核心素養下的遺傳學教學研究

韓金

摘要：高中生物課程應以發展學生的學科核心素養，培養全面發展的學生為宗旨。培養學生的核心素養既是課程教學本身的需求，也是適應高考的需求。在課堂教學中，我們可以通過巧設問題，層層推進，引導學生分析遺傳現象背后的原因;深入剖析，精辟點撥，幫助學生領悟科學研究方法的精髓;自主嘗試，探索總結，推動學生發現特殊的規律。最后，培養核心素養貴在堅持。

關鍵詞：核心素養;科學思維;科學探究

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）14-068-2

《普通高中生物課程標準（2017版）》提出，高中生物課程應以發展學生的學科核心素養，培養全面發展的學生為宗旨。學科的核心素養，既是教師開展課堂教學的總目標，也是高考生物學所考查的高階目標。在教學過程中，如何讓核心素養落地，成為亟待教師探究并解決的問題。

高考生物遺傳學可考查的內容豐富、途徑多樣，能體現考生生物學素養層級。遺傳學試題考查的知識兼具廣度與深度，能力目標涵蓋了4個維度。尤其是理性思維和科學探究的素養。下面筆者將以遺傳學部分章節的教學為例，來談一談為什么、以及如何在教學中實現對學生科學思維和科學探究能力的培養。

一、為什么要加強學科核心素養的培養

1.培養生物學核心素養是課程教學本身的需求

科學思維是獲取知識的過程，包括所有為了獲取更多的知識而進行的有目的的思維過程?！镀胀ǜ咧猩镎n程標準（2017版）》中，對遺傳學板塊的要求比如“運用模擬植物或動物性狀的雜交實驗，運用基因的分離和自由組合定律，由親代的性狀預測子代的性狀”“以人類紅綠色盲或血友病的研究為例，分析性染色體上的基因在遺傳上的特點”等等就需要學生具有一定的邏輯思維、演繹推理能力。

科學探究是指學生能夠針對有價值的問題、疑問、難題或者想法進行研究，基于好奇與困惑來理解生命觀念、建構知識。遺傳學三大定律，是科學家通過假說演繹法獲得的。因此，遺傳學規律的學習，本身就是一個很好的科學探究過程。在課堂上安排一定的探究活動，可以讓學生體驗科學家是如何探索遺傳學規律，更好地理解科學家進行科學研究的方法——假說演繹法，同時作為一種自主學習的方式，它也能幫助學生建構生物學知識——基因的分離定律和自由組合定律以及伴性遺傳。

2.培養生物學核心素養是適應高考的需求

歷年高考實測數據顯示，遺傳學試題區分度較高，可對考生進行有效的區分和選拔，助力高考服務選才核心功能的實現。根據2014-2018年高考理科綜合全國卷生物試題的實測統計數據可知，遺傳學試題相對較難，零分人數比較高。究其原因，一是考生對計算類題目的“原生恐懼”，二是理科綜合試題作答時間有限的“主動放棄”。

二、如何在教學中培養學生的科學思維和科學探究能力

教育不是沒有思維過程的事實性知識的累積，不是教師將思維傳遞給學生，而應該是學生個人的思維過程。所以，為了培養學生的科學思維和科學探究能力，筆者在遺傳學的教學中進行了以下三個方面的嘗試。

1.巧設問題，層層推進，引導學生分析遺傳現象背后的原因

比如：在基因的自由組合定律這一節的學習中，首先拋出問題“我們已經知道了一對相對性狀在遺傳時具有怎樣的規律，那么如果雙親之間具有兩對相對性狀，它們在遺傳時每一對是否還能遵循基因的分離定律？相互之間會不會相互影響”，引出這節課要研究的主題。這也是后面在分析實驗現象時要緊扣的問題。比如：“我們可以設置怎樣的實驗方案呢？”“孟德爾也是這樣設計的。孟德爾的實驗現象是怎樣的？”“你覺得黃和綠、圓和皺在遺傳時每一對是否還能遵循基因的分離定律？你的依據是什么？”“對實驗結果中F2既有與親本相同的黃色圓粒、綠色皺粒，又有與親本不同的綠色圓粒、黃色皺粒，你能否做出相關的假設或解釋？”“F2的不同表型的比為什么近似于9：3：3：1？”? 這樣就避免了知識的直接灌輸，能夠讓學生自己去分析和解決一定的問題。另外，在用棋盤法進行結果分析之后，再次以問題串的形式激發學生的思維。比如：“圖中，有哪些不同的基因型，比例各占多少？表現型有哪幾種，比例各占多少？”“這說明了什么問題？”“你能否從圖解中找出一定的規律？”“如果不畫圖解，你能否快速地得出有哪些基因型？及某一種基因型所占的比例？”學生們在回答這些問題的過程中，也許會有一定的障礙，或者完成得不夠好的地方，但是不可否認的是，他們能夠自主地發現一些屬于他們自己的東西。

2.深入剖析，精辟點撥，幫助學生領悟科學研究方法的精髓

在遺傳學中，最基本的研究方法就是假說演繹法，最基本的研究方案就是雜交、自交和測交，這些可以說是貫穿整個遺傳學教學始終的。然而學生們往往忽視了這種方法本身，只關注遺傳學的基本規律，或者對這種方法的理解不夠，無法在學習和實踐中進行相關的運用。其實在教學中我們應該在適當的時候加以剖析和點撥，幫助學生領悟其精髓。比如：“第二節 基因在染色體上”的教學過程。在學習摩爾根的果蠅的眼色遺傳實驗時，在觀察到相關的實驗現象后，可以提出這樣的問題：“果蠅的眼色的遺傳是否遵循基因的分離定律，為什么？”“F2中白眼都是雄果蠅，你是怎么看待這個現象的？你覺得紅眼白眼基因應該位于什么樣的染色體上？請說明理由？”“你怎么向他人證明你的觀點？”“你有哪些可行的方案，預期的實驗現象和結果是什么？請用圖解表示出來?！倍鴮W生在做完他的相關的方案設計以后，就可以點出來，摩爾根也是這樣做的。還可以引導同學們反思，其實自己在設計方案的時候，用到的自交、雜交和測交就是遺傳學研究的基本交配方案，我們在研究相關問題的時候關鍵就是要找對合適的親本來進行交配。通過演繹既要能解釋已有的現象，又能準確預測未知實驗的結果，才能證明自己的假說是正確的。幫助學生理解什么是演繹，以及如何評判演繹的結果是否正確。

3.自主嘗試，探索總結，推動學生發現特殊的規律

在伴性遺傳這一節中，關于如何判斷基因在染色體上的不同位置一直是一個難點，但也是高考?？嫉狞c。它對于學生的科學思維和科學探究能力都很高。要想真正讓學生掌握一套解決問題的方法，最好的辦法就是讓他們自己去探索、發現和總結規律。在學習紅綠色盲的過程中，可以要求學生自己去思考“人類關于紅綠色盲有多少種可能的交配組合，不同的交配組合下子代具有什么樣的特點”“哪些交配組合下子代會表現出明顯的性別差異？為什么會不同？”當學生真正找出這些特殊性的時候，再請他們思考“要通過某種交配方案確定某性狀的遺傳是否是伴X遺傳，有哪些可行的方案”時，他們就能較快地說出自己的思路了。有了紅綠色盲的學習基礎之后，再來推進學生啃硬骨頭“區分基因在染色體上的不同位置”。首先以XY染色體的示意圖，讓學生提出基因在染色體上有哪些可能的位置。然后再來分別研究不同位置上的遺傳特點。這里最難的就是XY同源區段的遺傳。仍然可以先問學生“如何探究XY同源區段的遺傳特點”“你覺得它與常染色體遺傳比較像還是與伴X遺傳比較像”“你打算怎么做”。比如關于基因型的書寫、交配組合的類型等等。當學生自己寫完12個交配組合的結果以后，就能很快找出特點了。這時，可以點撥一下，讓學生知道，我們需要關注的就是它在什么情況下會表現出伴性遺傳“與性別相關聯”的特點，并引導學生分析“為什么這些交配組合下子代會表現出雌雄的不同”，強化理解，而這些特殊的交配組合就是我們解決相關問題的關鍵。然后拿出相應的例題，讓學生來區分“常染色體與XY同源區段的遺傳”以及“伴X遺傳與XY同源區段的遺傳”，自己嘗試總結相關的規律。

三、培養核心素養，貴在堅持

培養學生的核心素養，并不是一朝一夕的事，也不是靠幾節課、幾個教學內容就能做到的。它需要教師在教學過程中不斷地開發資源、創造環境，在不同的教學內容中培養學生不同的能力，助推學生的全面發展。它需要教師為學生留出思考的時間、思維的空間，為學生挖掘探究的問題、創設探究的條件，讓學生成為學習的主人。

[參考文獻]

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[3]郭學恒，趙軒.高考生物遺傳學試題考查方式解析[J].中學生物教學，2019（3）4-8.

（作者單位：湖北省武漢市實驗學校，湖北 武漢 430000）