對孟德爾分離定律核心概念教學的思考

【摘要】高中生物教學中，注重學生對生物學核心概念的更加深入的理解，一方面體現(xiàn)在對核心概念的形成、發(fā)展過程，另一方面體現(xiàn)在其中蘊含的科學方法和文化與價值等方面的深刻認識上，而利用科學史資料促進學生對核心概念的建構(gòu)是一條可行的途徑。

【關鍵詞】核心概念教學思考

我國《中學生物學課程標準》明確提出，“讓學生深入理解生物學的核心概念”。那什么是核心概念呢？劉恩山教授認為，核心概念是位于學科中心的概念性知識，包括了重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋，這些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當代學科圖景，是學科結(jié)構(gòu)的主干部分。孟德爾分離定律是高中生物課程中的核心概念之一，以下是本人利用科學史等引導進行概念教學過程，該部分教學的重點是通過理解孟德爾對分離現(xiàn)象的假說和驗證，深刻理解“性狀遺傳是遺傳因子傳遞的結(jié)果”和分離定律的內(nèi)涵；結(jié)合PPT 多媒體教學，以問題為線索，沿著孟德爾的研究足跡，用科學史和科學方法教育統(tǒng)領教學的全過程，使學生體驗他探究分離定律的方法和過程。

一、利用科學史導入，創(chuàng)設問題情境和歷史情境

利用生活中息息相關的遺傳現(xiàn)象和在遺傳學上有突出貢獻的孟德爾的生平和貢獻來引出新課，使學生對孟德爾產(chǎn)生了強烈的崇拜之情，同時介紹豌豆雜交實驗的歷史背景，給學生展示出當時孟德爾做豌豆雜交實驗時要解決的問題：性狀是誰控制的？它們在細胞中怎樣存在？它們是如何傳遞給子代的？有沒有規(guī)律可循？從而引起了學生的認知矛盾和求知欲，使得他們也很想知道怎么解決這些問題。此時，我讓學生先自學教材中的相關內(nèi)容及插圖，同時思考：豌豆作為實驗材料的優(yōu)點有哪些？這樣，老師在進行分離定律這一核心概念教學時利用科學史資料進行教學，創(chuàng)造了一個有趣的和諧的課堂教學氛圍，引起了學生的求知欲和學習興趣，促使學生沿著孟德爾的研究足跡進行進一步的探究，為接下來的教學順利進行打下了良好的基礎[1]。

二、有指導地重建核心概念——分離定律

根據(jù)孟德爾的研究過程，我還設計環(huán)環(huán)相扣的問題，引導學生參與到孟德爾的遺傳模擬實驗中，讓學生置身科學史中去體驗孟德爾的思考和研究過程：向?qū)W生介紹選豌豆做雜交實驗成功的原因以及孟德爾當時的研究著眼點；對于雜交實驗，先讓學生預測雜交實驗的結(jié)果，再介紹當時人們普遍接受的融合遺傳觀點，接著展示和分析孟德爾當時雜交實驗的真實結(jié)果，引起學生的認知矛盾，進一步激發(fā)學生的求知欲；然后老師由表及里地提出問題，例如，子一代為什么全是高莖？矮莖性狀哪里去了？子一代雜交為什么會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象？子一代中是否存在控制矮莖性狀的物質(zhì)？為什么會出現(xiàn)3：1 的性狀分離比？3：1 蘊含的遺傳本質(zhì)是什么？……師生一起對這些問題的逐一解決，如在解釋雜交實驗時，順理成章的解釋了“親本”“子代”“顯性性狀”“隱性性狀” “相對性狀”“性狀分離”這一系列重要概念，這樣不僅使學生思維得到發(fā)展，也為后面“一對相對性狀的遺傳實驗”埋下伏筆。再利用PPT生動形象演示孟德爾的雜交實驗，接著提示學生從課本中找出遺傳特點：其它性狀的雜交也存在這樣的分離比，使學生認識到各性狀的遺傳結(jié)果類似，其中必然蘊藏著一定的規(guī)律。使學生逐步理解分離定律的發(fā)現(xiàn)過程，深刻理解分離定律的內(nèi)容和實質(zhì)[2]。

三、引導學生進行總結(jié)、歸納，形成對分離定律較為完整的理解

學習完孟德爾的豌豆雜交實驗，引導學生對分離定律進行了闡述：（1）孟德爾假說的要點是什么？（2）孟德爾是如何解釋子一代只出現(xiàn)顯性性狀的？（3）孟德爾又是如何解釋子二代的現(xiàn)象：性狀分離且顯隱之比為3：1的？這樣邊總結(jié)邊引導學生歸納假說要點，還引導學生對相關概念進行了辨析，使學生更加系統(tǒng)地掌握和理解了分離定律這一核心概念。可見，運用科學史資料進行教學不僅可以使學生領悟假說——演繹法等生物科學研究方法，還能夠讓學生沿著科學家的探索思路，領悟科學家的思維過程，讓分離定律這一核心概念成為學生再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的過程。基于科學史的分離定律這一核心概念教學，教師起到提示與點撥的主導作用，而學習的主體是學生自己，這樣的教學不僅讓學生體驗和訓練了科學方法，還在科學探究過程的體驗中掌握了核心概念，并且從科學史的學習中接受了教育和啟發(fā)。

四、從習題中使分離定律得到拓展和延伸

由于分離定律不僅是自由組合定律的基礎，也是生物變異與生物進化的基石，所以熟練運用分離定律這一核心概念尤其重要。因此我先設置一些基礎題鞏固一些重要概念，如：

下列關于孟德爾的研究過程的分析不正確的是

A．提出問題是建立在豌豆純合親本雜交和F1自交遺傳實驗基礎上的

B．為了驗證作出的假設是否正確，孟德爾設計并完成了測交實驗

C．孟德爾所作假設的核心內(nèi)容是“性狀是由位于染色體上的基因控制的”

D．孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律不可以解釋所有有性生殖生物的遺傳現(xiàn)象

再設置一些提高題（如下）和綜合題（略）的訓練，讓學生把已有知識在腦中編織成一個網(wǎng)絡，這樣能防止學生的片面認識，對分離定律的理解才能進一步深入。

關于對圖1的理解不正確的是

A．基因分離定律的實質(zhì)表現(xiàn)在圖中的①②

B．該圖解是對分離現(xiàn)象的解釋

C．圖1中由于③過程的隨機性，基因型為Aa的子代占所有子代的2/3

D．孟德爾的雜交實驗運用了雜交和自交的方法

隨著題目的綜合強度增大，學生必須靈活運用相關的概念規(guī)律進行分析、綜合、判斷、推理最終達到融會貫通的境界，以全面、深刻地認識分離定律的概念。

結(jié)論

以歷史為背景，以生物發(fā)展史資料為材料，沿著科學發(fā)展的足跡，根據(jù)分離定律核心概念產(chǎn)生和發(fā)展的過程，將科學家的實驗研究轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的探究過程，引導學生作出正確的思考與選擇，嘗試重新建構(gòu)核心概念，通過適當?shù)木毩曌罱K達到對核心概念的深入理解。這樣的核心概念教學既強調(diào)科學研究的過程，又注重知識生成。

【參考文獻】

[1]鄭春和．注重生物科學史的學習[J]．生物學通報，2011，39（11）：27-30．

[2]徐輝．談生物教學中對概念的處理方法[J]．中學生物教學，2009（10）.