用問題支架促思維發(fā)展

謝文棟

關(guān)鍵詞：高中生物;問題支架;思維發(fā)展;雜交育種;誘變育種

中圖分類號(hào)：633.91 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ? ?文章編號(hào)：1009-010X（2020）05-0062-03

問題支架是為學(xué)生建構(gòu)的一種目的框架、學(xué)習(xí)框架和思維框架。問題支架中的問題是學(xué)習(xí)者達(dá)成四維目標(biāo)，促進(jìn)思維發(fā)展所必需的。因此教師在課前可先把復(fù)雜的學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)分解成若干個(gè)支架問題，以此將學(xué)習(xí)者的理解及思維逐步引向深入。通過問題支架，可將學(xué)生的思維提高到一個(gè)新的水平。

問題支架教學(xué)由以下幾部分組成：

（1）建立支架——從核心素養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，建立支架。

（2）問題情境——用支架創(chuàng)設(shè)問題情境。

（3）自主合作——學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)。

（4）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)——對(duì)學(xué)生支架問題的理解、掌握情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

下面以人教版高中生物必修二第六章第一節(jié)的“雜交育種與誘變育種”為例，來探討問題支架在生物教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的應(yīng)用。

這一節(jié)的教學(xué)思路是以番茄為主角的問題支架，通過巧設(shè)支架，可引導(dǎo)學(xué)生深度思考、自主探究，進(jìn)而可激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的能力，最終可以此實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。

一、搭建問題支架

【問題支架1】生物的變異有哪些類型？可遺傳變異又包括哪些？

（展示圖片：世界雜交水稻之父——袁隆平的成就）

【問題支架2】番茄是一種人們喜愛的果蔬，有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)民總是挑選果實(shí)碩大、含維生素C高的番茄個(gè)體來傳種，即選擇有益變異培育優(yōu)良品種，請(qǐng)分析菜農(nóng)培育番茄方法的原理。

（學(xué)生閱讀教材，教師引導(dǎo)交流上述問題）

【效果預(yù)期】學(xué)生在問題支架1、2的指引下可理解在生產(chǎn)生活中，選擇育種方法的重要性，理解變異在指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用，進(jìn)而可快速進(jìn)入課堂。

二、創(chuàng)設(shè)情境、合作探究

（一）雜交育種

【設(shè)想】自然界中的每一種生物都表現(xiàn)出許多性狀，有優(yōu)良性狀，也有不好的性狀，其中這些優(yōu)良性狀很難都在同一個(gè)個(gè)體上表達(dá)。那有什么辦法能將這些優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)個(gè)體，進(jìn)而培育出集優(yōu)良性狀于一身的新品種呢？

【問題支架3】現(xiàn)有2種不同的番茄品種，抗病的黃果肉品種基因型為ddtt，易感病的紅果肉品種基因型為DDTT，2對(duì)等位基因位于非同源染色體上。思考：

（1）如何獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病紅果肉番茄？

（2）采用了什么辦法？并用遺傳圖解表示其過程。（在學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，先讓學(xué)生描述自己的設(shè)想，然后再歸納總結(jié)）

【預(yù)期】在問題支架3的指引下引出雜交育種的概念，并將學(xué)生的思維逐步引向深入，即分析雜交育種的原理、雜交育種的過程以及雜交育種的應(yīng)用。

【問題支架4】現(xiàn)有2個(gè)品種的貓，長(zhǎng)毛立耳貓基因型為DDTT，短毛折耳貓基因型為ddtt，2對(duì)等位基因位于非同源染色體上，思考：

（1）如何才能獲得能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（DDtt）？

（2）與植物雜交育種對(duì)比有何異同？

（在學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生繼續(xù)畫出該遺傳圖解，同時(shí)注意與植物雜交育種比較有何不同）

植物雜交育種的方法：雜交→自交→選優(yōu)→測(cè)交

預(yù)期：在問題支架4的指引下比較動(dòng)、植物的雜交育種有何異同，同時(shí)總結(jié)雜交育種的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

（二）誘變育種

【問題支架5】番茄不具備耐藏儲(chǔ)基因，那有何方法可使番茄具有耐藏儲(chǔ)的特征呢？給出相關(guān)的育種思路，同時(shí)分析其育種方式的特點(diǎn)。

教師充分利用問題支架5來引導(dǎo)學(xué)生思考是否能通過在宇宙飛船上搭載番茄種子使其進(jìn)入太空來使番茄具有耐藏儲(chǔ)的特征，生生討論后師生交流。

【預(yù)期】在問題支架5的引導(dǎo)下，將學(xué)生的思維從地球帶入太空，由此引出誘變育種的概念。然后引導(dǎo)學(xué)生分析誘變育種的原理、誘變育種的應(yīng)用，并指出太空黃瓜、太空青椒、青霉菌等均是采用誘變育種的方法進(jìn)行培育的，然后在此基礎(chǔ)上總結(jié)誘變育種的優(yōu)缺點(diǎn)。

【問題支架6】將經(jīng)太空返回地面的番茄種植，發(fā)現(xiàn)番茄由不耐藏儲(chǔ)（假設(shè)a基因）突變?yōu)槟筒貎?chǔ)（假設(shè)A基因）。思考：

（1）表現(xiàn)為耐藏儲(chǔ)番茄的種子能否進(jìn)行推廣運(yùn)用呢？并說明理由。

（2）如何才能獲得能穩(wěn)定遺傳的耐藏儲(chǔ)品種番茄呢？

【預(yù)期】在問題支架6的引導(dǎo)下，將學(xué)生的思維從太空帶回地球，并在誘變育種的基礎(chǔ)上將學(xué)生的思維逐步引向深入，由此使學(xué)生理解如何進(jìn)行多種育種方式的綜合應(yīng)用。

三、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

【問題支架7】前面剛講完雜交育種、誘變育種這兩種育種方式，現(xiàn)請(qǐng)學(xué)生們從方法、原理、優(yōu)缺點(diǎn)上比較雜交育種、誘變育種這兩種育種方式。然后讓學(xué)生思考育種學(xué)家是如何突破“不能實(shí)行種間的基因交流”這一育種技術(shù)的局限呢？

【預(yù)期】在問題支架7的指引下，學(xué)生認(rèn)識(shí)了各種育種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步將學(xué)生的思維逐步引向深入，可將學(xué)生的思維提升到另一個(gè)新的水平，同時(shí)讓學(xué)生思考如何突破“不能實(shí)行種間的基因交流”這一育種技術(shù)的局限。

完成下列練習(xí)：

1.下列對(duì)育種的方式、原理敘述正確的是（ ?）

A.培育無子西瓜的原理是基因突變

B.培育矮桿抗病小麥的原理是基因突變

C.培育“太空椒”的原理是基因突變

D.青霉素高產(chǎn)菌株的培育原理是基因重組

2.已知玉米的抗病（A）對(duì)易感?。╝）為顯性，易倒伏（B）對(duì)抗倒伏（b）為顯性，控制上述兩對(duì)性狀的基因位于不同對(duì)的同源染色體上。為獲得純合抗病抗倒伏（AAbb）的玉米植株，研究人員采用了下圖所示的方法：

（1）由品種①和②培育出③的過程Ⅰ是_________，由玉米品種③培育品種⑥經(jīng)過的過程V是_____。此育種方法被稱為__________。

（2）品種④是一種______植株，由品種③經(jīng)過過程Ⅲ培育品種④常用的方法是____ ? ? ? __________。

（3）由品種①直接培育品種⑤的過程需經(jīng)__________，由品種⑤培育品種⑥最簡(jiǎn)便的方法是___________________________________。

【預(yù)期】及時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，可以充分了解學(xué)生對(duì)問題支架的理解和掌握情況，同時(shí)還可以對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所展示出來的各種好的方面進(jìn)行肯定，由此可讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的成功和樂趣。

本課的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)包括：

（1）學(xué)生描述誘變育種、雜交育種的原理、方法、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

（2）學(xué)習(xí)小組成員之間的自我評(píng)價(jià)以及相互評(píng)價(jià)。

（3）通過課內(nèi)練習(xí)了解學(xué)生雜交育種與誘

變育種知識(shí)的掌握情況并及時(shí)反饋。

四、教學(xué)反思

問題支架的應(yīng)用，應(yīng)該是在教師處于主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)上，以學(xué)生為教與學(xué)的主體，并根據(jù)教材和學(xué)情，圍繞培育核心素養(yǎng)的目標(biāo)進(jìn)行的，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，由此可讓學(xué)生學(xué)會(huì)深度思考，進(jìn)而將思維逐步引向深入。