基于“情境——問題——探究”模式培養(yǎng)生物學(xué)科核心素養(yǎng)

武永飛

【摘要】 ?“情境——問題——探究”教學(xué)模式，以情境引入，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，設(shè)置情境應(yīng)用，解決生活中的問題，承擔(dān)社會責(zé)任;聯(lián)系抽象的生物學(xué)知識和生活實際，以問題驅(qū)動的形式，帶領(lǐng)學(xué)生合作探究，培養(yǎng)科學(xué)思維能力;最后整理知識碎片建立生物學(xué)概念模型，歸納遺傳圖譜的判斷方法，培養(yǎng)生命觀念，全面提升生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 ?伴性遺傳 科學(xué)探究 核心素養(yǎng)

【中圖分類號】 ?G633.91 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A 【文章編號】 ?1992-7711（2019）13-135-02

高中生物學(xué)課程以提高學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨，生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括科學(xué)思維、科學(xué)探究、生命觀念和社會責(zé)任。對于中學(xué)生課程來說，引導(dǎo)學(xué)生認識生命世界、理解生命的本質(zhì)是其他課程無法替代的教育價值?！鞍樾赃z傳”，與實踐緊密結(jié)合，學(xué)生在探究紅綠色盲等人類遺傳病的遺傳規(guī)律時，鍛煉了科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

1. 創(chuàng)設(shè)真實情境，培養(yǎng)核心素養(yǎng)

在高中生物教學(xué)中運用情境教學(xué)模式，可以更好地幫助學(xué)生理解所學(xué)的知識點，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，和探究欲望，有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高教學(xué)質(zhì)量。情境教學(xué)可以和實際緊密結(jié)合，讓學(xué)生明白科學(xué)就在身邊，科學(xué)來源于生活。

1.1 設(shè)置情境導(dǎo)入，提高學(xué)習(xí)興趣

播放視頻《色盲的世界是怎樣的》，觀看完之后，鼓勵學(xué)生提出問題：人為什么會患色盲，色盲如何遺傳？色盲能治療嗎？如何減少它的發(fā)病概率？用視頻創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生探究色盲癥的濃厚興趣，正是按照“是什么”“怎么樣”“為什么”的思路，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考，屬于科學(xué)探究的范疇，是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容。并且提醒學(xué)生如果身邊有色盲患者，嚴禁嘲笑他人，學(xué)會尊重別人的隱私，同時要讓學(xué)生認識到紅綠色盲不屬于非常嚴重的遺傳病，道爾頓是色盲，絲毫不影響他的科學(xué)研究，只是有些專業(yè)會受到限制，比如醫(yī)生、飛行員等。

1.2 創(chuàng)設(shè)情境應(yīng)用，承擔(dān)社會責(zé)任

學(xué)完本節(jié)內(nèi)容后，給出以下情境：小李（男）和小芳是一對新婚夫婦，小芳在 2 歲時就診斷為血友病患者，如果你是一名醫(yī)生，他們就血友病的遺傳情況向你進行遺傳咨詢，你建議他們最好是生男孩還是女孩？請說出你的理由？

以上真實情境能夠引導(dǎo)學(xué)生理性思考，結(jié)合所學(xué)知識血友病是X染色體隱性遺傳病，能夠?qū)懗鲂》蓟蛐蚗bXb ，小李的基因型XBY，進而推導(dǎo)他們所生小孩的可能基因型XbY或XBXb，給出建議是生女孩，男孩是患者。通過此問題，讓學(xué)生體驗了從“患病女性需找正常男性婚配”到“患病女性也可能生到正常的女兒”的思維過程，也可以通過現(xiàn)代生物學(xué)手段進行檢測，這樣就從宏觀到微觀再到“分子學(xué)手段做基因檢測”的思維過程，體現(xiàn)了從表觀到微觀的生物學(xué)研究層次。較好地訓(xùn)練了學(xué)生科學(xué)思維的縝密性，同時也引導(dǎo)學(xué)生對策略進行評價和反思，訓(xùn)練了學(xué)生的批判性思維。學(xué)生掌握了遺傳方式和規(guī)律，有了理論保障，能對遺傳病咨詢和預(yù)防，有自己的見解。從而會更多地關(guān)注涉及生物學(xué)的社會問題，并作科學(xué)解釋，同時也有底氣主動向他人宣傳健康生活，關(guān)愛生命等相關(guān)知識，勇于承擔(dān)社會責(zé)任。

2. 問題驅(qū)動探究，學(xué)會科學(xué)思維

問題驅(qū)動式教學(xué)是指根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標，將教學(xué)內(nèi)容劃分為若干不同層次和類型的問題或任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、積極探究、解決問題，從而深層次地理解并掌握基本的知識，實現(xiàn)能力到人格的整體發(fā)展。問題能夠讓學(xué)生明確探究的目的，學(xué)會知識之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深思考，逐步接近結(jié)論。

2.1 探究紅綠色盲基因的位置和遺傳方式

根據(jù)課本上紅綠色盲遺傳圖譜可以輕松判斷出紅綠色盲是隱性遺傳，不是伴Y染色體非同源區(qū)段的遺傳，課本的問題是伴X還是伴Y遺傳，忽略了常染色體遺傳或者伴X、Y染色體同源區(qū)段的遺傳分析，為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維，可以提出以下幾個問題進行探究，（1）紅綠色盲是常染色體隱性遺傳、伴X染色體非同源區(qū)段遺傳還是伴X、Y染色體同源區(qū)段的隱性遺傳呢？（2）請學(xué)生完成以下表格的書寫，基因用B、b表示。

這個過程學(xué)生學(xué)會了基因在Y染色體上的書寫，能夠?qū)懗鋈N情況，然而學(xué)生根據(jù)已有知識無法判斷出哪一種，這個時候給出調(diào)查資料顯示我國男性色盲患者近7%，女性色盲患者近0.5%。結(jié)合給出資料，要求學(xué)生繼續(xù)探究，如果色盲基因位于X染色體非同源區(qū)段，女性要兩個b基因同時存在才患病，男性有一個b基因就患病，這種情況男性患者多于女性患者，符合調(diào)查資料。常染色體和X染色體同源區(qū)段的遺傳，男女患病數(shù)量是相當(dāng)?shù)?，因此推測色盲基因位于X染色體非同源區(qū)段。通過再次顯示資料，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，已經(jīng)檢測到色盲基因就是位于X染色體的非同源區(qū)段。當(dāng)學(xué)生得到分子生物學(xué)的實證，表明他們的推理是正確的時候，他們會對合作探究充滿信心。

由問題引導(dǎo)學(xué)生思考，結(jié)合所學(xué)X、Y染色體的知識，以及提供的資料，學(xué)生能夠探究出色盲可能的基因型，并在教師的指導(dǎo)下完成正確的書寫。問題驅(qū)動探究，整個過程就是如何判斷遺傳方式的過程，思維縝密，能很好地鍛煉學(xué)生科學(xué)思維能力、識圖能力、書寫能力和整合知識的能力。

2.2 探究紅綠色盲的遺傳規(guī)律

探究紅綠色盲的遺傳規(guī)律的時候，給出以下幾個問題，探究紅綠色盲男女婚配有幾種方式，可以產(chǎn)生哪幾種基因型，表現(xiàn)型如何？書寫紅綠色盲的遺傳圖譜，并歸納伴X染色體隱性遺傳的規(guī)律？

學(xué)生通過寫出紅綠色盲的基因型，很容易得出有6種婚配方式，①XBXB × XbY，②XBXb × XBY③XBXb × XbY④XbXb ?× XBY⑤XBXB ?×XBY⑥XbXb ?× XbY。并探究①-④組的遺傳圖譜，通過提出問題，引發(fā)學(xué)生思考，帶著問題去探究，正是培養(yǎng)科學(xué)思維的過程。在總結(jié)X染色體隱性遺傳規(guī)律的時候，第①種組合里患病男性的致病基因傳給女兒，女兒是攜帶者，第②組中攜帶者女兒又把患病基因傳給下一代的兒子，所生兒子中患病概率是1/2，由這兩個組合歸納伴X隱性遺傳的規(guī)律：隔代遺傳。第③組親代父親患病，母親是攜帶者，患病的父親把致病基因傳給女兒，女兒是患者的概率是1/2，第④組患病的女兒和正常男性結(jié)婚，又可以把致病基因傳給她的兒子，由③、④組歸納出遺傳的規(guī)律：交叉遺傳，女病父子病。

在這個邏輯推理過程里，培養(yǎng)學(xué)生對遺傳圖譜識別、書寫和分析問題的能力，層層深入，緊密聯(lián)系。當(dāng)然了，不能停留在表面，要帶領(lǐng)學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的遺傳學(xué)知識，深入理解表象背后的實質(zhì)：男性的X染色體只能傳給女兒，Y染色體只能傳給兒子，讓學(xué)生理解本質(zhì)，讓學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通，進一步深刻認識到遺傳的基本規(guī)律，能夠用理性思維去解釋生命現(xiàn)象。

3. 構(gòu)建概念模型，建立生命觀念

學(xué)完所有內(nèi)容之后，和學(xué)生一起歸納伴性遺傳的概念，并要求他們畫出概念圖，構(gòu)建概念模型，從概念中提煉生命觀念，形成正確的價值取向。紅綠色盲是由于基因結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致合成的蛋白質(zhì)不同，從而功能障礙，結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一，正是生命觀念中的“結(jié)構(gòu)與功能”觀。

高考題中的遺傳題是必考內(nèi)容，而且往往是區(qū)分度比較高的題目，難度系數(shù)大，以2019年高考第32題為例，考出了伴x染色體和常染色體遺傳，考查了遺傳相關(guān)的概念和計算，能體現(xiàn)出嚴謹?shù)目茖W(xué)思維能力和計算能力，屬于生物學(xué)科核心素養(yǎng)的范疇。因此在教學(xué)中要求學(xué)生明確X染色體和常染色體是非同源染色體，符合自由組合定律，學(xué)會結(jié)合自由組合定律內(nèi)容，做綜合性計算的訓(xùn)練，提高科學(xué)思維能力，以不變應(yīng)萬變，在高考中突破難題，取得成功。通過“情境——問題——探究”模式學(xué)習(xí)這節(jié)課的內(nèi)容，以高考考綱為準，在落實基礎(chǔ)知識的過程中，把生物學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)的淋漓盡致，是提高學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的一個很好的素材。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1] 譚永平.發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)——為何及如何建立生命觀念[J].生物學(xué)教學(xué)，2017，42（10）： ?7-10.

[2]黃婷婷.高中生物情境教學(xué)模式探索[J].中學(xué)生物教學(xué)，2016（6）：11-12.

[3]高贏，虞桂琴.通過問題驅(qū)動式探究教學(xué)來提高學(xué)生的生物核心素養(yǎng)[J].科學(xué)·自然， 2018.（31）：160-161.