抛锚式教学在生物学概念教学中的应用

李守宇

(江苏省宜兴市教师发展中心 无锡 214206)

抛锚式教学，亦称“实例式教学”或“基于问题的教学”。它是指教师创设与当前学习主题密切相关的真实事件或问题(即“锚”)，学生通过自主以及同伴合作学习，亲身体验目标从提出到达成的全过程的一种教学模式[1]。抛锚式教学主要包括3个基本步骤： ①抛锚(创设情境，抛出问题)；②解锚(自主合作，解决问题)；③收锚(聚焦本质，深化应用)。

1 抛锚式教学原理的教学设计

1.1 创设真实情境，定点抛锚，引发认知冲突 戴维·梅里尔认为，当学习者在现实世界问题或者任务的情境中掌握知识和技能时，其学习会得到促进[2]。情境创设能反映新旧知识间的联系，有助于学生对知识重构，进而产生思维和联想。

在“单基因遗传病”的概念教学中，教师精心遴选了来自本市一位患先天性聋哑的家系，并绘制了遗传系谱图(图1)，然后抛出问题： 先天性聋哑的遗传方式是什么？

图1 患先天性聋哑家系的遗传系谱图

学生根据已有的知识和经验，通过对系谱图分析，得出两种截然不同的结论： 一种是依据系谱图中Ⅰ1、 Ⅰ2和Ⅱ3(或Ⅱ6或Ⅱ8)的性状表现，判定属于常染色体隐性遗传病；另一种是依据系谱图中Ⅱ1、 Ⅱ2和Ⅲ1的性状表现，判定属于常染色体显性遗传病。由此引发学生的“认知冲突”，于是教师进一步追问： 产生此冲突的原因是什么？哪个结论才是正确的？

认知冲突是指学生已有认知结构与新知识或新情境之间不能包容，或不同学生对某一问题存在不同看法的现象。通过创设合理的教学情境可引发学生产生认知冲突，抛锚式教学中情境是思维的起点，冲突是思维的动力，以情境为支架，引导学生在冲突中层层深入，不断揭示问题的本质。

1.2 把握认知冲突，合力解锚，揭示概念本质 在课堂教学中出现认知冲突既是一种偶然又是一种必然。教学中合理把握冲突有助于学生更新认知结构，消除认识“盲点”，进而揭示概念的本质[3]。认知冲突的消除需要师—生和生—生之间的对话交流，合力解决。

例如，本节中，仅依据系谱图中的信息无法确定先天性聋哑的遗传方式，教师需继续向学生提供先天性聋哑的相关信息(资料1)。

资料1： 研究发现，绝大多数的先天性聋哑受两对等位基因控制，一对基因(A、 a)中，显性基因控制正常耳蜗管的形成,另一对基因(B、 b)中，显性基因控制听神经的正常发育,任何一对基因都可单独致病。

学生将资料1和系谱图结合分析，认为患者Ⅱ1和Ⅱ2来自两个无明显亲缘关系的家庭，考虑这两个家庭可能携带不同的致病基因(a或b)。因此，应根据Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ3(或Ⅱ6或Ⅱ8)的性状表现判断先天性聋哑属于常染色体隐性遗传。通过以上分析，学生明确了先天性聋哑是一种受两对等位基因控制且任何一对基因都可单独致病的遗传病。

教师继续设问： 先天性聋哑属于多基因遗传病还是单基因遗传病？为了解决这一问题，向学生提供资料2。

资料2： 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的遗传病，致病的多对基因间无显隐性之分，但具有微效的累加效应，当基因的累加效应达到或超过某一阈值时个体就会患病。

根据资料1和资料2，学生基本能够确定先天性聋哑属于单基因遗传病，并且对单基因遗传病中的“单基因”与“一对基因”之间的关系有了更为深刻的理解，即单基因遗传病并不是仅与一对基因有关，而是当其中一对基因突变时就足以致病。

至此，师生共同完成了“单基因遗传病”这一重要概念的本质的探索历程。

1.3 聚焦概念本质，及时收锚，深化概念应用 对概念本质的揭示并不是概念教学的终点，学生应该在理解概念的基础上继续聚焦概念本质，解决生产、生活和学习中遇到的一些实际问题。

例如，在学生明确了“单基因遗传病”的概念本质后，教师继续提供资料3、 4，学生通过分析、讨论和交流，进一步深化对概念的理解和应用。

资料3： 图2表示人体内苯丙氨酸代谢途径，部分代谢途径异常可导致人类遗传病的发生。

图2 人体内苯丙氨酸的代谢途径

资料4： 当一对表型正常的夫妇生出一个唇裂患儿后，再次生育的发病风险为4%；如果已生育两个唇裂患儿，再次生育的发病风险增加2～3倍，发病风险可增高到10%左右。如果患者只有一侧唇裂，其同胞再发风险为2.46%；一侧唇裂并发腭裂，同胞再发风险为4.21%；如果是两侧唇裂并发腭裂，同胞再发风险则为5.74%[4]。

根据资料3、 4，让学生分析尿黑酸症、白化病和唇(腭)裂分别属于单基因遗传病还是多基因遗传病？判断依据是什么？若是单基因遗传病，其致病基因分别是什么？对于尿黑酸症，学生比较容易做出准确判断；对于白化病，学生容易误认为白化病是由基因①和基因②共同控制的单基因遗传病，其原因在于忽视了人体内氨基酸的来源途径，除了自身合成以外，还能从食物中摄取；对于唇(腭)裂，学生需要充分挖掘资料4中隐含的信息，如： 再发风险率与家族中发病人数及发病情况的关系，家族成员再发风险越高，说明家族成员含致病基因的数量越多，患者病情越严重，说明其父母携带的致病基因越多，患者的同胞和子女发病风险就越高。这些信息表明唇(腭)裂应属于多基因遗传病。

2 抛锚式教学应用的体会和思考

上述案例中，师生围绕“先天性聋哑的遗传方式和归属”这个“锚”展开深入讨论，并最终建构“单基因遗传病”这一重要概念。然而，如何从现实的“锚”回归到抽象的生命概念的“髓”呢？抛锚式教学法将认知冲突这个“锚”置前，将概念置后，让学生围绕“锚”开展研究，最终认同“锚”的科学价值。与教师先灌输一个概念，再通过大量的实例来印证这个概念成立不同，抛锚式教学法不是从道及法，而是由法悟道，探出生命概念之精髓，最终实现从记忆事实向理解概念的转变。

抛锚式教学的主要优势在于以问题和逼真的情境为主导，深入挖掘学生的学习内驱力，着重突出学生探究活动的主体性和合作性，从而保持长期有意义的学习。同时，教师的角色也发生着根本性的转变，从原来单纯的信息提供者转变为课堂的组织者、学生探究的引导者，甚至成为学生知识建构的合作者，是走向有效课堂对话的合理选择。