摘" 要:本文以“伴性遺傳”一節(jié)內(nèi)容為例,創(chuàng)設(shè)“一境到底”的真實(shí)問題情境,將大情境分解為多個(gè)子情境,通過(guò)“情境—問題—任務(wù)”探究式學(xué)習(xí)模式引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建伴性遺傳的概念模型。本文設(shè)計(jì)與“課堂情境”一脈相承的“課前情境”和“課后情境”,通過(guò)層層遞進(jìn)的問題引導(dǎo)學(xué)生樹立健康生活的生命觀念,發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:一境到底;伴性遺傳;核心素養(yǎng);深度學(xué)習(xí);高中生物學(xué)教學(xué)
文章編號(hào):1003-7586(2024)12-0037-04" 中圖分類號(hào):G633.91" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確提出,生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步發(fā)展起來(lái)的,是在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值觀、必備品格與關(guān)鍵能力,是學(xué)生知識(shí)、能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。情境是教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)的生動(dòng)具體的教學(xué)場(chǎng)景,其在教學(xué)中的應(yīng)用能夠激發(fā)學(xué)生的特定態(tài)度體驗(yàn),輔助學(xué)生理解教材,并促進(jìn)心理機(jī)能的發(fā)展。[1]核心素養(yǎng)具有顯著的情境依賴性,是在學(xué)生解決真實(shí)情境問題的過(guò)程中逐步形成的。為了充分發(fā)揮課堂教學(xué)對(duì)提升學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的積極作用,教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)適宜且有效的教學(xué)情境,以促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。[2]
1" 創(chuàng)設(shè)“一境到底”的“課前導(dǎo)學(xué)—課堂導(dǎo)究—課后導(dǎo)思”情境線
教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)不應(yīng)僅限于課堂情境之內(nèi),而應(yīng)延伸至課前與課后的相關(guān)情境,從而形成與課堂情境緊密相連的教學(xué)情境體系。
課前情境作為正式授課前的預(yù)備階段,旨在激發(fā)學(xué)生的探索興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)融入即將展開的學(xué)習(xí)活動(dòng)。一個(gè)有效的課前情境能夠使學(xué)生預(yù)先了解課程內(nèi)容,明確教學(xué)目標(biāo),從而為課堂情境教學(xué)的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在本節(jié)課中,課前情境的設(shè)計(jì)主要基于人教版普通高中教科書《生物學(xué)·必修2·遺傳與進(jìn)化》(以下簡(jiǎn)稱“教材”)中的“伴性遺傳”一節(jié),筆者通過(guò)對(duì)該節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行篩選與重組,并結(jié)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(dǎo)學(xué)案。
課堂情境作為情境教學(xué)的核心環(huán)節(jié),對(duì)于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、促進(jìn)深度學(xué)習(xí)至關(guān)重要。本節(jié)課的課堂情境對(duì)教材中的真實(shí)情境——道爾頓(J. Dalton)家族紅綠色盲遺傳情況進(jìn)行改編,構(gòu)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(jìn)一步分解為多個(gè)子情境,并據(jù)此構(gòu)建相應(yīng)的概念模型。學(xué)生以遺傳咨詢師的視角,通過(guò)“情境—問題—任務(wù)”的探究式學(xué)習(xí)模式,在解決子情境問題的過(guò)程中推斷人類紅綠色盲的遺傳方式,并歸納總結(jié)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(diǎn)。
課后情境作為課堂情境的重要拓展與延伸,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、提升核心素養(yǎng)具有不可忽視的作用。本節(jié)課的課后情境以課后導(dǎo)思案的形式呈現(xiàn),其核心情境為真實(shí)案例改編的“小云(女性)家族血友病遺傳情況”。教師通過(guò)設(shè)計(jì)一系列遞進(jìn)式問題,引導(dǎo)學(xué)生從遺傳咨詢師的角度對(duì)咨詢案例中的夫婦提出優(yōu)生建議。同時(shí),教師結(jié)合常見的伴性遺傳病實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生樹立健康生活的生命觀念,進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的持續(xù)發(fā)生。
2" 分解“一境到底”的課堂情境線,層層遞進(jìn)
在創(chuàng)設(shè)課堂情境時(shí),教師將原本“一境到底”的設(shè)計(jì)分解為一系列緊密相連的子情境,這些子情境層層遞進(jìn),并聚焦于特定的知識(shí)點(diǎn)。教師分解能夠輔助理解核心概念的知識(shí)內(nèi)容,旨在有效減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。隨后,教師通過(guò)整合子情境構(gòu)建出概念模型,從而形成一個(gè)完整且系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。本節(jié)課的課堂情境是以真實(shí)情境——道爾頓家族紅綠色盲遺傳情況為基礎(chǔ)進(jìn)行改編的,教師設(shè)計(jì)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(gè)教學(xué)過(guò)程。為了深化學(xué)習(xí),教師將大情境進(jìn)一步分解為3個(gè)子情境,并讓學(xué)生扮演遺傳咨詢師,通過(guò)“情境—問題—任務(wù)”的探究式學(xué)習(xí)模式,逐步構(gòu)建起本節(jié)課的學(xué)習(xí)框架(見圖1)。
2.1" 初識(shí)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(duì)比視頻,并輔以圖表說(shuō)明我國(guó)紅綠色盲患者中男性發(fā)病率為4.70%,女性則為0.67%。通過(guò)對(duì)圖表數(shù)據(jù)的分析,教師引導(dǎo)學(xué)生概括出人類紅綠色盲的首個(gè)特征:男性患者數(shù)量顯著多于女性。隨后,教師提出以下問題以激發(fā)學(xué)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(dǎo)學(xué)生結(jié)合男女生殖細(xì)胞染色體構(gòu)成的圖示,探尋染色體組成的主要差異,并詳細(xì)闡釋了常染色體與性染色體的概念。
設(shè)計(jì)意圖:教師通過(guò)視頻與圖表數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀展示,不僅能夠讓學(xué)生直觀理解人類紅綠色盲的首個(gè)特征,還能激發(fā)其探索紅綠色盲遺傳機(jī)制及其他遺傳特性的興趣,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生提煉出本節(jié)課的核心議題,為整節(jié)課的學(xué)習(xí)提供明確的導(dǎo)向。
2.2" 創(chuàng)設(shè)課堂情境線,“情境—問題—任務(wù)”探究式學(xué)習(xí)模式
在角色扮演活動(dòng)中,學(xué)生擔(dān)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(jù)此對(duì)小美家族中紅綠色盲的遺傳情況進(jìn)行調(diào)查。學(xué)生組成小組,共同完成以下情境探究任務(wù)。
2.2.1" 詢問家族病史,構(gòu)建遺傳系譜圖
子情境1:通過(guò)詢問家族病史,師生發(fā)現(xiàn)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(jié)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?qū)儆陲@性基因還是隱性基因?
任務(wù)1:學(xué)生嘗試構(gòu)建小美家族的遺傳系譜圖(見圖2)。在構(gòu)建過(guò)程中,各小組需仔細(xì)分析親代與子代之間的關(guān)系,明確判斷依據(jù),并在系譜圖中標(biāo)注相關(guān)信息,以便進(jìn)一步探討紅綠色盲的遺傳規(guī)律。
設(shè)計(jì)意圖:本活動(dòng)旨在通過(guò)學(xué)生小組合作構(gòu)建小美家族的遺傳系譜圖,并以此鍛煉學(xué)生的圖文信息轉(zhuǎn)換能力和遺傳學(xué)模型構(gòu)建技能。隨后,教師借助一系列邏輯嚴(yán)密、逐步深入的問題,引導(dǎo)學(xué)生確認(rèn)人類紅綠色盲基因定位于X染色體上,且為隱性基因。同時(shí),教師指導(dǎo)學(xué)生從構(gòu)建的遺傳系譜圖中提煉出判斷基因顯隱性的關(guān)鍵思路“無(wú)中生有為隱性”。此過(guò)程不僅促進(jìn)了學(xué)生理性思維的發(fā)展,還在模型構(gòu)建、邏輯推理及演繹分析方面充分提升了學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.2.2" 根據(jù)家族成員基因型,判斷紅綠色盲基因的來(lái)源
子情境2:師生經(jīng)深入調(diào)查確認(rèn),個(gè)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(diào)查結(jié)果,教師向?qū)W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(wù)2:學(xué)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(hào)表示。
設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)通過(guò)完善小美家族成員基因型的活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生從基因?qū)用娼馕觥凹t綠色盲男性患者為何多于女性患者”的現(xiàn)象,進(jìn)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(xiàn)為隔代遺傳。
2.2.3" 繪制家族遺傳圖解,找出領(lǐng)養(yǎng)的孩子
子情境3:師生進(jìn)一步深入調(diào)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(jù)此,教師提出疑問:這四個(gè)孩子中的哪一個(gè)可能是領(lǐng)養(yǎng)的?
任務(wù)3:學(xué)生分組合作,針對(duì)其中一個(gè)家庭繪制遺傳圖解,并嘗試識(shí)別出領(lǐng)養(yǎng)的孩子。
設(shè)計(jì)思路:學(xué)生在分析家庭1與家庭2遺傳圖解的過(guò)程中,提煉紅綠色盲遺傳的第三個(gè)特性:若女性患病,則其父與其子必然患病。教師通過(guò)實(shí)施以學(xué)生為中心、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的探究活動(dòng),極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與創(chuàng)造力,并有效地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與合作探究精神。
3" 匯總“一境到底”情境線,構(gòu)建概念模型
教師綜合展示各個(gè)子情境的內(nèi)容,系統(tǒng)歸納并總結(jié)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(gè)小組介紹不同遺傳病咨詢案例,學(xué)生扮演遺傳咨詢專家的角色,對(duì)案例中的夫婦提出優(yōu)生建議。在各小組深入剖析這些咨詢案例的過(guò)程中,學(xué)生進(jìn)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染色體遺傳病(外耳道多毛癥為典型)的遺傳特性,并據(jù)此構(gòu)建伴性遺傳的概念模型(見圖4)。
設(shè)計(jì)意圖:教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同遺傳病咨詢案例進(jìn)行細(xì)致分析,幫助其構(gòu)建伴性遺傳的概念模型,進(jìn)而深化對(duì)“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(guò)程旨在幫助學(xué)生構(gòu)建遺傳信息物質(zhì)化的生命觀念,并培養(yǎng)其關(guān)愛患者、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的意識(shí)。
4" 延伸“一境到底”情境線,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)
隨后,教師提出問題:“當(dāng)前是否所有伴性遺傳病均能得到有效治療?”并基于此,指導(dǎo)學(xué)生完成課后導(dǎo)思案中關(guān)于“小云家族血友病遺傳情況”的情境探究任務(wù),并促使其思考根治血友病可能涉及的多層次治療策略。
設(shè)計(jì)意圖:課后情境設(shè)計(jì)能夠作為課堂內(nèi)容的補(bǔ)充與深化,教師利用課后導(dǎo)思案呈現(xiàn)課時(shí)限制下難以詳盡講授的經(jīng)典案例,以此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注伴性遺傳病的治療進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生的職業(yè)志向與使命感,樹立積極向上的健康生活觀念,進(jìn)而推動(dòng)深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。
5" 教學(xué)反思
本節(jié)課的核心情境是基于真實(shí)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(guò)實(shí)施“情境—問題—任務(wù)”的探究式學(xué)習(xí)模式,貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。此模式能夠引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)由發(fā)現(xiàn)問題、解決問題至產(chǎn)生新問題的完整學(xué)習(xí)循環(huán),其中每個(gè)問題均建立在對(duì)前一個(gè)問題的解答基礎(chǔ)之上,構(gòu)建了一個(gè)邏輯嚴(yán)密、環(huán)環(huán)相扣的問題鏈,以此激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考與深入探究,進(jìn)而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。
實(shí)踐表明,高中生物學(xué)教學(xué)中的“一境到底”教學(xué)策略展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),其不僅能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還確保了學(xué)習(xí)過(guò)程的邏輯性、系統(tǒng)性和連貫性。通過(guò)實(shí)施這一策略,教師將零散的知識(shí)點(diǎn)整合至一個(gè)連貫的主情境之中,構(gòu)建一個(gè)完整的知識(shí)體系。學(xué)生在情境中主動(dòng)搜集信息,并將所學(xué)知識(shí)重新應(yīng)用于情境之中,這一循環(huán)過(guò)程不僅深化了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,還促進(jìn)了其核心素養(yǎng)的發(fā)展,最終達(dá)成深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)。
然而值得注意的是,教師過(guò)度追求“一境到底”也可能帶來(lái)潛在問題。若情境設(shè)計(jì)過(guò)于刻板或問題設(shè)置脫離學(xué)生實(shí)際,可能會(huì)削弱學(xué)生的主體性和興趣,甚至降低其學(xué)習(xí)動(dòng)力。因此,教師在創(chuàng)設(shè)情境時(shí),應(yīng)充分考慮學(xué)生的實(shí)際學(xué)情,精心構(gòu)建問題鏈,既要確保情境的吸引力和真實(shí)性,也要保證問題的適宜性和挑戰(zhàn)性,以達(dá)成最大化的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]李吉林.李吉林情境教學(xué)理論與實(shí)踐[M].北京:人民日?qǐng)?bào)出版社,1997:32.
[2]余文森,龍安邦.指向核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學(xué)情境及其創(chuàng)設(shè)[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2023(5):4-7.