孟德爾的豌豆雜交實驗（一）的教學設計

摘 要：“支架式教學”是建構主義教學理論下的一種教學方法，通過教師搭建的支架，學生自己構建起自己的知識。本節通過介紹孟德爾對生物遺傳規律的探索過程來展開的，既是科學史的內容也是科學研究方法的介紹。因此，教師應該利用各種支架來引領學生去經歷孟德爾的探索過程：觀察現象——提出假設——驗證假設——得出結論。這樣安排教學可突出生物學科的內在邏輯性，符合學生的認知規律。

關鍵詞： 科學史；假說——演繹法 支架式教學

一、 教學目標

（1）通過本節的學習，學生能夠舉例說出生物的幾組相對性狀。（2） 學生能利用分離定律準確解釋“一對相對性狀的實驗”，并且畫出正確的遺傳分析圖解。（3）學生能正確說出孟德爾的豌豆雜交實驗中“假說——演繹”法的具體步驟。

二、 教學重難點

（一） 教學重點：（1）對分離現象的解釋。（2）遺傳分析圖解。

（二） 教學難點：“假說——演繹”法在豌豆雜交實驗中的具體體現。

三、 教學過程

（一） 用日常現象導入融合遺傳的觀點

教師活動：紅牡丹與白牡丹雜交的后代會是粉紅色牡丹嗎？問學生是否同意融合遺傳的觀點？結合生活中見過的現象，舉例說出為什么？（問題支架）學生活動：學生閱讀教材上關于融合遺傳的解釋，思考教師提出的問題。

設計意圖：教師提供問題支架，讓學生思考生活中出現的遺傳現象，讓知識與生活相聯系，引發學生的求知欲。

（二） 用豌豆做雜交實驗能取得成功的原因。

教師活動：教師順勢引出孟德爾是不同意該觀點的，他更是通過實驗去證實了該觀點是錯的，還從試驗中發現了新的遺傳規律。接著就介紹孟德爾的各種雜交實驗材料，其中只有豌豆的雜交實驗才讓他取得了成功，從而引出豌豆能使其成功的原因：（1）豌豆是兩性花，是自花授粉和嚴格的閉花授粉植物，這使其在自然條件下幾乎都是純種。（2）豌豆花較大，方便進行人工授粉。（3）豌豆的后代數量足夠多。（4）豌豆花有易于區分的相對性狀。教師重點解釋相對性狀這個重要概念：一種生物的同一種性狀的不同表現型。然后給出多對性狀來讓學生判斷是否為一對相對性狀（問題支架）。總結出判斷一對相對性狀應該同時滿足以下三個條件（建議支架）：第一，同一生物；第二，該生物的同一性狀；第三，不同表現類型。學生活動：理解豌豆作為實驗材料的四點優勢，并判斷教師給出的幾對性狀是否為一對相對性狀，記錄判斷的技巧。

設計意圖：教師在處理“相對性狀”這個重要概念的時候，提供問題支架來讓學生思考討論，暴露出學生對概念的錯誤理解，然后教師提供的建議支架是在提示學生可利用三個條件去判斷哪些才是相對性狀。這樣設計更能加深學生對概念的理解。

（三） 一對相對性狀的雜交實驗現象

教師活動：教師介紹教材中高莖和矮莖這一對相對性狀的雜交實驗現象，提出問題（問題支架）：為什么子一代都是高莖卻沒有矮莖呢？為什么子二代中又出現了矮莖？子二代中出現了三比一的性狀分離比是偶然現象嗎？參考教材上的對實驗現象的疑問引出顯性性狀和隱性性狀的概念，著重強調性狀分離的概念。重點把握產生性狀分離的一定要是雜種的后代。學生活動：學生仔細觀察這一對相對性狀的實驗現象，根據教師的提示思考產生分離現象的原因。

設計意圖：教師給出的問題支架可以指引學生從分析子代性狀入手來探索遺傳的規律。

（四） 對分離現象的解釋

教師活動：教師引出分離現象的解釋并逐步畫出親代到子一代的遺傳分析圖解。在畫遺傳圖解的時候，教師要強調各種符號的含義和用法，以便加深學生對符號的理解（范例支架），再要求學生按照假說的邏輯分組討論子一代自交得出子二代的遺傳圖解（問題支架）。學生活動：學生思考對分離現象的四點解釋，并觀看教師畫出的遺傳分析圖解。

設計意圖：教師一邊講解假說，一邊示范如何根據假說的內容畫出遺傳圖解，再將后面的遺傳圖解留給學生分小組完成，這樣更能加深學生對假說的理解，以及對遺傳圖解的理解。

（五） 對分離現象解釋的驗證——測交實驗

教師活動：教師提示學生，要證明一對相對實驗現象的解釋是否合理，就要用另一個實驗來進行驗證，最好的做法就是驗證子一代是否真的是雜合子。請學生小組討論，設計實驗來驗證子一代。并且畫出遺傳圖解。（問題支架）學生活動：學生根據教師提示來思考，初步得出應該用子一代植株與隱性純合子雜交，小組合作推理得出雜交的遺傳圖解，并預測雜交后代中高莖和矮莖的比例，如果為一比一，則子一代為雜合子，那么，對分離現象的解釋是合理的。否則不合理。

設計意圖：教師將學習的任務通過設計問題支架的形式轉交給學生，讓學生小組合作完成，這樣能檢測學生對假說是否理解，暴露出學生理解上的問題。

（六） 分離定律的內容

教師活動：教師通過分析總結高莖和矮莖豌豆雜交實驗總結得出分離定律的內容，進一步加深學生對分離定律的認識。

（七） 科學實驗方法——“假說演繹法”

教師活動：教師總結孟德爾的整個實驗思路，引出其中蘊含的科學方法，即假說——演繹法。學生在教師的各個問題（問題支架）的引導下自己回憶孟德爾的實驗思路：（1）觀察實驗現象：孟德爾從高莖和矮莖豌豆的雜交實驗現象中觀察到子一代全部為高莖，子二代中高莖比矮莖為三比一。（2）針對現象提出問題：為什么第一代全是高莖？子二代中高莖比矮莖為三比一？（3）作出假設來回答問題：即對分離現象的解釋的四點。（4）運用假設來進行演繹推理：即對一對相對性狀的雜交實驗的遺傳圖解。（5）設計測交實驗來驗證假設：運用假說來演繹推理測交實驗的遺傳圖解，并預測測交實驗結果為高莖比矮莖為一比一。（6）得出結論：進行測交實驗，并得出測交結果，發現實際結果與預測結果符合，從而得出分離定律的內容。

設計意圖：教師通過問題支架引導學生對孟德爾的整個實驗思路進行回顧，體會其中的蘊含的科學探究方法。

參考文獻：

[1] 劉恩山.中學生物學教學中概念的表述與傳遞[J].中學生物學，2011（1）：27.

[2] 夏薛梅.建構主義理論對生物實驗教學的啟示[J].中學生物學，2012（1）：20.

作者簡介：

羅雯文，四川省成都市，四川師范大學生命科學學院。endprint