师:什么是两栖动物?两栖动物的生活环境是怎样的?两栖动物的形态 结构和生理功能有哪些与其生活环境相适应的特点?下面,我们就以青蛙为 代表来学习两栖纲的动物。
[板书:青蛙]
师:青蛙,俗名叫田鸡,分布很广。请同学们根据日常生活中的观察, 思考并回答有关青蛙生活习性的几个问题。
[板书:一、生活习性]
师:第一,一年中,最早看见青蛙是什么时候? 生:春天。 师:第二,每年什么时候看不见青蛙,它们到哪里去了? 生:冬天看不见青蛙,它们冬眠了。 [板书:春天开始活动,冬天冬眠] 师:第三,青蛙的幼体叫什么?它们生活在什么地方? 生:蝌蚪,生活在水中。 师:第四,青蛙生活在什么地方? 生:稻田,池塘的水边,水沟里。 [板书:蝌蚪生活在水中,成蛙水陆两栖]
师:青蛙的幼体生活在水中,成体生活在潮湿的陆地,有时也在水中游
泳,像青蛙这样的动物就是两栖动物。青蛙的形态结构和生理活动特点是与 这种生活习性相适应的。我们先来观察青蛙的外部形态。
[板书:二、外部形态]
师:在每张实验桌上的解剖盘里放一只麻醉的青蛙,请同学们认真观察 青蛙的外部形态,并思考课本中“看一看,想一想”栏目提出的问题。
师:青蛙有什么样的体色?这种体色有什么作用? 生:青蛙的背面呈草绿色,有斑纹,腹面白色,有保护作用。 [板书:1.体色:草绿色,有保护作用,有利于捕食] 师:生活在不同环境中的青蛙体色是不同的。生活在水草丛生的湖边、
池塘里的青蛙体色是草绿色;生活在没有绿草的沟渠里的青蛙体色是灰棕色 的。青蛙的这种体色变化,对它的生活有什么意义?
生:不容易被敌害发现,有保护作用。 师:把青蛙握到手里有什么感觉?青蛙的皮肤与鱼的皮肤有什么不同? 生:青蛙粘滑,没有鳞片。
[板书:2.皮肤:裸露,分泌粘液]
师:青蛙的体表没有鳞片和其他覆盖物,皮肤裸露,能够分泌粘液。青 蛙皮肤的这种分泌功能对它的水、陆两栖生活有什么作用?
生:减少在水中游泳时的阻力,在陆地生活时可保持皮肤湿润。
师:大家观察青蛙的头部,看一看头部的感觉器官。青蛙头部的前端有 什么感官?
生(齐):有一对鼻孔。
师:青蛙的鼻孔是青蛙的呼吸通道。青蛙的眼睛位于头部的什么地方? 有什么特点?
生:位于鼻孔的后方、头的两侧,大而突出。
师:青蛙的眼睛与鱼类的不同,青蛙的眼睛具有眼睑,可以闭合。蛙眼 只对活动着的物体感觉非常敏锐。在青蛙两眼的后方各有一个什么结构?
生:圆形的膜。
师:这两个圆形的膜叫做鼓膜。它能传导声波,是青蛙的听觉器官。这 是与复杂的陆栖生活相适应的。
[板书:3.头部:有鼻孔、眼、鼓膜等感官]* 师:大家观察青蛙的四肢,注意比较它的前、后肢有什么不同? 师:青蛙的前肢有什么特点和作用? 生:短小,有四趾,趾间没有蹼,有支撑身体的作用。 师:青蛙的后肢有什么特点和作用? 生:发达,有五趾,趾间有蹼,适于跳跃和游泳。 [板书:4.四肢:前肢短小,无蹼;后肢发达,有蹼] 师:(小结)青蛙的体色有保护性;皮肤能分泌粘液,保持湿润;头部
的感官较发达,眼有眼睑,可以闭合;后肢发达,趾间有蹼,适于跳跃和游
泳。这些外形特点都是与青蛙的水陆两栖生活相适应。 师:青蛙主要以什么为食物? [板书:三、青蛙的捕食]
生:昆虫。
师:请同学们掰开青蛙的上下颌,用镊子翻出蛙的舌,观察舌的特点。 师:青蛙的舌着生在什么部位?有何特点? 生:青蛙的舌着生在口腔底部的前端,舌尖分叉,伸向口腔的后方。舌
的表面有粘液。
师:青蛙是怎样用舌捕食的呢?[示青蛙捕食挂图]青蛙捕食时,舌尖突 然翻出口腔外面,将飞虫等食物粘着,卷送到口腔中。
[板书:用舌捕食,食物主要是农业害虫]
师:青蛙的上颌和口腔的上方生有齿,这些齿没有咀嚼作用,只起防止 食物滑脱的作用。
师:青蛙的食物主要是蝗虫、蝼蛄等农业害虫,每只青蛙每天大约吃六 十多只害虫,在一年的七、八个月中,能消灭一万多只害虫。青蛙是对农业 有益的动物,我们要保护青蛙,不能随意捕捉它。
下面我们来解剖青蛙,观察其内部结构。 [板书:四、内部结构] 师:要求大家按老师指导的方法步骤进行操作。解剖方法如下:
1.放置蛙体:把蛙体放在解剖盘的中央,腹面向上。
2.固定四肢:把青蛙的四肢拉直,用大头针与蛙体成 45°角斜插。
3.剪开皮肤:左手用镊子夹起青蛙的皮肤,右手用解剖剪沿腹中线偏左 向前剪到下颌,再按实验指导的插图中 2、3、4、5 所示的位置横向剪开。
4.剥离皮肤:左手用镊子夹起皮肤,右手用解剖刀把皮肤和肌肉分开, 翻向两侧、注意观察皮肤内壁上分布的毛细血管。
5.解剖肌肉:把腹部肌肉壁剪开,摘除胸骨和锁骨。
6.固定皮肤和肌肉:用镊子把肌肉翻向两侧,连同皮肤,用大头针固定 好,青蛙的体腔就完全打开了。
师:我们先观察血液循环系统。[板书:(一)血液循环系统]在体腔的 上部可隐约地看到心脏在一个薄膜囊(这叫心包膜)内跳动。用镊子小心地 夹住包膜,把心包膜剪开,心脏就完全暴露出来了。结合插图和挂图来观察, 青蛙的心脏有两个心房和一个心室。心脏上部的两个囊状结构就是心房,心 房间有间隔,互不相通。左边的叫左心房,右边的叫右心房。两个心房都与 下部圆椎状的心室相通。在心脏里血液从心房流向心室。
师:青蛙心脏的跳动是有节律的。我们可以看到,跳动着的心脏,它的 心房与心室的颜色是交替着由白变红的。请仔细观察心房和心室是怎样有规 律地交替收缩的?
生:开始是心房收缩,心室舒张;接着是心室收缩,心房舒张;然后心
房和心室一起舒张。心房和心室的交替收缩,促使血液在心脏和血管内流动。
师:心房和心室都与大的血管相通。用镊子拨开心脏,可以看到这些大 血管。
[板书:2.血液循环途径——双循环]*
师:[指图解]从图上可以看到,与左心房相通的是肺静脉;与右心房相 通的是体静脉;心室和肺动脉、体动脉相通。从心脏发出的动脉、静脉和分 布在身体各组织细胞之间的毛细血管形成了一个封闭的管道。血液就在这管 道中循环流动。血液是沿什么途径循环的呢?与鲫鱼的血液循环途径不同, 青蛙血液循环的途径有两条[指图解],即肺循环和体循环。肺循环的途径是: 血液从心室流入肺动脉进入肺,血液中的二氧化碳与肺里的氧气进行交换, 血液经肺静脉流入左心房,再进入心室。
师:在肺循环中,血流的成分在什么地方发生了什么变化?
生:由静脉血变成动脉血,在肺部。
师:体循环的途径是:
师:血液从心室流入体动脉,经全身各部分的毛细血管,流进体静 脉,经右心房回到心室。当血液流入各部分毛细血管时,血液带来的氧气和 养料就与细胞内的二氧化碳和代谢废物进行了交换。
师:在体循环中血液成分发生了什么变化? 生:动脉血变成静脉血。 师:从两条循环途径来看,血液循环的生理功能是什么? 生:运输氧气和养料,二氧化碳和废物。 [板书:3.血液循环的生理功能:运输氧气和养料,二氧化碳和废物] 师:从血液循环途径来看,肺循环流入心室的是什么血?体循环流进心
室的是什么血?
生:肺循环流入心室的是动脉血,体循环流入心室的是静脉血。
师:由此看来,心室内既有动脉血又有静脉血,心室内的血是混合血, 这种血输送氧气的能力较弱。由于蛙体产生的热量不多,又没有保温的羽毛 等结构,青蛙的体温随着外界温度的变化而变化,是变温动物。
[板书:4.变温动物,冬眠]*
师:冬季,青蛙就钻入水边泥土中进行冬眠,冬眠是青蛙对不良陆地生 活的一种适应。肺是主要的呼吸器官。下面我们来研究肺。
[板书:(二)呼吸系统 1.结构:肺]
[解剖:用解剖剪剪开两侧的口角,掰开上下颌,可以看到口腔后端有两 个开口,前面一个是喉门,后面一个是食道的开口。用细玻璃管插入喉门内 吹气,可以看到位于心脏两侧的肺膨胀起来]
[边观察,边谈话:青蛙的肺是什么形状的?什么颜色的?为什么呈红
色?肺的功能是和它的结构相适应的]
师:两栖动物有肺,是它能在陆地生活的一个重要原因。但是,由于肺 的结构简单,交换的氧气不能满足生理活动的需要,因此,还需要靠皮肤进 行辅助呼吸。
[板书:2.功能:气体交换的场所
3.呼吸方式:以肺呼吸为主,皮肤辅助呼吸] 师:青蛙的皮肤为什么能进行气体交换? 生:皮肤内密布毛细血管,经常保持湿润。冬眠时,蛙几乎全靠皮肤呼
吸维持生命。
师:通过循环系统输送到各器官的养料是靠消化系统吸收的。现在,我 们就来学习青蛙的消化系统。
[板书:(三)消化系统]
师:[指内脏结构挂图]消化系统由消化道和消化腺组成。消化道由口 腔、咽、食道、胃、肠、泄殖腔和泄殖孔组成。消化腺有肝脏和胰腺。肝脏 可分泌胆汁,胆汁贮藏在胆囊里。胰腺分泌胰液。胆汁和胰液流入肠内消化 食物。
[板书:1.组成
(1)消化道:口腔、咽、食道、胃、肠、泄殖腔、泄殖孔
(2)消化腺:肝脏、胰腺
(3)功能:消化食物,吸收养料] [指导学生观察:肝在心脏的下方,呈红褐色,在肝的中部有一绿色、圆
形的胆囊。胰腺位于胃肠间,是一条淡红色(或黄白色)的管状腺体。 用镊子拨开肝脏,可看到弯曲、膨大的胃,胃的上端相连的是食道,食
道较短。胃的下端与肠相连,肠细而曲折,肠的末端粗大,通向泄殖腔。 解剖:摘除循环、呼吸的消化器官,放在解剖盘右上角,就可以看见生
殖器官了] [板书:(四)生殖和发育
1.生殖系统(1)雄蛙:精巢(一对),产生精子(2)雌蛙:卵巢(一 对),产生卵细胞]
[指导学生观察:如果解剖的是雄蛙,可看到一对长形淡黄色(或灰色)
的精巢,精巢能产生精子。如果解剖的是雌蛙,可看到有一对表面呈不规则 颗粒状的卵巢。生殖期间,卵巢里面充满了黑色的卵。卵巢外侧有一对长大 而迂回的输卵管]
师:春天,雌雄蛙抱对后,雌蛙排出成熟的卵细胞,这时,雄蛙也排出
了精子,在水中完成体外受精,形成受精卵。受精卵经过一系列发育形成青 蛙。[出示青蛙发育过程图]从图中可以看出,蛙的发育过程是:受精卵孵化 出蝌蚪,蝌蚪发育成幼蛙,幼蛙发育成成蛙。有一个时期的蝌蚪很像鱼:外 腮消失,出现内腮;心脏只有一心房一心室,血液单循环;出现侧线;无四 肢,靠尾运动。
[板书:2.发育
(1)过程:受精卵——蝌蚪——幼蛙——成蛙]
师:从青蛙的发育过程来看,它的幼体和成体在外形、结构、生活环境 等方面差异都很大,青蛙的这种发育属于哪种发育类型?
生:变态发育。
师:哪位同学能根据青蛙的发育过程,总结一下青蛙发育的主要特点? 生:发育在水中完成,是变态发育。 [板书:(2)特点:水中完成,变态发育]* 师:最后,我们来学习青蛙的神经系统。[板书:(五)神经系统由脑、
脊髓、神经组成]青蛙的神经系统包括脑、脊髓和神经,比鲫鱼的更完善。青 蛙通过比较发达的神经系统调节内部生理活动和与外界环境的关系。
[解剖:我们把青蛙的生殖器官摘除下来,就可以看到脊柱的两侧的一条 条的白色神经。这些神经是由脊柱内的脊髓发出的,叫脊神经。
观察:分小组观察青蛙脑的浸制标本和青蛙发育过程浸制标本。注意识 别脑的浸制标本上的大脑和小脑]
师:(小结)今天,我们通过做“观察和解剖青蛙”的实验,学会了解 剖观察青蛙的方法,理解和掌握了青蛙的外部形态和内部结构。
最后,请同学们清理好实验材料和用具。下课。
浅谈中学生物教学 中的若干问题
○吕灿良
吕灿良 1933 年生,浙江省诸暨市人。1954 年浙江师范学院生物专修科 毕业,同年参加教育工作。1960 年获北京市教育系统先进工作者称号,1986 年被评为北京市特级教师。现任北京市生物教学研究会常务理事,《生物学 通报》期刊常务编委,北京市科普作家协会会员,北京市西城区科学技术协 会委员,生物学会理事长等职。长期致力于中学生物教学和研究工作,业务 知识宽厚,教学严谨,经验丰富,教法灵活,富于启发,善于总结,业绩卓 著。个人、与他人合作编著了《特级教师谈生物学习》、《中学生物的重点 难点疑点》等十余部书,教学论文百余篇,科普作品多篇,并多次获奖。教 学“严而活”是他突出的特色和风格。
浅谈中学生物教学中 的若干问题
在 40 多年的中学生物教学和研究生涯中,我深感要当好一个称职的、优 秀的生物教师,提高生物教学质量,可不是件轻而易举的事。这里,我想就 当前中学生物教学中的若干问题,结合自己的教学实践,谈点粗浅的看法, 谨与同行们共同探讨。
一、生物学基本概念的教学
(一)什么是基本概念
我认为基本概念既是基础知识结构的基本单元,又是人们思维活动的基 本形式之一,同时它也是思维活动的结果。知识的理解、能力的培养、智力 的发展,总是要以理解和掌握基本概念为前提的。因此,通过教学,如何让 学生准确地掌握生物学的基本概念,是一个很值得重视的问题。
那么,何谓基本概念?基本概念是怎样形成的呢?简而言之,所谓基本
概念是人脑对客观事物的一般属性或本质属性的反映。也就是说,人们在认 识客观世界的过程中,能够把感觉到的事物的共同特点抽象出来,加以概括, 就形成了基本概念。
例如,地球是由生物和非生物构成的。生物和非生物的主要区别是什么 呢?人们从数百万种形形色色、深邃丰富的具体生物中,把它们的共同特点 抽象出来,加以归纳,就构成了生物的基本特征:生物体都具有严整的结构
(除病毒外),都是由细胞构成的,细胞是生物体的结构和功能的基本单位; 生物体都有新陈代谢作用;生物体都有生长现象;生物体都有应激性;生物 体都能生殖和发育;生物体都有遗传和变异的特性;生物体都能适应一定的 环境,也能影响环境。凡具有上述特点的,统称为生物,否则便是非生物。 这就是“生物”的基本概念。
又如,动物界种类繁多的要数昆虫,大约有 100 多万种。常见的有蝗虫、 菜粉蝶、蜻蜓、蜜蜂、蝉、蚊、蝇等等。人们从众多的具体的昆虫身上抽象 出它们主要的特征,诸如它们的身体分头、胸、腹三部分,头部有触角一对、
复眼一对、口器一个,胸部有足三对、一般有翅一对。凡具有这些特征的动 物,便叫昆虫,“昆虫”的基本概念便由此得出。对虾、河蟹、蜘蛛、蝎子、 蜈蚣、蚰蜒等貌似昆虫,而并不具有昆虫特点的,就不能称之为昆虫。
从教育心理学的角度而言,具体到一个生物学的概念,由哪些部分构成 呢?一般地说,一个基本概念总是由“内涵”(即基本概念的本质)和“外 延”(即基本概念的对象范围)两部分构成的。例如,光合作用是绿色植物 通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水合成储藏能量的有机物,并且释放 出氧气的过程(初、高中教材均如此叙述)。不难看出,在光合作用这个基 本概念里,“绿色植物”是属于基本概念的“外延”部分,其余部分便是“内 涵”部分了。
(二)学生学习基本概念时的种种弊病
中学生物课本的基本概念是很多的,如果学生对基本概念不很清楚,那 么,培养能力、发展智力,就纯属一句空话。而恰恰在生物基本概念的理解 和掌握上,存在着不少问题和弊病。在多年的教学实践中,我把它归纳为如 下五种:
1.学生对概念所包含的内容想象过宽 不妨举几个实例来说明:
例 1 构成人体内环境的主要成分是血浆、组织液和淋巴(还可包括脑脊
髓液),常有学生把血浆写成血液。血液包括血浆和血细胞——红细胞、白 细胞和血小板。血细胞哪能属于内环境的成分哩!血细胞的内环境是血浆嘛!
例 2 通过神经系统对外界和内部的刺激所产生的反应,叫做反射。有些
学生往往写成应激性。反射是具有神经系统的动物所具有的,它属于应激性 的范畴,而应激性是针对任何生物体对刺激能产生反应而言的,不具有神经 系统的植物和单细胞的动物都有应激性,它是生物区别非生物的基本特征之 一。
例 3 人体和哺乳动物的运动系统是由骨、骨骼肌和骨连结三部分构成
的。有的学生把骨胳肌说成肌肉。肌肉有三种:平滑肌、骨胳肌和心肌。平 滑肌分布在胃、肠等器官的管壁里;心肌是心脏所特有的肌肉;骨胳肌是附 着在骨胳上的肌肉。构成运动系统的肌肉只有骨胳肌,哪能把平滑肌和心肌 扯到里面!
例 4 同种生物个体之间由于食物、栖息场所、选择配偶等矛盾,而发生
的残酷的斗争现象,应是种内斗争,不少学生认为是生存斗争。生存斗争的 范围是很广的,它包括生物与自然之间的斗争,以及生物个体之间的相互斗 争。生物个体之间的相互斗争又包括种间斗争和种内斗争。种内斗争仅仅是 生存斗争的一个方面罢了,哪能把种内斗争扩之为生存斗争!
例 5 绿色植物是自养生物,有的学生会写成植物是自养生物。绿色植物 从同化作用类型上看,它能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身 的组成物质,并储存能量,因此,说绿色植物是自养生物(生产者),那是 正确的。而把植物统称为自养生物,就不妥了。因为植物既包括绿色植物, 又包括非绿色的植物,如菌类植物中的细菌、放线菌、真菌(酵母菌、霉菌、 蘑菇、木耳等),都是非绿色植物,均不是自养生物,而是异养生物。
2.学生对概念所包含的内容理解过窄 下面再举几个实例:
例 1 核酸是一切生物的遗传物质,或者说一切生物的遗传物质是核酸,
这是毫无异义的,而写成 DNA 是一切生物的遗传物质,就不对了。我们知道, 核酸分为两大类:一类是脱氧核糖核酸,简称 DNA;另一类是核糖核酸,简 称 RNA。绝大多数生物既有 DNA 也有 RNA,DNA 主要存在于细胞核中,RNA 主 要存于细胞质中。但有的生物体内只有 RNA,没有 DNA,如烟草花叶病毒,在 这种情况下,RNA 便成了烟草花叶病毒唯一的遗传物质了。
例 2 人体各器官系统之所以能够密切地配合,协调地活动,使人体成为 一个统一的整体,是由于神经和体液的调节作用,特别是神经的调节作用, 这无疑是正确的。可总有不少学生把体液调节写成激素调节,这就不对了。 因为体液调节包括激素调节、二氧化碳调节和乳酸调节等。诚然,激素调节 是体液调节的主要方面,但激素调节并不就是体液调节!
例 3 真核细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体,这是对的,而写成细 胞进行呼吸作用的场所是线粒体,就不相宜了。理由很简单,呼吸作用包括 有氧呼吸和无氧呼吸两类。无氧呼吸始终是在细胞质的基质里进行的。而有 氧呼吸进行的过程较为复杂,其全过程分为三个阶段,反应式如下:
上述三个阶段中,第一阶段是在细胞质的基质内进行的,第二、第三阶 段才是在线粒体内进行的。因此,笼而统之说细胞进行呼吸作用的场所是线
粒体,就不妥当了。
例 4 组成蛋白质的每种氨基酸至少有一个氨基(-NH )和一个羧基(-
COOH),写成每种氨基酸都由一个氨基和一个羧基组成,这是不妥的。为什 么?那是因为有的氨基酸分子有两个氨基,如赖氨酸;有的氨基酸分子有两 个羧基,如谷氨酸。它们的分子结构简式如下:
由此可见,概念所包含的内容窄了。
3.对概念所包含的内容常常混淆 学生对概念所包含的内容混淆不清,可以说是他们理解和掌握概念的通
病。
例 1 在细胞有丝分裂过程中,使细胞内染色体数目增加一倍,应该是细 胞周期分裂期中的后期,模糊地理解为细胞周期中的分裂间期就错了。实际 上,分裂间期主要是完成组成染色体的 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合 成。复制的结果,每个染色体都形成两个完全一样的染色单体。由于两条染
色单体有一个着丝点相连,因此,从染色体数目上说,仍是一个染色体,只 是这个染色体由两条染色单体构成罢了。分裂期的后期,由
于着丝点一分为二,使每个染色单体都有一个着丝点,此时染色单体便 成为染色体了,染色体数目就增加了一倍。染色体和染色单体一混淆,
问题便出现了。
例 2 人劳动一天后会感到很疲劳,当血液里的二氧化碳含量增多时,会 刺激脑干的呼吸中枢,使呼吸运动加快,甚至出现打“哈欠”,这应属于体 液调节,不少学生答成神经调节,这在概念上又混淆了。乍一看,二氧化碳 刺激了脑干的呼吸中枢,是属于神经调节的了。其实呢,二氧化碳这种刺激 物是通过体液传递的。理所当然是属体液调节的,怎能是神经调节呢?!
例 3 构成种子的胚,是胚根、胚芽、胚轴和子叶四部分。常见学生把子 叶写成胚乳的,这就在概念上模糊不清了。为什么会产生这种模糊呢?我想 主要是想当然的缘故。你想,一说胚的组成,有的学生就不加思索地答出带 “胚”字的结构名称(胚芽、胚轴、胚根、胚乳)来。殊不知这样回答是不 对的。因为从被子植物的个体发育上分析,种子里的胚是由受精卵在胚珠中 发育成的;种子里的胚乳则是由受精极核发育来的。根本是两码事,硬是放 在一起,哪有不错的。
例 4 胎儿在母体子宫内发育时,是通过脐静脉获得母体血液里的各种养
料和氧的,把脐静脉写成脐动脉,仅一字之差,概念又混淆了。我们不妨先 看看下面人体胚胎发育营养的获得和废物的排出图解(见图 1)。
从图解中明确几个具体的问题:
(1)胚胎在母体子宫内发育时,在胎膜与子宫内壁之间产生一块有丰富 血管的组织(或叫器官),叫做胎盘。
(2)胎儿和胎盘之间有一条脐带相连,脐带里有两条脐动脉和一条脐静
脉。动脉和静脉是以胎儿的心脏为中心分的,远离心脏的血经过的血管叫动 脉;流向心脏的血经过的血管叫静脉。有不少
图 1 人体胚胎发育营养的获得和废物的排出图解
学生正好在此弄颠倒了。
(3)脐动脉和脐静脉在胎盘内分出许许多多的毛细血管,这些毛细血管 浸浴在胎盘空隙的血液中,并不是跟母体的血管直接连通的,也就是说,胎 儿和母体的血液循环,是两个独立的循环体系。如误认为是一个循环体系, 那就错啦!
(4)胎儿和母体之间通过毛细血管的扩散、渗透作用,彼此间不断地交
换物质:通过胎盘由脐静脉把从母体血液中吸收来的营养、氧气输送给胎儿; 胎儿代谢产生的废物和二氧化碳通过胎盘中脐动脉输送到胎盘进入母体血液 里,再由母体排出体外。
我想,经过上述分析,就不至于把脐动脉和脐静脉的作用弄颠倒了。
4.学生对概念所包含的内容存在理解错误 在学生中,对概念的理解错误要比对概念理解模糊更严重。
例 1 把大、小两个种的草履虫分开培养,它们都能正常生长,可是把两 者放在一起培养,经过 16 天,其中的一种全部死亡,而另一种却仍然生长正 常。这是种间关系中的竞争,不少学生却错误理解为种内斗争,以为是大个 草履虫把小个的草履虫吃了。实际上被“吃”的是大草履虫,生长正常的是 小草履虫。大、小草履虫是两个不同的种!
例 2 把青蛙的心脏完整地剪下来,用生理盐水(0.7%的 Na-Cl)灌注心 脏,该心脏仍能有节律地持续搏动几个小时的现象,只能说明心肌具有垐动 而有节律地收缩的特性(或特点)。有些学
生错误地理解为心跳是可以不受神经支配的。动物和人的各个器官系统 的生理活动都是受神经支配的,心脏岂能例外?!
例 3 把绿色植物的光合作用错误理解为呼吸作用,说什么“植物在白天 吸入 CO 呼出 O ,夜里吸入 O 呼出 CO ”,又说什么“植物的呼吸作用与动物
2 2 2 2
的呼吸作用正相反,植物吸入 CO 呼出 O ,动物吸入 O 呼出 CO ”。错!光合
2 2 2 2
作用是绿色植物特有的生理活动,是消耗 CO
放出 O ,而绿色植物的呼吸作
用,跟动物和人一样,都是吸入 O 呼出 CO 的。
2 2
例 4 基因型 Aa,经减数分裂,产生含有 A 和 a 的两种雌配子(或雄配子), 它们之间的比例近 1∶1,有些学生错误地理解雌、雄配子的数量比为 1∶1。 我们知道一个精原细胞经减数分裂最终可形成 4 个精子,而一个卵原细胞经 减数分裂最终只能形成 1 个卵细胞。况且,精巢里经过有丝分裂所产生的精 原细胞的数量很多很多,卵巢里经过减数分裂产生的卵原细胞数量是很少的
(指要形成的精子的精原细胞和形成卵细胞的卵原细胞而言)。以人为例, 女性生殖器官成熟后,约一个月才排出一个卵细胞,男性生殖器官成熟后, 每次排精子是数以亿万计的。可见,认为精子和卵细胞的数量比为 1∶1,那 是大错特错的 实例举不胜举。
5.学生对概念的文字叙述“同语反复”
例如,等位基因是指一对同源染色体的同一位置上,控制相对性状的基 因,有的学生说成是“相等位置上的基因”。基因突变应指“基因内部的化 学变化,包括 DNA 碱基对的增添、缺失或改变。”有的学生说成是“基因的 突然变化。”食物链是指“在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形 成的一种联系”,有的学生说成是“食物的链条”。非条件反射是指“生来 就有的先天性反射”,有的学生说成是“不需要条件的反射”等等,瞧,概 念的实质性问题一点也没有说明。
由此可见,要使学生真正地准确地理解和掌握基本概念是很不容易的。
(三)怎样教会学生理解和掌握生物学基本概念
1.要真正理解基本概念的含义,领会其实质 理解是记忆和运用知识的基础。从认知层次上说,了解、理解和掌握,
我认为理解层次是关键。俗话说:“若要记得,必先懂得”。如果对概念不
是在理解上下功夫,而是一味地去死记硬背,怎能不出现上面所说的种种弊 病呢?而要理解一个基本概念,就得从基本概念的内涵和外延上把握住。
例如,动脉血和静脉血的基本概念,一定要根据血液在不同的循环(体 循环和肺循环)途径中的某个部位,通过气体交换后的氧气含量的变化和血 液颜色的变化,来准确理解和掌握。此话说来容易,真正要做到却也不易。
一说动脉血和静脉血的概念,学生常常有以下几种模糊认识:
(1)动脉血是含氧的血,静脉血是含二氧化碳的血。
(2)动脉血是含氧多、含二氧化碳少的血,静脉血是含二氧化碳多、含 氧少的血。
(3)动脉血是动脉里流的血,静脉血是静脉里流的血。
(4)动脉血是养料和氧多的血,静脉血是含废物和二氧化碳多的血。
(5)动脉血是干净的血,静脉血是肮脏的血。 乍一看,上述五种认识似乎都有点道理,实际上都是不对的或不准确的。
我总是要引导学生逐一进行分析:
(1)动脉血和静脉血里都含有氧和二氧化碳,显然,第一种认识是错误 的。
(2)动脉血和静脉血中所含的氧量和二氧化碳量相比较,实 际上一般二 氧化碳的含量总是比氧多些,两者相对的比较(氧与氧、二氧化碳与二氧化 碳)请见表 1:
表 1 100 毫升血液中氧与二氧化碳含量
动脉血(ml)
静脉血( ml )
氧 气
20
15
二氧化碳
50
58
可见,第二种认识是不妥的。
(3)就体循环来说,似乎是正确的。可不是吗,主动脉里流的血就是动 脉血;上、下腔静脉里流的血就是静脉血。可是,要是从肺循环说,这种认 识就错了,肺动脉里流的血却是静脉血;肺静脉里流的血倒是动脉血哩!实 际上,严格地讲,动脉和动脉血,静脉和静脉血根本不存在必然的联系,动 脉血和静脉血讲的是血液的性质,动脉和静脉讲的是血管的种类,本是两码 事,硬是把两者扯到一起去,哪有不糊涂之理!有的同行常喜欢出这种判断 考查学生,问题是:“动脉里流的是动脉血,静脉里流的是静脉血()。” 请学生打“√”或“×”。你说该怎么打?!我看只能打“×”了。
(4)这只说出问题的一半,这一半是指血液里氧和二氧化碳,但也没有
说明白。另一半却是错误的,决定动脉血和静脉血的性质,跟血液里含养料 和废物的多少是无关的。因此,这种认识,从根本上说也是错误的。
(5)这种认识简直是荒谬绝论了,血怎么会有干净和肮脏之分呢?
那么,动脉血和静脉血的实质到底是什么呢?请注意:在体循环中毛细 血管跟细胞进行气体交换时,由于氧的分压低,血液里红细胞的血红蛋白跟 氧气部分分离,成为还原血红蛋白,此时的血便由鲜红色的动脉血变成暗红 色的静脉血了;而在肺循环中,肺毛细血管跟肺泡进行气体交换时,由于氧 的分压高,血红蛋白与氧结合,成为氧合血红蛋白,此时,暗红色的静脉血 便成为鲜红色的动脉血了。即:
在动脉血和静脉血的问题上说了那么多,无非是想要说明:要让学生准 确地理解和掌握生物学的基本概念,可千万不能让学生去死记硬背,而是要 花点时间,引导学生在真正理解上下一番苦心,也只有这样,基本概念才谈 得上在理解的基础上准确地掌握。
再举一例说吧,在讲解基本概念时,往往是许多个基本概念之间互相联 系着的,怎么才能说明白呢?还是要抓住基本概念的实质才行。
仅在“新陈代谢的基本类型”这一节课里,先后就有大大小小的概念十 多个!如果教学中紧紧抓住物质的合成和分解、能量的贮存和释放的实质, 那就算是抓到点子上了。以同化作用为例,同化作用是指生物体从外界摄取
的物质,经过复杂的变化,合成自身的物质,并贮存能量的过程。由于生物 从外界吸收的物质不同:有的生物能吸收外界的无机物,转变成自身的有机 物,并贮存能量,这种生物叫做自养生物;有的生物则必须依靠吸收外界的 有机物,转变成自身的有机物,贮存能量,这种生物叫做异养生物。又由于 自养生物在把无机物转变成有机物过程中所需能源不同:有的生物能利用光 能把无机物合成有机物的,叫做光合作用型;有的生物则是利用化学能把无 机物合成有机物的,叫做化能合成作用型。经过这样层层剖析,就完全能使 学生理解每个基本概念所包含的内容实质和大小基本概念之间的彼此联系 了,这样大大有助于学生对基本概念的理解。
2.教学过程的设计要符合基本概念形成的规律 前面我已简述了基本概念形成的一般规律。具体到课堂教学中,怎样才
能使学生对生物学的某个基本概念真正理解,而不是去死记硬背呢?我体会 重要的一点是讲解某个基本概念时,教师要设计好符合教学规律的过程。
现以“减数分裂与有性生殖细胞成熟”为例:“减数分裂”的基本概念 显然是十分重要的,它既是教学的重点,又是教学的难点。课本是先介绍了 减数分裂的基本概念——“减数分裂是细胞连续分裂两次,而染色体在整个 分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式”。再介绍精子的形成过程梗概,而 后再介绍精子形成的过程的。很显然,编者是采用了先综合、后分析的指导 思想编写的。作为教科书,如此编写,当然是无可非议的,因为教材不同于 科普文章,也不同于一般的教学论文或总结。
然而,在实际教学过程中,如果教师原原本本地按教材的编写思路进行
讲授的话,那只能助长学生去死记硬背“减数分裂”的基本概念,其教学效 果肯定不会好的。原因很简单,如此教学不符合学生接受或认识知识的规律。
作为教授者,我是采用由具体到抽象,从分析到综合的方式进行教学的,
大致过程如下:
(1)精子的形成过程(具体过程从略):
其中:R.D 代表减数分裂;R.D.Ⅰ代表减数分裂第一次分裂;R.D.Ⅱ代 表减数分裂第二次分裂。
(2)卵细胞的形成过程(具体过程从略):
(3)精子和卵细胞形成过程的比较:
精子形成
卵细胞形成
不 同 点
形成部位
精巢
卵巢
过程
均等分裂;有变形期
不均等分裂;无变形期
性细胞数目
一个精母细胞形成 4 个精 子
一个卵母细胞形成 1 个卵细胞
相 同 点
细胞连续分裂两次,染色体在整个分裂过程中,只复制一次;精子
和卵细胞的染色体数目为母细胞的一半( 2n → n )
从精子和卵细胞的形成过程比较的相同点中,可以得出减数分裂的基本概念 来。这样讲解,学生对减数分裂的基本概念是真正理解的,掌握才是扎实的。
3.要教会学生理解和掌握基本概念的具体方法 要学生真正理解和掌握生物学基本概念,教给学生学习的具体方法,也
是很重要的。采用什么方法好,要根据教学内容来决定。常用的方法有归纳 法(综合法)、比较法(对比法)、分解法(分析法)、图解法、表解法、 演绎法、抽象法等等(具体请见下面“培养学生思维能力的若干方法”部分)。
二、生物教学要注意启发性
教学要注意启发性,废除灌入式。这似乎是“老”话题了。其实,不论 过去、现在和将来,此话题都是不会“老”的。笔者从三个方面谈点肤浅的 认识。
(一)教学为什么要注意启发性
不言而喻,我们进行教学,都有极其明确的教学目的和任务。而教学的 目的和任务是受社会发展的需要制约的。当今,我国需要培养符合“三个面 向”和四化建设需要的各种人才,这种人才不仅需要具有现代化的科学知识, 而且要具有智慧、才干、创造性和开拓性。
因此,在教学过程中,要运用最科学最有效的教学方法,注意启发性教
学,才能使学生既获得科学知识,又能把知识转化为技能。既然如此,就要 求教师不仅要让学生“学会”,更重要的是使学生“会学”。所以教学中如 不注意启发性是不行的。
(二)怎样进行启发性教学
进行启发性教学涉及到方方面面,下面我择其主要方面谈点看法:
1.要培养学生的学习兴趣 谁都知道,教学是师生双边活动的过程,如只有教师教的积极性,没有
学生学的兴趣,那是无论如何也无法把知识转化为学生的技能的。我们常说, 兴趣是最好的老师。此话是很有道理的。
因此,教师在教学过程中始终要注意激发学生学习的兴趣和求知的欲 望,尽量结合学生的知识基础和实际能力,说明将要讲解的知识在科学上和 实际中的作用,并结合知识本身,经常提出悬念和质疑,让学生的大脑处于 积极的兴奋状态。这样,是完全能够提高学生学习的兴趣和积极性的。
例如,在学生已掌握分离规律知识的基础上,讲解基因的自由组合规律
时,黄圆和绿皱豌豆杂交后 F 全部是黄圆的,教师即可质疑,这是为什么?
自交,F
出现了黄圆、绿圆、黄皱、绿皱四种豌豆,其中黄圆和绿皱是亲
组合,黄皱和绿圆是重组合,质疑:性状为什么能重组呢?F
的豌豆数,黄
圆是 315 粒,绿圆是 108 粒,黄皱是 101 粒,绿皱是 32 粒。以 32 为基点, 四种豌豆的比例依次为 9∶3∶3∶1,这又是为什么呢?等等。
我们已知,一对相对性状遗传实验,F 的个体数之比为 3∶1;两对相对
性状遗传实验,F 的个体数之比为 9∶3∶3∶1,此现象是否符合基因分离规 律呢?我们把四种豌豆以一对相对性状的个体数相加:黄色 315+101=416
(74.8%),绿色 108+32=140(25.2%);圆粒 315+108=423(76.1%), 皱粒 101+32=133(23.9%)。结果黄与绿之比近 3∶1;圆与皱之比近 3∶1。
这是完全符合基因分离规律的。如果是三对相对性状豌豆杂交,其:F 、F