例谈案例教学法在高三生物复习中的使用_

　　高三的学生已经对生物学的基本概念、基本方法、基本理论框架有一定程度的掌握,也有一些解题经验,传统的罗列知识点的复习方法很容易导致学生思维的倦怠。巧妙的案例设计和运用可以避免复习课“炒冷饭”,有利于刺激学生的思维点,充分调动学生的主观能动性,提高学生分析和解决实际问题的能力,因而受到学生的普遍欢迎。下面结合育种知识的复习,谈谈案例复习的具体过程。
　　
　　1　把握教材,明晰目标
　　 教学的最终目的是使学生验证知识、生成知识、提高学习的技能,案例教学也不能脱离教学的实际和目标,分析教材和明晰教学目标也是案例教学的第一步。最近几年的理科综合测试都考查了遗传变异的知识,而“生物育种”是“遗传和变异”知识的拓展和深化,常规育种的基本原理是基因突变、基因重组和染色体变异,应用生物工程技术来育种则是育种所依赖的新理论。在复习过程中,学生容易被动地接受知识,不愿意主动地建构知识和能力体系。因此,需要教师在教学中花费较大精力引导学生主动地去分析、归纳和总结,要引导学生展开丰富的联想,从可行的角度尽可能地理清学习的思路,使学生形成整体的知识框架和宏观的思维方式,能在具体的环境中选择最合适的育种方案。
　　
　　2　收集资料,编写案例
　　
　　如何寻找新的知识载体,创设新的情景问题让学生分析并解决,这是案例教学的关键。选取的案例必须是相对完整、具体的事件或例子,对于教学要求和教学内容来说是可行的,案例要表达和说明的主题符合学生要掌握的知识和技能,并能进行良好的迁移和拓展。 杂交水稻作为我国最重要的粮食作物之一,学生非常熟悉,也希望进一步了解更多的相关知识。笔者通过网络收集和整理了大量的素材,以陈大洲研究员培育出的“傻瓜水稻”为载体,编写了如下案例: 传统水稻耕作流程为:浸种播种、育秧、移栽、拔节、抽穗灌浆结实、收获,每年都要重新播种、育秧,这要花费大量的人力物力。世界各国水稻学家研究表明,传统水稻之所以要连年育秧和置种,主要有两大原因:一是水稻耐冷性差导致禾蔸无法越冬,不能进行无性繁殖确保来年再生长;二是即使经复杂技术制成的现有越冬稻种能够无性繁殖,但由于杂种优势难以固定而无法保证其多代相同的品质和产量。因此,中、日、美、泰、马来西亚等多国相关领域专家一直在为如何同时攻克这两大难题而孜孜以求。
　　种植水稻能不能像种韭菜一样,种下后割了又长,长了又割,常年累月,生生不息?中国目前正在培育、并已经取得突破性进展的“傻瓜水稻”,将挑战已经存在千年的稻种耕作制度。所谓“傻瓜水稻”,是指地域气候适应性强,能够实现无性繁殖、多年生、具有较强的抗病性、广泛适应性的水稻品种。“这种水稻根本不需要重新育秧栽种,只要在适当的季节,进行普通田间管理,就能够实现水稻的增产稳产增收。”
　　一种名为4913―1的傻瓜水稻,产量水平已达500公斤/亩左右,稻米品质有9项指标达一级优质米标准,2项达二级优质米标准,显示出强大的固定杂种优势,这也让“傻瓜水稻”多代的性能相对稳定成为可能。
　　“傻瓜水稻”是多年生水稻,播种一次多年收获,可减少育秧阶段和禾苗移栽生产环节,也节省了种子、化肥等物力和人力的消耗;同时,由于种植一次多年不用耕翻稻田,大大减少了农业生产中的水土流失及由此造成的河流淤塞,并能让每亩稻田节约用水1～5 t,使中国3亿多亩旱地因缺水无法种植水稻的难题得以根本缓解。“傻瓜水稻”在可能带来巨大经济、生态和社会效益的同时,专家也看到了它防虫难度大、容易草荒、土壤易板结等不足。
　　
　　3　组织教学,分析案例
　　　
　　分析案例的过程是一个师生互动的过程,其实质是将案例的情境与相应的教学内容联系起来,以揭示案例与所学原理之间的联系。教师在分析的基础上,要对案例进行概括、总结和提升,实现知识和能力的迁移,突破案例自身的限制,从而实现“授人以渔”。具体过程如下:
　　
　　3.1　案例引入
　　水稻作为我国最重要的粮食作物之一,向来备受关注。课件展示:传统水稻耕作流程(浸种播种、育秧、移栽、拔节、抽穗灌浆结实、收获),每年都要重新播种、育秧,这要花费大量的人力物力。然后展示上述案例。
　　
　　3.2　围绕案例,展开讨论
　　问题1:怎样解决禾蔸无法越冬的问题?即怎样使水稻具备抗冻的特性?抗冻基因又从哪里来呢?讨论,得出结论:把抗冻基因导入水稻体内。自然界中找;其他生物中找;具有抗冻性状的生物中找。教师引导介绍,科学家已经在江西省东乡找到一种野生水稻,可在-12.8℃下存活,抗冻能力远超过其他类型水稻,而且其具有优良的耐旱性、耐瘠性、抗病性等。
　　问题2:这种野生水稻就是要培育的傻瓜水稻吗?产量高吗?如何提高产量?讨论,得出结论:使用杂交育种方法。教师以纯合的高产不抗冻和低产抗冻水稻培育高产抗冻水稻为例,引导复习杂交育种的原理、方法、优缺点,让学生进行遗传图解的书写。最后课件展示傻瓜水稻的育种过程。
　　问题3:科学家花了6年时间才培育出傻瓜水稻,时间可是生命啊!怎样缩短育种年限呢?单倍体育种常用方法是什么?如何进行?教师引导复习单倍体育种的原理、方法、优缺点,让学生进行遗传图解的书写,加深学生对单倍体育种有关知识的理解和记忆。
　　问题4:傻呱水稻的米粒较小,蛋白质、维生素等营养物质含量还不够高,这样就满足不了现代人对营养的需求。人们可以通过什么方法来提高它的营养物质(品质)呢?教师引导复习多倍体育种的原理、方法、优缺点。
　　问题5:傻瓜水稻植株要过冬,防治虫害对傻瓜水稻来说变得尤为重要。而传统的害虫防治往往是怎么样的?人们希望水稻自身具有什么特性?怎么办到?具体过程怎样?教师引导学生总结转基因育种的原理、方法、优缺点。
　　问题6:相关人士都非常关注这个傻瓜水稻,著名科学家袁隆平提出了自己的观点。他认为由于受到形态限制,傻瓜水稻的产量要进一步提高就很难了。增加叶片面积是提高产量的有效途径。有人提出了大胆而疯狂,近乎异想天开的计划:让竹子长出水稻来。因为竹子具有植株高大且不易倒伏、耐旱、抗冻、叶片面积大等优点,所以如果竹子上能长出水稻来,刚才的一系列问题就解决了,那就可以大幅度提高水稻产量了。那你能通过什么方法使得这个异想天开变得有理可据呢?教师提醒,番茄马铃薯是通过细胞工程得到的,师生总结细胞工程的操作过程、优缺点。
　　问题7:我国的水稻研究一直走在世界前列,不但在傻瓜水稻上取得了突破性进展,而且也做了其他一些有意义的尝试。如运用返回式运载卫星成功制造了太空水稻,这种太空水稻在产量、营养物质方面有了很大的改进。产生这种变异的原因是什么?这种育种方法叫什么?这种育种有什么优点?从而引导学生总结诱变育种的原理、方法、优缺点。
　　问题8:傻瓜水稻的低投入高产出能给我们带来巨大的经济、生态、社会效益,我们当然盼望能早日推广傻瓜水稻。但要大面积推广,还需解决防虫难度大、容易草荒、土壤易板结等不足。害虫、杂草、土壤这些属于影响水稻的什么因素?它包括那两方面?水稻间的关系是什么关系?水稻与杂草、害虫的关系是什么关系?除草除虫一般可以采取什么方法?为了减少对环境的污染我们可以采用什么措施,常用方法是什么?非生物因素从影响水稻产量的角度考虑,即影响光合作用的角度考虑,那它主要包括哪些呢?学生课后作业,以知识框架图的形式回答上述问题。
　　
　　3.3　概括总结
　　总结阶段,可以让学生来做总结,也可以由教师来做总结,讲明案例中的关键点以及该方案存在的不足和长处。可以最后总结,也可以一边讨论,一边总结。本节课采用边讨论边总结的方式,最后呈现给学生的板书为六种育种方法的原理、操作方法、优点、缺点。
　　
　　　4　课后反思,升华提高
　　
　　没有经过教学实践而编的案例可能存在一些不足,也有很多情况老师没有考虑到。笔者认为水稻和小麦是学生非常熟悉的农作物,所以在上第一节课时,直接把案例呈现给了学生,结果发现很多学生实际上不清楚水稻需要年年买种、种植的过程等,所以后来就加上了一些水稻的介绍。有学生提出水稻细胞是否可以进行组织培养,纯合体产量高不高等,迫使老师查阅更多资料,在解答的时候更有科学性和自信。因此在教学后,教师有必要回过头来看该案例,教学目标是不是清晰、内容是否符合学生的认知、过程合不合理、如何改进等,有这样及时的反思,才会帮助后继的案例教学的改进与完善。
　　以上是案例教学的几个基本步骤,在这种教学过程中,通过创设新的生物教学情景,增加学生对知识的新鲜感,调动学生的学习积极性,既培养了学生分析和处理实际问题的能力,又巩固了基础知识,提高了高三复习的效率。