湖南师范大学第二附属中学 刘雨丝
《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中明确指出,要重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化,以主题为引领,使课程内容情境化,促进学科核心素养的落实。在大多数课堂教学中,教学情境的创设往往运用于课堂导入环节,或在整个课堂中创设多个割裂式的情境。同时,在现有研究中关于新授课的情境教学的居多,复习课更偏向于知识巩固和习题讲评,往往忽略了情境的创设。然而在复习课上教师也可以通过创设贯穿式情境更好地引导学生层层递进地主动学习。现以“人类遗传病”为例,探讨贯穿式情境在复习课中的应用。
本节课以历史上一个真实存在的血友病案例作为贯穿式情境的主线,即以19世纪英国维多利亚女王的孩子为源头,探究在欧洲诸多皇室中相继蔓延开来的血友病。现拟将这个情境深度挖掘,贯穿整节课始终,帮助学生从浅到深地沉浸式学习。
教师在导入环节设置一个悬疑情境,引起学生好奇,激发学习兴趣。
在英国维多利亚女王家族中,1840年,维多利亚女王与她的表弟阿尔伯特成婚,并生育九个孩子。不幸的是,女王的第八个孩子患有怪病,轻微碰撞就会血流不止,最终死于一次摔倒。此病因患者经常要输血而被命名为“血友病”。更加不幸的是,随着女王的女儿嫁往欧洲其他国家,更多的皇室出现了血友病,致使血友病一度被称为“皇室病”,而欧洲皇室似乎被“诅咒”了。
提问:当时的医生、学者都无法解释这个“诅咒”,你能利用现代生物学的知识来解释这个怪象吗?
虽然是复习课,但教师根据课前检测中学生暴露出来的问题可知,他们还需要掌握更多的知识才能解决上述问题。因此,教师有针对性地补充相关基础知识,这些知识既是高考高频考点,也是解决情境问题的必备知识。
1.根据遗传系谱图判断遗传方式
(1)展示课前预习中学生归纳出来的判断方法,具体如下。
第1步:判断显隐性,无中生有为隐性,有中生无为显性。
第2步:隐性找女患,父子有正非伴X;显性找男患,母女有正非伴X。
(2)教师补充方法:若第2步无法确定,找特别说明(如“某个体不携带致病基因”)。
(3)例题讲评。
例1,请判断以下单基因遗传病致病基因的遗传方式:
①图1为人类遗传病系谱图;
图1
②图2为人类遗传病系谱图;
图2
③图3为人类伴性遗传病系谱图;
图3
④图4已知Ⅱ-1不携带致病基因。
图4
2.计算后代发病率
(1)一般解题步骤:判断遗传方式→写出相关个体的基因型→画遗传图解推算后代发病率。
(2)“男孩患病”与“患病男孩”问题,这是难点,由教师讲解解题方法(表1),通过例题检测学生是否掌握。
表1 “男孩患病”与“患病男孩”的计算方法
3.例题检测
例2,图5为某个苯丙酮尿症的系谱图,图6为某个红绿色盲的系谱图,请回答下列问题:
①图5中Ⅱ-4携带苯丙酮尿症致病基因的概率是______,Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个孩子患病的概率是______;
②图6中Ⅱ-6和Ⅱ-7再生一个孩子患病的概率是______;
③图5中Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个男孩患病的概率是______,再生一个患病男孩的概率是______;
图5
④图6中Ⅰ-1和Ⅰ-2再生一个女孩患病的概率是 ,再生一个患病女孩的概率是______。
图6
在学生掌握了相关基础知识后,教师可以提供更多信息,为学生设计探究活动。如学生两人一组进行角色扮演,5分钟后请一组上台演示,请其他学生点评、提问。角色名及任务要求如下。
1.皇室
维多利亚女王(Ⅰ-1)与正常男子(Ⅰ-2)结婚,已知该男子无家族血友病史,他们生下了9个孩子,其中有一个表现正常的女儿Alice(Ⅱ-1)与正常男性(Ⅱ-2)结婚,生下了5个正常女儿和1个患病的儿子(Ⅲ-6)。女王有一个儿子Leopold(Ⅱ-3)患血友病,他与正常女子结婚,生下了1个正常的女儿(Ⅲ-7)和1个正常的儿子(Ⅲ-8)。请依据以上家族病史绘制系谱图(答案见图7)。
图7
2.咨询师
①请检查皇室成员提供的遗传系谱图是否正确,与血友病相关的基因用B/b表示,维多利亚女王的基因型为______;
②女王夫妇生下患病女孩的概率是______,生下患病男孩的概率为______,再生一个男孩患病的概率是______;
③有没有办法治疗或预防血友病?
从咨询师的最后一个问题“如何治疗或预防血友病”出发,教师可以给学生介绍人类遗传病的防治方法。
本节课教师将“皇室病”这一情境贯穿始终,从皇室病的现象,到学习相关理论知识和解题方法,再到让学生沉浸式地运用所学方法解决情境中的问题,最后理解遗传病的预防和治疗方法及现状,课堂架构完整、有创意。探究活动的设计与本节课的主情境结合得很自然,而且紧扣教学重难点。同时教师参考2017年高考生物学全国二卷32题,保证活动兼具趣味性、学术性和实用性,能让学生在活动中有思考和收获,符合课程标准提出的“命题时要创设真实情境、合理设问”的要求。
可见,贯穿式情境在复习课中也是可行的,与新授课不同的是,学生已经有一定的基础,在复习课上教师不必在基础知识上花太多时间。因此,教师的情境设计可以更有深度,对学生的学科素养要求也更高,更注重科学思维的构建及基础知识的综合运用。