課堂即探究

謝樹(shù)亮

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀(guān)點(diǎn)、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。四種核心素養(yǎng)是立體關(guān)聯(lián)的整體，指向人的發(fā)展，共同體現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科主要的育人價(jià)值。其中，科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀(guān)察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)結(jié)果的交流和討論的能力。學(xué)生應(yīng)在探究過(guò)程中，逐步增強(qiáng)對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實(shí)踐能力。生物是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，應(yīng)該給學(xué)生多一些動(dòng)手的機(jī)會(huì)，多一些探究的體驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

探究型課堂，分為兩種模型。第一種模型，學(xué)生經(jīng)歷“觀(guān)察現(xiàn)象→提出問(wèn)題→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)施方案→分析結(jié)果→得出結(jié)論”的整個(gè)過(guò)程，最大限度地提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。但是，此模型耗時(shí)長(zhǎng)、難度相對(duì)較大，在教學(xué)實(shí)際中以此模型開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的次數(shù)有限。可以每章抽取一個(gè)主題，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)，也可以將各個(gè)主題分配到具體學(xué)習(xí)小組，在降低時(shí)間成本的情況下，學(xué)生也能得到較好體驗(yàn)和提升。第二種模型，學(xué)生不實(shí)施方案，而是尋

找（或教師提供）他人已有的研究成果（數(shù)據(jù)），并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出結(jié)論。此模型在操作時(shí)難度小，可以多采用，但學(xué)生所獲得的探究體驗(yàn)無(wú)法與第一種模型相比。

教學(xué)中，兩種探究型課堂模型混合使用，教師可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇其中一種模型進(jìn)行教學(xué)，兼顧時(shí)間成本和探究體驗(yàn)，達(dá)到最佳教學(xué)效果。在探究活動(dòng)中，學(xué)生逐步增強(qiáng)對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高科學(xué)探究素養(yǎng)。

遺傳規(guī)律一直是高中生物教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于操作難度較大，耗時(shí)較長(zhǎng)，很少有教師讓學(xué)生進(jìn)行遺傳學(xué)雜交實(shí)驗(yàn)。筆者以倉(cāng)鼠為實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究倉(cāng)鼠毛色黑與白的顯隱性關(guān)系以及基因的位置。設(shè)計(jì)教學(xué)的過(guò)程中，有兩種方案。第一種方案，采用探究型課堂第一種模型，將課堂教學(xué)內(nèi)容分割開(kāi)。學(xué)生在課堂上設(shè)計(jì)、討論實(shí)驗(yàn)方案;課后再根據(jù)方案飼養(yǎng)倉(cāng)鼠，觀(guān)察、收集數(shù)據(jù)，需要兩三個(gè)月，甚至更長(zhǎng)時(shí)間;所有雜交實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生再在課堂上對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、推導(dǎo)，得出結(jié)論。

第二種方案，采用探究型課堂第二種模型，課堂教學(xué)內(nèi)容連貫。與第一種方案唯一的不同是，學(xué)生不需要在課后飼養(yǎng)倉(cāng)鼠，而是直接采用他人的研究數(shù)據(jù)，在課堂上分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。這種方案可以在一個(gè)課時(shí)內(nèi)完成畫(huà)圖譜、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等過(guò)程，但學(xué)生無(wú)法體驗(yàn)到遺傳學(xué)家開(kāi)展雜交實(shí)驗(yàn)的艱辛。最終筆者決定采用第一種模型，讓學(xué)生感受開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，體驗(yàn)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論的整個(gè)過(guò)程，加深了對(duì)分離定律的理解，培養(yǎng)了理性思維，提高了科學(xué)探究能力，同時(shí)也提高了社會(huì)責(zé)任感。

具體的教學(xué)過(guò)程分為實(shí)驗(yàn)前的課堂、學(xué)生開(kāi)展倉(cāng)鼠雜交實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)后的課堂三個(gè)階段。在實(shí)驗(yàn)前的課堂階段，教師以展示倉(cāng)鼠引入話(huà)題，并提問(wèn)：飼養(yǎng)過(guò)倉(cāng)鼠的同學(xué)有哪些趣事？發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律？引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察倉(cāng)鼠的活動(dòng)情況，交流飼養(yǎng)心得。課堂上引入幼小可愛(ài)的倉(cāng)鼠，能激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性，課堂氣氛非常好，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性很高。

接著，教師用實(shí)物投影儀將整籠倉(cāng)鼠投影出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察倉(cāng)鼠的親子代關(guān)系，并畫(huà)出遺傳圖譜，進(jìn)行圖解分析。教師設(shè)置了如下問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考：（1）一個(gè)倉(cāng)鼠親子代（♀黑×♂白→♀白2只、♀黑1只、♂黑2只），畫(huà)出該倉(cāng)鼠家系的遺傳圖

譜。（2）能否判斷毛色黑與白的顯隱性關(guān)系？（3）控制黑白色的基因位于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核（染色體）？如果位于染色體上，能否判斷位于常染色體，還是性染色體（X、Y）？根據(jù)教師提供的倉(cāng)鼠家系，學(xué)生可以確定基因位于細(xì)胞核（染色體），不可能位于細(xì)胞質(zhì)，也不可能位于Y染色體上;但無(wú)法判斷黑白的顯隱性關(guān)系，以及基因到底位于常染色體還是X染色體上。由此產(chǎn)生問(wèn)題沖突，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力。

教師展示倉(cāng)鼠批發(fā)市場(chǎng)的照片或簡(jiǎn)短視頻（10秒），展示黑色和白色倉(cāng)鼠上百只，并要求學(xué)生以小組為單位，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究倉(cāng)鼠毛色黑色與白色的顯隱性關(guān)系，并確定控制黑白色的基因位于常染色體還是X染色體。絕大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)如此多的倉(cāng)鼠，教師在課堂上展示出來(lái)，活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)驅(qū)力。而以小組為單位限定時(shí)間，開(kāi)展競(jìng)賽，既活躍了課堂氣氛，也能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

在倉(cāng)鼠雜交實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生需要按時(shí)喂養(yǎng)，清理飼養(yǎng)籠，及時(shí)觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在實(shí)驗(yàn)后的課堂上，教師展示倉(cāng)鼠雜交實(shí)驗(yàn)過(guò)程的照片、倉(cāng)鼠幼崽的照片或視頻，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)（共16組），并組織學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論分析倉(cāng)鼠毛色黑色與白色的顯隱性關(guān)系和基因的位置。學(xué)生通過(guò)觀(guān)看照片或視頻，回憶飼養(yǎng)過(guò)程的辛勞和樂(lè)趣，活躍了課堂氣氛，激發(fā)了分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)驅(qū)力;而通過(guò)對(duì)16組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，學(xué)生可以提高對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的加工和分析能力。

最后，教師總結(jié)判斷顯隱性的方法和基因位置的方法，展示其他品種倉(cāng)鼠的圖片，讓學(xué)生了解倉(cāng)鼠還有許多不同的毛色和眼色。而本節(jié)課的學(xué)習(xí)，旨在幫助學(xué)生回歸規(guī)律性的技巧，掌握這些技巧，就可以解決很多類(lèi)似問(wèn)題。

倉(cāng)鼠雜交實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是教材中沒(méi)有的，但又是遺傳規(guī)律教學(xué)中非常需要的，而且可操作性很強(qiáng)，值得推廣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該從課堂延伸到課外，畢竟課堂時(shí)間有限，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸到課外，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

本文系廣東省基礎(chǔ)教育新一輪“百千萬(wàn)人才培養(yǎng)工程”第二批項(xiàng)目結(jié)業(yè)論文。

（作者單位：廣東省佛山市順德區(qū)李兆基中學(xué)）

責(zé)任編輯：胡玉敏

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