构建育种概念模型 体验科学思维过程

摘 要：《杂交育种与诱变育种》是以育种技术的历史发展为主线，通过构建育种模型，引导学生体验“提出问题—收集资料—思考探究—构建概念—解释建议”的科学思维过程，领悟“知识对生产生活的作用，超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的原因和动力”，进而达成“科学、技术、社会”即STS教育。

关键词：构建；育种概念模型；科学思维

一、 构建概念模型有利于激发学生的创造性思维

概念模型是思维模型的一种形式，是学生利用已有的知识背景，在教师的引导下，自主建构知识体系的过程，常用于生物学核心概念的学习。在教学中，概念模型的建构不仅可帮助学生对概念的理解与记忆，使知识结构化、系统化，也有利于知识的迁移。在能力目标落实上，能培养学生解决实际问题的能力，激发学生的创造性思维，达成知识和能力共同发展“构建概念模型”作为一种学习策略引入高中生物教学中，学生提高了学习兴趣，形成了初步的建模思想和意识，使自己的思维能力、语言表达能力、探究能力有了进一步的发展，而且增强了合作意识。

二、 构建育种概念模型让学生体验科学思维过程

笔者以人教版必修2第6章第1节《杂交育种与诱变育种》为例，通过构建育种概念模型，引导学生体验“提出问题—收集资料—思考探究—构建概念—解释建议”的科学思维过程，领悟“知识对生产生活的作用，超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的原因和动力”，进而达成“科学、技术、社会”即STS教育。

（一） 课前准备，获得先知

课前发放预习学案，学生通过扫二维码进行先行学习获得先知，阅读资料并分析得出育种概念及模型，明白品种有一定经济价值、相对稳定的遗传性等特征。利用资料解决问题，既锻炼学生对资料分析处理能力，又促进学生关注社会问题，唤起学生的民族自信心和自豪感，同时让学生从事例中体会到科学工作者严谨的科学精神和科学态度。

（二） 情境创设，激发兴趣

展示在浙江余姚市田螺山遗址出土的炭化稻米，距今7000年。最初野生水稻生长在深水中，稻秆较高是有利的。在浅水中种植水稻时偶然发现矮秆水稻在浅水中抗倒伏性能更好，因此有意选择矮秆水稻单独种植，选育出矮秆水稻品种。思考探究：祖先在什么环境下采用什么方法培育水稻？尝试写出该育种模型。

培养学生的阅读能力及对资料分析处理能力。以同学们熟悉又陌生的“水稻”创设情境，激发学习兴趣，获取信息，建构选择育种的模型。

解释建议：分析该育种方法有什么优缺点。

选择育种的局限性是只能利用生物在自然环境下产生的有限变异，在已有的性状中选育优良品种。在自然中，不同的多样的优良性状往往在不同生物品种中，如何突破这种局限呢？

（三） 模拟育种，设计方案

水稻是雌雄同株，自花传粉植物，具有多对性状。现提供水稻高产不抗病（AAbb）和低产抗病（aaBB），如何要获得高产抗病品种（AABB）？（用遗传图解及适当文字加以说明）

要求：4人一组、组内分工、讨论交流、小组互评、科学表达

以小组为单位自主探究与合作探究相结合，并将讨论的遗传图解的结果用白板展示、组间互评。

通过模拟，学生积极利用遗传和变异的原理参与课堂讨论，通过自学讨论、小组互评，规范遗传图解的书写过程，从而突破教学的难点——利用遗传图解表示育种过程。通过问题串层层设疑，充分调动学生的思维，进行有意义的概念建构和内化，提升学生对知识内在关系理解，突破教学的重难点。

（四） 完善育种，情感升华

“太空水稻就是把水稻种子送到太空中，接受宇宙高能核粒子辐射、强紫外线和微重力作用，使其产生遗传变异，以培育出更优良的新品种。”与普通水稻相比，太空水稻穗粒大一圈、抗病力更强、口感更香糯。在5个月种植过程中发现，“航香18”可有效抵御稻瘟病、白叶枯病等常见的水稻病，从源头上就限制了农药的使用，有利于开展大面積绿色无公害生产。列举我国在诱变育种方面的伟大成就，强调太空育种的概念和实例，特别是武夷山航空大红袍种植。通过分析比较发现诱变育种能创造新的基因，领悟“知识对生产生活的作用，超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的原因和动力”，进而达成“科学、技术、社会”即STS教育。

由此可见，上述育种方法都为我们创造许多优良的品种，育种技术的发展为我们的社会经济创造了许多价值，超越已有技术的局限是育种不断完善与发展的原因和动力。

三、 构建育种概念模型体验科学思维过程的几点思考

（一） 巧妙设计教学情境

本节课以学生熟悉的水稻为问题载体，巧妙地将4种育种方法有效地联系起来。通过创设情境，引导学生开展阅读、思考、讨论、育种方案的设计及遗传图解书写等探究学习，帮助学生以育种技术发展过程为线索，深入理解育种、选择育种、杂交育种、诱变育种等重要概念、原理、方法与特点，并梳理这些育种方式之间的相互关系，形成有关育种的概念体系，运用遗传和变异的原理解决生产和生活实际中的问题。

（二） 开展“育种模型”的建构活动

本节课以育种技术的历史发展为主线，通过育种模型的建构活动，为教师与学生搭建一个对话平台，引导学生体验科学思维过程，分析现有育种方法的利与弊，克服原有技术的局限性为目的，激发学生的学习兴趣，领悟“知识对生产生活的作用，超越已有技术的局限是育种技术不断完善与发展的原因和动力”，达成“科学、技术、社会”即STS教育。

（三） 关注情感态度价值观的教育

本节课列举我国在诱变育种方面的伟大成就，强调太空育种的概念和实例，特别是武夷山航空大红袍种植视频激发起同学们的民族自豪感，身为武夷山人而骄傲！促进学生关注社会问题，唤起学生的民族自信心和自豪感，同时让学生从事例中体会到科学工作者严谨的科学精神和科学态度，进而达成情感态度价值观的教育。

参考文献：

[1]朱晓燕.概念模型教学在高中生物学教学中的应用[J].生物学教学，2015（5）：14.

[2]陈兴华.借助模型建构发展学生的理性思维[J].中学生物教学，2017（1）：25.

作者简介：朱素娟，福建省建瓯市，福建省建瓯第一中学。