構建育種概念模型 體驗科學思維過程

摘 要：《雜交育種與誘變育種》是以育種技術的歷史發展為主線，通過構建育種模型，引導學生體驗“提出問題—收集資料—思考探究—構建概念—解釋建議”的科學思維過程，領悟“知識對生產生活的作用，超越已有技術的局限是育種技術不斷完善與發展的原因和動力”，進而達成“科學、技術、社會”即STS教育。

關鍵詞：構建；育種概念模型；科學思維

一、 構建概念模型有利于激發學生的創造性思維

概念模型是思維模型的一種形式，是學生利用已有的知識背景，在教師的引導下，自主建構知識體系的過程，常用于生物學核心概念的學習。在教學中，概念模型的建構不僅可幫助學生對概念的理解與記憶，使知識結構化、系統化，也有利于知識的遷移。在能力目標落實上，能培養學生解決實際問題的能力，激發學生的創造性思維，達成知識和能力共同發展“構建概念模型”作為一種學習策略引入高中生物教學中，學生提高了學習興趣，形成了初步的建模思想和意識，使自己的思維能力、語言表達能力、探究能力有了進一步的發展，而且增強了合作意識。

二、 構建育種概念模型讓學生體驗科學思維過程

筆者以人教版必修2第6章第1節《雜交育種與誘變育種》為例，通過構建育種概念模型，引導學生體驗“提出問題—收集資料—思考探究—構建概念—解釋建議”的科學思維過程，領悟“知識對生產生活的作用，超越已有技術的局限是育種技術不斷完善與發展的原因和動力”，進而達成“科學、技術、社會”即STS教育。

（一） 課前準備，獲得先知

課前發放預習學案，學生通過掃二維碼進行先行學習獲得先知，閱讀資料并分析得出育種概念及模型，明白品種有一定經濟價值、相對穩定的遺傳性等特征。利用資料解決問題，既鍛煉學生對資料分析處理能力，又促進學生關注社會問題，喚起學生的民族自信心和自豪感，同時讓學生從事例中體會到科學工作者嚴謹的科學精神和科學態度。

（二） 情境創設，激發興趣

展示在浙江余姚市田螺山遺址出土的炭化稻米，距今7000年。最初野生水稻生長在深水中，稻稈較高是有利的。在淺水中種植水稻時偶然發現矮稈水稻在淺水中抗倒伏性能更好，因此有意選擇矮稈水稻單獨種植，選育出矮稈水稻品種。思考探究：祖先在什么環境下采用什么方法培育水稻？嘗試寫出該育種模型。

培養學生的閱讀能力及對資料分析處理能力。以同學們熟悉又陌生的“水稻”創設情境，激發學習興趣，獲取信息，建構選擇育種的模型。

解釋建議：分析該育種方法有什么優缺點。

選擇育種的局限性是只能利用生物在自然環境下產生的有限變異，在已有的性狀中選育優良品種。在自然中，不同的多樣的優良性狀往往在不同生物品種中，如何突破這種局限呢？

（三） 模擬育種，設計方案

水稻是雌雄同株，自花傳粉植物，具有多對性狀。現提供水稻高產不抗病（AAbb）和低產抗病（aaBB），如何要獲得高產抗病品種（AABB）？（用遺傳圖解及適當文字加以說明）

要求：4人一組、組內分工、討論交流、小組互評、科學表達

以小組為單位自主探究與合作探究相結合，并將討論的遺傳圖解的結果用白板展示、組間互評。

通過模擬，學生積極利用遺傳和變異的原理參與課堂討論，通過自學討論、小組互評，規范遺傳圖解的書寫過程，從而突破教學的難點——利用遺傳圖解表示育種過程。通過問題串層層設疑，充分調動學生的思維，進行有意義的概念建構和內化，提升學生對知識內在關系理解，突破教學的重難點。

（四） 完善育種，情感升華

“太空水稻就是把水稻種子送到太空中，接受宇宙高能核粒子輻射、強紫外線和微重力作用，使其產生遺傳變異，以培育出更優良的新品種。”與普通水稻相比，太空水稻穗粒大一圈、抗病力更強、口感更香糯。在5個月種植過程中發現，“航香18”可有效抵御稻瘟病、白葉枯病等常見的水稻病，從源頭上就限制了農藥的使用，有利于開展大面積綠色無公害生產。列舉我國在誘變育種方面的偉大成就，強調太空育種的概念和實例，特別是武夷山航空大紅袍種植。通過分析比較發現誘變育種能創造新的基因，領悟“知識對生產生活的作用，超越已有技術的局限是育種技術不斷完善與發展的原因和動力”，進而達成“科學、技術、社會”即STS教育。

由此可見，上述育種方法都為我們創造許多優良的品種，育種技術的發展為我們的社會經濟創造了許多價值，超越已有技術的局限是育種不斷完善與發展的原因和動力。

三、 構建育種概念模型體驗科學思維過程的幾點思考

（一） 巧妙設計教學情境

本節課以學生熟悉的水稻為問題載體，巧妙地將4種育種方法有效地聯系起來。通過創設情境，引導學生開展閱讀、思考、討論、育種方案的設計及遺傳圖解書寫等探究學習，幫助學生以育種技術發展過程為線索，深入理解育種、選擇育種、雜交育種、誘變育種等重要概念、原理、方法與特點，并梳理這些育種方式之間的相互關系，形成有關育種的概念體系，運用遺傳和變異的原理解決生產和生活實際中的問題。

（二） 開展“育種模型”的建構活動

本節課以育種技術的歷史發展為主線，通過育種模型的建構活動，為教師與學生搭建一個對話平臺，引導學生體驗科學思維過程，分析現有育種方法的利與弊，克服原有技術的局限性為目的，激發學生的學習興趣，領悟“知識對生產生活的作用，超越已有技術的局限是育種技術不斷完善與發展的原因和動力”，達成“科學、技術、社會”即STS教育。

（三） 關注情感態度價值觀的教育

本節課列舉我國在誘變育種方面的偉大成就，強調太空育種的概念和實例，特別是武夷山航空大紅袍種植視頻激發起同學們的民族自豪感，身為武夷山人而驕傲！促進學生關注社會問題，喚起學生的民族自信心和自豪感，同時讓學生從事例中體會到科學工作者嚴謹的科學精神和科學態度，進而達成情感態度價值觀的教育。

參考文獻：

[1]朱曉燕.概念模型教學在高中生物學教學中的應用[J].生物學教學，2015（5）：14.

[2]陳興華.借助模型建構發展學生的理性思維[J].中學生物教學，2017（1）：25.

作者簡介：朱素娟，福建省建甌市，福建省建甌第一中學。