基于資料分析的探究性學習指導

周色群

摘 要：《生物課程標準》要求在生物教學中落實生物核心素養，其中探究式教學能較好地培養學生的科學思維和科學探究素養。傳統探究式教學支持條件不足，筆者嘗試以具體的教學案例對學生進行探究性學習指導。

關鍵詞：資料分析;探究性學習

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中，明確提出了“科學思維”、“科學探究”的學科核心素養。探究性學習指學生通過類似于科學家科學探究活動的方式獲取科學知識，并在這個過程中，學會科學的方法和技能、科學的思維方式，形成科學觀點和科學精神。以往，我們對“探究”兩字有一定的誤解，把“探究”等同于“探究性實驗”。而如果把“探究性學習”等同于“探究性實驗學習”，在現階段還缺乏足夠的支持條件，如更多的時間、小班化教學、更充足實驗資金等。這也令我們對“探究性學習”的指導淺嘗輒止，對落實“科學思維”、“科學探究”的核心素養造成較大缺失。現在我們認識到，生物學教學中探究有多種不同的方式，通過對資料的分析進行探究也是一種常用的學習方式，關鍵在于教師對素材的選擇和組織。

以資料分析為載體優點很多。如資料的來源很廣，可以是新聞事件、科技發展現狀、科學發展史、生活情境等，具有時代性、傳承性、生活性。資料的形式多樣，可以是文字資料、示意圖、模式圖、結構圖、曲線圖等各種圖形，或是圖文結合，可以調動學生綜合運用本學科或跨學科知識和能力。使用者可以根據教學需要、學生學情選擇、組織或創設資料，靈活性較大。

下面筆者將以“人類紅綠色盲癥”的學習為例，介紹自己是如何以資料為載體指導學生進行探究性學習的。

一、創設情境資料，生成研學問題

學生對紅綠色盲癥并不是一無所知，但知之不多。觀察同行們的處理方法，一是用紅綠色盲檢查圖片引起同學們的短期興趣，二是用教材中色盲癥的發現史帶入學習。資料的呈現和使用需要占用課堂時間，這些圖片和史料雖然都可以引入新課，但對后續知識點學習沒有延續性和延展性，課堂效益不夠大。基于此，針對人類紅綠色盲遺傳，筆者提供了資料一：

小光和小云是一對戀人，談婚論嫁之際，小光母親得悉小云的弟弟是紅綠色盲癥患者，于是反對他們結婚。

小光母親的理由是：外甥多像舅，生下的小孩患紅綠色盲的幾率大。

小光的辯解是：小云父母和小云本人都沒有紅綠色盲，小孩和舅舅沒有直接血緣關系，不會患病。

此資料是筆者創設的生活情境類文字資料，通過對小光和母親的矛盾觸發思考，生成本節課的研學問題——人類紅綠色盲癥是一種怎樣的遺傳病？而資料的使用并不止于此，因為其中還隱藏著一系列的疑問，如：小云的基因型是什么？怎樣推導出來的？小云和小光將來的孩子究竟會不會患紅綠色盲癥？小光應該娶小云嗎？我們應該怎樣看待紅綠色盲癥患者？

教師可通過這些問題串引導學生進行思維上的探究，拓寬學習的廣度和深度。

二、選擇典型資料，解決研學任務

研學問題“人類紅綠色盲癥是一種怎樣的遺傳病？”可分解為

“什么疾病？”、“怎么遺傳？”由此設定

研學任務1——分析人類紅綠色盲癥的遺傳方式;

研學任務2——總結人類紅綠色盲癥的遺傳規律。

為了讓學生順利完成研學任務1，筆者提供了資料二：典型的人類紅綠色盲家系圖

此家系圖直觀顯示個體之間的親緣關系及患病情況，而且資料一與資料二的形式可相互轉換，培養學生的圖文轉化能力。

而為了更好地發揮此資料的作用，也是精心設計了問題串處理系譜圖所包含的信息，形成思維鏈條，得出結論。

問題1：Ⅰ-1能否將自己的色盲基因傳給Ⅱ-2 ？這說明紅綠色盲基因位于X染色體上還是Y染色體上？

（不能。說明紅綠色盲基因位于X染色體上，因為Ⅰ-1傳給Ⅱ-2的是Y染色體，如果色盲基因位于Y染色體上，則Ⅱ2肯定是色盲患者。）

問題2：Ⅰ代中的1號是色盲患者，他將色盲基因傳給了Ⅱ代中的幾號？

（3號和5號）

問題3：為什么Ⅱ代3號和5號有色盲基因而沒有表現出色盲癥？

（因為他們只有一條染色體上有色盲基因，說明色盲基因是隱性基因，能被顯性的正常基因掩蓋。）

三、補充背景資料，完善知識體系

學生通過分析資料二，明確了人類紅綠色盲是伴X隱性遺傳病。但是他們依然心存疑惑：Y染色體上為什么沒有紅綠色盲基因呢？這時，筆者適時展示資料三——X、Y染色體的結構圖，明確紅綠色盲基因的位置。

通過適度講解，學生知道了紅綠色盲伴X遺傳的真正原因。同時對后面的伴Y遺傳學習的承接過渡也非常自然。不但對伴性遺傳有一個整體認識，同時又能把X、Y上的基因的遺傳與基因的分離定律聯系起來。

四、回歸主題資料，實現知識運用

“人類紅綠色盲癥是伴X隱性遺傳病”這一概念是通過資料二、資料三逐步構建和完善的，這一概念既是本節課的重點，同時也是為資料一服務的。教師的作用是促動學生思考，此時可拋出資料一的隱藏問題讓學生自主、合作完成任務。此處學生綜合運用的知識包括：根據親子關系正、逆推基因型，綜合伴性遺傳和分離定律書寫遺傳圖解推測后代發病情況及發病概率。

五、形成價值判斷，樹立生命觀念

教育的根本任務是“立德樹人”，學生除了要掌握科學文化知識和技能，更重要的是要形成正確的世界觀、價值觀、道德觀。小光母親反對小光和小云的結合，無非是怕他們生出有紅綠色盲癥的小孩。這反映了社會上相當一部分人對不同的生命存在狀態的區別對待。教育學生，紅綠色盲癥雖對生活有一定影響，但是都有解決辦法，也不影響生存，而且他們也能對社會做出自己的貢獻。同理，我們對艾滋病患者、殘疾人等都不應帶有有色眼鏡或歧視，尊重生命，悅納不同。

以資料分析為載體進行探究性學習指導，從學生學習形式看，資料分析也可以開展自主、合作、探究;從教學的角度看，資料的選擇靈活性強，資料使用的角度多，課堂效益大;從培養目標看，分析資料解決問題的過程可以落實生物核心素養的培養。以資料分析為載體指導探究性學習，值得進一步探索。

參考文獻：

[1] 《普通高中生物學課程標準（2017版）》

[2] 百度文庫：淺談探究式教學的優缺點https：//wenku.baidu.com/view/ca7fd6f93086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9bb.html

[3] 百度文庫：高中生物問題探究式課堂教學模式和應用https：//wenku.baidu.com/view/92dc3436876fb84ae45c3b3567ec102de2bddf9a.html

[4] 馮欣欣. 新課程標準下高中生物探究式教學方法的探索[D].河南師范大學，2014.

[5] 王林雪，吳玉貝，郭寶龍.以探究式教學方法 培養創新型人才[J].中國高校科技，2015，12：44-47.

[6] 董承敏.高中生物探究式教學設計研究[J].齊魯師范學院學報，2013，2805：52-55.