课堂是“唤醒”和“激励”的地方

吴启银

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）15-0090-02

新课程的课堂，应该成为“唤醒”和“激励”的地方。作为生物教师要帮助学生建立元认知策略，其切入点就是进行思维训练。下面就在“遗传学的发展过程中用到了好多假說”为例，对学生进行思维训练，同时具有情趣性和激励性。

一、借助遗传定律的发现，创设趣味性的情景

19 世纪中期，孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，在对实验结果进行观察、记载和进行数学统计分析的过程中，发现杂种后代中出现一定比例的性状分离，两对及两对以上相对性状杂交实验种子二代出现不同性状自由组合现象。他通过严谨的推理和大胆的想象而提出假说，并对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释。然后他巧妙地设计了测交实验用以检验假说，测交实验不可能直接验证假说本身，而是验证由假说演绎出的推论，即：如果遗传因子决定生物性状的假说是成立的，那么，根据假说可以对测交实验结果进行理论推导和预测；然后，将实验获得的数据与理论推导值进行比较，如果二者一致证明假说是正确的，如果不一致则证明假说是错误的。当然，对假说的实践检验过程是很复杂的，不能单靠一两个实验来说明问题。事实上，孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果，后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察，大量的实验都验证了孟德尔假说的真实性之后，孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。

这一情景的创设，让学生明确：演绎推理是科学论证的一种重要推理形式，测交实验值与理论推导值的一致性为什么就能证明假说是正确的呢？原来，测交后代的表现型及其比例真实地反映出子一代产生的配子种类及其比例，根据子一代的配子型必然地可以推导其遗传组成，揭示这个奥秘为演绎推理的论证过程起到画龙点睛的作用，不揭示这个奥秘学生则难以理解“假说——演绎法” 的科学性和严谨性，对演绎推理得出的结论仍停留在知其然的状况。

二、借助基因与染色体的关系的探究历程，唤醒勇于质疑的意识

1900 年，德弗里斯（H.de Vires）、科伦斯（C.Correns）、丘歇马克（E.Tschermak）3 位科学家分别重新发现了孟德尔的工作，遗传学界开始认识到孟德尔遗传理论的重要意义。如果孟德尔假设的遗传因子，即基因确实存在，那么它到底在哪里呢？

“学起于思，思源于疑”。学生常常把自己当作是或希望自己是一个探索者、研究者和发现者。因此，在教学中，我借助基因与染色体的关系的探究历程，鼓励学生勇于质疑，引导学生多角度思考问题，陶醉于质疑思维的惊喜之中……

1903 年，美国遗传学家萨顿发现，孟德尔假设的一对遗传因子即等位基因的分离，与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。萨顿（W.Sutton）根据基因和染色体行为之间明显的平行关系，提出假说：基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的，也就是说，基因位于染色体上。美国遗传学家摩尔根曾经明确表示过不相信孟德尔的遗传理论，也怀疑萨顿的假说，后来他做了大量的果蝇杂交实验，用实验把一个特定的基因和一条特定的染色体——X 染色体联系起来，从而证实了萨顿的假说。

三、借助DNA复制方式的提出与证实，铺设激励成功的乐趣

在实际教学中，我采用了“问题的提出”与“问题的证实”的教学模式，遵循“创设问题、提出问题——操作实验，探索规律——运用规律，解决实际问题”的思路来组织学生习得知识。

如：美国物理学家沃森（J.D.Watson）和英国生物学家克里克（F.Crick）在发表DNA分子双螺旋结构的那篇著名的论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》的最后写道：“在提出碱基特异性配对的看法后，我们立即又提出了遗传物质进行复制的一种可能机理。”他们紧接着发表了第二篇论文，提出了遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制时，双螺旋解开，解开的两条单链分别作为模板，根据碱基互补配对原则形成新链，因而每个新的DNA分子中都保留了原来 DNA 分子的一条链。这种复制方式被称为半保留复制。1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的实验，实验结果与根据假说一演绎推导的预期现象一致，证实了DNA的确是以半保留方式复制的。

学生习得“DNA复制方式的提出与证实”的过程，就是让学生在解决实际问题中获得成功的体验。

四、借助遗传密码的破译，架起创新意识的桥梁

学生的思维是否活跃，教师唤醒学生的强烈创新意识尤为重要。为了迸发出学生创新的火花，作为教师要给学生留有余地，鼓励创新。

例如，自1953 年提出DNA双螺旋结构模型后，科学家就围绕遗传密码的破译开展了一系列探索。美籍苏联物理学家伽莫夫提出的 3 个碱基编码 1 个氨基酸的设想。克里克和他的同事通过大量的实验，以T4 噬菌体为材料，研究其中某个基因的碱基的增加或减少对其所编码的蛋白质的影响，结果表明只可能是遗传密码中的 3 个碱基编码 1 个氨基酸。但是他们的实验无法说明由 3 个碱基排列成的 1 个密码对应的究竟是哪一个氨基酸？

问题提出后，给予学生一定的时间自主学习，不轻易或简单地直接讲授知识和方法，而是鼓励学生自己去探索，去发现。

最后告诉学生：两位年轻的美国生物学家尼伦伯格和马太转换设计思路，巧妙设计实验，成功地破译了第 1 个遗传密码。在此后的六七年中，科学家破译了全部的遗传密码，并编制出了密码子表。

总之，课堂是“唤醒”和“激励”的地方。思维训练是一种难度系数较高的“体操”，中学生一时思路堵塞是难免的。教师一定要耐心诱导，多加鼓励，切莫“冷言相讥”。

（责任编辑 楚云鹏）