知识的深度与广度相统一、
16、培养知识综合能力与训练解题能力相统一。通过多种形式教学活动，训练学生集体讨论问题、准确表述问题、善于提出问题的思维品质。运用问题串的提问与追问方式深入剖析和引导学生深入理解概念的内涵和外延，掌握由彼此相联系概念群构成的知识结构体系。本教学设计既尝试了新颖的复习课授课形式，同时也教会学生运用概念图进行复习的有效方法。在很大程度上打破了复习时由教师将知识点重复再现的局面，形成了教师指导、学生利用概念图自主建构知识网络、并寻找概念间相互联系的复习方法。通过构建概念图能引发学生的认知冲突，在认知冲突的解决过程中，使认知结构得到重建和完善。七教学反思1.复习课也需要内容和方式的新颖设计复习课教学面对的是
17、已经掌握相关知识和对知识理解程度不同的学生群体，上好复习课和使每个学生都有较大收获并非易事，选择合适的教学方法和采用多变的课堂教学模式会使学生有新奇感，通过分组讨论也会均衡学生理解知识深度上的差异，对知识的理解可达到共同高度。另外准备一些学生理解不到位的知识难点进行深入挖掘，在这些知识挖掘中让学生重新回到“新课”教学的感觉中，吸引学生的注意力，引导思维走向，使学生能够发现自我知识体系中的盲点，激发其认真复习的兴趣。2.概念图教学方式的运用应当充分考虑教学内容和学生的因素在复习课教学中要充分了解学生知识体系的现状，运用概念图的教学方式也需要充分考虑学生心理状况和知识背景，精心设计教学内容，才会取得预期的教学效果。本人在使用该种方法复习的过程中感觉代谢模块的教学效果不如细胞和调节两个模块，这种模式更适合与概念教多、联系密切、易于混淆的知识内容。3.遗传与变异章节的教学比较适合应用概念图方式教学在运用概念图帮助解题的情况调查表中，学生普遍反映本课教学效果很好，学生一致感觉：虽然每做一模块的概念图大约用3至4小时，但感觉通过自己构建的过程对课本内容中原来没有注意的概念以及概念表述中关键词的理解更深刻了，在寻找概念之间联系词时发现了很多课本上的表语原来自己都没有注意到。
