推理式探究教學(xué)策略在高中生物學(xué)重要概念教學(xué)中的實(shí)踐研究

邱段龍

【摘 ? ?要】本文以《孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）》的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，闡述高中生物教師在新授課時(shí)，采用推理性探究教學(xué)策略組織高中生物學(xué)重要概念教學(xué)的重要性和圍繞高中生物學(xué)重要概念進(jìn)行推理性探究的教學(xué)過程。

【關(guān)鍵詞】高中生物 ?重要概念 ?推理性探究 ?教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.11.007

重要概念是處于學(xué)科中心位置，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)具有引領(lǐng)作用的基礎(chǔ)知識(shí)。在生物學(xué)課程中，重要概念包括了對(duì)原理、理論等的理解和解釋，是生物學(xué)科知識(shí)的主干部分。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要圍繞重要概念精選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)內(nèi)容和活動(dòng)方式，其教學(xué)策略既可以是講解、演示、討論，也可以是基于學(xué)生動(dòng)手活動(dòng)或?qū)Y料的分析及探究。推理性探究是“沒有動(dòng)手做”而應(yīng)用了探究方法的探究，它的主要目的是開發(fā)學(xué)生的批判思維技能[1]。推理性探究教學(xué)過程往往包括教師講述、師生討論、學(xué)生運(yùn)用推理方法等形成概念等步驟。本文以《孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）》的新課教學(xué)為例，采用推理式探究教學(xué)策略幫助學(xué)生建構(gòu)“分離定律”等重要概念。

一、教學(xué)要求及學(xué)情分析

（一）課程標(biāo)準(zhǔn)和教材分析

在本節(jié)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：必修Ⅱ“遺傳與進(jìn)化”模塊中“遺傳的基本規(guī)律”這一主題下的“分析孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法、闡明基本的分離規(guī)律”。本節(jié)是人教版必修Ⅱ《遺傳和進(jìn)化》的第一章遺傳因子發(fā)現(xiàn)中的第一節(jié)內(nèi)容，由“一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)”，“對(duì)分離現(xiàn)象的解釋”，“對(duì)分離現(xiàn)象的解釋的驗(yàn)證”和“分離定律”四部分內(nèi)容構(gòu)成。本節(jié)是遺傳學(xué)的基礎(chǔ)，包含了大量的遺傳學(xué)名詞，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究方法：“假說——演繹法”的一般過程，本節(jié)內(nèi)容在整個(gè)必修二，乃至高中生物學(xué)中具有十分重要的地位。

（二）學(xué)情分析

學(xué)生通過自身的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)歷對(duì)自然界中的遺傳現(xiàn)象有一些了解。在知識(shí)方面，學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了“基因控制生物性狀”和“基因的顯性和隱性”，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。在科學(xué)方法上，學(xué)生知道要通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，但對(duì)科學(xué)方法的具體內(nèi)容，以及科學(xué)方法的一般步驟知道的不多。

二、本節(jié)課的重要概念

本節(jié)的四個(gè)重要概念：1.豌豆是自花傳粉，閉花授粉，具有多對(duì)易于區(qū)分的性狀。2.孟德爾對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。3.測(cè)交實(shí)驗(yàn)。4.分離定律。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)。說出用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)材料的原因;說出相對(duì)性狀、性狀分離、測(cè)交等概念;闡明分離定律。2.技能目標(biāo)。運(yùn)用遺傳因子的假說解釋性狀分離現(xiàn)象;運(yùn)用測(cè)交判斷個(gè)體的基因型;應(yīng)用遺傳基本知識(shí)指導(dǎo)人類遺傳病防治及生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)。3.情感目標(biāo)。通過自主、互動(dòng)、討論等學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、善于表達(dá)交流等能力。體驗(yàn)孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法——假說演繹法，認(rèn)同敢于質(zhì)疑、勇于實(shí)踐以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

四、教學(xué)程序

（一）第1部分，用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)材料的原因

1.本部分重要概念：豌豆是自花傳粉，閉花授粉，具有多對(duì)易于區(qū)分的性狀。2.圍繞重要概念的教學(xué)。①問題探討。教師講述：按照融合遺傳的觀點(diǎn)，雙親遺傳物質(zhì)在子代體內(nèi)混合，子代呈現(xiàn)雙親的中間性狀。教師提問：怎樣證明這個(gè)的觀點(diǎn)是否正確？②人工雜交。教師講述：一株植物是由種子發(fā)育而來，種子的形成的和花密切聯(lián)系。展示豌豆花的剖面圖，講解豌豆花的結(jié)構(gòu)和繁殖過程。教師提問：a.怎樣才能得到兩株豌豆植株的下一代？b.如何防止其他花粉的干擾？c.怎樣才能知道兩株豌豆植株的下一代是什么模樣？3.性狀和相對(duì)性狀。教師展示一個(gè)豌豆莢，請(qǐng)學(xué)生描述他所看到的豌豆莢。講解性狀的概念，并展示豌豆植株多個(gè)不同性狀的圖片，以此說明豌豆具有多個(gè)穩(wěn)定的易于區(qū)分的性狀。4.豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)材料的原因。師生歸納豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)。

完成教材第8頁(yè)練習(xí)第一題。

（二）第2部分，一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)及其解釋

1.本部分重要概念：孟德爾對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。2.圍繞重要概念的教學(xué)。①一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)。教師講解一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)過程、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離。教師結(jié)合表1—1引導(dǎo)學(xué)生分析得出結(jié)論：F2中出現(xiàn)3：1的性狀分離比不是偶然的。②對(duì)分離現(xiàn)象的解釋。教師講述：假設(shè)性狀是由某種物質(zhì)控制的，將它稱為遺傳因子的話，請(qǐng)大家討論：a.遺傳因子與生物性狀的關(guān)系？與顯隱性性狀的關(guān)系？b.遺傳因子在體細(xì)胞中的數(shù)目和在配子中的數(shù)目關(guān)系？c.教師播放視頻遺傳因子組成是Dd的體細(xì)胞形成配子的過程，學(xué)生思考遺傳因子在形成配子時(shí)的行為。d.教師播放雌雄配子結(jié)合的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考雌雄配子的結(jié)合有什么特點(diǎn)？有幾種結(jié)合方式？教師講述解釋性狀分離比的假說。③性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)。教師提問：a.兩個(gè)小桶分別代表什么？?jī)蓚€(gè)小桶中的D小球和d小球代表什么？b.分別從兩個(gè)小桶內(nèi)抓取一個(gè)小球組合在一起的含義是什么？c.抓取后的小球?yàn)槭裁匆呕卦爸校縟.為什么要重復(fù)做50—100次？教師提問：a.假如甲桶小球顏色和數(shù)量不變，乙桶中藍(lán)色小球30個(gè)黃色30個(gè)，按照相同的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果怎樣？b.假如甲桶中小球顏色和數(shù)量不變，乙桶中藍(lán)色小球20個(gè)黃色10個(gè)，其結(jié)果怎樣？c.假如雌雄配子的結(jié)合不是隨機(jī)組合的，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果還相同嗎？師生分析得出結(jié)論：每個(gè)小桶內(nèi)小球的顏色及其數(shù)量比例必需都是1：1才能得到Dd：DD：dd=1：2∶1。

（三）第3部分，對(duì)性狀分離現(xiàn)象的驗(yàn)正

1.本部分重要概念：測(cè)交實(shí)驗(yàn)、分離定律。2.圍繞重要概念的教學(xué)。①測(cè)交實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用。教師講述：一個(gè)假說不僅要能解釋現(xiàn)象，還能預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師提問：a.按照假說內(nèi)容親代純種高莖、純種矮莖，F(xiàn)1各能產(chǎn)生哪些種類的配子？b.按照假說內(nèi)容推測(cè)純種高莖×F1、純種矮莖×F1各子代性狀及比例的？c.哪個(gè)雜交組合的結(jié)果能說明F1產(chǎn)生的配子的種類及其比例？教師講解測(cè)交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和結(jié)果，根據(jù)假說內(nèi)容對(duì)測(cè)交的結(jié)果進(jìn)行預(yù)期就是演繹。學(xué)生完成教材第8頁(yè)拓展第1題，教師進(jìn)行講評(píng)。師生歸納判斷顯隱性的實(shí)驗(yàn)方法：定義法和自交法。②分離定律及其應(yīng)用。教師提問：a.分離定律是什么在分離？什么時(shí)間發(fā)生分離？b.細(xì)菌和酵母菌出芽生殖遵循分離定律嗎？c.分離定律的結(jié)果是什么？教師引導(dǎo)學(xué)生從分離定律發(fā)生的時(shí)間、范圍、實(shí)質(zhì)、結(jié)果四個(gè)方面逐步分析分離定律。③假說——演繹法。教師展示課件總結(jié)孟德爾的整個(gè)研究歷程。④構(gòu)建概念圖。

五、實(shí)施效果和反思

高中生物課堂上，如何圍繞重要概念進(jìn)行教學(xué)是每位教師必須思考的問題。在本節(jié)課的教學(xué)中，教師采用推理式探究教學(xué)策略幫助學(xué)生建立重要概念。在教學(xué)前，教師依據(jù)課標(biāo)和教材篩選了四個(gè)重要概念，分析這些重要概念之間的關(guān)系。在教學(xué)過程中分別以每個(gè)重要概念為中心組織課堂活動(dòng)。通過分析資料、討論、繪制概念圖和完成習(xí)題的形式進(jìn)行反饋，了解學(xué)生重要概念的習(xí)得情況，從而評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]劉恩山主編.2009.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].北京：高等教育出版社，98.