TFU教学模式在中学生物教学设计中的应用

摘  要：为改进传统教学模式，本文以“基因表达与性状的关系”一课为例，阐述了TFU（teaching for understand，TFU）教学模式在中学生物教学中的应用。首先通过教材分析、学情分析等确定启发性论题，并依照生物课程标准和启发性论题确定理解性目标；然后在课堂教学中利用理解性活动使学生积极主动地参与知识的探究和学习过程；最后通过持续性评价了解学生的学习情况，并对教学实践进行优化。该教学模式能够充分发挥学生的主体地位，打破传统教学模式的思维定势，实现教师的教与学生的学的平衡。

关键词：TFU教学模式；教学设计；中学生物课程

中图分类号：G633.91 文献标志码：A        文章编号：1001-0769（2024）01-0089-03

1  教材分析

“基因表达与性状的关系”是人教版高中生物教材必修二《遗传与进化》的第四章第二节的内容，是继前一章“基因的本质”以及前一节“基因指導蛋白质的合成”的总结与拓展。本节课内容包括基因表达产物与性状的关系、基因的选择性表达与细胞分化以及表观遗传等知识。本节课为第五章变异有关内容提供了知识基础，具有承上启下的重要作用。《普通高中学生物课程标准（2017年版2020年修订）》对于本节课的要求有两点：①概述DNA分子上的遗传信息，通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现；概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象^[1]。

2  确定理解目标及教学重难点

基于上述课程标准，确定本节课的教学目标：①举例说明基因通过基因表达产物控制生物性状的两种方式；②描述基因的选择性表达和细胞分化的关系；③阐明表观遗传现象及原因；④形成科学的探索精神和科学态度^[2]。

教学重点和难点：①基因与性状的关系； ②基因的选择性表达和细胞分化；③表观遗传。

3  教学过程

3.1 创设情境，导入新课

教师活动：展示一株水毛茛，其暴露在空气中的叶和浸在水中的叶表现出两种不同的形态。

多媒体展示问题：①这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？②这两种叶形的差异可能是由什么因素引起的？基因是如何控制性状的？

学生探讨得出结论：①基因控制生物体的性状；②基因的表达受到环境的影响。

设计意图：通过水毛茛的图片引发学生思考，激起学习本节内容的兴趣。

持续性评价：观察法，依据学生上课状态，判断学生的听课情况。

3.2 问题探讨

3.2.1 基因表达产物与性状的关系

教师活动：引导学生阅读教材第71～72页基因表达产物与性状的关系有关内容，指导学生进行小组讨论，

多媒体展示问题：①从基因角度解释豌豆的圆粒和皱粒；从基因角度解释白化病的病因。分析这两个实例可以得出什么结论？②从基因角度分析囊性纤维化的发病机理，通过分析发病机理可以得出什么结论？

多媒体展示小组讨论得出的结论，并对各小组讨论的结果进行评价。

学生活动：小组合作探究，分析豌豆的圆粒和皱粒、白化病的病因及囊性纤维化的病因；展示小组合作讨论的结果，依据教师的评价进行修正。

设计意图：从具体事例入手，让学生进行思考，画出概念模式图，进行组内讨论，得出结论；通过小组活动激发学生的学习兴趣，促使学生积极主动学习。

持续性评价：即时性评价，根据学生画出的概念图以及对概念图的表述，判断学生分析资料的能力以及对基因、蛋白质和性状的初步理解程度。

3.2.2 基因的选择性表达与细胞分化

教师活动：引导学生自主学习教材第72页有关内容，分析多媒体展示的问题。

多媒体展示问题：①什么是细胞分化？细胞分化具有哪些特点？②通常同一个体的不同细胞具有相同的细胞核基因，为什么？③mRNA是什么过程的产物？输卵管细胞中可以检测到三种基因和卵清蛋白mRNA，却不能检测到珠蛋白mRNA，说明了什么？④细胞分化的本质是什么？⑤从细胞水平和分子水平分析，基因的选择性表达的结果是什么？

学生活动：分析教材上不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果；小组合作讨论，分析基因的选择性表达和细胞分化的关系，展示小组讨论学习结果。

设计意图：学生根据教材第72页表格内容对问题进行探讨并得出结论；通过该过程培养学生的信息提取能力、推理论证以及归纳概括能力。

持续性评价：即时性评价和综合性评价，教师根据学生各小组交流讨论的结果，以及对结果的阐述，判断学生能否基于已有的遗传信息的转录、翻译知识，进行推理和概括，进而理解基因的选择性表达与细胞分化。

3.2.3 表观遗传

教师活动：指导学生自主阅读教材第73～74页内容，分析探讨第73页“思考·讨论”中的内容，并依据讨论结果做出评价。

多媒体展示问题：①资料1中植株A的Lcyc基因在开花时表达，其本质原因是什么？②资料1中两株植株的Lcyc基因序列相同，但是花的形态结构不同，原因是什么？③资料2中，子代小鼠的基因型相同，却表现出不同的毛色，原因是什么？④资料2中，子代小鼠表现为一系列介于黄色和黑色之间的过渡类型，原因是什么？⑤资料1和资料2展示的现象有什么共同点？

学生活动：阅读教材第73～74页内容，重点分析第73页“思考·讨论”中的资料；小组合作探究，分析表观遗传的实例及原因，展示讨论结果并依据教师的评价进行修正。

设计意图：知识的本质是在创设的情境下，学生自己所领会到的东西，不能单纯依靠记忆，更多要依靠学生的思考和感悟；在表观遗传及其原因的探索中给予学生不同的问题，通过情境培养学生基于实际现象分析和推理问题的能力，通过概括初步建立起对表观遗传的认识。

持续性评价：即时性评价和综合性評价，教师根据学生各小组交流讨论的结果，以及对该结果的阐述，判断学生能否基于现有信息，推理判断并概括表观遗传现象及其原因，从而掌握表观遗传的相关知识。

3.2.4 基因与性状的关系

教师活动：引导学生以小组为单位结合教材第74页有关内容分析多媒体展示的问题。

多媒体展示问题：①人的身高是由多对基因决定的，其中每对基因对身高都有一定的作用；后天的营养和锻炼，对人的身高也有重要作用。②水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，而且对水稻的生长发育和产量都有重要作用。

合作探究：基因和性状是不是一一对应的关系？

学生活动：结合教材第74页的内容，分析多媒体展示的材料；小组积极合作，讨论多媒体展示的问题，分析基因与性状的关系；展示自主学习成果，并在教师评价后进行修正。

设计意图：以情境为基础，帮助学生认识基因与性状之间复杂的相互关系，培养学生利用所学知识解释实际生活中现象的能力。

持续性评价：即时性评价，教师观察各小组的讨论情况，请学生回答问题，当学生回答正确时，给予鼓励，回答不正确或不充分时可进行适当提示，也可让小组内其他成员进行补充。

3.3 课堂小结

①基因控制生物性状的方式：通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状；通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状。②细胞分化的本质是基因的选择性表达。③表观遗传：基因的碱基序列不变，但基因表达和性状发生可遗传变化的现象。④生物体的性状与基因、基因表达产物以及环境等有关。

4  总结

采取TFU教学模式对“基因表达与性状的关系”这节内容进行了教学设计。整个教学设计分四个问题进行探讨：首先探讨基因表达产物与性状的关系，引出基因控制生物性状的方式；接着通过不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果，探讨基因的选择性表达与细胞分化的关系；然后通过两个实例分析表观遗传现象；最后综合以上分析过程及其结论得出基因、基因表达产物与性状之间的关系。运用TFU教学模式不仅讲解了教学的重点和难点，而且培养了学生的信息分析能力。通过持续性评价，教师可以及时掌握学生的学习情况，便于教师及时对教学环节进行修正。

参考文献

[1] 谭卫梅，寇珊珊，吴立清，等．基于“教学评一体化”的高中生物学逆向教学设计——以“基因表达与性状的关系”为例[J]．理科考试研究，2023，30（15）：63-65.

[2] 李超．聚焦生物学高考考查要求的教学设计——以“基因表达与性状的关系”为例[J]．中学生物教学，2023（6）：67-69.

作者简介：李香锡（1999－ ），女，硕士，主要从事学科教学（生物）研究