用問題支架促思維發展

謝文棟

關鍵詞：高中生物;問題支架;思維發展;雜交育種;誘變育種

中圖分類號：633.91 ? ?文獻標識碼：B ? ?文章編號：1009-010X（2020）05-0062-03

問題支架是為學生建構的一種目的框架、學習框架和思維框架。問題支架中的問題是學習者達成四維目標，促進思維發展所必需的。因此教師在課前可先把復雜的學習目標任務分解成若干個支架問題，以此將學習者的理解及思維逐步引向深入。通過問題支架，可將學生的思維提高到一個新的水平。

問題支架教學由以下幾部分組成：

（1）建立支架——從核心素養目標出發，建立支架。

（2）問題情境——用支架創設問題情境。

（3）自主合作——學生自主學習，合作學習。

（4）學習評價——對學生支架問題的理解、掌握情況進行評價。

下面以人教版高中生物必修二第六章第一節的“雜交育種與誘變育種”為例，來探討問題支架在生物教學中促進學生思維發展的應用。

這一節的教學思路是以番茄為主角的問題支架，通過巧設支架，可引導學生深度思考、自主探究，進而可激發學生的發散思維，培養學生運用所學知識和技能解決實際問題的能力，最終可以此實現教學目標，促進學生思維發展。

一、搭建問題支架

【問題支架1】生物的變異有哪些類型？可遺傳變異又包括哪些？

（展示圖片：世界雜交水稻之父——袁隆平的成就）

【問題支架2】番茄是一種人們喜愛的果蔬，有經驗的農民總是挑選果實碩大、含維生素C高的番茄個體來傳種，即選擇有益變異培育優良品種，請分析菜農培育番茄方法的原理。

（學生閱讀教材，教師引導交流上述問題）

【效果預期】學生在問題支架1、2的指引下可理解在生產生活中，選擇育種方法的重要性，理解變異在指導生產實踐上的應用，進而可快速進入課堂。

二、創設情境、合作探究

（一）雜交育種

【設想】自然界中的每一種生物都表現出許多性狀，有優良性狀，也有不好的性狀，其中這些優良性狀很難都在同一個個體上表達。那有什么辦法能將這些優良性狀集中于同一個個體，進而培育出集優良性狀于一身的新品種呢？

【問題支架3】現有2種不同的番茄品種，抗病的黃果肉品種基因型為ddtt，易感病的紅果肉品種基因型為DDTT，2對等位基因位于非同源染色體上。思考：

（1）如何獲得能穩定遺傳的抗病紅果肉番茄？

（2）采用了什么辦法？并用遺傳圖解表示其過程。（在學生自主、合作學習的基礎上，先讓學生描述自己的設想，然后再歸納總結）

【預期】在問題支架3的指引下引出雜交育種的概念，并將學生的思維逐步引向深入，即分析雜交育種的原理、雜交育種的過程以及雜交育種的應用。

【問題支架4】現有2個品種的貓，長毛立耳貓基因型為DDTT，短毛折耳貓基因型為ddtt，2對等位基因位于非同源染色體上，思考：

（1）如何才能獲得能穩定遺傳的長毛折耳貓（DDtt）？

（2）與植物雜交育種對比有何異同？

（在學生自主、合作學習的基礎上，讓學生繼續畫出該遺傳圖解，同時注意與植物雜交育種比較有何不同）

植物雜交育種的方法：雜交→自交→選優→測交

預期：在問題支架4的指引下比較動、植物的雜交育種有何異同，同時總結雜交育種的優點和缺點。

（二）誘變育種

【問題支架5】番茄不具備耐藏儲基因，那有何方法可使番茄具有耐藏儲的特征呢？給出相關的育種思路，同時分析其育種方式的特點。

教師充分利用問題支架5來引導學生思考是否能通過在宇宙飛船上搭載番茄種子使其進入太空來使番茄具有耐藏儲的特征，生生討論后師生交流。

【預期】在問題支架5的引導下，將學生的思維從地球帶入太空，由此引出誘變育種的概念。然后引導學生分析誘變育種的原理、誘變育種的應用，并指出太空黃瓜、太空青椒、青霉菌等均是采用誘變育種的方法進行培育的，然后在此基礎上總結誘變育種的優缺點。

【問題支架6】將經太空返回地面的番茄種植，發現番茄由不耐藏儲（假設a基因）突變為耐藏儲（假設A基因）。思考：

（1）表現為耐藏儲番茄的種子能否進行推廣運用呢？并說明理由。

（2）如何才能獲得能穩定遺傳的耐藏儲品種番茄呢？

【預期】在問題支架6的引導下，將學生的思維從太空帶回地球，并在誘變育種的基礎上將學生的思維逐步引向深入，由此使學生理解如何進行多種育種方式的綜合應用。

三、學習評價

【問題支架7】前面剛講完雜交育種、誘變育種這兩種育種方式，現請學生們從方法、原理、優缺點上比較雜交育種、誘變育種這兩種育種方式。然后讓學生思考育種學家是如何突破“不能實行種間的基因交流”這一育種技術的局限呢？

【預期】在問題支架7的指引下，學生認識了各種育種方法的優缺點，在此基礎上進一步將學生的思維逐步引向深入，可將學生的思維提升到另一個新的水平，同時讓學生思考如何突破“不能實行種間的基因交流”這一育種技術的局限。

完成下列練習：

1.下列對育種的方式、原理敘述正確的是（ ?）

A.培育無子西瓜的原理是基因突變

B.培育矮桿抗病小麥的原理是基因突變

C.培育“太空椒”的原理是基因突變

D.青霉素高產菌株的培育原理是基因重組

2.已知玉米的抗病（A）對易感病（a）為顯性，易倒伏（B）對抗倒伏（b）為顯性，控制上述兩對性狀的基因位于不同對的同源染色體上。為獲得純合抗病抗倒伏（AAbb）的玉米植株，研究人員采用了下圖所示的方法：

（1）由品種①和②培育出③的過程Ⅰ是_________，由玉米品種③培育品種⑥經過的過程V是_____。此育種方法被稱為__________。

（2）品種④是一種______植株，由品種③經過過程Ⅲ培育品種④常用的方法是____ ? ? ? __________。

（3）由品種①直接培育品種⑤的過程需經__________，由品種⑤培育品種⑥最簡便的方法是___________________________________。

【預期】及時進行學習評價，可以充分了解學生對問題支架的理解和掌握情況，同時還可以對學生在學習過程中所展示出來的各種好的方面進行肯定，由此可讓學生體驗到學習的成功和樂趣。

本課的學習評價包括：

（1）學生描述誘變育種、雜交育種的原理、方法、優點和缺點。

（2）學習小組成員之間的自我評價以及相互評價。

（3）通過課內練習了解學生雜交育種與誘

變育種知識的掌握情況并及時反饋。

四、教學反思

問題支架的應用，應該是在教師處于主導地位的基礎上，以學生為教與學的主體，并根據教材和學情，圍繞培育核心素養的目標進行的，同時引導學生對知識進行建構，由此可讓學生學會深度思考，進而將思維逐步引向深入。