主导—主体教学理论在孟德尔遗传规律教学中的实践

杜玉杰

摘 要：主导—主体教学理论指导下的教学实践，以教师为主导，以学生为主体， 使教与学有机统一起来；孟德尔遗传规律为遗传学的发展奠定了理论基石，是高校遗传学教学中的重点和难点。笔者尝试在孟德尔遗传规律教学中实践主导—主体教学理论，通过设计一系列的教学环节发展了传统讲授式教学方法，并引导学生自主学习，帮助学生进行意义建构，让学生深刻认识到孟德尔严密的思维方式、严谨的试验设计以及巧妙的验证方法，从而培养大学生的科学素养，收到了良好的课堂教学效果。

关键词：主导—主体教学理论；孟德尔遗传规律；实践

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2018）02B-0099-02

当前教育理念的主流是以学生为中心，学习者主动地去获取知识，并在过程中获取方法，完成意义建构。主导—主体教学理论取建构主义理论和奥苏贝尔学习理论等以“教为中心”的理论之长，避两者之短，强调在教学过程中要充分尊重学生的主体地位，让学生对教学内容进行自主学习、自主思考，从被动学习者转变为积极主动的学习者；教师则在教学过程中起主导作用，选择学习内容、组织学习过程，帮助和促进学生进行意义建构，使学与教有机地统一起来。

笔者通过多年教学，尝试在孟德尔遗传规律教学中实践主导—主体教学理论，已收到了很好的学习和教学效果。本文将按照主导—主体教学理论指导下的教学环节，即分析教材、分析学生、确定教学起点、自主学习、分组协作探究、评价学习效果、促进知识迁移，来进行详细阐述。

一、分析教材及学生特征

（一）分析教材

分析教材既是教师把握教学内容的过程，也是确定学习目标的过程，更是实施教育理论的重要前提。孟德尔遗传规律是经典遗传学的理论基石之一，也是高校《遗传学》课程教学中的重点和难点，在遗传学乃至整个生物学教学过程中占有非常重要的地位。

（二）分析学生特征

经过中学阶段的学习，学生已经简单地了解孟德尔的豌豆杂交试验，并熟知相关的孟德尔试验结果。在高校遗传学教学中，如果仅仅按照教材平铺直叙地介绍孟德尔规律，学生会认为是在重复学习中学内容，会觉得索然无味；但另一方面，学生对孟德尔杂交试验中所蕴含的严密的思维方式、严谨的试验设计以及巧妙的验证方法缺乏深刻的认识和系统的学习，而这正是当今大学生急需培养的科学素养。

二、确定教学起点，引入新课

在孟德尔发现并提出分离规律和自由组合规律之前，人们对遗传的认识非常粗浅，基本认同“混合遗传”学说，即：黑+白=灰，并且认为这是一个朴素的、不证自明的规律。但是孟德尔有所怀疑，为了研究遗传现象和遗传规律，孟德尔进行了长达十年的豌豆杂交试验。教师可以向学生提出两个问题“孟德尔为什么采用豌豆做杂交试验，其杂交试验的整个过程是怎样的”，以此作为学习起点，引出对孟德尔豌豆杂交试验及孟德尔遗传规律的学习过程。

三、自主学习，教师补充

学生通过自主学习教材、讨论归纳，很容易得出孟德尔采用豌豆做杂交试验的原因：（1）豌豆是严格的自花授粉植物，便于人工去雄和杂交操作；（2）相对性状稳定且差异明显；（3）豌豆一次能繁殖许多后代，成熟后籽粒都留在豆荚中，便于准确统计数据；（4）易于种植。

作为教师，还应该向学生指出，在孟德尔之前，德国科学家科尔罗伊特采用烟草、法国科学家萨叶里采用西葫芦、法国科学家诺丁采用报春花等许多科学家采用了很多材料做了大量的雜交试验，但是都未能取得大的进展；而孟德尔最初做杂交试验也并没有采用豌豆，而是通过两年的杂交试验最终选择了豌豆做实验材料，让学生充分认识到根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是得出正确结论的关键前提。

四、明确任务，分组探究， 展示成果

孟德尔进行杂交试验遵循了由简到繁、先易后难的原则，先对一对相对性状的杂交进行研究，再对两对及两对以上性状的杂交进行研究。本课题的教学实践将学生分为两组，分别学习一对相对性状的杂交试验和两对相对性状的杂交试验。

（一）关注数据，归纳结果

首先，要求每个小组自学、讨论，最终分别展示出杂交试验的现象及结果。

由于学生在中学阶段对相关的试验结果已经非常熟悉，因此在学习中很容易绕开试验数据，直接跳至结果。教师在此环节应着重向学生强调，先关注杂交试验数据，然后再根据数据归纳得出杂交试验结果：（1）一对相对性状的杂交试验结果是F1只表现亲本之一的性状，F2表现两个亲本的性状，且二者比例接近3：1，即性状分离；（2）两对相对性状的杂交试验结果是F1两性状均只表现显性性状，F2出现性状分离、表现出4种表现型（两种亲本型、两种重组型），且表现型比例接近9∶3∶3∶1，即出现新的性状类型。

在第一组同学展示试验结果时，教师可适时恰当地引入显性性状、隐性性状及性状分离的概念；在第二组同学展示试验结果时，教师又可适时恰当地引入等位基因、表现型和基因型、杂合体和纯合体的概念，以便更好地帮助其深入学习孟德尔杂交试验及结果。

（二）学习理论假说，尝试解释结果

面对一对相对性状和两对相对性状的杂交试验结果，孟德尔提出了遗传因子假说和自由组合理论来解释。此环节的重点不是学习两个理论假说内容本身，而是要求两组学生分别尝试利用遗传因子假说解释红花和白花的杂交结果、利用自由组合理论解释黄圆和绿皱的杂交结果。

在学生尝试解释杂交试验结果之后，教师应当指出虽然遗传因子假说和自由组合理论分别对一对性状和两对性状的杂交结果进行了非常合理的解释，但对孟德尔而言，遗传因子只是一个抽象的概念，他并不知道其物质实体是什么，更不清楚遗传因子如何实现分离。

遗传因子的行为只是孟德尔在杂交试验中总结推测出的一种解释，这是一个高度理论化、抽象化的过程。那么，孟德尔的理论是不是正确的理论呢？对于一个正确的理论而言，既要能解释已知（即能够合理的解释已经发生的现象），又要能预测未知（即能对未发生的事件做出正确的推断）。

孟德尔已成功运地用理论假说对杂交试验现象进行了非常合理的解释，若再能运用该理论对未知的杂交试验结果做出准确的预测，则可证明孟德尔的理论假说正确。那么，孟德尔是如何对自己提出的假说或者理论进行验证的呢？

（三）验证理论假说，欣赏试验设计

孟德尔采用了测交法和自交法来验证其理论的正确性。测交法的原理是难点内容，教师应帮助学生理解；另外，由于不少教材对验证试验只叙述了验证的步骤，所以教师可以以杂交图示的形式帮助学生们梳理出完整的验证试验过程，然后引导学生先按照孟德尔提出的理论假说推测验证试验的结果，再引导学生关注孟德尔验证试验实际得到的数据，最后引导学生比较推测数据和实际数据是否一致，若二者一致，即可证明孟德尔理论假说的正确性。

此环节结束后，教师应在引导学生欣赏其试验设计的严密和巧妙之处的同时，还应积极引导学生进入下面的教学实践环节。

五、讨论小结，建构知识

在此环节，教师的主要任务是引导学生理解孟德尔规律的内容，归纳孟德尔杂交试验完整的设计思路（见图1），讨论孟德尔杂交试验成功的因素，从而学习耐人深思的孟德尔精神。

（一）孟德尔规律的内容

分离规律和自由组合规律的具体内容不再赘述。

（二）孟德尔杂交试验完整的设计思路

引导学生理清孟德尔杂交试验的完整过程，并以图示形式展现。

（三）孟德尔杂交试验成功的因素

1.选用恰当的研究材料——豌豆。

2.严格的试验方法、正确的试验结果统计与分析方法。有目的的试验设计并获得足够大的试验群体；按系谱进行考察记载、归类统计并计算其类型间的比例。

3.独特的思维方式。由简到繁、先易后难，高度的抽象思维能力，形成“假设—推理—论证”的科学思维方法。

（四）孟德尔精神及启示

引导学生认识并学习孟德尔敢于质疑权威、勇于创新的科学精神及执着、严谨、求实的科學态度，并向学生推荐北京大学终身讲席教授饶毅博士的《孤独的天才》作为自学材料。

六、拓展学习，知识迁移

课堂实践最后，教师又抛出两个拓展内容——孟德尔“造假”案和孟德尔规律在实践中的应用，并要求学生课后查找资料，形成自己的看法，以便下次上课交流。

在各教学实践环节中，始终贯彻以教师为主导、以学生为主体的“主导—主体”教学理论，教师由知识的传授者转变成教学过程的组织者、管理者、设计者和合作者等，学生从被动学习者转变为积极主动的学习者。在培养学生思考问题、解决问题、总结归纳的学习能力的同时，也要让学生深刻认识到在进行科学研究的过程中，从选取实验材料到统计分析实验数据都需要严谨的态度和求实的精神，这样才能达到预期的学习目标和情感目标。

参考文献：

[1]刘知新.化学教学论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]张剑平， 熊才平. 信息技术与课程整合[M].杭州：浙江大学出版社，2000.

[3]饶毅.孤独的天才[J]. 科学文化评论，2010，（5）.

[4]唐艳， 郭德栋.遗传学[M].长春：东北师范大学出版社，2007.

[5]王亚馥，戴灼华.遗传学[M].北京：高等教育出版社，1999.

[6]肖守斌，卢坚格.孟德尔规律教学中培养学生科学研究素质的探讨[J].中国校外教育，2009，（4）.