在“伴性遺傳”教學(xué)中以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的實踐與思考

魏昌瑛

摘 要：倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)是新課程改革的基本理念和基本要求，其中，探究能力是對學(xué)生四項基本能力要求之一，如何在教學(xué)實踐中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，本文以“伴性遺傳”為教學(xué)案例，嘗試以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的進行。

關(guān)鍵詞：探究性學(xué)習(xí) 興趣 伴性遺傳

中圖分類號：G633 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（c）-0131-03

1 問題的提出

倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)是新課程改革的基本理念和基本要求，其中，探究能力是對學(xué)生四項基本能力要求之一，每年的高考試題中均有體現(xiàn)。但是從我校近幾屆高三考生探究類題目的答題情況來看不容樂觀，學(xué)生探究能力普遍匱乏。究其原因，筆者發(fā)現(xiàn)原因有以下三種：其一、學(xué)生對探究有一種畏懼的心理，這可能源于教師在教學(xué)中未能以激發(fā)學(xué)生的興趣來驅(qū)動探究活動的進行。讓學(xué)生認為探究是無趣的、困難的，因此避而遠之。其二、探究能力的培養(yǎng)并非一蹴而就，僅僅依靠考前的做題強化是遠遠不夠的，而需要進行長期有效的培養(yǎng)，特別是平時的教學(xué)中要進行有機的滲透。而現(xiàn)今教學(xué)中由于時間緊、內(nèi)容多，很多老師往往傾向于完成知識性內(nèi)容，而忽略對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，因此，真正把探究能力的培養(yǎng)滲透到平時教學(xué)的每一個細節(jié)少之又少。其三、新教材雖然體現(xiàn)了探究性學(xué)習(xí)這一理念，但教材提供的素材具有很多局限性，比如受知識性內(nèi)容的限制，教材提供的適合開展探究性學(xué)習(xí)的素材并不多，而且有的探究性素材，又往往與科學(xué)史相結(jié)合，雖然比較經(jīng)典，但其情景呈現(xiàn)形式單一，內(nèi)容也很難做到具體新穎、生動有趣，難以調(diào)動學(xué)生進行探究的積極性。

2 以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的必要性

科學(xué)大師愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師”，我國古代的圣人孔子也說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”?，F(xiàn)代心理學(xué)研究表明，興趣是人們力求認識某種事物或愛好某種活動的心理傾向。它能激發(fā)人的思想和引導(dǎo)人的意志努力地探索某種事物的底蘊，直接促進其智力的發(fā)揮和學(xué)習(xí)效率的提高。同時在興趣中學(xué)習(xí)，還能明顯地減輕學(xué)生的心理壓力，使其把學(xué)習(xí)當(dāng)作一種愉快的享受，從而產(chǎn)生積極主動的學(xué)習(xí)動機，表現(xiàn)出極大的學(xué)習(xí)熱情。因此在進行探究性學(xué)習(xí)中，能否激發(fā)學(xué)生的探究興趣是非常關(guān)鍵的，因為探究的過程本身是主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的過程，如果學(xué)生沒有興趣，探究活動是很難開展的，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力也無從可談，久而久之，學(xué)生對探究活動就會避而遠之。因此，要深入鉆研教材，努力挖掘教材中的趣味因素，另外，在充分利用教材已有素材的基礎(chǔ)上，適當(dāng)、有序整合課外素材，構(gòu)建新穎、多樣的探究情景素材以激發(fā)學(xué)生探究的熱情，以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的進行是非常必要的。如何以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的進行呢？下面就以“伴性遺傳”為例談?wù)勛约涸谔剿髦械捏w會和收獲。

3 在“伴性遺傳”教學(xué)中以興趣促探究的實踐

3.1 教學(xué)設(shè)計思路

“伴性遺傳”是浙江科學(xué)技術(shù)出版社《遺傳與進化》第二章第三節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)孟德爾定律、減數(shù)分裂與染色體學(xué)說的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生進一步了解基因在性染色體上的遺傳規(guī)律，使學(xué)生對真核生物的遺傳認識更全面。通過對遺傳的學(xué)習(xí)，為后面的生物的變異等方面知識的學(xué)習(xí)作鋪墊。在本節(jié)教材中對血友病的伴性遺傳方式是作為一個結(jié)論給出的，那么這個結(jié)論是怎么得到的？如果通過一個遺傳病家族案例進行分析研究得到這一結(jié)論，那么在培養(yǎng)學(xué)生的研究能力，發(fā)展他們的科學(xué)素養(yǎng)方面無疑是一種行之有效的做法，因此將這節(jié)課作為探究式的生物課例既有挑戰(zhàn)性，又存在較大的研究價值。

基于上述分析，也為了在教學(xué)中，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以驅(qū)動探究性教學(xué)的進行，本文的教學(xué)設(shè)計思路如下：案例導(dǎo)課，奠定學(xué)生探究的興趣基礎(chǔ)→情景設(shè)置，吸引學(xué)生進行血友病遺傳方式的探究→遺傳系譜分析，深入探究伴X染色體隱性遺傳的特點→探究伴性遺傳的應(yīng)用，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果→設(shè)置課外探究活動，深化學(xué)生探究能力的發(fā)展。

3.2 具體教學(xué)過程

（1）案例導(dǎo)課—奠定探究興趣基礎(chǔ)。

明代文學(xué)家謝榛談及文章的開頭時說：“起句當(dāng)如炮竹，驟響易徹?！币惶谜n的開始也應(yīng)該如此。好的開頭是成功的一半，一節(jié)優(yōu)秀的課，必須重視導(dǎo)引的設(shè)計。在本節(jié)教學(xué)中我采用一個案例導(dǎo)入：“小麗是位非常漂亮的姑娘，但是她患有血友病，與小王戀愛三年了。婚前體檢時，醫(yī)生告訴她，婚后最好不要生小孩。小麗和小王聽后非?？鄲??！比缓髵伋鰡栴}“小麗為什么婚后不宜生孩子？”然后通過精心設(shè)計一系列問題串，“血友病是一種什么樣的病呢？它的遺傳有什么樣的特點呢？”引導(dǎo)學(xué)生去思考、談?wù)摵吞骄?。這樣的導(dǎo)引設(shè)計，主要想引起學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣，為后續(xù)的探究活動奠定情感基礎(chǔ)。

（2）設(shè)置問題情景，吸引學(xué)生進行血友病的遺傳方式探究。

首先利用血友病的相關(guān)素材設(shè)置問題情景：19世紀(jì)，英國皇室中流傳著一種非常危險的遺傳病，這就是血友病?；颊叱Ｒ蜉p微損傷就出血不止或因體內(nèi)出血夭折，很難活到成年。接著用多媒體課件展示英國皇家部分成員血友病系譜圖（圖1）。

再用問題串激發(fā)學(xué)生興趣，主動參與探究活動。首先提問：①從這張系譜圖你能否請判斷該病是隱性遺傳病還是顯性遺傳??？學(xué)生顯然可以答出是隱性遺傳病，接著教師再把問題進一步深入：②通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)I-1沒有攜帶致病因子，你覺得遺傳系譜是否存在錯誤，為什么？這時很多學(xué)生都認為圖譜出現(xiàn)錯誤，教師再設(shè)置一個矛盾沖突：③而事實上，這張系譜圖并沒有錯誤，我們又應(yīng)該給它一個怎樣的解釋呢？這樣就極大地激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，最后由學(xué)生通過討論提出方案解決這個問題。

學(xué)生通過討論后提出，致病基因不在常染色體上，而在性染色體上，接著用多媒體課件展示“X、Y染色體的結(jié)構(gòu)圖”（圖2）。

針對結(jié)構(gòu)圖教師首先對X、Y染色體同源區(qū)段和非同源區(qū)段的區(qū)別進行講述，然后進一步設(shè)疑：①血友病的致病基因在X染色體還是Y染色體上，在性染色體的同源段還是非同源區(qū)段？這個問題難度學(xué)較大，學(xué)生通過思考、討論，最后根據(jù)提出血友病基因位于X染色體的非同源區(qū)段上。在學(xué)生做出假設(shè)的基礎(chǔ)上，進一步提問：②在人類群體中男性的基因類型有哪幾種，女性的基因類型有哪幾種？并要求學(xué)生寫出在人群當(dāng)中有關(guān)血友病的各種基因型和表現(xiàn)型（假定h為隱性血友病基因，H為顯性的正?；颍ū矶?。為深入探究伴X染色體隱性遺傳的特點打下基礎(chǔ)。

接著引導(dǎo)學(xué)生思考：男女的婚配方式有哪幾種？在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上教師用多媒體課件展示六種婚配方式如下：

① XHXH·XHY、② XHXH·XhY；

③ XHXh·XHY、④ XHXh·XhY；

⑤ XhXh·XHY、⑥ XhXh·XhY。

再進一步提問：通過調(diào)查，你覺得哪種婚配方式的結(jié)果能證明血友病基因位于X染色體上呢？讓學(xué)生分組討論，教師隨時進行指導(dǎo)。

通過學(xué)生的分析討論得出了以下結(jié)論，在六種婚配方式中，①XHXH·XHY、②XHXH·XhY、⑥XhXh·XhY的后代子女全部為正常或全部為患者，不能說明任何問題；③XHXh·XHY的后代中雖然只有男性患病，但是不能事先確定表現(xiàn)型正常的女性是否為攜帶者，④XHXh·XhY是女性攜帶者和男性患者婚配，也是此種情況；⑤XhXh·XHY是血友病女性與正常男性結(jié)婚的婚配方式，如果他們的子女中男孩均患血友病，女兒都正常，就可以認定“血友病基因位于X染色體上”的假設(shè)是成立的。

最后教師總結(jié)：從血友病系譜分析中，可以看出性染色體上基因所控制的性狀在遺傳上總是與性別相聯(lián)系，這種遺傳方式稱為伴性遺傳。而血友病基因位于X染色體的非同源區(qū)段，Y染色體上沒有這對基因的位置。這對基因在遺傳時只能隨著X染色體傳給后代，這種遺傳病屬于伴X遺傳。

這部分是本節(jié)課探究的一個重點，通過給出的有關(guān)血友病相關(guān)素材，設(shè)計一些問題啟發(fā)學(xué)生深入思考，并充分利用已有的知識探究新的知識。這樣就給學(xué)生營造濃厚的自主探究的氛圍，讓學(xué)生在感受探究樂趣的同時，推導(dǎo)伴X染色體隱性遺傳病的遺傳方式，在此過程中，教師只是引導(dǎo)者和評價者，學(xué)生處于學(xué)習(xí)的主體地位。

（3）遺傳系譜分析，深入探究伴X染色體隱性遺傳的特點。

讓學(xué)生再次觀看血友病系譜圖（圖1），并提問：①從系譜圖來看，該病男女的患病幾率相等嗎？根據(jù)學(xué)生的回答總結(jié)出血友病的第一個遺傳特點：男性患者多于女性患者。接著繼續(xù)追問：②為什么血友病患者男性多于女性？學(xué)生討論回答，因為男性只有一條X染色體，而女性有兩條X染色體，并且這種遺傳病是伴X隱性遺傳病，男性只要有一個致病基因就患病，而女性必須有兩個致病基因才患病。最后讓學(xué)生做一個計算：③如果在人群中血友病Xb的基因頻率為7%，請你計算男性和女性患病率分別是多少？（答案：7%，7%×7%≈0.5%）從而深化學(xué)生對這一遺傳特點的理解。

血友病的遺傳還有什么特點呢？多媒體課件展示血友病系譜圖如下（圖3）。

通過設(shè)疑：①王超發(fā)現(xiàn)爸爸也是血友病，而媽媽正常，所以他認定是爸爸將血友病基因傳給他。他的說法對嗎，為什么？由學(xué)生討論得出，男性患者的致病基因不能傳給其兒子，只能傳給其女兒；男性患者的致病基因只能來自其母親，這就是伴性遺傳的第二個遺傳特點：交叉遺傳。接著再進行提問：②伴X隱性遺傳病除了血友病之外，還有一種伴X隱性遺傳病也是大家很熟悉的，是什么呢？③色盲癥的遺傳規(guī)律與血友病的遺傳規(guī)律是不是一樣的呢？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，簡要介紹色盲癥的相關(guān)知識。

最后由問題“遺傳病除了伴X隱性遺傳病外，還有哪些類型呢？它們又都有什么樣的規(guī)律呢？”過渡到下面部分的學(xué)習(xí)。

這部分的設(shè)計以王超家族的遺傳系譜圖為關(guān)素材，非常貼近學(xué)生的實際生活，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，從而推動探究活動的順利進行。

（4）探究伴性遺傳的應(yīng)用，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

通過提問：我們常說學(xué)以致用，伴性遺傳在我們?nèi)粘Ｉ钪卸加心男?yīng)用呢？引出伴性遺傳的應(yīng)用的學(xué)習(xí)。

從前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生很好理解伴性遺傳的應(yīng)用之一：指導(dǎo)人類的優(yōu)生優(yōu)育，提高人口素質(zhì)。伴性遺傳除了指導(dǎo)人類的優(yōu)生優(yōu)育以外，在指導(dǎo)生產(chǎn)實踐活動中，也發(fā)揮著很大的作用，為了讓學(xué)生對這一作用也有深刻體會，我用多媒體課件展示以下材料：

如何鑒別雛雞的雌雄。

雞的性別決定屬于ZW型，公雞含有兩條相同的ZZ 染色體，母雞含有兩條不同的ZW染色體。蘆花雞的羽毛有黑白相間的橫斑條紋，是由顯形基因B 決定的，當(dāng)b 基因純合時，表現(xiàn)為非蘆花，羽毛上沒有橫斑條紋。選擇什么樣的親本進行交配，就可以根據(jù)橫斑條紋的性狀，在雛雞時就能鑒別出雌、雄？

為了檢驗所學(xué)知識及學(xué)生的探究能力，我讓學(xué)生運用所學(xué)知識，自己去探究，學(xué)以致用讓學(xué)生興致盎然，他們根據(jù)雞的性別決定方式寫出公雞、母雞的基因型和表現(xiàn)型，進而設(shè)計一組雜交實驗，并經(jīng)過討論，一致認為用蘆花母雞和非蘆花公雞雜交即可達到實驗?zāi)康?，從而很好地完成了探究任?wù)。

（5）設(shè)置課外探究活動，深化學(xué)生探究能力的發(fā)展。

在課的最后，留給學(xué)生一個課外探究活動，這樣就能讓學(xué)生在課堂結(jié)束時，仍有探究的興趣，從而深化學(xué)生探究能力的發(fā)展。

課外探究活動：假設(shè)控制某個相對性狀的基因位于X、Y染色體的同源片段，那么這對性狀在后代個體中表現(xiàn)型的比例一定相同嗎？試舉例說明。這個問題既和前面的知識首尾呼應(yīng)，又能讓學(xué)生在課外進行思考、探究，從而把探究能力的培養(yǎng)延生到了課堂之外。

4 以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的實踐思考

本文嘗試通過伴性遺傳的這樣一個案例，展開對以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)的實踐探索，這個案例是本人的一節(jié)公開課，在課后做了一個調(diào)查，很多學(xué)生都喜歡這樣一種以興趣促探究的學(xué)習(xí)模式，在這之后，我又開展幾節(jié)這樣類型的課，大都獲得成功，在這些課中，我認為激發(fā)學(xué)生的興趣從而利于探究的進行，有這么幾個要點：一、素材的選擇，能否選擇到學(xué)生感興趣的素材非常關(guān)鍵，只有感興趣的素材，才能激發(fā)學(xué)生探究的欲望，驅(qū)動探究順利進行。像本節(jié)課一開始通過“小麗患有血友病，與小王戀愛三年了。婚后是否生能夠生小孩？”中的一個問題作為引入材料，創(chuàng)設(shè)了一個非常吸引人的情境，能抓住學(xué)生的好奇心，從而激發(fā)學(xué)生興趣、使學(xué)生快速而主動地進入探究新知的過程。二、問題的設(shè)計也非常重要，問題設(shè)計是否接近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，針對不同層次的學(xué)生，應(yīng)該設(shè)置不同的問題，這樣才能激發(fā)不同層次學(xué)生的興趣。本節(jié)課，通過精心設(shè)計一系列問題串，由淺入深，引導(dǎo)學(xué)生去思考、談?wù)摵吞骄浚瑢⑦@節(jié)課層層展開，最大程度激發(fā)了不同層次學(xué)生的積極性。三、探究的時間安排也很重要，一節(jié)課的時間是非常有限的，如何在完成教學(xué)內(nèi)容的同時又留給學(xué)生足夠的探究時間，如果留給學(xué)生的時間不充足，學(xué)生的探究不能充分展開，學(xué)生往往會失去探究的樂趣，這就需要教師對善于取舍，精心安排各部分內(nèi)容的時間。四、要讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中始終都要有問題意識，這樣可以保證探究時思維活躍，當(dāng)一堂課結(jié)束的時候，仍要有這種問題意識。每上完一堂課都要讓學(xué)生感到意猶未盡，還有很多問題需要去探索。本課在結(jié)束之時留下的兩個課外探究問題就是要讓學(xué)生心存懸念，探究興趣就不會因為一堂課的結(jié)束而減弱，從而為下一堂課的學(xué)習(xí)和課外探究提供了能力之源。

總之，新課程強調(diào)引導(dǎo)學(xué)生通過自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式來獲取知識與能力。筆者認為從激發(fā)學(xué)生的探究興趣出發(fā)，以興趣驅(qū)動探究性學(xué)習(xí)，才能使探究性學(xué)習(xí)走得更好更遠。

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