“讀思達”在“孟德爾的豌豆雜交實驗”中的應用

林豐開 俞如旺

（1.福建省永春美嶺中學 福建泉州 362618）

（2.福建師范大學生命科學學院 福建福州 350117）

閱讀、思考、表達是學習的3個主要環(huán)節(jié)，簡稱“讀思達”?！伴喿x”是認知輸入，“思考”是認知加工，“表達”是認知輸出。經(jīng)過“讀思達”3個環(huán)節(jié)的學習，學生實現(xiàn)對知識的理解和掌握，并將知識轉化為內在素養(yǎng)。學習能力和學習動力是“讀思達”蘊含的2個組成要素，閱讀、思考、表達是學習明線，體現(xiàn)學生的學習能力；求知欲望、探究欲望、表現(xiàn)欲望是學習暗線，彰顯學生的學習動力（圖1）。學習能力是學生達成學習目標的主要因素，而學習動力對學習起著重要的促進作用。“讀思達”則將學習能力和學習動力融合在閱讀、思考和表達3個環(huán)節(jié)中，它能促使學生樂學善學，從而踐行以學生為中心、以學為主的教學理念。

圖1 學習明線、暗線與認知過程的關系

下文以“孟德爾的豌豆雜交實驗（一）”教學（共2課時）為例，具體闡述“讀思達”在教學中的應用。

1 問題引領，精準閱讀

“精閱讀”是以教師預設問題的方式，激發(fā)學生的求知欲望，引領學生精準閱讀教材，引發(fā)學生自主建構知識，自主發(fā)現(xiàn)問題。高一學生經(jīng)過初中學習，已經(jīng)儲備了一些遺傳學方面的基礎知識，具備了一定的閱讀能力。因此，教師可以在課前布置閱讀任務。為了提高閱讀效率，教師可以給學生提供有效閱讀的方法，如劃出重點、批注難點、勤做筆記、圖文結合等，引導學生學會運用分析、比較、歸納等思維方法；此外，教師也要事先準備好“精閱讀”導學案，設置一系列具有針對性的問題，讓學生在閱讀中思考，使自主預習成為有效問題引領下的“精閱讀”。導學案中指導閱讀的任務可作如下設計：

①按融合遺傳觀點，思考紅花豌豆與白花豌豆雜交，子代豌豆的花是什么顏色，而事實又是怎樣的。②簡述孟德爾的生平。③說出豌豆作為遺傳學實驗材料的優(yōu)點和人工異花傳粉的操作步驟。④豌豆的黃粒與皺粒、兔子的長毛和狗的短毛是相對性狀嗎？說出相對性狀、顯性性狀、隱性性狀的含義。⑤利用純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆進行正交和反交實驗，F(xiàn)均為高莖，這是融合遺傳嗎？矮莖性狀丟失了嗎？⑥F自交，F(xiàn)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？什么是性狀分離？孟德爾用什么方法分析實驗數(shù)據(jù)？⑦討論并歸納孟德爾對性狀分離現(xiàn)象解釋的要點，寫出遺傳圖解。⑧孟德爾的解釋與實驗結果吻合嗎？他對自己的解釋滿意嗎？為什么？⑨孟德爾如何驗證自己的解釋？⑩解釋兩只白色綿羊生出黑色小羊、父母正常而子女患白化病的原因。

在上述問題的引領下，學生通過思考和質疑，由感性認識引發(fā)認知沖突，激發(fā)探究遺傳現(xiàn)象的熱情。孟德爾的研究歷程可以讓學生感悟到他的理性質疑精神和創(chuàng)新思維方法。學生在自主理解、探討所讀內容的基礎上，學會并掌握歸納和總結的學習方法。

在批閱學生的導學案時，教師發(fā)現(xiàn)學生對豌豆適于做遺傳學實驗材料的優(yōu)點、相對性狀、性狀分離等陳述性知識掌握得較全面，但是多數(shù)學生在如何理解和應用“假說—演繹法”發(fā)現(xiàn)分離定律方面存在諸多問題，如不能準確解答上述③、⑦、⑨、⑩等問題。針對這些情況，教師可以設置活動探究、問題探究等激發(fā)學生“深思考”，突破學習過程中的瓶頸。

2 探究激發(fā)，深入思考

“深思考”是指通過探究、合作、交流等主動學習方式激發(fā)學生的探究欲望，促使學生對在閱讀中遇到的疑難問題進行深入思考，為解決問題尋找捷徑。例如，在本案例中，教師可以圍繞“假說—演繹法”設置問題，引導學生在尋找證據(jù)中閱讀，靈活運用分析、歸納、推理等思維方法，自主探究、合作學習和交流點評，學會在思考中表達。為了激發(fā)學生“深思考”，教師可以設計以下6個活動和7個問題。

2.1 探究“提出問題”

活動①：學生4人為一組，教師將事先準備好的豌豆花、水果保鮮袋分發(fā)給他們，每組兩朵豌豆花。首先，教師引導學生觀察豌豆花結構，使學生體會自然情況下自花閉花傳粉特點；然后，組織學生體驗人工異花傳粉過程。在動手操作過程中，學生解決導學案中的問題，理解去雄、套袋的操作和意義。

教師展示高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗，引導學生歸納顯性性狀、隱性性狀的判斷方法以及性狀分離概念。教師提出問題①孟德爾利用統(tǒng)計學方法分析不同相對性狀的雜交實驗，從獲得的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？以此引導學生尋找證據(jù)，使其認識到F出現(xiàn)3∶1的性狀分離比不是偶然的。

2.2 探究“對分離現(xiàn)象的解釋”

教師引導學生歸納遺傳因子與性狀關系，并用概念圖表示（圖2）。

圖2 遺傳因子與性狀的關系

教師提出問題②：如何推導細胞中控制性狀的遺傳因子是成對存在的？以此引導學生從子代的遺傳因子是從親代中獲得的角度分析，得出結論。

活動②：學生書寫親本高莖豌豆、矮莖豌豆的遺傳因子組合，教師針對書寫情況，引導學生結合教材中“豌豆在自然情況下一般都是純種”的觀點，明確親本的遺傳因子組合是DD和dd。教師提出問題③親本在繁殖后代產(chǎn)生配子時，成對的遺傳因子是如何分配給配子的？有哪些分配方式？此時，學生的觀點主要有：①成對遺傳因子全部進入一個配子；②成對遺傳因子分離后分別進入2個配子。教師引導學生從遺傳穩(wěn)定性的角度分析，得出結論。在此基礎上，教師引導學生通過推理得出F遺傳因子的組合是Dd，再結合親本的遺傳因子組合，引導學生歸納得出純合子和雜合子的概念，由此推出“性狀相同，遺傳因子組合不一定相同”的結論。

接著，教師提出問題④：F自交，雌雄親本產(chǎn)生的配子有哪些類型？比例多少？請兩位學生上臺板書雌雄親本產(chǎn)生配子情況，并引導學生依據(jù)問題③的結論進行點評，得出結論。

教師提出問題⑤：受精作用時，F(xiàn)雌雄配子之間是怎樣結合成合子（F）的？學生4人一組探討并作答。此時，學生的觀點主要：①含相同遺傳因子的雌雄配子結合；②雌雄配子間隨機結合。教師引導學生從F的性狀及比例與實驗結果是否相符的角度進行推理，得出結論。

活動③：學生書寫對分離現(xiàn)象的解釋的遺傳圖解。之后，各組隨機展示作品。先由學生相互點評，教師再加以總結并指出其中錯誤，特別強調遺傳圖解書寫的規(guī)范。例如，親本的正確寫法是“高莖豌豆”“矮莖豌豆”，F(xiàn)不能只寫遺傳因子組合，還要寫性狀及比例等。

活動④：模擬性狀分離比的實驗。學生4人一組，用事先準備的材料（如：圍棋）進行模擬實驗，每個盒子均盛等量的黑、白棋子（各15個以上）。兩位學生分別從兩個圍棋盒中隨機取出一個棋子（代表雌雄配子），交給第三位學生進行組合（代表合子），第四位學生負責統(tǒng)計。最后，教師將每組展示的實驗結果中相同類型的合子數(shù)相加。結果顯示F的樣本越大，性狀分離比越接近3∶1。

教師提出問題⑥：對分離現(xiàn)象的解釋中最核心的內容是什么？這樣以此引導學生從孟德爾發(fā)現(xiàn)問題的角度分析，得出結論。此時，教師特別強調：孟德爾并沒有滿足于自己的假說。因為正確的理論不能只解釋已有的實驗，還需預測其他實驗的結果并得到驗證。這種自我質疑精神值得學習。

2.3 探究“演繹推理”

活動⑤：學生分組設計雜交實驗方案證明F是雜合子（Dd），并用遺傳圖解展示。學生展示的方案主要有：①F與高莖親本雜交，圖解結果是子代全部是高莖；②F與矮莖親本雜交，圖解結果是子代高莖∶矮莖為1∶1；③F自交，圖解結果子代出現(xiàn)高莖：矮莖為3∶1。在此基礎上，教師組織學生再次探討，引導學生從通過子代性狀及比例能否推測F的遺傳因子組成的角度分析，選擇第②方案。之后，學生總結并歸納測交概念。

2.4 模擬測交實驗

活動⑥：學生分組實驗，一個圍棋盒子盛有足夠多的等量的黑白棋子代表F產(chǎn)生的配子，另一盒子裝足夠量的黑棋子或白棋子代表隱性親本產(chǎn)生的配子，實驗方法同分離比模擬實驗類似。實驗結果是測交子代高莖∶矮莖接近1∶1，與演繹推理結論一致。據(jù)此，教師提出問題⑦：測交的目的是什么？分離定律的內容是什么？假說—演繹法的研究方法有哪些步驟？并引導學生自主歸納。學生通過“深思考”，理解和掌握了分離定律的實質以及假說—演繹法，從而拓展了科學思維，提高了閱讀能力和實驗探究能力。

3 應用提升，準確表達

“準表達”是教師將表達的機會和舞臺交給學生，讓學生通過有針對性的系統(tǒng)訓練后，能運用所學知識，準確解決相關問題。表達也意味著學生之間分享、交流彼此的學習成果，是一個共同進步的過程。教師指導學生在解決問題時，要抓住關鍵詞句、挖掘隱含信息，而后運用相關的生物學知識準確地表達。在簡答題的作答中，學生還要做到思路清晰、要點明確、言簡意賅、正確使用專業(yè)術語，進行準確表達。

3.1 課堂鞏固中的準表達

學生閱讀教材中的相關內容或欄目，并作出解答：①學生閱讀教材最后一段內容，對導學案中的問題的作答情況進行修正；②學生閱讀“思維訓練”，分組合作探討并寫出培育開紫花的純種花卉植株的實驗方案。先由其他同學或小組互評，然后教師點評。教師此時需強調材料中的關鍵信息并指出其中的不規(guī)范的表述，如遺傳圖解中，雜合子寫成“dD”；對實驗方案中的專業(yè)術語“連續(xù)自交”無法作出準確的表述。最后，教師讓學生自行更正或完善方案，從而實現(xiàn)準確表達。

3.2 課外作業(yè)中的準表達

教師可以選取教材“練習與應用”中“拓展應用”第一、二題練習作為課后作業(yè)，要求學生課外獨立或討論完成，并相互批改、更正，最后交由教師點評。教師在批閱時，可從信息獲取、知識運用、表述規(guī)范等角度對不同學生的作業(yè)給予針對性的點評，待作業(yè)發(fā)回后讓學生再次更正、完善，從而實現(xiàn)準確表達。

在本環(huán)節(jié)教學中，教師通過精選不同情境的分離定律問題，讓學生多次訓練，經(jīng)過自主表述、學生互評與教師針對性點評等方式，真正做到舉一反三、觸類旁通，從而實現(xiàn)準確表達，不斷提升表達能力。

“讀思達”是一種切實可行、行之有效的教學法，它不僅可以激發(fā)學習動力、提高學習能力，而且能夠讓學生真正做到將所學知識轉化并升華為內在素養(yǎng)，達到學以致用的目的。“讀思達”教學的方式和內容是靈活多樣的。例如，“精閱讀”的方式還可以采用視頻、音頻、圖表、模型和實驗等富有感染力的信息輸入形式。激發(fā)學生“深思考”的方式還可以采用建模、分析、歸納、演繹推理、質疑、評價和創(chuàng)造等信息加工形式。提升學生“準表達”的問題，其情境設置可以從生活中常見的生物學現(xiàn)象、生物學最新的研究成果、生物學史、探究實踐等方面入手，以激發(fā)學生探求和解決問題的渴望。唯其如此，“讀思達”才能讓學生的學習興趣濃郁，學習熱情飽滿，學習效果最大化。