



摘" 要:本文以“伴性遺傳”一節內容為例,創設“一境到底”的真實問題情境,將大情境分解為多個子情境,通過“情境—問題—任務”探究式學習模式引導學生構建伴性遺傳的概念模型。本文設計與“課堂情境”一脈相承的“課前情境”和“課后情境”,通過層層遞進的問題引導學生樹立健康生活的生命觀念,發展學生的生物學學科核心素養,促進深度學習的發生。
關鍵詞:一境到底;伴性遺傳;核心素養;深度學習;高中生物學教學
文章編號:1003-7586(2024)12-0037-04" 中圖分類號:G633.91" 文獻標識碼:B
《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標準》)明確提出,生物學學科核心素養是學生在生物學課程的學習過程中逐步發展起來的,是在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的價值觀、必備品格與關鍵能力,是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現。情境是教師有目的地引入或創設的生動具體的教學場景,其在教學中的應用能夠激發學生的特定態度體驗,輔助學生理解教材,并促進心理機能的發展。[1]核心素養具有顯著的情境依賴性,是在學生解決真實情境問題的過程中逐步形成的。為了充分發揮課堂教學對提升學生生物學學科核心素養的積極作用,教師應當創設適宜且有效的教學情境,以促進深度學習的發生。[2]
1" 創設“一境到底”的“課前導學—課堂導究—課后導思”情境線
教學情境的創設不應僅限于課堂情境之內,而應延伸至課前與課后的相關情境,從而形成與課堂情境緊密相連的教學情境體系。
課前情境作為正式授課前的預備階段,旨在激發學生的探索興趣,引導學生主動融入即將展開的學習活動。一個有效的課前情境能夠使學生預先了解課程內容,明確教學目標,從而為課堂情境教學的順利開展奠定堅實的基礎。在本節課中,課前情境的設計主要基于人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》(以下簡稱“教材”)中的“伴性遺傳”一節,筆者通過對該節知識點進行篩選與重組,并結合性別決定的常見類型等拓展閱讀材料,精心編制伴性遺傳的課前導學案。
課堂情境作為情境教學的核心環節,對于提升學生的學習體驗、促進深度學習至關重要。本節課的課堂情境對教材中的真實情境——道爾頓(J. Dalton)家族紅綠色盲遺傳情況進行改編,構建以“小美(女性)家族紅綠色盲遺傳情況”為主線的貫穿式大情境。筆者將該大情境進一步分解為多個子情境,并據此構建相應的概念模型。學生以遺傳咨詢師的視角,通過“情境—問題—任務”的探究式學習模式,在解決子情境問題的過程中推斷人類紅綠色盲的遺傳方式,并歸納總結出以人類紅綠色盲為例的伴X染色體隱性遺傳病的三大特點。
課后情境作為課堂情境的重要拓展與延伸,對于培養學生的自主學習能力、提升核心素養具有不可忽視的作用。本節課的課后情境以課后導思案的形式呈現,其核心情境為真實案例改編的“小云(女性)家族血友病遺傳情況”。教師通過設計一系列遞進式問題,引導學生從遺傳咨詢師的角度對咨詢案例中的夫婦提出優生建議。同時,教師結合常見的伴性遺傳病實例,引導學生樹立健康生活的生命觀念,進一步發展學生的生物學學科核心素養,促進深度學習的持續發生。
2" 分解“一境到底”的課堂情境線,層層遞進
在創設課堂情境時,教師將原本“一境到底”的設計分解為一系列緊密相連的子情境,這些子情境層層遞進,并聚焦于特定的知識點。教師分解能夠輔助理解核心概念的知識內容,旨在有效減輕學生的認知負擔。隨后,教師通過整合子情境構建出概念模型,從而形成一個完整且系統的知識網絡。本節課的課堂情境是以真實情境——道爾頓家族紅綠色盲遺傳情況為基礎進行改編的,教師設計以“小美家族紅綠色盲遺傳情況”為主線的大情境,該情境貫穿整個教學過程。為了深化學習,教師將大情境進一步分解為3個子情境,并讓學生扮演遺傳咨詢師,通過“情境—問題—任務”的探究式學習模式,逐步構建起本節課的學習框架(見圖1)。
2.1" 初識概念,提出中心問題
教師播放色覺正常者與紅綠色盲患者視角下“七彩云南”的對比視頻,并輔以圖表說明我國紅綠色盲患者中男性發病率為4.70%,女性則為0.67%。通過對圖表數據的分析,教師引導學生概括出人類紅綠色盲的首個特征:男性患者數量顯著多于女性。隨后,教師提出以下問題以激發學生的深度思考:①男性紅綠色盲患者為何多于女性?②紅綠色盲基因是位于常染色體上還是性染色體上?為了解答以上問題,教師指導學生結合男女生殖細胞染色體構成的圖示,探尋染色體組成的主要差異,并詳細闡釋了常染色體與性染色體的概念。
設計意圖:教師通過視頻與圖表數據進行直觀展示,不僅能夠讓學生直觀理解人類紅綠色盲的首個特征,還能激發其探索紅綠色盲遺傳機制及其他遺傳特性的興趣,進而引導學生提煉出本節課的核心議題,為整節課的學習提供明確的導向。
2.2" 創設課堂情境線,“情境—問題—任務”探究式學習模式
在角色扮演活動中,學生擔任遺傳咨詢師的角色,探究“人類紅綠色盲男性患者為何多于女性患者”的問題,并據此對小美家族中紅綠色盲的遺傳情況進行調查。學生組成小組,共同完成以下情境探究任務。
2.2.1" 詢問家族病史,構建遺傳系譜圖
子情境1:通過詢問家族病史,師生發現小美色覺正常,其母親色覺同樣正常,而父親為紅綠色盲患者。小美的哥哥和妹妹色覺均正常,但她哥哥的妻子和妹妹的丈夫均是紅綠色盲患者。小美與一位色覺正常的男性結婚后,育有一女一子,女兒色覺正常,兒子則為紅綠色盲患者。基于這些信息,教師提出以下問題:①紅綠色盲基因位于X染色體上還是Y染色體上?②紅綠色盲基因屬于顯性基因還是隱性基因?
任務1:學生嘗試構建小美家族的遺傳系譜圖(見圖2)。在構建過程中,各小組需仔細分析親代與子代之間的關系,明確判斷依據,并在系譜圖中標注相關信息,以便進一步探討紅綠色盲的遺傳規律。
設計意圖:本活動旨在通過學生小組合作構建小美家族的遺傳系譜圖,并以此鍛煉學生的圖文信息轉換能力和遺傳學模型構建技能。隨后,教師借助一系列邏輯嚴密、逐步深入的問題,引導學生確認人類紅綠色盲基因定位于X染色體上,且為隱性基因。同時,教師指導學生從構建的遺傳系譜圖中提煉出判斷基因顯隱性的關鍵思路“無中生有為隱性”。此過程不僅促進了學生理性思維的發展,還在模型構建、邏輯推理及演繹分析方面充分提升了學生的生物學學科核心素養。
2.2.2" 根據家族成員基因型,判斷紅綠色盲基因的來源
子情境2:師生經深入調查確認,個體Ⅰ代1與Ⅱ代4的雙親均未攜帶紅綠色盲基因。基于上述調查結果,教師向學生提出以下問題:①Ⅲ代4的紅綠色盲基因源自其父母中的哪一方?②Ⅰ代2的紅綠色盲基因僅能傳遞給其子女中的哪一方?
任務2:學生完善小美家族遺傳系譜圖中各成員的基因型,其中正常色覺基因與紅綠色盲基因分別以B、b符號表示。
設計意圖:本環節通過完善小美家族成員基因型的活動,引導學生從基因層面解析“紅綠色盲男性患者為何多于女性患者”的現象,進而提煉出紅綠色盲遺傳的第二特征:男性患者的致病基因僅源自其母親,且僅能傳遞給其女兒(交叉遺傳),通常表現為隔代遺傳。
2.2.3" 繪制家族遺傳圖解,找出領養的孩子
子情境3:師生進一步深入調查揭示,Ⅱ代1與Ⅱ代2育有一子一女,二者色覺均正常;而Ⅱ代5與Ⅱ代6同樣育有一子一女,但其女為紅綠色盲患者(見圖3)。據此,教師提出疑問:這四個孩子中的哪一個可能是領養的?
任務3:學生分組合作,針對其中一個家庭繪制遺傳圖解,并嘗試識別出領養的孩子。
設計思路:學生在分析家庭1與家庭2遺傳圖解的過程中,提煉紅綠色盲遺傳的第三個特性:若女性患病,則其父與其子必然患病。教師通過實施以學生為中心、任務驅動式的探究活動,極大地激發學生的學習熱情與創造力,并有效地培養學生的自主學習能力與合作探究精神。
3" 匯總“一境到底”情境線,構建概念模型
教師綜合展示各個子情境的內容,系統歸納并總結以人類紅綠色盲為例的伴X染色體隱性遺傳病的三大核心遺傳特征。隨后,教師向每個小組介紹不同遺傳病咨詢案例,學生扮演遺傳咨詢專家的角色,對案例中的夫婦提出優生建議。在各小組深入剖析這些咨詢案例的過程中,學生進一步提煉出伴X染色體顯性遺傳?。咕S生素D佝僂病為代表),及伴Y染色體遺傳?。ㄍ舛蓝嗝Y為典型)的遺傳特性,并據此構建伴性遺傳的概念模型(見圖4)。
設計意圖:教師通過引導學生對不同遺傳病咨詢案例進行細致分析,幫助其構建伴性遺傳的概念模型,進而深化對“遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳”這一大概念的理解。此過程旨在幫助學生構建遺傳信息物質化的生命觀念,并培養其關愛患者、承擔社會責任的意識。
4" 延伸“一境到底”情境線,促進深度學習
隨后,教師提出問題:“當前是否所有伴性遺傳病均能得到有效治療?”并基于此,指導學生完成課后導思案中關于“小云家族血友病遺傳情況”的情境探究任務,并促使其思考根治血友病可能涉及的多層次治療策略。
設計意圖:課后情境設計能夠作為課堂內容的補充與深化,教師利用課后導思案呈現課時限制下難以詳盡講授的經典案例,以此引導學生關注伴性遺傳病的治療進展,激發學生的職業志向與使命感,樹立積極向上的健康生活觀念,進而推動深度學習的實現。
5" 教學反思
本節課的核心情境是基于真實案例改編的“小美家族紅綠色盲遺傳情況”,該情境被精心分解為一系列緊密相連的子情境,通過實施“情境—問題—任務”的探究式學習模式,貫穿整個教學過程。此模式能夠引導學生經歷一個由發現問題、解決問題至產生新問題的完整學習循環,其中每個問題均建立在對前一個問題的解答基礎之上,構建了一個邏輯嚴密、環環相扣的問題鏈,以此激發學生的主動思考與深入探究,進而促進深度學習的發生。
實踐表明,高中生物學教學中的“一境到底”教學策略展現出顯著優勢,其不僅能有效提升學生的學習積極性,還確保了學習過程的邏輯性、系統性和連貫性。通過實施這一策略,教師將零散的知識點整合至一個連貫的主情境之中,構建一個完整的知識體系。學生在情境中主動搜集信息,并將所學知識重新應用于情境之中,這一循環過程不僅深化了學生對知識的理解,還促進了其核心素養的發展,最終達成深度學習的目標。
然而值得注意的是,教師過度追求“一境到底”也可能帶來潛在問題。若情境設計過于刻板或問題設置脫離學生實際,可能會削弱學生的主體性和興趣,甚至降低其學習動力。因此,教師在創設情境時,應充分考慮學生的實際學情,精心構建問題鏈,既要確保情境的吸引力和真實性,也要保證問題的適宜性和挑戰性,以達成最大化的教學效果。
參考文獻
[1]李吉林.李吉林情境教學理論與實踐[M].北京:人民日報出版社,1997:32.
[2]余文森,龍安邦.指向核心素養發展的課堂教學情境及其創設[J].福建基礎教育研究,2023(5):4-7.