基于核心素養的高三生物科學史復習策略思考

方 涵

（福建省廈門市啟悟中學）

生物學科核心素養中理性思維是指尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。科學史中蘊含著生物學重要的研究思想和學科概念，是幫助學生形成理性思維的好載體。高考復習中科學史部分是十分重要的內容，其目標不僅僅是理解和掌握科學結論，更重要的是體驗科學思維方法，養成科學的思維習慣，提升科學探究能力。很多學生并沒有真正理解蘊含在科學史中的科學方法和科學思想，對重要學科概念形成的來龍去脈也是懵懵懂懂，致使學生認識淺顯，知識體系難以建構，綜合能力薄弱。高三課堂中如何利用科學史部分的復習促進學生對生物學概念的理解和構建，形成理性思維是生物教師們面臨的重要課題之一。

一、科學史部分復習的現狀與思考

1.科學史復習的誤區

重史實，輕本質，以灌輸為主，無概念構建，這或許是復習科學史部分最容易出現的誤區。以“遺傳因子的發現”這部分的復習為例，在復習這部分的知識時，有的教師照本宣科，讓學生死記硬背，然后學生用大量的時間做遺傳類林林總總的題目。這樣的復習即使學生做了許多練習，對遺傳定律的實質和應用依舊是一知半解。

教師在科學史的復習過程中不能僅讓學生記住那些科學事實，更應關注科學家的思維過程以及由那些事實概括提煉而來的生物學概念，從而幫助學生解決新情境下的實際問題。

2.科學史部分復習方式的思考

科學史復習課的核心內容是實驗的總體思路，讓學生體會甚至模仿科學家解決問題的思路與方法。概念是學科本質的概括應該是教學中的難點。因此，課程設計可以分成：

二、實例分析——孟德爾豌豆雜交實驗（一）的復習

1.假說—演繹法思路構建

為了正確理解分離定律與假說—演繹法，采用啟發式教學，以啟發學生的思維為核心，調動學生學習的主動性和積極性。啟發式教學的關鍵在于設置問題情境。學生的討論將圍繞以下幾個問題展開：

（1）一對相對性狀的實驗通過觀察現象，提出問題。此部分設計問題串：①按融合遺傳的觀點，純種高莖豌豆與矮莖豌豆雜交，子一代、子二代的性狀應該是怎樣的？②孟德爾設計正、反交實驗的目的是什么？③孟德爾設計F1自交得到F2有什么意義？F2中矮莖的出現說明了什么？④F2的性狀分離比是怎么發現的，是偶然的嗎？

設計意圖：通過問題引導學生思考否定融合遺傳的理論。同時復習顯性性狀、隱性性狀、性狀分離和正交、反交等基本概念。設置問題③引導學生思考要證實F1中是否有矮莖的遺傳物質就不能引入其他親本，只用F1做實驗。設置問題④引導學生思考統計學的應用對孟德爾遺傳規律發現的重要性，以便于在今后解題過程中學會模仿應用。

（2）對分離現象的解釋，提出假說。該部分設計問題串：孟德爾創造性地提出，性狀是由遺傳因子決定的。①F1自交后代出現矮莖性狀和高莖性狀，猜想F1的遺傳因子組成是怎樣的？②F1的遺傳因子應該是由誰提供的？③你能用遺傳圖解，解釋3∶1的性狀分離比出現嗎？④你能嘗試歸納出現3∶1性狀分離比的條件嗎？雌雄配子的數目是否應該相同？

設計意圖：F1自交后代出現矮莖和高莖性狀，證實F1中有矮的和高的遺傳因子；寫出親本和F1的遺傳因子組成。復習純合子、雜合子等概念。讓學生畫圖解對孟德爾豌豆雜交實驗進行分析，加深理解。問題④的提出對學生有一定的挑戰性，教師可以加以引導，有助于學生理解分離定律的實質。

（3）對分離現象的驗證通過演繹推理，實驗驗證。可設計問題串：①假說的核心內容是什么？②孟德爾怎樣設計實驗證明假說是正確的？預期實驗結果是什么？③孟德爾選擇隱性親本進行實驗有什么積極意義？

設計意圖：明確F1形成配子時遺傳因子的行為是孟德爾假說的核心內容；推測由于矮莖dd只能提供含d的配子，不影響F1產生配子內的遺傳因子的表達設計出測交實驗。讓學生體驗測交實驗的精妙之處。

（4）假說成立，得到結論。設計問題：分離定律中的“分離”指的是誰與誰分離？設計意圖：再一次點明實質，促進學生對分離規律的理解。

遺傳的基本規律的考查在歷年高考中均占有較大比重，重點考查遺傳規律的實質、基本的遺傳學解題思路和科學方法，情境新、難度大。復習中引導學生領悟思想精髓，對學生在細胞學基礎上深刻理解和應用遺傳規律將大有裨益。

2.妙點精析，構建核心概念

復習時要引導學生上升到孟德爾實驗思想是由現象到本質，由性狀推測遺傳因子組成的高度。“測交實驗值與演繹推導值一致為什么可以證明假說正確？”這個問題的討論可以幫助學生認識列孟德爾通過測交實驗驗證自己的假說是多么的巧妙：隱性配子顯示的優點，無論與其結合的配子是顯性還是隱性配子，均不影響其性狀的表現，因而可通過觀察子代的表型及比例，推知F1產生的配子類型及比例，而這恰恰就是本節課的核心概念——分離定律最實質的內容。

3.知識運用，遷移提升

在自主梳理、師生互動的基礎上，教師創設新情境，利用課本上的例子進行變式訓練：水稻的非糯性和糯性是一對相對性狀，非糯性花粉中所含的淀粉是直鏈淀粉，遇碘變藍黑色，而糯性花粉中所含的是支鏈淀粉，遇碘變橙紅色。現有純種的非糯性水稻和糯性水稻為實驗材料，如何驗證這一對相對性狀的遺傳遵守分離定律。以小組合作探究的形式，進行合作學習，小組陳述實驗設計方案與實驗結論，學生評價共同完善。在鞏固知識與方法的同時，考查學生遷移能力和解決新問題的能力。

4.總結與延伸

由于是高三的復習課，教師完全可以提出更深層次的問題引導學生總結歸納。可設計問題：①如何證明一對相對性狀的遺傳是否遵循分離定律？最直接的實驗證據是什么？②分離定律的適用范圍是什么？③人類對于分離定律的認識來源于生活實踐，而分離定律的意義也正是為人類解決生產實踐問題提供理論基礎。你了解哪些分離定律的實踐應用？驗證分離定律最直接的證據應該是雜種F1形成的配子種類與比例。引導學生總結出分離定律的實質，實質清楚了就能明確分離定律的適用范圍。分離定律是遺傳學中最基本的規律，能正確解釋某些傳現象，預測雜交后代的類型和出現的概率，在醫學實踐和優良動、植物品種的選育中都有積極的作用。復習課更需要引導學生對重要概念深層次的理解，這就需要教師在課堂上設計富有挑戰性的問題，培養學生的科學思維方式。

科學史的教學需要融入學生更多的思考。在復習課的教學中，教師不僅要讓學生對已有基本原理和事實進行記憶，更應該引導學生用研究者的思維對所學知識進行研究，學生才有可能形成生物學科的思維方法及對生物學科重要思想的認同，從而擁有運用科學思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力，體現科學史部分教學的真正價值。

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