2015高中生物教学中的大理科思想的渗透.docVIP

高中生物教学中的大理科思想的渗透 广东肇庆中学 郑四化 交叉与综合是科学发展的大趋势。科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上，要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点，要求通过教育培养学生的综合素质。学科间的交叉渗透正是满足这一要求的有效途径。《普通高中课程方案（实验）》指出：普通高中新课程应适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展，构建重基础、多样化、有层次、综合性的课程结构。[1]学科间的交叉渗透已成为了高中课程的具体目标，体现了素质教育的新理念。 一、适当渗透，帮学生构建数理化基础 遵循课程方案的改革，高中生物新课程从高一年级开始就进入三个必修的模块的学习。这种课程模式的设置使初、高中生物教学有了更好的衔接，并对于进一步提高学生的生物科学素养， 发展学生的科学探究能力，帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系起到了积极的推进作用。 但是，相关科学课程之间教材内容的横向衔接却存在一些不足之处。 学生在学习部分生物学的核心概念和技术时，往往由于相关高中数理化基础知识学习的后置性，而反映出一定程度的认知难度。[2] 例如人教版新课标教材必修一高一生物第二章中就会学习到蛋白质、核酸的有关内容，比高中化学课程中有机化学的教学提前了近一个学年，这样使高一学生对于氨基酸、核苷酸等有机物结构的理解造成了很大的困难。如果在教学中，适当渗透一些数理化知识的学习，帮助学生建构相关的理化基础，那么他们便能顺利的达到对生物学知识技能的理解应用。以下举两个例子： 1．利用计算机辅助教学加强高中生物与化学的交叉教学的案例 在学习蛋白质基本单位氨基酸分子通式时，学生由于没有学习过有机化合物的结构式、电子式等内容，故学习起来十分困难，尤其对氨基酸分子通式中的“-”更是无法理解。 但现在利用课件的动画演示功能，从学生学习过的知识入手就能很好的解决这一问题。制作课件时首先运用课件演示学生们在初中时学过的C元素和H元素的电子排布、 八电子稳定的原理讲解有机物甲烷（CH4）的电子式并有电子式得到结构式，然后再利用课件的动画功能，将甲烷中的2个H分别用-NH2、-COOH 取代，得到最简单氨基酸甘氨酸，这样就可以解释清楚氨基酸中的“-”等问题。并令学生对氨基酸通式等问题有初步的理解。[3]理解了碳元素的特点，学生也更容易理解“为什么碳是细胞中最基本的元素”。 除此之外，在高中生物教材中很多生物学知识需要化学知识的有力支持。例如，为什么脂肪不是生物大分子（人教版《化学》选修5 P75）；淀粉的水解条件和产物（人教版《化学》选修5 P80-83）；核酸的水解及彻底水解产物（人教版《化学》选修5 P93）。另外生物学实验中也涉及很多的化学方法。例如检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质；探究细胞呼吸方式时，产物的检测等等。总的来说化学元素与生物细胞的化学成分，有机化合物与生物遗传，元素化合物与生物的新陈代谢等都密切相关。显然不同学科教材的编写并没有沟通好，但结合化学知识教生物，或是引用生命现象解释化学过程，有百益而无一害。教师在教学过程中要注意将生物知识点与化学知识点建立联系，相互渗透、交叉和综合，培养学生综合运用知识分析和解决问题的能力。[4，5] 2．建构数学概率论模型进行遗传现象的分析 “遗传学之父”孟德尔把数学方法引入生物学领域，是超越前人的创新，也是他能得出两大遗传规律的重要原因之一。在“遗传与进化”模块的学习中，学生也要理解孟德尔的实验并运用概率知识进行杂种后代基因型和表现型的各种比值的求解，以及推断人类中某对夫妇生下患遗传病后代的风险率。可是所涉及的概率论和统计学原理在高中数学课程中的学习却是滞后的。在教学中将相关的概率论等数学概念模型以举例的方式介绍给学生，并运用遗传实例反复引导学生进行演练。这样在教师搭建的学科知识之间联系的平台上，学生可以“挑一挑摘到桃子”了。例如，概率的概念是指某一事件发生的可能性的大小，用百分数或分数形式来表示多少。用孟德尔的实验现象解释为，一对等位基因的杂合子（Dd）自交后代表现 3：1 的性状分离比，就是指在后代中显性性状个体出现的可能性为 3/4。 在上述例子中，自交后代中的一个显性个体而言，其基因型不可能同时为 DD 和 Dd，这就是互斥事件。而两对等位基因的杂合子（AaBb）在形成配子时，A与a、B与b分别移向两极是互不影响的，属于独立事件。理清了这些结果未知的事件之间的关系后，加法定律是指两个互斥事件共同发生的概率是其各自概率之和；乘法定律是指两个相互独立的事件同时发生的概率是其各自概率的乘积，就比较容易理解了。在接下来的学习活动中，教师就可以引导学生运用数学概念模型进行各类遗传问题的综合分析计算和灵活应用了。 此外，神经纤维上的局部电流，U管中的渗透问题，重力和单侧光对水平生长的植物的综合影响，