秦青佩 韋艷艷



【摘 要】本文以“伴性遺傳”一節的教學為例,選取生活中三種典型的伴性遺傳病為情境素材,探討生活情境在促進學生形成生命觀念過程中的應用,以培養學生生物學科核心素養。
【關鍵詞】生物學 情境 生活情境 生命觀念
【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2020)38-0075-03
2018 年教育部頒布的《普通高中生物學課程標準(2017 年版)》明確提出以培養核心素養為宗旨的課程理念,將學生生物學科核心素養貫穿整個課程設計的始終。“生命觀念”位于生物學科核心素養之首,是最具有生物學科特色的內容。如何在教學中促進學生形成生命觀念,對高中生物教師來說是全新的挑戰。本文以“伴性遺傳”一節的教學為例,討論生活情境在培養學生形成生命觀念中的應用。
一、情境與生活情境
什么是情境?不同學者對情境界定的側重點有所不同。情境可分為三類,真實的情境、想象的情境和暗含的情境。在教育學領域,大多數學者探討的是真實的情境。情境可以來自生產生活實踐,也可以來自科學研究成果,亦可以選自科學史料。生活情境是真實情境的一種,可理解為圍繞某一個學習目標選取生活中常見的現象及問題,或者以生活中具體的生活場景為素材而創設的情境。由于生活情境素材選自學生熟悉的現實生活,因而較容易吸引學生的注意力,激發其參與學習的動機。
生物學科核心素養是學生在解決真實情境中的實際問題所表現出來的價值觀念、必備品格和關鍵能力,是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現。因而落實培養生物學科核心素養的關鍵是要為學生創設真實的情境,并鼓勵學生在真實的情境中發現問題、提出問題、分析問題、解決問題,從而逐漸形成生命觀念,發展核心素養。
二、生活情境在“伴性遺傳”一節教學中的應用
生活情境既可以應用于新課導入環節、授課環節以及課后拓展環節,又可以作為教學評價的良好載體。筆者結合教學實踐,以“伴性遺傳”一節為例,談談巧用生活情境培養學生生命觀念的策略。
(一)創設生活情境,導入新課學習
精彩有趣的新課導入不僅能吸引學生的注意力,而且能激發其強烈的學習欲望并有效指向學習主題。在伴性遺傳一節內容的教學中,教師首先用課件顯示一幅紅綠色盲的檢測彩圖(見圖 1),并提出問題:“你能從圖中找到 5 嗎?”因為這一檢測圖很新奇,和大家生活中常用的檢測圖不太一樣,且檢測結果與大家的眼睛色覺息息相關,所以學生對此都表現出非常大的興趣。在學生心中有答案之后,教師隨即給出測試解讀:“若你能看到 5 說明你可能是色弱或紅綠色盲,若你看不到 5 說明你的色覺正常”。自此之后簡單介紹人類紅綠色盲的情況,調查顯示,人群中男性紅綠色盲所占的比例約為女性的 14 倍。巨大的數據差距引發學生思考:“為什么紅綠色盲癥的遺傳表現與性別有關聯?為什么男性紅綠色盲患者比女性多?”緊接著便可自然進入學習主題,給出伴性遺傳的概念。
(二)分析生活情境,指向生命觀念的發展
生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是人們經過實證后的觀點,是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。生命觀念是衡量學生是否受到良好生物學教育的標尺,其有助于學生理解較大范圍的生物學事件和生命現象,生命觀念的建立以概念性知識的學習為基礎。本環節圍繞生活中常見的三種典型的伴性遺傳病(即人類紅綠色盲癥、抗維生素D佝僂病、外耳道多毛癥)的遺傳特點進行分析,教師通過引導學生剖析相關生活情境,幫助其理解“性染色體上的基因傳遞與性別相關聯”這一概念,最終指向“遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳”這一生命觀念的發展。
1.人類紅綠色盲癥。基于新課導入部分的介紹和生活經驗,學生對紅綠色盲已經有了一個大致的認識,教師可以生活中某一紅綠色盲家族遺傳系譜圖為情境素材,啟發學生以小組為單位分析該遺傳病的遺傳特點。
〖遺傳方式的分析〗教師組織學生觀察家系圖(見圖 2)并分析以下問題:①紅綠色盲基因位于 X 染色體上,還是 Y 染色體上?②紅綠色盲基因是顯性基因,還是隱性基因?經過討論后大家形成共識,該遺傳病是伴 X 染色體的隱性遺傳病。之后教師引導學生嘗試寫出人的正常色覺和紅綠色盲患者的基因型和表現型,并結合基因型解釋人群中男性紅綠色盲患者多于女性的原因。
〖遺傳特點的分析〗在明確了紅綠色盲的遺傳方式之后,教師提供以下幾個生活情境,引導學生通過繪制遺傳圖解的方式分析、總結紅綠色盲基因的傳遞特點。
情境 1:一個色覺正常的女性純合子和一個男性紅綠色盲患者結婚,其子女的基因型和表現型如何?
情境 2:一個女性紅綠色盲基因的攜帶者和一個色覺正常的男性結婚,其子女的基因型和表現型如何?
情境 3:一個女性紅綠色盲基因的攜帶者和一個男性紅綠色盲患者結婚,其子女的基因型和表現型如何?
情境 4:一個女性紅綠色盲患者和一個色覺正常的男性結婚,其子女基因型和表現型情況又如何?
在利用遺傳圖解依次分析四種婚配方式的過程中,學生漸漸明白紅綠色盲具有隔代交叉遺傳的特點,且女性色盲的父親和兒子也一定都是色盲。與此同時在師生交流環節拓展給出生活中常見的其他伴 X 染色體隱性遺傳病,完善學生的概念體系。
2.抗維生素 D 佝僂病。在學生明確了伴 X 染色體隱性遺傳病的特點之后,教師介紹 X 染色體上有隱性基因也有顯性基因,生活中另一種遺傳病——“抗維生素 D 佝僂病”屬于一種伴 X 染色體的顯性遺傳病,經調查顯示人群中抗維生素 D 佝僂病女性患者多于男性患者,請學生分析為什么會出現這樣的現象?該過程引導學生分析女性患者和男性患者的基因型即能明確原因。接下來教師以一典型抗維生素 D 佝僂病家系圖(圖 3)為載體引導學生分析該病的遺傳特點。基于先前對紅綠色盲遺傳特點的分析,學生能快速看出抗維生素 D 佝僂病的遺傳特點:(1)世代連續遺傳;(2)男性患者的母親及其女兒也一定是患者。
3.外耳道多毛癥。該環節教師可直接展示外耳道多毛癥患者的家系圖(見圖 4),并提出以下問題:①“請大家觀察家系圖,分析控制外耳道多毛癥的基因在什么染色體上?”②請大家說出外耳道多毛癥的遺傳特點。學生結合已有知識,在討論交流環節能夠迅速判斷出控制該遺傳病的基因在 Y 染色體上,且該遺傳病只有男性患者,女性全部正常,且家族中一旦出現男性患者其子孫均患有該病。
(三)基于生命觀念,解釋新的生活情境
通過本節內容的學習,學生腦海中已經明確了性染色體上的基因傳遞與性別相關聯的概念。在教學評價環節教師要依據高中生物學學業質量標準、課程內容和課程目標的相關要求對學生展開多樣化的評價。學業質量標準將學業質量劃分為四個水平的要求,而學科核心素養的指標體系和表現形式是以學業質量標準為基礎制定的,是質量標準的具體體現形式。根據學業質量標準的要求,生物學科核心素養表現指標也被劃分為四個水平,其中一、二級水平是學業水平合格考試的命題依據,三、四級水平是學業水平等級性考試的命題依據。因此凸顯生命觀念的教育評價應該參考生物學科核心素養體系中對于生命觀念維度的相關要求展開設計。例如,教師在本節內容的教學過程中可設計以下試題(核心素養和答題要求見表 1)檢測學生運用生命觀念解釋生活中的現象以及解決真實問題的能力。
〖試題〗人類紅綠色盲是伴 X 隱性遺傳病。現有一對表現型正常的夫婦生出了兩個非雙胞胎女兒。大女兒與一個非紅綠色盲的男子結婚并生出了一個患紅綠色盲的男孩。小女兒與一個非紅綠色盲的男子結婚,并已懷孕。回答下列問題:
(1)用“◇”表示尚未出生的孩子,請畫出該家系的系譜圖,以表示該家系成員紅綠色盲的患病情況。
(2)小女兒和她丈夫想知道他們的胎兒是否會患紅綠色盲,請你幫助他們進行分析。
(3)我們應以怎樣的態度對待生活中的紅綠色盲患者?
生命觀念是學生在遺忘了事實性知識之后仍然保留在腦海中的生物學想法和觀點,是學生討論生命現象和研究生物學規律的基本思想方法。生命觀念的形成不是一朝一夕就能完成的工作,它是學生在生物學課程的學習過程中一步步發展起來的。本節內容以生活中三種典型的伴性遺傳病為生活情境素材,讓學生在分析情境的過程中理解重要概念并為最終形成生命觀念打下了堅實的基礎。除了生活情境外,教師也可以積極創設其他類型的情境,以更好地發展學生的學科核心素養。
【參考文獻】
[1]包春瑩.新高中生物學教材中基于核心素養的真實情境創設[J].生物學教學,2020,45(7).
[2]趙占良.關于核心素養落地的幾個問題[J].中學生物教學,2018(7).
[3]劉恩山.生命觀念是生物學科核心素養的標志[J].生物學通報,2018,53(1).
[4]劉恩山,曹保義.普通高中生物學課程標準(2017年版)解讀[M].北京:高等教育出版社,2018.
【基金項目】2020年廣西研究生教育創新計劃項目“基于核心素養的中學生物實驗創新研究”(編號:XJGY2020009)。
【作者簡介】秦青佩(1990— ),女,廣西桂林人,中學一級教師,研究生學歷,現就職于桂林市第十八中學。
(責編 盧建龍)