基于核心素養的初中生物學課堂教學實踐

生物學強調生命的特殊性和生命與環境的相互關系，關注生物的結構、功能、遺傳和進化等內容。生物學教育的核心素養體現在對生命的認知和理解上，培養學生的生物學思維、生物學實踐和生物學態度以及對生命的尊重和生態環境的保護意識。根據《義務教育生物學課程標準（2022年版）》等教育指導性文件，初中生物學教育需要貫徹生命觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四大理念，幫助學生更好地理解和掌握生物學的知識和技能，培養其對生命的獨特感悟和理解能力，進而提高他們的綜合素質和未來發展的能力。

一、課堂教學依據

（一）課堂教學基本模式

在生物學課堂中，師生互動是培養學生核心素養的關鍵環節。建構主義理論認為，知識是學生主動建構的，教師需創造互動環境，引導學生探索。發展性教育理論指出，學生具有差異性，師生互動能照顧個體差異，促進全面發展。通過互動，教師可以更好地了解學生，從而提供個性化的指導和支持。有效的師生互動能激發學生學習興趣，培養其主動性、批判性思維和合作能力，為核心素養的培養奠定基礎。

（二）初中生物學教材中生物遺傳核心知識理論

基因是生物體內控制和決定遺傳性狀的基本單位，通過基因的傳遞和表達，個體的遺傳信息可以在親子代間傳遞。在基因遺傳的教學中，我們需要學習和理解以下幾個重要概念和理論：

1.基因是存儲在染色體上的DNA序列，它們編碼了個體的遺傳信息和特征。

2.遺傳性狀是個體在遺傳中獲得的特征，如身高、眼睛顏色等。

3.遺傳規律是指在基因傳遞過程中普遍存在的規律，包括孟德爾遺傳定律（包括單因素和雙因素遺傳法則）、基因的隨機分離和再組合等。

4.親子遺傳：子代繼承了父母的基因，每個個體的基因是父母基因的某種組合。親子遺傳可以解釋為子代與父母之間存在相似性和差異性。

5.基因突變和突現：基因突變是指基因序列的改變，可能導致基因功能的變化；基因突現是指基因的特定表型在個體間出現的現象，如突變體。

二、教學實錄

教師：同學們，我們今天將學習一個重要的生物學概念——基因遺傳。現在請大家看一張照片，這是一張全家福，一對父母和兩個孩子，大家能從這張全家福中發現與本節課內容相關的信息嗎？

學生：孩子的長相和父母存在相似點。

教師：那為什么會存在這種相似點呢？

學生：因為父母與孩子之間存在基因遺傳的關系。

教師：非常好。在我們的基因中存儲著神秘的遺傳信息，這些信息在生物個體的繁殖過程中，通過基因的傳遞和表達而被繼承下來。而且基因是由DNA序列編碼的，這些編碼決定了我們身體的各種特征，如身高、眼睛顏色等。

學生：那么，基因和性狀之間有什么關系呢？

教師：雖然基因可以決定我們的性狀，但它們本身并不是性狀。你們可以把基因看作一個人的遺傳密碼，而性狀則是這個密碼所決定的結果。比如，如果你的基因中編碼了高個子的信息，那么你就可能擁有高個子這個性狀。

學生：那如果父母的性狀差異巨大，孩子應該長成什么樣子呢？

教師：事實上，孩子會繼承來自父母的基因，而每個人的基因都是隨機組合的。因此，孩子的性狀是兩個父母基因的某種組合。比如說在這張全家福里，這兩個孩子是雙胞胎但他們長得并不一樣。因為雙胞胎有同卵雙胞胎和異卵雙胞胎之分，同卵雙胞胎的基因組由同一個受精卵分裂而來，因此是完全相同的；而異卵雙胞胎則是由兩個不同的卵子和精子形成的，因此他們的基因組是不同的，就像普通的兄弟姐妹一樣。

學生：好復雜的關系，那我們該怎樣更好地理解基因遺傳的內容呢？

教師：今天這堂課我們就是要探討判斷基因遺傳的方法，以此來幫助大家更好地學習并梳理相關知識。（板書：基因在親子代間傳遞）由于課堂時間所限，我們就先來解決以下問題：（1）基因存在于我們身體的哪些部位？（2）基因是怎樣傳遞的？（3）父母傳給孩子的基因數量是一樣多嗎？大家先來看第一個問題。（教師播放一個多媒體錄像，展示人體細胞質、細胞核和線粒體的圖像）我們知道基因是由DNA序列編碼的。DNA存在于我們的細胞核內，而細胞核位于細胞的中心，這是我們的基因組所在的主要位置。當然，還有一些其他細胞器中也存在基因，比如線粒體。

學生：老師，人體細胞質、細胞核和線粒體的關系是什么？染色體又是什么？DNA與染色體又是什么關系？為什么線粒體里也有DNA？

教師：看來大家有非常強的求知欲啊，好，那我就來一一解答大家的問題。

教師：（邊展示圖片，邊解釋問題）大致來講，人體細胞由質外區（細胞質）和質內區（細胞核）組成。細胞質是細胞的液體部分，包含許多細胞器，如線粒體；細胞核是細胞的中心，包含我們剛才提到的染色體。染色體是由DNA和蛋白質組成的，其中，DNA是我們基因的載體，它包含遺傳信息，并且通過蛋白質的幫助，將這些信息傳遞給細胞。那么為什么線粒體里也有DNA呢？這是因為線粒體是一個細胞內的能量中心，需要自主控制DNA，以維持自己的功能。由于線粒體主要從母親那里傳遞給子女，所以線粒體DNA也是由母親遺傳給孩子的，這些結構和關系共同構成我們細胞的遺傳機制，大家能聽懂這里面的邏輯關系嗎？

學生：可以。

教師：接下來，我們一起關注第二個問題：基因是怎樣傳遞的？（教師播放受精卵的錄像視頻）當男性的精子和女性的卵子結合時形成了受精卵。受精卵擁有父母雙方的遺傳信息，其中一部分來自父親的精子，另一部分來自母親的卵子。

學生：那么基因是如何傳遞給受精卵的？

教師：在受精卵形成的過程中，父母的基因組中的DNA會通過融合的方式傳遞給受精卵，這個過程被稱為基因組合。

學生：那這個基因組合是如何進行的呢？

教師：受精卵形成過程中，父母細胞經歷減數分裂形成卵子和精子，各具單一染色體組。受精時，卵子和精子細胞核融合，父母基因組中的DNA通過融合傳遞給受精卵，完成基因的傳遞。

學生：那基因組合后，受精卵中有多少基因呢？

教師：每個個體都有兩個拷貝的基因，一個來自父親，一個來自母親。這些基因拷貝可能是相同的，也可能是不同的，這些不同的拷貝被稱為等位基因。所以，受精卵中的每個基因都有兩個等位基因。這兩個等位基因中的一個會表現出來，被稱為顯性基因，而另一個則隱藏起來被稱為隱性基因。通過基因組合，受精卵中的兩套基因為后代的遺傳提供了多樣性。

學生：那這兩套基因是一樣的嗎？

教師：不完全一樣。這就來到了我們的第三個問題：父母傳給孩子的基因數量一樣多嗎？大家想一想，自己的樣貌是遺傳父母各自一半嗎？

學生：不是。

教師：（通過多媒體展示一個視頻，顯示父母的染色體數量）父母的性細胞（精子和卵子）都包含23對染色體，當精子和卵子結合成受精卵時，受精卵就會有23對染色體，合計46條染色體，這些染色體中的一半來自父親，一半來自母親。

學生：老師，這不是一樣嗎？

教師：大家注意看，我們的問題是“基因數量”，而這里提到的是“染色體”。

學生：有什么不一樣呢？

教師：大家注意聽，基因數量與染色體是一種非常有趣和復雜的關系。染色體是細胞分裂時清晰可見的結構，由DNA和蛋白質組成。人類細胞中有23對染色體，其中22對是自動體染色體，另外一對是性染色體。不同的物種可能有不同數量的染色體，例如貓有38條染色體，馬有64條染色體。每條染色體上都攜帶著許多基因，基因是DNA上的特定序列，它們攜帶著遺傳信息，決定了一個個體的性狀和特征。基因數量與染色體數量之間并沒有簡單的一對一關系，染色體上的基因可以從數十個到數千個不等。此外，染色體上的基因之間也可以存在間隔區域，這些區域通常不包含基因，但在基因的表達過程中起到了重要的調控作用。因此，基因數量與染色體的關系是復雜的，而且在不同的物種和染色體上可能存在差異。聽到這里，大家明白了嗎？

學生：明白了。

教師：那好，接下來，我們再利用多媒體展示一個基因遺傳的生物學實驗。（展示果蠅實驗PPT）果蠅生物構造簡單，且其基因具有明顯的顯性和隱性特征，易于觀察和研究，從而成為生物學實驗的常備對象之一。剛剛我們從理論的角度簡單論述了基因遺傳的相關問題，現在我們要從實驗的角度，用更直觀的方式向大家展示親子間的基因遺傳關系。

多媒體平臺顯示實驗目的：研究某一性狀的遺傳方式——以果蠅翅膀的形狀為例。根據實驗過程展示如下文字說明：

a.首先，選取翅膀形狀不同的果蠅（例如，一個有突出翅膀形狀，一個有平坦翅膀形狀）作為父母。

b.將這些果蠅放在一個狹小的容器中，并提供適當的食物和環境。

c.等待果蠅進行交配。

d.交配后形成受精卵，這些受精卵發育成幼蟲并最終成為成蟲。

e.觀察并記錄受精卵孵化后成蟲的翅膀形狀。可以使用多媒體展示實際實驗結果的圖片或視頻。

教師：看到這里，相信大家已經清楚了基因在親子代間傳遞的方式，誰能談談基因是怎么傳遞的？

學生：基因是攜帶遺傳信息的特殊分子，決定個體性狀和特征。在繁殖過程中，父母生殖細胞結合形成受精卵，基因互相組合，影響后代性狀。顯性基因壓制隱性基因，某些性狀由多基因決定。基因傳遞是隨機的，但可通過遺傳學研究了解規律。

教師：非常棒，看來大家學習都很認真。課下大家可以試著進一步將本節課的內容進行復盤，再想一想自己還有哪些地方沒有弄通弄懂，同桌間可以相互交流一下，如果還不明白的話，歡迎大家來問我。

三、教學效果

1.知識掌握：學生能夠掌握生物遺傳的基本概念、遺傳規律和遺傳方法。基本理解基因在親子代間的傳遞方式和影響，掌握基因突變和突現的原理以及遺傳性狀的表現和變異現象等。

2.興趣培養：通過生活中的例子和現象激發學生對遺傳學的興趣，使他們更加關注和投入這門學科中。

3.科學素養提高：生物遺傳的教學可以提高學生的科學素養。學生能夠了解科學知識的構建過程，認識到科學的客觀性。他們能夠運用科學的思維方式分析和解決問題，并形成科學態度和價值觀。

4.全面素質發展：通過課堂的討論和活動，學生不僅可以獲得遺傳學知識，還能提高團隊合作、溝通和表達能力。

四、教學反思

在教學結束以后，我認識到以下幾個需要改進的方面，以提高教學效果。

1.在過去的教學中，教師可能過于依賴講述和演示，沒有充分激發學生的思考和探索能力。未來，我計劃采用更多的探究性學習方法，如小組討論、實驗等，鼓勵學生自主思考和發現知識。

2.在過去的教學中，教師可能過于關注知識傳授，而忽視了學生的實際學習情況。未來，我打算加強與學生的互動和溝通，經常進行課堂調查和評估，及時了解學生的學習情況，并根據需要進行層次化教學。

（作者單位：寧夏銀川市永寧縣閩寧第二中學）

編輯：李琴芳