“問題情境化”策略在高中生物學復習中的應用
——以“基因突變和基因重組”為例

張登華

(山東省墾利第一中學 東營 257500)

1 問題情境化的創設原則

情境之于知識，猶如湯之于鹽，鹽溶于湯中，才能被吸收；知識融入情境之中，才能顯示出活力和美感，才容易被學生理解、消化和吸收。“問題情境化”策略指導下的教學活動不是簡單地羅列和灌輸知識，而是準確把握學生的認知水平和思維起點，有針對性地尋求合適的情境融入問題，引導學生在解決問題的過程中完善思維體系，將知識內化，促成智慧的升華。一個好的情境有利于激發學生的學習愿望和學習動機，能夠引領學生主動思考問題，或能突出重點，化解難點。因此，創設合適的問題情境首先要考慮教學目標的落實，要針對課堂教學的內容而創設，為實現教學目標服務。其次，要注意情境的真實性，真實問題來源于真實世界，是與科學、技術和社會相關的，能真實反映生物學科特點和獨特價值的問題，強調情境性。第三，創設的問題情境不宜過多，大量堆積的情境不但起不到應有的作用，反而會讓學生眼花繚亂，產生厭倦感。

2 教學案例

以“基因突變和基因重組”一節為例，探討問題情境化策略在復習中的應用。“基因突變和基因重組”是高中生物學的重要概念，本節內容既是對前面內容合乎邏輯的延續，又是后面育種和進化的重要基礎。在復習過程中，教師可以通過設置問題情境，激發學生的探究欲望，最大限度地減輕復習課的枯燥程度，加深學生對概念的理解，提高學生的認知能力，實現知識的內化。

2.1 花色性狀原因的問題情境和基因突變 情境一： 一個世代都開紅花的植物，在一次突然性冰凍后，發現有一株開了白花。問題①： 白花性狀產生的原因是什么？

學生思考后，教師進一步將情境引向深入： 科學工作者采用白花植株的一個枝條，進行扦插和植物組織培養后獲得的植株，將它們栽培到相同且適宜的環境條件下，若開出的都是紅花，推測該白花植株出現的原因是什么？若開出的都是白花，則該白花植株出現的原因又是什么？引導學生思考、討論相關問題，讓學生主動參與到課堂教學的情境發展中。

情境二： 白花基因的測序和白花植株進行自交實驗——現利用PCR技術和基因測序技術，將情境一中的白花植株和紅花植株的花色基因進行比較，發現白花植株的花色基因發生了堿基對序列的變化。問題： ②你認為控制花色基因的堿基序列發生了怎樣的變化？③根據對性狀類型的影響，基因突變有哪些類型？請設計雜交實驗探究白花基因突變屬于哪種突變？

通過問題②得出： 基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，而引起的基因結構的改變。然后進入問題③的探究，若白花性狀的產生是基因突變造成，引導學生探究某基因突變是顯性突變還是隱性突變的雜交方法。在探究問題②的過程中，給出拓展性問題： 基因突變是否等同于DNA中堿基對的增添、缺失、替換？基因突變能夠造成哪些遺傳后果？弄明白這些問題，對學生正確理解基因突變的概念有很大幫助。

情境三： 發現白花性狀后，科學工作者把該白花植株的種子收集起來，種植后自交(或相互授粉)，連續培育到第三代才選育出能穩定遺傳的白花類型。問題： ④若花色基因位于常染色體上，白花性狀應該是哪種突變方式產生的？⑤在紅花植株的枝條上出現一朵黃花。除基因突變外，還有可能是哪種可遺傳變異造成？⑥白花植株的偶然出現，說明基因突變具有什么特點？⑦將紅花植物的種子用激光處理，陸續獲得了株高、穗形、葉色等性狀的變異植株，說明基因突變具有什么特點？基因突變還具有哪些特點？

這樣以問題情境為主線，極大地調動了學生的思維積極性、主動性。對學生來說，自己參與解決問題是非常重要的學習經歷和體驗。問題⑤旨在拓展學生思維，培養科學思維能力。

問題⑧： 紅花植物種子用激光等誘變因素處理是否一定發生基因突變？

學生在思考討論這個問題時，自然過渡到下一個知識復習的情境。

2.2 甲醛超標的問題情境和基因突變誘因 情境四： 用甲醛超標的材料裝修房屋，對未生育夫婦造成危害和影響。問題： ⑨除了甲醛等化學因素能夠誘發基因突變外，還有哪些誘變因素？能否以圖解的形式展示基因突變的機理？⑩RNA中核糖核苷酸序列的變化能夠稱為基因突變嗎？基因突變對性狀有什么影響？誘變因素對基因突變頻率有什么影響？

通過編制圖解，學生很容易回答出誘發基因突變的因素以及引起基因突變的原因。問題⑨旨在讓學生通過圖解的形式內化知識，自主構建知識體系。問題⑨至問題是從課標、考試說明和教材出發，通過前后知識的聯系，以遞進性問題的形式呈現，能推動、強化和調整學生的認知活動，提高復習教學的效率。

2.3 多利羊、細菌轉化的問題情境與基因重組 情境五： 多利羊、細菌轉化等圖片。

這樣問題逐層深入，符合學生的認知規律，能有效地引導學生思維活動向縱深發展，能進一步培養學生的科學思維能力。

3 應用與反思

在“基因突變和基因重組”一節復習中，準確把握學生的認知水平和思維起點，有目的、有針對性地尋求合適的情境將問題融入進去，以激發學生的學習興趣；把“雙基知識”貫穿在一個個的問題情境中，依據知識間的關聯性和遞進性，運用追問的形式，環環相扣，不斷引發學生深度思考和學習，讓學生在思考中主動獲取知識、構建知識體系，極大地提高了復習效率。

總之，在生物學教學設計的實踐中，教師應該積極引入“問題情境化”的理念，多設計有效問題，多設計生動情境，努力充實課堂教學內容，豐富課堂教學形式，增加課堂的師生互動性。讓學生在“動中學，樂中學，趣中學”，激發學生創新潛能；讓學生在解決問題的過程中完善思維體系，將知識內化，促成智慧的升華。真正在教學中提高全體學生的科學素養和培養終身學習的能力。