推理式探究教学策略在高中生物学重要概念教学中的实践研究

邱段龙

【摘    要】本文以《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》的教学设计为例，阐述高中生物教师在新授课时，采用推理性探究教学策略组织高中生物学重要概念教学的重要性和围绕高中生物学重要概念进行推理性探究的教学过程。

【关键词】高中生物  重要概念  推理性探究  教学设计

中图分类号：G4     文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.11.007

重要概念是处于学科中心位置，对学生学习具有引领作用的基础知识。在生物学课程中，重要概念包括了对原理、理论等的理解和解释，是生物学科知识的主干部分。教师在设计教学活动时，要围绕重要概念精选恰当的教学活动内容和活动方式，其教学策略既可以是讲解、演示、讨论，也可以是基于学生动手活动或对资料的分析及探究。推理性探究是“没有动手做”而应用了探究方法的探究，它的主要目的是开发学生的批判思维技能[1]。推理性探究教学过程往往包括教师讲述、师生讨论、学生运用推理方法等形成概念等步骤。本文以《孟德尔的豌豆杂交实验（一）》的新课教学为例，采用推理式探究教学策略帮助学生建构“分离定律”等重要概念。

一、教学要求及学情分析

（一）課程标准和教材分析

在本节内容标准：必修Ⅱ“遗传与进化”模块中“遗传的基本规律”这一主题下的“分析孟德尔的遗传实验的科学方法、阐明基本的分离规律”。本节是人教版必修Ⅱ《遗传和进化》的第一章遗传因子发现中的第一节内容，由“一对相对性状的杂交实验”，“对分离现象的解释”，“对分离现象的解释的验证”和“分离定律”四部分内容构成。本节是遗传学的基础，包含了大量的遗传学名词，让学生体验科学研究方法：“假说——演绎法”的一般过程，本节内容在整个必修二，乃至高中生物学中具有十分重要的地位。

（二）学情分析

学生通过自身的学习和生活经历对自然界中的遗传现象有一些了解。在知识方面，学生在初中已经学习了“基因控制生物性状”和“基因的显性和隐性”，为本节课的学习打下了一定的基础。在科学方法上，学生知道要通过科学实验对科学现象进行解释，但对科学方法的具体内容，以及科学方法的一般步骤知道的不多。

二、本节课的重要概念

本节的四个重要概念：1.豌豆是自花传粉，闭花授粉，具有多对易于区分的性状。2.孟德尔对分离现象的解释。3.测交实验。4.分离定律。

三、教学目标

1.知识目标。说出用豌豆做遗传实验材料的原因;说出相对性状、性状分离、测交等概念;阐明分离定律。2.技能目标。运用遗传因子的假说解释性状分离现象;运用测交判断个体的基因型;应用遗传基本知识指导人类遗传病防治及生产实践活动。3.情感目标。通过自主、互动、讨论等学习过程，培养学生自主学习、善于表达交流等能力。体验孟德尔遗传实验的科学方法——假说演绎法，认同敢于质疑、勇于实践以及严谨求实的科学态度和科学精神。

四、教学程序

（一）第1部分，用豌豆做遗传实验材料的原因

1.本部分重要概念：豌豆是自花传粉，闭花授粉，具有多对易于区分的性状。2.围绕重要概念的教学。①问题探讨。教师讲述：按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲的中间性状。教师提问：怎样证明这个的观点是否正确？②人工杂交。教师讲述：一株植物是由种子发育而来，种子的形成的和花密切联系。展示豌豆花的剖面图，讲解豌豆花的结构和繁殖过程。教师提问：a.怎样才能得到两株豌豆植株的下一代？b.如何防止其他花粉的干扰？c.怎样才能知道两株豌豆植株的下一代是什么模样？3.性状和相对性状。教师展示一个豌豆荚，请学生描述他所看到的豌豆荚。讲解性状的概念，并展示豌豆植株多个不同性状的图片，以此说明豌豆具有多个稳定的易于区分的性状。4.豌豆做遗传实验材料的原因。师生归纳豌豆做遗传实验的优点。

完成教材第8页练习第一题。

（二）第2部分，一对相对性状的杂交实验及其解释

1.本部分重要概念：孟德尔对分离现象的解释。2.围绕重要概念的教学。①一对相对性状的杂交实验。教师讲解一对相对性状的杂交实验过程、显性性状、隐性性状、性状分离。教师结合表1—1引导学生分析得出结论：F2中出现3：1的性状分离比不是偶然的。②对分离现象的解释。教师讲述：假设性状是由某种物质控制的，将它称为遗传因子的话，请大家讨论：a.遗传因子与生物性状的关系？与显隐性性状的关系？b.遗传因子在体细胞中的数目和在配子中的数目关系？c.教师播放视频遗传因子组成是Dd的体细胞形成配子的过程，学生思考遗传因子在形成配子时的行为。d.教师播放雌雄配子结合的视频，引导学生思考雌雄配子的结合有什么特点？有几种结合方式？教师讲述解释性状分离比的假说。③性状分离比的模拟实验。教师提问：a.两个小桶分别代表什么？两个小桶中的D小球和d小球代表什么？b.分别从两个小桶内抓取一个小球组合在一起的含义是什么？c.抓取后的小球为什么要放回原桶中？d.为什么要重复做50—100次？教师提问：a.假如甲桶小球颜色和数量不变，乙桶中蓝色小球30个黄色30个，按照相同的步骤进行实验，其结果怎样？b.假如甲桶中小球颜色和数量不变，乙桶中蓝色小球20个黄色10个，其结果怎样？c.假如雌雄配子的结合不是随机组合的，其实验结果还相同吗？师生分析得出结论：每个小桶内小球的颜色及其数量比例必需都是1：1才能得到Dd：DD：dd=1：2∶1。

（三）第3部分，对性状分离现象的验正

1.本部分重要概念：测交实验、分离定律。2.围绕重要概念的教学。①测交实验及其应用。教师讲述：一个假说不仅要能解释现象，还能预测实验结果。教师提问：a.按照假说内容亲代纯种高茎、纯种矮茎，F1各能产生哪些种类的配子？b.按照假说内容推测纯种高茎×F1、纯种矮茎×F1各子代性状及比例的？c.哪个杂交组合的结果能说明F1产生的配子的种类及其比例？教师讲解测交实验的设计和结果，根据假说内容对测交的结果进行预期就是演绎。学生完成教材第8页拓展第1题，教师进行讲评。师生归纳判断显隐性的实验方法：定义法和自交法。②分离定律及其应用。教师提问：a.分离定律是什么在分离？什么时间发生分离？b.细菌和酵母菌出芽生殖遵循分离定律吗？c.分离定律的结果是什么？教师引导学生从分离定律发生的时间、范围、实质、结果四个方面逐步分析分离定律。③假说——演绎法。教师展示课件总结孟德尔的整个研究历程。④构建概念图。

五、实施效果和反思

高中生物课堂上，如何围绕重要概念进行教学是每位教师必须思考的问题。在本节课的教学中，教师采用推理式探究教学策略帮助学生建立重要概念。在教学前，教师依据课标和教材筛选了四个重要概念，分析这些重要概念之间的关系。在教学过程中分别以每个重要概念为中心组织课堂活动。通过分析资料、讨论、绘制概念图和完成习题的形式进行反馈，了解学生重要概念的习得情况，从而评价学生的学习效果。

参考文献

[1]刘恩山主编.2009.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，98.