基于培養科學思維的集體備課研究

彭翠蘭

摘要：《生物課程標準》提出了“生命觀念、科學探究、科學思維、社會責任”的理念，因此發展學生的生物學科核心素養是當前生物學課程改革的方向，是學生深度學習的統領。落實核心素養培養的關鍵在課堂，加強集體備課，充分發揮集體智慧，一起研討設計科學有效的教學設計是非常必要的。

關鍵詞：科學思維;集體備課;生物教學

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）13-112

科學思維作為生物學核心素養的主要內容，要讓學生形成生物的重要概念，必須要經過分析、比較、歸納、演繹、綜合、抽象和概括等科學思維的過程和方法。如何通過集體備課來培養學生在概念形成中發展學生科學思維的能力和品質呢？下面筆者以《基因在染色體》一課的集體備課來談談如何在生物課堂上培養學生的科學思維。

一、挖掘教材，確立思維內容

本節是人教版高中必修2《遺傳與進化》第2章第2節的內容，是將孟德爾遺傳規律和減數分裂的內容有機的整合在一起的紐帶。薩頓假說和摩爾根的果蠅遺傳實驗從邏輯思維和實驗證據兩個方面為遺傳規律和減數分裂找到了結合點，有利于學生對知識的深入理解。同時恰當的融入科學史，有助于培養學生的科學思維。

二、分析學情，研究思維深度

學生通過前面的學習已經掌握了孟德爾的遺傳規律和減數分裂過程中染色體的傳遞規律，但對二者的相關性的理解還處于孤立的狀態。學生已經初步了解假說一演繹法的基本過程，但在實際運用上還有欠缺，因此在集體備課中充分考慮到，本節中摩爾根的有關基因在染色體上的實驗研究恰好為學生提供了一個運用假說一演繹法探究的訓練機會，這樣可以達到發展學生科學思維的目的。

三、研討教法，落實思維實施

本節課采用列表比較法引導學生將看不見的基因與看得見的染色體行為進行比較。教師根據教材提供的資料，引導學生從基因和染色體在體細胞及配子中獨立性、存在形式、來源、分配等幾方面讓學生列表比較其行為。通過列表比較，讓學生領悟比較和分析的科學思維方法。

四、討論學法，體會思維應用

生物課堂教學中不僅要依靠教師的傳授以及學生的主動學習，更多地還要依賴于教師與學生、學生與學生的相互作用等教學情境來實現。本節課通過小組合作探究學習來達到教學目標，它促進了組內成員的互助與合作，有利于培養學生的合作意識。

五、設計過程，貫徹思維的培養

1.創設情境，激發思維。

孟德爾發現遺傳的兩大定律，薩頓發現基因和染色體行為存在著明顯的平行關系。對人類基因組測序，為什么首先要確定測哪些染色體？為什么不測定全部染色體？基因和染色體之間存在怎樣的關系？教師通過創設問題情境，有目的地引導學生思考，激發學生進一步思維的興趣。

2.設置問題，引導思維。

教師再現摩爾根的果蠅雜交實驗，并提出問題：此實驗現象是否符合孟德爾分離規律？摩爾根的果蠅雜交實驗的結果與孟德爾豌豆雜交實驗的結果相比，有哪些異同？

3.整合概念，深化思維。

教師引導學生經過閱讀、分析和推理，把細碎的生物學概念整合在一起，形成知識體系，構建概念模型，以實現對概念的內涵和外延的深度理解。

教師展示雌雄果蠅體細胞染色體示意圖，引導學生辨別性染色體和常染色體以及如何判斷果蠅的性別？果蠅的眼色性狀可能與哪對染色體有關？教師將問題串變成思維串，深化學生的科學思維

由于白眼的遺傳和性別相關聯，教師展示X與Y這對特殊的同源染色體，引導學生根據減數分裂過程中同源染色體的行為特點，提出三種假說：①控制白眼的基因（w）在X染色體上，而Y上不含有它的等位基因。②控制白眼的基因（w）在X、Y染色體上的同源區段。③控制白眼的基因（w）在Y染色體上，而X染色體上不含有它的等位基因。

4.活動探究，升華思維。

教師引導學生利用遺傳圖解解釋果蠅雜交實驗的現象。即畫出假說①②③的果蠅雜交實驗的遺傳圖解。經過學生的圖解分析，發現假設①②能解釋實驗結果，假設成立，假設③不能解釋實驗結果，假設不合理。培養學生的設計實驗的能力，進一步體會假說——演繹法。

5.知識遷移，發散思維。

教師引導學生聯系孟德爾的遺傳定律，讓學生能夠意識判斷一種假說是否正確，僅能解釋已有的實驗現象是不夠的，還應運用假說——演繹法，預測另外設計的實驗即通過測交實驗來驗證。

學生畫出假說①②的測交實驗圖解，發現兩組測交實驗現象并不能充分驗證其假說。教師接著引導思考：為充分驗證其假說，需在上述的測交實驗的基礎上如何再補充設計一個實驗方案呢？

引導學生通過思考，討論，得出用純種白眼雌果蠅與純種紅眼雄果蠅進行雜交。

當學生最終設計出測交方式來驗證該假說，這時候教師介紹摩爾根當年的做法，讓學生了解科學推理的邏輯性和嚴謹性。

生物學科是培養學生實驗精神和科學精神的一個重要學科，生物教師要通過集體備課引導學生培養創新精神和探究精神，通過具有創新性的教學設計，引導學生科學思維，這樣可以幫助學生在掌握基礎知識基礎上培養學科核心素養，開發潛力，為學生以后的學習和成長打下良好的基礎。

參考文獻：

[1]王劍鋒.基于生命觀念的高中生物概念深度教學策略研究[J].華夏教師，2020（10）：29-30.

本文系福建省教育科學“十三五”規劃2020年度立項課題《基于深度學習的生物集體備課有效性策略的研究》（課題立項編號：FJJKXB20-554）研究成果。

（作者單位：福建省泉州市奕聰中學，福建 泉州362015）