用问题支架促思维发展

谢文栋

关键词：高中生物;问题支架;思维发展;杂交育种;诱变育种

中图分类号：633.91    文献标识码：B    文章编号：1009-010X（2020）05-0062-03

问题支架是为学生建构的一种目的框架、学习框架和思维框架。问题支架中的问题是学习者达成四维目标，促进思维发展所必需的。因此教师在课前可先把复杂的学习目标任务分解成若干个支架问题，以此将学习者的理解及思维逐步引向深入。通过问题支架，可将学生的思维提高到一个新的水平。

问题支架教学由以下几部分组成：

（1）建立支架——从核心素养目标出发，建立支架。

（2）问题情境——用支架创设问题情境。

（3）自主合作——学生自主学习，合作学习。

（4）学习评价——对学生支架问题的理解、掌握情况进行评价。

下面以人教版高中生物必修二第六章第一节的“杂交育种与诱变育种”为例，来探讨问题支架在生物教学中促进学生思维发展的应用。

这一节的教学思路是以番茄为主角的问题支架，通过巧设支架，可引导学生深度思考、自主探究，进而可激发学生的发散思维，培养学生运用所学知识和技能解决实际问题的能力，最终可以此实现教学目标，促进学生思维发展。

一、搭建问题支架

【问题支架1】生物的变异有哪些类型？可遗传变异又包括哪些？

（展示圖片：世界杂交水稻之父——袁隆平的成就）

【问题支架2】番茄是一种人们喜爱的果蔬，有经验的农民总是挑选果实硕大、含维生素C高的番茄个体来传种，即选择有益变异培育优良品种，请分析菜农培育番茄方法的原理。

（学生阅读教材，教师引导交流上述问题）

【效果预期】学生在问题支架1、2的指引下可理解在生产生活中，选择育种方法的重要性，理解变异在指导生产实践上的应用，进而可快速进入课堂。

二、创设情境、合作探究

（一）杂交育种

【设想】自然界中的每一种生物都表现出许多性状，有优良性状，也有不好的性状，其中这些优良性状很难都在同一个个体上表达。那有什么办法能将这些优良性状集中于同一个个体，进而培育出集优良性状于一身的新品种呢？

【问题支架3】现有2种不同的番茄品种，抗病的黄果肉品种基因型为ddtt，易感病的红果肉品种基因型为DDTT，2对等位基因位于非同源染色体上。思考：

（1）如何获得能稳定遗传的抗病红果肉番茄？

（2）采用了什么办法？并用遗传图解表示其过程。（在学生自主、合作学习的基础上，先让学生描述自己的设想，然后再归纳总结）

【预期】在问题支架3的指引下引出杂交育种的概念，并将学生的思维逐步引向深入，即分析杂交育种的原理、杂交育种的过程以及杂交育种的应用。

【问题支架4】现有2个品种的猫，长毛立耳猫基因型为DDTT，短毛折耳猫基因型为ddtt，2对等位基因位于非同源染色体上，思考：

（1）如何才能获得能稳定遗传的长毛折耳猫（DDtt）？

（2）与植物杂交育种对比有何异同？

（在学生自主、合作学习的基础上，让学生继续画出该遗传图解，同时注意与植物杂交育种比较有何不同）

植物杂交育种的方法：杂交→自交→选优→测交

预期：在问题支架4的指引下比较动、植物的杂交育种有何异同，同时总结杂交育种的优点和缺点。

（二）诱变育种

【问题支架5】番茄不具备耐藏储基因，那有何方法可使番茄具有耐藏储的特征呢？给出相关的育种思路，同时分析其育种方式的特点。

教师充分利用问题支架5来引导学生思考是否能通过在宇宙飞船上搭载番茄种子使其进入太空来使番茄具有耐藏储的特征，生生讨论后师生交流。

【预期】在问题支架5的引导下，将学生的思维从地球带入太空，由此引出诱变育种的概念。然后引导学生分析诱变育种的原理、诱变育种的应用，并指出太空黄瓜、太空青椒、青霉菌等均是采用诱变育种的方法进行培育的，然后在此基础上总结诱变育种的优缺点。

【问题支架6】将经太空返回地面的番茄种植，发现番茄由不耐藏储（假设a基因）突变为耐藏储（假设A基因）。思考：

（1）表现为耐藏储番茄的种子能否进行推广运用呢？并说明理由。

（2）如何才能获得能稳定遗传的耐藏储品种番茄呢？

【预期】在问题支架6的引导下，将学生的思维从太空带回地球，并在诱变育种的基础上将学生的思维逐步引向深入，由此使学生理解如何进行多种育种方式的综合应用。

三、学习评价

【问题支架7】前面刚讲完杂交育种、诱变育种这两种育种方式，现请学生们从方法、原理、优缺点上比较杂交育种、诱变育种这两种育种方式。然后让学生思考育种学家是如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限呢？

【预期】在问题支架7的指引下，学生认识了各种育种方法的优缺点，在此基础上进一步将学生的思维逐步引向深入，可将学生的思维提升到另一个新的水平，同时让学生思考如何突破“不能实行种间的基因交流”这一育种技术的局限。

完成下列练习：

1.下列对育种的方式、原理叙述正确的是（  ）

A.培育无子西瓜的原理是基因突变

B.培育矮杆抗病小麦的原理是基因突变

C.培育“太空椒”的原理是基因突变

D.青霉素高产菌株的培育原理是基因重组

2.已知玉米的抗病（A）对易感病（a）为显性，易倒伏（B）对抗倒伏（b）为显性，控制上述两对性状的基因位于不同对的同源染色体上。为获得纯合抗病抗倒伏（AAbb）的玉米植株，研究人员采用了下图所示的方法：

（1）由品种①和②培育出③的过程Ⅰ是_________，由玉米品种③培育品种⑥经过的过程V是_____。此育种方法被称为__________。

（2）品种④是一种______植株，由品种③经过过程Ⅲ培育品种④常用的方法是____       __________。

（3）由品种①直接培育品种⑤的过程需经__________，由品种⑤培育品种⑥最简便的方法是___________________________________。

【预期】及时进行学习评价，可以充分了解学生对问题支架的理解和掌握情况，同时还可以对学生在学习过程中所展示出来的各种好的方面进行肯定，由此可让学生体验到学习的成功和乐趣。

本课的学习评价包括：

（1）学生描述诱变育种、杂交育种的原理、方法、优点和缺点。

（2）学习小组成员之间的自我评价以及相互评价。

（3）通过课内练习了解学生杂交育种与诱

变育种知识的掌握情况并及时反馈。

四、教学反思

问题支架的应用，应该是在教师处于主导地位的基础上，以学生为教与学的主体，并根据教材和学情，围绕培育核心素养的目标进行的，同时引导学生对知识进行建构，由此可让学生学会深度思考，进而将思维逐步引向深入。