基于科學思維培養的“伴性遺傳”一節教學設計

和濤

摘要：以“伴性遺傳”為例，通過創設情境、問題驅動、小組合作探究等形式，運用演繹推理、歸納概括的方法，幫助學生建構伴性遺傳的概念，從而培養學生的科學思維，促進生物學核心素養的提升。

關鍵詞：伴性遺傳???科學思維???核心素養

一、教學理念

在《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中提出了“核心素養為宗旨、內容聚焦大概念、教學過程重實踐、學業評價促發展”四大基本理念，其中生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。“科學思維”是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。科學思維具有極強的邏輯性和系統性，需要基于學生已有的生物學情境、事實和證據，運用歸納與概括、演繹與推理等特定的方法對學生進行培養。本文以“伴性遺傳”為例，談談筆者的一些設計思路。

二、教材分析

“伴性遺傳”位于人教版高中生物學必修2《遺傳與進化》第2章第3節，內容包括伴性遺傳的概念、特點及在實踐中的運用。其中伴性遺傳的概念、特點是教學的重點和難點。是在性別決定的基礎上，基于遺傳定律的進一步學習，并為“人類的遺傳病”的學習奠定基礎。通過本節課的學習，需要學生建構“性染色體上基因的遺傳和性別相關聯”這一核心概念。

三、教學目標

根據課程標準的要求，圍繞培養學生核心素養的宗旨，現制定教學目標如下：

1.通過對遺傳系譜圖的分析，確定紅綠色盲的遺傳方式和基因在染色體上的位置，培養演繹推理的科學思維能力。

2.通過對4種婚配方式小組合作探究，認識紅綠色盲的遺傳規律，總結其特點，培養歸納概括的科學思維能力。

3.通過師生合作共同建構伴性遺傳的概念，發展建構模型的科學思維。

四、教學過程

（一）創設情境，激發熱情

教師利用《色覺檢查圖》對學生的色覺進行現場調查，再穿插教材P33“人類紅綠色盲癥”的小故事，以激發學生的學習熱情。也可如此幽默：“如果哪一個同學是色盲，別擔心，我們不怪你，要怪只能怪你的父母當初沒有跟你商量就把你給生了下來。”以活躍課堂氣氛，為學生創造一個輕松、愉快的學習環境。

（二）演繹推理，基因定位

教師可用PPT展示教材P34某紅綠色盲家族遺傳系譜圖，然后提問：控制紅綠色盲的基因是顯性基因還是隱性基因？紅綠色盲的基因最可能位于什么染色體上？

通過引導學生分析系譜圖，父母正常但有子女患病，且父病子不病，可判斷紅綠色盲的基因最可能位于X染色體上。

接著，教師可用PPT展示X和Y染色體結構示意圖，然后提問：如果Ⅰ₂和Ⅱ₄的父母不攜帶色盲基因，紅綠色盲的基因是位于X和Y染色體的同源區段，還是X染色體的非同源區段？

然后，教師引導學生分別作出假設：

1.紅綠色盲的基因位于X和Y染色體的同源區段。

2.紅綠色盲的基因位于X染色體的非同源區段。

隨后，教師引導學生運用演繹推理的方法，得出結論：紅綠色盲的基因位于X染色體的非

同源區段。

（三）問題驅動，合作探究

學生清楚了紅綠色盲的基因的位置后，再結合性別決定類型，便讓他們寫出有關色覺的基因

型和表現型，即：

女性

男性

基因型

X^BX^B

X^BX^b

X^bX^b

X^BY

X^bY

表現型

正常

正常（攜帶者）

色盲

正常

色盲

這時，教師又提出問題：“就人類中色盲而言，如果進行隨機的婚配，人群中可有多少種婚配方式？”學生經短暫的思考后，便能答出有六種婚配方式。即：

（1）X^BX^B?× X^BY ?（2）X^BX^B?× X^bY ?（3）X^BX^b?× X^BY ??（4）X^BX^b?× X^bY ??（5）X^bX^b?× X^BY （6）X^bX^b?× X^bY

既然學生已知有六種婚配方式，便讓學生在筆記本上寫出這六種婚配方式的遺傳圖解。然后，教師巡回、指導。當學生都寫完后，教師組織學生小組合作探究：找出每種婚配方式的色盲基因遺傳規律及計算出子代患病的概率。小組合作探究結束后，教師用PPT逐一展示每種婚配方式的遺傳圖解（圖略），由小組代表匯報他們是如何分析伴性遺傳規律。

（四）歸納概括，建構概念

學生展示之后，教師可引導學生用專業術語共同解釋紅綠色盲的遺傳規律，并計算出子代患病的概率，再用彩色筆畫出父母的色盲基因（X^b）的傳遞方向。進而引導學生總結紅綠色盲的遺傳特點：

（1）色盲患者是男性多于女性;

（2）色盲是由男性通過他的女兒遺傳給他的外孫（交叉隔代遺傳）。

（3）母病子必病，女病父必病。

學習完紅綠色盲的遺傳之后，教師可簡要介紹一下血友病，接著追問，如果控制性狀的基因是顯性基因，那它又有怎樣的特點呢？然后組織學生以抗維生素D佝僂病為例進行探究，并總結歸納其特點。

五、教學反思

在本節課的學習中，筆者通過創設真實情境，來激發學生的學習熱情和解決問題的欲望，以紅綠色盲遺傳系譜圖為媒介，通過小組合作，讓學生動起來，讓課堂活起來，讓學生運用已有的知識，進行演繹推理、歸納概括、分析比較，探究紅綠色盲基因的位置、尋找遺傳的規律、總結遺傳的特點及建構伴性遺傳的概念，培養了學生的科學思維能力，也提高了學生團隊合作的科學探究能力。在整個教學中，盡可能地將內容生活化、自然化，并最終落腳于用所學生物學知識解決實際問題，提高學生的核心素養。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5

[2]謝艷芳，胡剛，張忠華.5E教學模式在伴性遺傳教學中的運用[J].中學生物教學，2019（1-2）：66-68

[3]王吉文.“伴性遺傳”一節的探究式教學設計[J].生物學教學，2019（4）：32-33