從“幾種育種方式的比較”中看導學案的妙用

黃堡鑫

“雜交育種與誘變育種”是人教版高中生物學教材《遺傳與進化》模塊第六章中的內容，本節課的難點在于各種育種方式之間的比較，筆者通過查閱大量資料發現，通常的上課模式如下:先通過古人的選擇育種創設情境，引入選擇育種的方法，并指出其局限性。然后以小麥為例，引入雜交育種的方式，并結合課本上“問題探究”組織學生進行討論，得出雜交育種的概念，并總結雜交育種在生產生活中的實際應用，進而通過“思考與談論”引導學生得出雜交育種存在的不足。在認識其局限性后，教師通過抗蟲棉等例子引出誘變育種，通過實例說明誘變育種的重要作用，然后引導學生比較誘變育種和雜交育種相比有哪些優勢，并聯系基因突變的特點，討論誘變育種的局限性。最后，通過列表比較4種育種方式，讓學生對育種方式有一個完整的認識。

這一教學設計非常清晰，通過問題的層層設問，引導學生積極思考。筆者在教學過程中也嘗試了這樣的方法，效果不錯。但是往往會出現這樣一種現象，整個課堂成為簡單的羅列。先引出育種方式，然后原理、優點和缺點；再引出一種育種方式，然后又是原理、優點和缺點。基礎較好的學生能夠跟上教師的思路積極思考，但是基礎不好的學生就只能拼命記筆記，甚至不知所云。這里值得思考的一個問題是：如何能讓學生主動去學習知識？真正成為學習的主人呢？

關于此部分內容，筆者認為結合導學案進行小組合作學習能收到意想不到的效果。

1 探究活動：合作交流，探求新知

在學生自主展示的基礎上把握學生對此部分知識的掌握情況。

教師提問：這些育種方式具體是怎么進行的呢？下面就進入合作探究環節，請大家根據導學案中給出的探究活動一和探究活動二進行小組合作探究。

導學案中探究活動：

探究活動一：

普通小麥中有高稈抗病（TTRR）和矮稈易感病（ttrr）兩個品種，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。請根據所學知識設計培育方法來獲得矮稈抗病（ttRR）的新品種。

方案一：雜交育種。

方案二：單倍體育種。

探究活動二：

現在市場上的農產品多種多樣，新的品種也層出不窮，如超級大南瓜、太空椒等，用雜交育種是否能得到呢？如果不能那應該用什么育種方式？請寫出育種過程。

展示要求：① 各位組員都需積極參與到討論中來。② 時刻聯系課本，注重效率。

展示任務：① 獨立完成自主探究（5 min）。② 組內討論，準備展示、點評。③ 扮演推銷員，請推銷你的這種育種方法。

關于任務③的解釋：這里扮演推銷員的意思就是假設現在在座每位學生都是商家，而展示者的任務就是要讓這些商家都來投資他這種育種方法。這就要求展示者發揮渾身解數來吸引商家。要求先說出：前面那種方法的缺點在哪里？有什么實現不了？這種方法的優點在哪里？

活動安排：按表1進行任務分工，小組談論時間5 min，并把討論的結果寫在小黑板上。每個方案由兩個小組負責，哪個小組完成得又快又好就由哪個小組來展示（在討論過程中老師根據學生展示情況進行篩選，從而決定展示的小組）。

設計意圖：通過扮演推銷員的方法讓學生主動地去比較各種育種方法的優點和缺點。整個過程中，教師充當一個導演的作用，既讓每個學生都動起來又不流于形式。

教師：首先有請第一組為我們推銷雜交育種，你們要先說出選擇育種有什么缺點，而你們小組的雜交育種方式又能解決選擇育種不能解決的哪方面的內容？

學生1進行推銷：大家好！下面由我代表我們組來推銷雜交育種這種育種方式。古人用的選擇育種能夠挑選出品質好的個體來傳種。但是缺點也很明顯，不僅周期長，而且可選擇范圍非常有限。如探究活動一中的這個例子，用選擇育種得到矮桿抗病的植株就難以實現。這就要用到雜交育種的方式了，可讓高桿抗病（TTRR）和矮桿不抗病（ttrr）雜交，得到F1全為高桿抗病植株（TtRr），讓F1自交，從F2中選出矮桿抗病植株不斷自交直至不再產生性狀分離為止。

遺傳圖解如圖1所示。

（展示完畢后在加分欄給該小組進行加分。）

教師提問：那雜交育種在農業上有沒有哪些應用呢？（雜交水稻和中國荷斯坦牛）說起雜交水稻我們不得不提起一位著名的科學家，那就是袁隆平。哪個小組可以給大家介紹一下袁隆平先生呢？

小組展示（課前查資料）：他被稱為雜交水稻之父，先后獲過11項世界大獎。80歲高齡的他，還有一個美麗的夢，那就是“禾下乘涼夢”，他夢想有一天水稻長得比高梁還高，稻穗比掃把還長，稻谷像花生米那樣大，太陽大的時候能和自己的助手們坐在稻穗下面乘涼。我們也衷心希望在袁先生有生之年能實現他的“禾下乘涼夢”。

教師：雜交育種原來應用的這么廣啊？那這種育種方式是否就完美無缺呢？下面有請下一個小組進行推銷。

學生2進行推銷：前面這個小組的雜交育種非常好，不過時間太長了。整個過程下來最少需要5年時間，人生有多少個5年可以等啊？時間就是生命，時間就是金錢。所以想要節省時間，那就要選我們小組的單倍體育種啦！首先通過雜交方法獲得TtRr（高桿抗病植株），然后通過花藥離體培養獲得單倍體植株，再加秋水仙素處理單倍體植株的幼苗，在獲得的正常個體中挑選出符合要求的個體。單倍體育種最明顯的特點就是大大縮短育種年限。

（展示完畢后在加分欄給該小組進行加分。）

點評與質疑：其他小組對該展示過程進行點評與質疑(點評和質疑也能得到加分)。

教師：以上兩位同學給我們介紹了雜交育種和單倍體育種，在農業生產中都得到了廣泛應用，那有沒有什么品種的獲得是這兩種育種方式實現不了的呢？下面有請下個小組為我們推銷。

學生3進行推銷：剛才說的雜交育種和單倍體育種在農業生產中都應用得很廣，但有一個很大的缺點就是：不能創造新的基因。如超級大南瓜、太空椒等的獲得就沒辦法通過雜交育種和單倍體育種來實現。這就要用到我將要介紹給大家的誘變育種啦！

通過前面的學習我們知道了，通過基因突變能夠獲得許多的突變個體，所以只要利用物理因素或化學因素來處理某一品種，使其發生基因突變，就可以在短時間內獲得需要的優良變異類型。誘變育種育種流程圖如圖2所示。

點評與質疑：其他小組對該展示過程進行點評與質疑。

教師：那誘變育種在課本上有沒有什么實際的例子啊？（黑農五號大豆、高產青霉素等）

設計意圖：通過讓學生充當推銷員，學生要想推銷成功，就必須清楚認識到別的育種方式缺點在何處、自己展示的育種方式優點在何處，只有這樣才可吸引“商家”，從而充分調動起學生的學習積極性。同時在探究過程中，讓學生感悟到科學是一個不斷發展變化、逐步深入認識的過程，從而培養學生用發展的觀點來分析問題。

2 思維拓展：聯系生活，學以致用

教師：那同學們能否根據日常生活中所觀察到的，幻想一種誘變育種所得的品種嗎？如某一樣水果，你覺得它非常好，但是就是有一個缺點，如果能把這個缺點改掉的話，那就完美無缺了。

學生a：我很喜歡吃榴蓮，但是榴蓮有很大的缺點就是外面很多刺，如果能通過誘變育種把榴蓮外面的刺去掉就好了。

學生b：夏天大家都喜歡吃西瓜，但是一開始吃很甜，吃到外面的味道就越來越淡了，如果能通過基因突變讓西瓜皮也是甜的就好了。

……

教師點評：大家的想法都很有創意，雖然這只是一種幻想，但只要我們敢想敢做，相信在不久的將來，我們在座的某位同學就培育出這樣的新品種來了。人類對生物科學的探索，還存在著許多未知的空間，希望大家能夠立志加入到科學研究中來。

3 歸納小結：鞏固提高，滲透德育

經過剛才一輪的推銷和比較，學生已構建出整節課內容的完整體系，在此基礎上，教師再讓學生對4種育種方式的原理、優點、缺點和例子等進行比較，并以小組搶答的方式完成，既能達到鞏固知識的目的，又能鍛煉學生系統學習的能力和精煉的語言表達能力。

最后通過播放課件，展示非洲饑民、糧食短缺等照片。從這些照片中，可以看到的是，在人類生活的地球上，直到現在還有一些地方營養嚴重缺乏，糧食短缺問題仍然嚴峻，這就要求學生從我做起，關注健康，珍惜糧食。

4 課堂小測：綜合分析，落實目標

教師要求學生結合本節課內容完成導學案上當堂檢測部分的練習題，小組內核對答案后把答案寫在小黑板上。有信心完成得又快又好的兩個小組派代表展示。通過課堂練習的設置，檢測學習目標的落實情況。

最后留一道課外思考題，為下節課基因工程的學習做鋪墊：

如果要把人的胰島素基因移植到大腸桿菌中，獲得能合成胰島素的大腸桿菌，又應該用什么方法呢？

教師針對本節課學生的表現給予適當點評，根據得分情況評選出本節課的優勝小組，對組內成員給予當眾表揚。

5 教學反思

本節課運用了自主合作學習的教學模式，充分發揮了導學案的“導學”作用，充分調動學生積極性。在教學過程中，通過創設自主合作的學習情境，使學生不是被動地接受知識，而是愉快主動地學習，成為教學的主體，體現了課改的理念。小組選定代表上臺展示小黑板上的答案，并接受其他小組的同學對該部分基礎知識的質疑。這樣既可以鍛煉學生的口頭表達能力，又能培養學生大膽質疑的能力。“小組合作學習”發揮每一位學生的聰明才智和各自所長，倡導的是一種學生自主探究、實踐體驗、合作交流的學習方式。

基于自然學科方法論及教育學、中學生心理學的原理，本節的教學設計力求貼近生活，讓學生在體驗中感悟式學習；情境創設，讓學生在活動中探究式學習；開放課題，讓學習在互動中創造式學習。