高中《生物》第一章的细胞部分,引进了不少细胞学方面的基础知识。.2
[边讲边揩去板图的注释,指示线保留。稍停。巡回指导]
师:我们请两位同学上来,把黑板上的图,根据指示线所指的部位,写 出该结构的名称。请其他同学注意写得对不对,如果写错了,看看应该怎样 修改。
[两个同学进行注释] 师:他们两人有没有写错? 生(齐):没有。
师:好。课后请大家对照课文、插图及笔记复习,完成印发的练习:
1.动、植物细胞亚显微结构方面的识图作答。
2.默绘叶绿体、线粒体平面结构示意图并加注释。
DNA 的复制 一、教材分析
关于“DNA 的复制”,教材依次介绍了复制的概念、时间、过程、必需
的基本条件、复制的分子基础和意义方面的知识。特别是通过复制过程的阐 述,使学生能从分子水平上了解 DNA 结构和功能的统一。
在教材处理和教学设计上,可将上述顺序略作调整,选用电教、板画等 手段,适当联系新旧知识和增补些内容,并可结合书中插图,引导学生归纳 出 DNA 分子复制的特点,从而达到使学生更好地理解复制过程和意义的目 的。
二、教学目的
使学生初步了解 DNA 的复制过程及其意义,并掌握有关的基础知识。
三、教学重点
DNA 的复制过程。
四、教学难点
DNA 的复制过程。
五、教具准备
DNA 分子结构模式图;DNA 分子复制的图解;DNA 分子复制过程的复合活 动投影片;课堂练习题投影片(内容见“实录”);投影仪等。
六、教学方法 讲解法结合图示教学法。 七、课时安排
1 课时。
八、教学过程
师:上节课我们学习了 DNA 的化学组成和空间结构,现在我们先来回忆 一下。我先在黑板上画出 DNA 分子中一条链中的一部分脱氧核苷酸的序列, [边讲边画如图 9]请一位同学上来画出另一条链中与它相应部分的脱氧核苷 酸序列,并表示由它们组成的 DNA 片段。
图 9 [学生上黑板绘图时,教师展示 DNA 分子结构挂图] [学生画成图 10]
师:他画得对吗?
生(齐):对。
师:现在我们再请一位同学对着 DNA 分子结构挂图讲讲 DNA 的分子结 构。
生:DNA 分子是由许多个四种脱氧核苷酸聚合成两条多核苷酸长链,并 围绕共同的中心轴形成的规则的双螺旋结构。
师:对。具有像图中那样规则的双螺旋结构的 DNA 分子有什么功能呢? 这就是我们今天要学习的内容。
[板书:DNA 的复制] 师:首先,我们要知道什么叫复制。 [板书:1.复制的概念]
师:DNA 复制是一种重要的生命活动。它是指以亲代 DNA 分子为模板, 合成出子代 DNA 分子的过程。那么,DNA 分子为什么能自我复制,由一个 DNA 分子形成两个 DNA 分子呢?这就必须从 DNA 分子本身去探讨。
[板书:2.复制的分子基础]
师:据研究,第一,由于 DNA 分子具有独特的双螺旋结构,碱基序列相 对稳定,能够为复制提供精确的模板。同学们,想想看,为什么 DNA 分子中 的碱基序列会相对稳定呢?
生:与 DNA 分子中两类碱基有互补配对能力有关。
师:对。正因为 DNA 分子中的两类碱基有互补配对能力,所以,一般情 况下可以确保复制能准确地完成。这就是 DNA 分子能够自我复制的第二个原 因,请同学们把书中第 142 页倒数第 4 至 9 行看一看,做好记号。
师:那么,单有 DNA 是不是就能复制呢?还不行。还必须有其他的条件, 下面我们就来了解复制所必须的基本条件。
[板书:3.复制的基本条件] 师:第一个条件是模板。 [板书:(1)模板]
师:即 DNA 分子原来的两条母链。但是 DNA 分子中的两条长链是靠氢键 连结的。此键不断,模板就不会出现,而氢键的断裂,据研究与酶的作用有 关。所以,第二个必须条件是酶。
[板书:(2)酶]
师:使氢键断裂的酶统称解旋酶。意思是由于它的作用,碱基对之间的 氢键断裂,双螺旋就可以解开了。据研究,形成新链时,还需要其他酶参加, 如聚合酶,连接酶。
[在副板书位置写聚合酶,连接酶]
师:但是有了模板和酶还不行,复制还需要原料。 [板书:(3)原料]
师:这原料就是 DNA 的基本组成单位。构成 DNA 的基本单位是什么呢?
生(齐):四种脱氧核苷酸。 师:对。是哪四种脱氧核苷酸? 生:腺嘌呤脱氧核苷酸;鸟嘌呤脱氧核苷酸;胞嘧啶脱氧核苷酸;胸腺
嘧啶脱氧核苷酸。
师:对。我们再想想,既然复制是一种重要的生命活动,就必须消耗能 量,所以第四个必须的条件是能量。
[板书:(4)能量]
师:能量是由什么物质提供?
生:由 ATP 水解成 ADP 的过程提供。因为这个过程中会放出能量。
师:他讲得很好。根据研究,还需要一些其他条件,这里就不一一补充 介绍了。DNA 复制的条件具备了,它又是怎样复制的呢?这就是我们今天要 学习了解的另一个重要内容。
[板书:4.复制的过程] [展示 DNA 分子复制挂图] 师:请同学们先看看挂图,然后看投影片。在解旋酶的作用下,DNA 分
子中连接碱基的氢键一一断裂,双螺旋解开。 [板书:(1)解旋] 师:两条母链上的碱基分开。[演示解旋的动片]这样就为复制提供了精
确的模板,同时又为复制提供了必要的空间条件。与解旋同时,以解旋部分 的每条单链(即母链)为模板,以核液中游离的四种脱氧核苷酸为原料,在
酶的作用下,按碱基互补配对原则。 [板书:(2)碱基互补配对] 师:通过氢键联结形成碱基对。这些参与配对的,原来是游离的脱氧核
苷酸之间,通过酶的作用,彼此连接而成子链。 [边讲边演示子链形成的动片] 师:最后是子代 DNA 分子的形成。 [板书:(3)子代 DNA 的形成]
师:每条子链再与作为模板的母链互相盘绕成规则的双螺旋结构。通过 这样的过程形成的 DNA 分子的碱基排列顺序是完全相同的,而且与原来的DNA 分子一模一样。
师:复制过程讲完了。现在我们一起来再对照挂图和书中第 50 图看看、 想想。这样的复制过程有什么特点呢?
[板书:5.复制的特点]
师:新合成的 DNA 分子中有无原来的脱氧核苷酸链?如果有的话,有几 条?
生:有。每个新合成的 DNA 分子中有一条原来的母链。
师:对。新合成的 DNA 分子中有一条原来的链,也有一条新的链。这种 复制方式叫半保留复制,是复制的一个特点。
[板书:(1)半保留复制]
师:我们再看看图上方的长链有没有解开?
生:没有。 师:对。下面呢? 生:不仅解开,而且还形成了新的 DNA 分子。
师:对。不仅解开,而且还通过碱基互补配对,最后复制出新的 DNA 分
子。这样看来,复制还有什么特点呢? 生:边解旋边复制。 师:对。[板书:(2)边解旋边复制][稍停]为了加深对 DNA 分子复制
过程的理解,请同学们思考这样的两个问题:
[放投影片,覆盖第 2 题:
1.一个 DNA 分子在连续 4 次的复制过程中,每次有几个 DNA 分子含有最 初那个 DNA 分子中的长链?原因是什么?]
生:2 个。因为 DNA 分子复制的特点之一是半保留复制。
师:对。
[在投影片上覆盖第 1 题,展示第 2 题:
2.复制过程中,每一条链上的鸟嘌呤碱基与周围环境中的什么配对?原 因是什么?]
生:胞嘧啶。原因是复制过程严格遵循碱基互补配对原则的。 师:有无不同看法? 生:不是胞嘧啶,而应该是胞嘧啶脱氧核苷酸。
师:对。同学们在这方面有一点必须明确:有时我们在 DNA 分子中写出 碱基符号,不等于说 DNA 分子是由碱基聚合起来的。以 DNA 解开后的两条母 链作为模板链配对形成的互补的两条子链都是由四种脱氧核苷酸聚合而成 的。
师:关于复制的过程是我们今天学习中要着重了解的内容。现在我们再
回忆一下以前学过的内容。复制这种重要的生理活动发生在哪里呢? [板书:6.复制的部位]
生:在细胞核内。
师:应该说主要是在细胞核内。因为 DNA 主要在细胞核内。至于复制的 时间,
[板书:7.复制的时间] 师:以前我们也学过了。就有丝分裂讲在什么时候? 生:细胞周期的间期。
师:减数分裂呢? 生:减数第一次分裂前的间期。 师:对。最后我们来考虑一下复制的重大意义。 [板书:8.复制的意义]
师:DNA 是主要的遗传物质。亲代通过生殖细胞的受精就把遗传物质传 递给子代,子代就会表现出与亲代相似的性状,也就是出现遗传现象。如果 在复制过程中,由于各种不同的原因,哪怕只要出现个别碱基发生差错,也 就会使新产生的 DNA 分子与原 DNA 分子不同,就会引起性状的变化,出现变 异,而且会遗传下去。这种变异可能对生物有利,也可能出现致命的伤害。 所以,复制可使生物出现遗传和变异现象。
[板书:(1)使生物出现遗传和变异现象]
师:另外,对于人类来讲,我们研究 DNA 的复制就可以深入地了解遗传 和变异现象,从分子水平上解释它们,这是理论上的意义。实践上,我们就 可通过复制去控制、利用、改造生物。
[板书:(2)有利于人们了解生物的遗传和变异,利用和改造生物]
师:因此,现在世界各国都十分关注 DNA 的研究。我国也有不少突出的 成就。如上海的洪国藩教授对 DNA 结构的研究,北京的白春礼教授还发现了 DNA 的另一种结构,在世界上影响都较大。由于 DNA 的结构和功能的研究历 史相对较短,今后还会不断地有新的发现。希望同学们在中学阶段学好有关 的基础知识,今后也参与这方面的研究,更好地掌握有关遗传物质的奥秘, 为人类作出贡献!
生物图的复习 一、教材分析
生物图涉及的内容很丰富。“生物图的复习”中的内容是根据“生物图
试题”的教学实际而确定的。 首先,结合中学生物教材实际及历年高考生物试题,介绍复习“生物图”
知识的重要性。其次,把常见的“生物图试题”归纳成 10 种类型,联系高考 生物试题的实际,作了简要的剖析;而后结合历年学生学习、掌握“生物图” 知识,解“生物图试题”技能的实际,讲解了解题的注意事项。在此基础上 再根据学生学习实际,选编“生物图试题”专题练习,安排一定的时间,由 学生独立完成。批改、评讲后再次练习,从而进一步引起学生对“生物图” 的重视,并借以巩固有关的知识和技能。
二、教学目的
1.使学生了解生物图试题的一般设计类型和解题注意事项。
2.通过练习和讲评,使学生进一步熟悉生物图试题的设计类型、解题注 意事项和有关的解题技能。
三、教学重点
1.生物图试题的设计类型。
2.解生物图试题的注意事项。 四、教学难点 与教学重点相同。 五、教具准备
投影仪;历年高考生物图试题占分百分比一览表投影片;神经细胞的结 构示意图投影片;DNA 双链的一段结构示意图投影片;线粒体的结构示意图 投影片;光合作用中暗反应过程示意图投影片;人体心脏结构示意图投影片; 人体对水的摄入和吸收以及分泌和排出的途径示意图投影片;人血涂片制作 中推片方向正误辨析示意图投影片;动物唾液分泌条件反射形成过程正误辨 析示意图投影片;原尿和尿液样品分析一览表投影片;生长点细胞结构辨析 示意图投影片等。
六、教学方法 讲解法结合图示教学法和练习教学法。 七、课时安排
3 课时。其中,第 1 课时讲解常见生物图试题的设计类型和解题注意事
项;第 2 课时学生完成生物图试题的练习(略);第 3 课时讲评和再练习(略)。 八、第一课时的教学过程 师:今天我们开始复习有关生物图的知识,结合有关基本概念、原理、
实验,专门进行这方面的讲解和练习。
[板书:生物图的复习] 师:首先,我们要明确复习生物图的重要性。 [板书:一、复习生物图的重要性] 师:原高中《生物》的甲种本中有插图 89 幅,乙种本中有 63 幅,现行
高中《生物》必修课本中有 104 幅,《生理卫生》中有 77 幅。说明课本的编
辑非常重视生物图对学习生物知识和通过生物图的复习来掌握有关知识的重 要作用。生物课本的重要特点之一就是以图代文,以文辅图,图文并茂。这 在高考中,历来都是国家考查学生掌握生物学知识和有关能力的一条途径。 下面我们看一张投影片。
[放投影片:历年高考生物图试题占分百分比一览表]
表 1 历 年 高 考 生 物 图 试 题 占 分 百 分 比 一 览 表
年份
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
占分%
13
17
24.2
27.1
38.5
31.4
50
师:从此表可以看出:1988 年以后,占分比例都较大。1990 年题型改 变后,在简答题中占的份量更加重。1990 年和 1991 年的简答题总分为 35 分, 生物图试题在 1990 年占 25 分;1991 年占 23 分,占分比例之高的特点相对 稳定。由此可见,为了掌握生物学的基本知识和技能,必须重视生物图试题 的研究和有关生物图的复习。下面我介绍一些常见的生物图试题的设计类 型,供同学们的复习参考。
[板书:二、生物图试题的设计类型]
师:第一类是原图注释。 [板书:1.原图注释] [放投影片,见图 11]
师:这是什么图?图中的③、④、⑤各代表什么结构?
生:这是神经元,也就是神经细胞的结构示意图。③表示树突,④表示 轴突,⑤表示神经末梢。
图 11
师:对。这类生物图试题的特点是利用书中原图,择要考查有关的知识 点。第二类是识图作答。
[板书:2.识图作答] [放投影片,见图 12]
图 12
师:这图表示什么结构?图中①~④表示什么?
生:这是 DNA 双链的一段示意图,其中①表示磷酸,②表示脱氧核糖,
③表示胞嘧啶,④表示一个胞嘧啶脱氧核苷酸。
师:对,很好。此类生物图试题的特点是将书中原图变形,择要考查或 利用原图,借图发挥,提些问题,要求作答。请再看这张片子。
[放投影片,见图 13
(1)写出①~⑤的名称:① ② ③ ④ ⑤
(2)写出发生在该结构中的有关化学反应式。 ] 师:这是表示什么结构的图?我们先请一位同学说说第(1)题的答案。 生:这是线粒体的平面结构示意图。其中①是外膜,②是内膜,③是嵴,
④是基粒,⑤是基质。
师:对。我们再请一位同学在黑板上写出第(2)题的答案。 [请一学生书写有氧呼吸的反应式:
C H O +6H O+6O →6CO +12H O+能量]
6 12 6 2
2 2 2
师:对。但是这里必须明确这一变化并不是都发生在线粒体内的。书本 上讲有氧呼吸的全过程可以分为三个阶段,其中第一个阶段的变化发生在哪 里?
生:在线粒体外的细胞质的基质中。第二、三两个阶段才转入线粒体内
部进行。原因是后两个阶段所需要的酶只存在线粒体内。 师:回答得很好。第三类是重点分解。 [板书:3.重点分解]
师:请看这张片子。 [放投影片,见图 14] 师:在光合作用的暗反应中①和②的化学过程是
图 14
A.①氧化,②固定 B.①固定,②还原 C.①分解,②氧化 D.①还原,②氧化
答[ ]
师:应该选哪一组答案? 生:B 组。 师:对。这类生物图试题是重点突出某生理活动中一个特定阶段或某个
局部结构。考查学生是否掌握有关知识。第四类是串联重组。 [板书:4.串联重组] 师:这类题目,一般有三种处理:一是单就一本书中知识的串联。 [板书:(1)一本书中的串联重组] 师:例如,有这样一道题,既考查心脏结构的知识,又考查血液循环及
呼吸系统中气体交换方面的有关知识。 [放投影片,见图 15]
师:根据图 15 人体心脏构造图,将正确答案的代号填入括号内:
①在心脏中 A、B、C、D 依次为() A.左心房、右心房、左心室、右心室 B.右心房、左心房、左心室、右心室 C.右心房、左心房、右心室、左心室
②血液由心脏入肺,然后回心脏,流经全身,再经心脏入肺的途径依次 为()
A.F→H→A→C→E→B→G→E
B.F→G→B→D→E→G→H→A C.F→G→B→D→E→H→A→C→F
③在心脏 A、B、C、D 中的血液依次为()
A.静脉血、动脉血、动脉血、静脉血 B.静脉血、动脉血、静脉血、动脉血 C.动脉血、动脉血、静脉血、静脉血 师:应分别选什么答案? 生:第①、②小题都选 C,第③小题选 B。 师:对。第二种是两本书中有关知识的串联。 [板书:(2)两本书中的知识串联]
师:这类生物图试题是考查大家通过复习,能否把两本书中有关的知识
经过比较、分析、归纳、综合、串联起来。例如,有这样一道题。
图 16 [放投影片,见图 16]
师:上图为人体对水的摄入、吸收、分泌、排出的途径:
1.请将图中的①、②、③、④所代表的具体内容填入相应的横线上。
①胃肠道中的水分通过 方式进入内环境。
②内环境中的水分通过 的形式进入消化道。
③肾小管液中的水分通过 作用进入内环境。
④内环境中的水分通过皮肤的 排出体外。
2.简答水在人体中的重要作用
① 。
② 。
这一道题就是把初中生理卫生的循环系统、泌尿系统、新陈代谢和高中 生物第一章的细胞和第二章的新陈代谢方面的知识都串联起来了。第四种是 与实验相结合来设计。
[板书:(3)与实验相结合] 师:例如,有这么一道题。 [放投影片,见图 17]
师:制作血涂片时,需要得到薄而均匀的血膜。下图中正确的推片方法 是哪一种?为什么?
甲 乙 丙
(箭头表示玻片 b 在玻片 a 上移动的方向) 图 17
生:乙图正确。因为这样处理不会损伤血细胞。
师:对。这类题目的特点是紧密联系有关实验,考查实验的操作方法、 原理及有关的生理过程等。第五类是以图考查某一重要的生理活动过程。
[板书:5.示意过程] 师:例如,有一道考查条件反射的题目 [放投影片,见图 18]
师:下列哪个图形中 S 段的唾液分泌属于条件反射?
生:图形 C。
师:你选择 C 的理由呢?
图 18
生:因为当铃声与食物多次结合起来刺激动物后,铃声就成为这动物即 将获得食物的信号。时间一长,只要出现铃声,虽然这时食物并未进入动物 的口腔,动物也照样分泌唾液。师:对。很好。第六类是遗传系谱。
[板书:6.遗传系谱]
师:这是一类考查同学们对遗传和减数分裂、有丝分裂及个体发育知识 的理解和运用能力,要求同学们通过复习,熟悉有关的基本概念,判断属于 哪类遗传,然后根据有关知识推导,分析,归纳,得出结论。这方面的例子 今天我们就不举了。第七类是坐标曲线图。
[板书:7.坐标曲线]
师:这是运用坐标曲线的形式来表达生物之间、生物与环境条件之间, 或者某一生理活动中某种物质量的变化等。这方面的例子,今天我们也不举 了,请同学们参考有关练习题。第八类是与图表结合的试题。
[板书:8.图表结合] 师:例如这张片子上的题目。 [放投影片]
师:下面是某人的原尿和尿液样品中主要物质的浓度比较表。请根据此 表的内容指出哪一个样品是尿液?并说明理由。
表 2 原尿和尿液成分比较表
物质
样品 A ( g/100ml )
样品 B ( g/100ml )
葡萄糖 无机盐 蛋白质 尿 素 尿 酸
0.0
1.6
0.0
2.0
0.05
0.1
0.75 微量
0.03
0.003
师:这类试题要求学生首先根据已经掌握的知识比较表格中有关项目的 数据,而后分析,判断,得出结论。请同学们看后回答。
生:A 是尿液,B 是原尿。因为样品 A 中葡萄糖的浓度比样品 B 的浓度 低,而代谢终产物之尿素、尿酸的浓度比样品 B 高。这是由于葡萄糖随原尿 经肾小管下降的过程中被肾小管重新吸收了,加上水分也被回收了许多,原 尿浓缩,所以尿素、尿酸的比例,在样品 A 中就相对地增大了。
师:对。很好。第九种是默绘图例。 [板书:9.默绘图例] 师:这是一种既可用来考查基础知识,又可考查绘图技能及运用知识能
力的重要的生物图试题类型。例如,默绘内环境示意图、叶绿体结构示意图 等。平时,我们对一般的简图要能在理解的基础上熟悉,能默绘出来,用来 巩固知识,锻炼绘图能力。在生物图试题方面,还有一种是常常用来考查同 学们辨析基础知识和有关技能的分析改错题。
[板书:10.分析改错]
师:例如,有这么一个图,是用来表示光学显微镜下观察到的根尖生长 点细胞的示意图。
[放投影片,见图 19]
师:请大家看看,这图对不对?如果有错,请指出错在哪里?
生:这图是错的。因为根尖生长点细胞内没有大的液胞,也无叶绿体, 细胞壁是很薄的。
师:对。很好。影响这类试题解答能力提高的主要因素是书本上的基础
知识、插图是否熟悉和平时有没有尽量多阅读一些生物图。上面我们一共介 绍了 10 种有关生物图试题的设计类型。接下来我们讨论如何提高解生物图试 题能力的问题。这方面同学们在复习中有些体会,所以先请同学们说说。
生:认真复习课本中的知识及插图,平时练习绘图。
师:绘图时应该注意什么? 生:要用铅笔画,便于修改。要根据观察到的实际情况绘图。 师:好。他们两人讲的都是同学们今后复习时要注意的。下面,我来讲
讲。根据以往同学们的复习情况,今后我们应该重视从以下五个方面的努力 来不断提高解生物图试题的能力。
[板书:三、提高解生物图试题能力的途径] 师:第一要不断钻研课本,熟悉书本知识。 [板书:1.研读课本,熟悉“双基”] 师:第二要图文并重,仔细审阅。 [板书:2.图文并重,仔细审阅]
师:读书时要以文带图,或以图带文。注意解剖方位,分清前后左右,
横切面还是纵切面。例如,初中《生理卫生》书中对结膜位置的叙述是“贴 在眼球前面”(《生理卫生》第 133 页第 8 行),而实际上它并不分布到角 膜的前方。这一内容在眼球结构的彩色解剖图中并没有标出。这是必须通过 钻研课本、插图才会发现的。
[边讲边板画下列结膜位置的局部眼球结构示意图 20]
师:第三要重视结合观察标本、模型和自己的身体,加深对书本中插图 的理解。
[板书:3.重视观察标本、模型、人体]
师:例如,对 DNA 分子的空间结构的知识,认真观察模型就容易理解、 掌握。第四要用铅笔绘图,这样就便于修改,绘出自己最满意的生物图。图 画好后的文字注释要规范。
[板书:4.铅笔绘图、标注规范]
师:考试前要准备好铅笔、橡皮、小刀。第五要反复练习,认真参与评 讲。
[板书:5.反复练习,参与评讲]
师:今天这节课就讲到这里,课后请同学们完成发下的生物图专题练 习。
在实践中探索 生物教学改革之路
○郑春和
郑春和 1940 年生,黑龙江省桦南县人。1964 年北京师范大学生物学 系毕业。同年到牛栏山第一中学工作。现在北京市第四中学任生物教师,兼 任北京市植物学会和遗传学会理事,北京生物教学研究会常务理事,北京中 学生物教学兼职教研员,曾任《植物》杂志常务编委,现任《生物学通报》 常务编委。1991 年由北京市人民政府授予特级教师称号。1995 年 9 月获国家 教委和人事部颁发的全国优秀教师奖章和证书。30 余年来,在国家级刊物上 发表过“农大 139 冬前穗分化”、“中学生物课堂教学与能力培养”、“概 念体系的教学研究”等学术论文近百篇。先后出版撰写了《高中生物的学法 指导》、主编了《高中生物教学目标》和《中学生物的能力培养》,合作编 写了《中学生物解难手册》等有关中学生物教学的著作 30 多册。此外,还参 与了《中国学生百科全书(生物卷)》、《中国中学教学百科全书(生物卷)》 和《高中生物学习手册》的编写工作。
在实践中探索生物 教学改革之路
我出生在一个四面环山、三面临水的小山村。家乡的山是完达山系的支 脉,翻过东面重重高山是广阔的三江平原。家乡的水是伊兰江的源头,条条 溪水汇入松花江。家乡的一草一木镌刻在我心中,使我从小酷爱生物。1953 年考入桦南一中后,课余我参加生物科技小组活动,在老师指导下进行露地 温床育苗,番茄与龙葵、黄瓜与菜豆等的嫁接试验,小麦栽培试验,以及采 集和制作生物标本等。中学阶段的生物教学和科技活动,使我对生命科学产 生了浓厚的兴趣,并立志当一名中学生物教师。因此,高中毕业时我放弃了 升入哈尔滨工业大学的推荐,考入北京师范大学生物学系。1964 年毕业前 夕,敬爱的周总理做的《革命与劳动》的报告使我懂得,一个即将走上中学 教育岗位的知识分子,坚持与祖国同命运,与人民共呼吸,与党同心同德, 坚持同工农相结合,忠诚党的教育事业,必将会大有作为。30 多年来,无论 是在农村还是城市的中学,我都铭记革命前辈的谆谆教导,把中学生物教学 作为我的毕生事业,在教学实践中不断探索学科教学改革之路。
一、对农村中学生物教学改革的尝试
1964 年毕业时,我被分配到北京市远郊的牛栏山一中。牛栏山一中座落 在元圣宫旧址,位于金牛山脚下和潮白河畔。这所农村重点中学的学生,来 自顺义县的各个角落,绝大多数为农民子女。我在这所农村中学任教 22 年, 对农村中学的生物教学改革做过许多尝试。
(一)农村需要科学,农民渴求知识
牛栏山一中的暑假仅一个月,每逢三夏和三秋各放 7 天农忙假。农忙假 期间,家住农村的学生回村参加农动,学校组织教师和非农业户学生分别到 一些村里参加集体劳动。在牛栏山一中任教期间,我数十次参加支援三夏和
三秋的劳动。在深入农村和农业生产实际的过程中,我了解到农村需要科学, 农民渴求知识。
广大农民渴望掌握先进的农业科学技术,以便最大限度地挖掘和解放农 村生产力,促进农村的物质文明建设。记得我分配到牛栏山一中的第九天, 就同高一学生到北石槽村参加三秋劳动。市劳动模范、村负责人侯维臣同志 得知我是生物教师,大学期间曾学习过小麦丰产栽培技术,就邀请我同村小 麦科技组成员一起,进行小麦发芽率的测定试验、药剂拌种、测算每亩播种 量。此后多次约我协助小麦科技员进行冬前苗情普查、制定逐块麦田的越冬 和冬后各个生育期的麦田管理措施。张庄的农民以蔬菜生产为主,他们掌握 传统的蔬菜露地栽培技术,但忽视良种的选育,并饱尝农药和化肥使用不当 造成的损失。他们渴望掌握良种的引进和培育技术、蔬菜的大棚栽培技术、 以虫治虫和以菌治虫的植保技术、植物生长调节剂的使用技术、腐殖酸铵肥 料的制作技术等。下坡屯村的北京养殖场,由于造纸厂废水污染潮白河水质, 导致大批的鸭雏死亡,他们迫切地希望掌握水质检验和净化技术。这样的实 例不胜枚举。牛栏山一中的许多学生,毕业后回村担任农业科技员工作,他 们深深感到在学校学得的知识,远远不能满足发展农业生产和加强农村物质 文明建设的需要,强烈地希望老师向他们推荐农业科技读物,为他们举办业 余的农业科学技术的专题讲座,协助他们开展农业科学试验或建立动物养殖 试验场。总之,农业实践使他们逐渐认识到,农业科学技术是他们改变落后 的农业生产面貌和发家致富的金钥匙。
广大农民渴望学得科学知识,以便提高他们的科学素质,促进农村移风
易俗和加强精神文明建设。大孙各庄村一位农民的长子为隐性遗传病患者, 在生物课上,教师针对这一现象分析指出,这与近亲婚配有关。这位农民得 知后,专门到学校要求老师详细说明道理。然后,他亲自到表兄家退掉待嫁 女儿的近亲婚事,并嘱咐儿子好好学习生物课。农民缺乏生命科学知识,是 难以摆脱愚昧境界和厄运的。下坡屯有一位 39 岁的妇女生有 9 个女儿,拖欠 集体和乡亲的债款多达数千元,但仍拒绝采用任何计划生育措施,为了生一 个男孩,到元圣宫墙外烧香许愿,干部和邻里说服教育她,她却说:“欠债 不能超九千,生个儿子定收兵。”禾丰村有位妇女难产,却请位男巫师驱鬼 催生,延误了抢救孕妇和胎儿的时间。有个村将养猪场建在饮水井的旁边, 由于粪便污染水源,造成流行性痢疾的蔓延。
农村需要农业科学技术使他们脱贫致富,农民渴求科学知识使他们摆脱
愚昧的境界。那么,一个农村中学的生物教师应做哪些力所能及的工作呢?
20 多年中,一方面我坚守在农村中学生物教学第一线,不断探索农村中学生 物教学改革的方向和途径,努力为农业实现现代化培养人才;另一方面在各 级部门和领导的支持下,我担任了农民业余农业科技学校的兼职教师,为实 现农业生产、科学试验和科普教育三者的有机结合尽一份力量。
(二)生物教学要加强理论联系实际
在农村中学的多年生物教学实践使我逐渐明确,为实现农业现代化培养 四有新人,是农村中学生物教学改革的根本宗旨;加强理论联系实际,是生 物教学改革的关键;改革教学内容和方法,创建良好的教学环境,是中学生 物教学改革的有力措施。我在牛栏山一中任教期间,担任初中生物教学工作 达 15 年,在加强理论联系实际的教学方面进行过许多有益的探索。
1.从农村需要出发编写乡土教材
在牛栏山一中任教期间,我曾参与北京市初中生物教材的编写和审定工 作。统编教材强调加强基础知识和基本技能的教学,但在理论联系实际方面 有一定的局限性,这就要求因地制宜的编写部分乡土教材来弥补,尤其是农 村中学应从农村的生产实际需要出发来编写乡土教材。
牛栏山地区当时有 35 个自然村,三万多亩农田具有良好的灌溉条件,适 宜农林牧副渔业全面发展。为了使学生学到农村急需的生产技术知识,在反 复调查研究的基础上,我们取得专业科技人员和有丰富实践经验的农民的密 切配合,编写了冬小麦、夏玉米、水稻和棉花的栽培技术教材,以及土粮仓 的建筑、仓库害虫防治的粮食保管教材;编写出果树的育苗和修剪、甘薯的 温床育苗、土豆和甘薯的冬季贮藏等教材;编写出北京鸭、紫貂、猪的养殖 技术教材。此外,我们还拟定出高中生物乡土教材的编写计划,内容包括土 壤分析、颗粒有机肥的制作、合理灌水、杂交制种、植物生长调节剂和农业 气象等,并完成了其中的部分编写计划。
乡土教材的使用形式有三种:一是统编教材中相关内容的更新和补充, 使学生学得的知识密切联系具体实际或比较完善;二是在教学大纲规定的教 学时间内,选讲部分乡土教材,使学生学到生产急需的知识;三是作为学生 课外的自学教材,使学生扩大知识面并学到自己感兴趣的科技常识。
2.办好教学试验园地
为了加强生物课的理论联系实际,牛栏山一中曾开垦和建起生物试验园 地、养猪试验场、微生物培养室,并有一个设备齐全的生物实验室,从而创 建了一个良好的教学环境。
牛栏山一中原有 20 亩教学试验田,以后扩展到 45 亩,后来又在潮白河
荒滩上开垦出近 60 亩稻田和林场。在这百亩教学试验田里,根据生物教学的 理论联系实际的需要进行规划,有丰产栽培试验区、小麦育种区、水稻良种 繁育区、蔬菜栽培区和林场。丰产栽培区主要开展冬小麦、夏玉米一年两熟 的栽培试验,以及棉花的高产栽培试验。在小麦育种区里,师生在市农科院 有关专家的指导下,开展冬小麦的杂交育种试验和春小麦的引种试验。在水 稻良种繁育区里,主要进行水稻优良品种的比较鉴定试验,以及原种保纯和 良种繁育试验。蔬菜栽培区里,除进行引种试验外,还进行赤霉素的应用、 抗生菌肥的使用、以菌治虫或以虫治虫等试验。林场里主要进行北京杨、加 拿大杨和果树育苗。总之,在教学试验园地里形成了育种、栽培、新技术使 用的一套教学试验体系。
牛栏山一中的养猪试验场,主要进行瘦肉型优种猪的繁育,以及中曲发
酵饲料和青贮饲料喂养试验。微生物培养室则进行苏芸金杆菌、赤霉菌、白 地霉菌的科学试验,以及制作抗生菌肥和培育紫灵芝等。
教学试验园地由生物教研组和总务组共同负责管理,试验计划的制定主 要由生物教师负责,人力和物力的安排由总务组负责。学生在教学试验园地 的活动,则由生物教师和教务组统一安排。学生的活动有三种形式:一是假 期安排部分学生参加园地劳动;二是每周两课时的劳动技术教育;三是乡土 教材部分的教学实习。优种猪的喂养试验和微生物培养试验,以及部分作物 育种试验,由生物教师指导各自的科技小组开展活动。
牛栏山一中的生物教学试验园地,不仅促进了教学理论联系实际,而且 产生了很大的社会影响。在 70 年代,我们的小麦丰产栽培试验达到平均亩产
400 多公斤、皮棉亩产 100 多公斤、水稻亩产 500 多公斤、夏玉米亩产 300
多公斤的水平,这在当时顺义地区是少见的,因此,许多农村干部和群众来 参观和座谈。试验园地每年向农民提供上万斤各种作物的优良品种,并成为 本地区培训农村科技员的教学场所之一。总之,学校教学试验园地的建立, 对农业新技术起着示范作用,对作物优良品种起着推广作用,对农业科技人 才的培养起着推动作用。
3.以多种形式开展生物教学活动 在良好的教学环境下,牛栏山一中的生物教学活动坚持以课堂教学为
主,以学生为主体,以教师为主导,多种教学形式有机结合的原则,努力使 学生学到一些生物科学基础知识,培养他们具有一技之长。为了便于课堂教 学与实验教学结合、课堂教学与实际操作结合、校内教学与校外实习结合、 专职教师讲课与兼职教师辅导结合,我们适当地调整了课程内容的次序,根 据季节安排教学计划,实行专题和分段教学。这样,为教学的理论联系提供 了有力的保证。
课堂教学与实验教学相结合,有利于加强基础知识和培养实验能力。例 如,在农业微生物的专题教学中,在讲解微生物的类群基础上,组织学生进 行显微观察实验;讲解微生物培养的基础上,让学生练习制作培养基、高温 灭菌和无菌接种。在植物叶的教学中,除进行叶的结构观察实验外,让学生 到小麦试验田里取样,测定小麦的叶面积系数。在植物花的教学中,让学生 解剖观察棉花、小麦、高粱和水稻等多种作物花的结构。这样,为进一步学 习作物丰产栽培和育种技术打下了基础。
在作物栽培和育种知识的教学中,课堂教学和实际操作的有机结合,有
利于学生的基本技能的训练。例如,在水稻育苗的教学中,讲授半旱育秧的 技术要点之后,在劳动技术教育课的时间,让学生参加整修苗床、温汤浸种、 播种和秧田管理等劳动。在小麦冬后各生育期栽培管理的教学中,讲解麦株 叶、茎和穗的发育特征之后,让学生定期抽样测定叶面积系数、度量主茎各 节的长度、观察主茎的穗分化状况,从而掌握小麦丰产栽培管理的形态指标。 在小麦杂交育种的教学中,讲述有性杂交程序之后,让学生按照规定的杂交 组合进行人工去雄、套袋隔离、采集花粉和授粉等实际操作。