核心素養導向的高中生物課堂教學設計——以“人類遺傳病的主要類型、遺傳咨詢與優生”為例

陳一波

（溫州市第二外國語學校 浙江溫州 325015）

1 基于核心素養的教學設計

1.1 解構核心素養目標

①通過課前學習以及課堂的成果匯報，能夠說出并辨別人類遺傳病的類型，說明遺傳病對人類的危害；了解并簡述各種遺傳病在人體不同發育階段的發病風險。

②通過課前學習以及課堂的成果匯報，能夠掌握遺傳病的發生原因及概念，并舉例說明遺傳病與先天性疾病、家族性疾病的區別。

③通過對情境中先天性耳聾的遺傳咨詢過程中，學會運用已有知識進行分析、提出假設、設法求證的科學探究素養；通過課堂學習，能列舉出優生的主要措施，并簡述出遺傳咨詢的一般程序。

④通過遺傳病的發生、預防的學習，突出對健康生活方式的選擇，在近親結婚的危害探討中，認同《婚姻法》中禁止近親結婚的規定對提高人口素質的深遠意義，樹立人口優生觀。在體驗遺傳咨詢醫生工作的過程中，將所學知識運用到生活的實處，認同知識改變生活的觀點，樹立正確的學習觀、職業觀。

1.2 優化教材，合理進行二度開發

核心素養導向的課堂教學是基于學生學習的教學，學是教學的出發點、落腳點，教學的中心、重心在學而不在教，教學應該圍繞學來組織、設計、展開。教師必須跳出“教教材”和“以知識為本”的思想，切實使生物學教學過程成為促進學生全面發展的過程，教學內容和方式的選擇都要以是否有利于學生的認知規律和認知特點為根本依據。

“人類遺傳病的主要類型”“遺傳咨詢與優生”是《必修2·遺傳與變異》第六章的前兩節內容，學習內容的難度不大，屬于“邊緣”章節，在《學科教學指導意見》的教學建議中課時建議為1課時，建議把兩節內容整合在一起進行教學。在實際教學過程中，往往容易出現教師將兩節課機械地疊加在一起，先講遺傳病，后講遺傳咨詢，前后內容脫節，課堂索然無趣。

因此，筆者有機整合教材中的教學內容，在對先天性耳聾進行遺傳咨詢的過程中，穿插遺傳病類型以及優生措施的內容，創造性地增加了繪制某先天性耳聾患者家族的遺傳系譜圖、遺傳方式分析、后代患病概率推測及給出優生建議等環節，真實做到學以致用。

1.3 創設真實的課堂情境

貼近生活的教學情境能夠激發學生的學習興趣，培養學生正確的情感，也能更好幫助學生理解知識概念，掌握生物學技能與方法，提高學生的問題解決能力，從而促進學生的生物學學科核心素養的形成。

本節課的設計靈感來自溫州醫學院（學院路）門口的一次“全國愛耳日”的公益活動。活動現場的一塊寫著“先天性耳聾遺傳咨詢”的標識牌給了筆者一些啟發。在進行教學設計時，以一對年輕的夫婦對先天性耳聾病進行遺傳咨詢為主線，讓學生扮演咨詢醫生的角色，并對該情境進行延伸，激發學生的探究欲望，利用問題導學、適時點撥、學以致用、及時歸納等方式進行教學，從而使學生的認知活動、情感活動和實踐活動不斷地被激發、維持、推動和強化，最終實現能力的培養。整個課堂設計充分體現了高中生物學新課程改革中生命觀念、科學思維、科學探究與社會責任的生物學學科核心素養，也滲透了目前新高考背景下催生的職業生涯規劃教育。

1.4 基于學生自主學習的課前學習任務

考慮到本節課內容的難度不大，與學生的生活聯系又十分緊密，學生完全可以通過閱讀課本完成相應的學習。所以，筆者以4人學習小組為單位給學生布置了課前學習任務，小組間討論交流，并在課堂上做課堂匯報。這樣可以改變以往“教師臺上講，學生底下聽、記”的課堂模式，讓學生成為“小老師”，教會其他的同學掌握相應內容，把課堂盡可能地還給學生，充分調動學生的課堂參與度，讓學生成為課堂學習的主人。

2 基于核心素養的教學實施

2.1 教學流程

教學流程如圖1所示。

圖1 教學流程示意圖

2.2 教學環節以及核心素養指向

2.2.1 教學環節1——導入新課

教師播放視頻，向學生展示3則有關遺傳病造成我國兒童死亡的數據與影像資料。學生通過觀看視頻，體會到遺傳病給患者本人、家庭、社會以及后代造成極大的危害。

設計意圖：影像和數據資料給學生帶來的直觀沖擊，使學生迫切地想了解有關遺傳病的知識，使其對將要學習的內容產生強烈的興趣與期待，讓學生知道本節課學習內容在社會生活中的價值，認同應用所學知識解決生活中的生物學問題的這一社會責任。

2.2.2 教學環節2——學習遺傳病的概念

教師創設情境，提出問題，引導學生思考：遺傳病越來越引起人們的關注，特別是一些準備要小孩的夫婦常常會在懷孕之前進行一些遺傳病方面的咨詢。一對年輕的新婚夫婦走進咨詢室（丈夫患有先天性耳聾病，妻子正常）對該病進行相關咨詢。丈夫的家族中有好幾個親屬都在一出生時就患有該病，該病一定是遺傳病嗎？

學生由于課前已經完成了學習任務，可以迅速回答出“不一定”。此時，教師自然追問：那到底怎么樣的病才是遺傳病？并請某小組派代表向全體同學展示課前學習成果。

課前任務如下：①教會同學什么是遺傳病。②分析艾滋病是不是遺傳病。③教會同學以下這道判斷題。

下列關于人類遺傳病的敘述，錯誤的有 （ ）

①一個家族僅一代人中出現過的疾病不是遺傳病；

②一個家族幾代人中都出現過的疾病是遺傳病；

③攜帶遺傳病基因的個體會患遺傳病；

④不攜帶遺傳病基因的個體不會患遺傳病；

⑤嬰兒出生時就已形成的疾病是遺傳病；

⑥嬰兒出生后在成長發育過程中才出現的疾病不是遺傳病

最后，教師對該小組學習的成果展示進行評價，強調指出遺傳病必須是生殖細胞或受精卵中的遺傳物質發生改變。

設計意圖：①在整個情境中，學生充當遺傳咨詢醫生的角色，回答這對夫婦的問題，十分自然地將書本上遺傳病的概念這塊內容與相關生活情境相聯系，從而實現學以致用，也能增加學習的興趣。②整個活動采取“學生教學生”的形式，事先學生并不知道哪個組要上臺發言，這就要求每組學生課前都要認真地完成課前學習任務，課前預習的效果大大提高。這樣的課堂形式氛圍比較輕松，其他學生一有疑問就問“小老師”，能夠提高學生的課堂參與度。③遺傳病概念辨析是本節的重難點之一，所以教師特地設計了一個判斷題，以判斷句型的呈現將概念具體化，并避免出現家族性疾病、先天性疾病這類抽象的概念。以判斷題的形式辨析遺傳病概念，有利于發展學生的科學思維（批判性思維）；同時，讓學生明確生殖細胞或受精卵中遺傳物質的改變，是患者出現各樣病癥的根本原因，發展學生“結構決定功能、生命通過遺傳延續”的生命觀念。

2.2.3 教學環節3——判斷遺傳病的類型

教師提出過渡問題：為確定是否為遺傳病，醫生往往會對病情進行更深入的了解與詢問，如果你是遺傳咨詢醫生，你會問什么問題呢？并對該情境進行衍生：對該患先天性耳聾病的丈夫的家庭成員發病情況進行詢問了解，發現他的祖父母、父親和姑姑（45歲）都患該病，叔叔正常；姑姑生了一個患該病的女兒，其他家庭成員正常。然后，向學生布置學習活動：請繪出相關遺傳系譜圖，回答該病很可能為_______染色體________傳病。學生在繪制系譜圖之后，根據“無中生有，女孩患病的遺傳特點”，較容易回答出“常染色體顯性遺傳”。此時，教師追問“為什么說是很可能？不是一定呢？”，自然地引出了遺傳病除了單基因遺傳還有其他類型的可能；然后，順勢請某小組派代表來向全體同學展示課前學習成果。

課前學習任務如下：①在書本三大類的基礎上，將遺傳病繼續細分。②說一說多基因遺傳病的特點。③教會同學以下這道選擇題。

下列有關各種遺傳病的發病風險的敘述，正確的是（ ）

A.新生嬰兒和兒童容易表現染色體變異遺傳病

B.多基因遺傳病的發病率隨年齡的增加而下降

C.患染色體變異遺傳的胎兒，常因在胎兒期自然流產而不出生

D.各類遺傳病在青春期的患病率都較高

學生不能對多基因遺傳病進行細分，是本節課的預設。因此，在學生匯報完課前學習成果后，教師以“多基因遺傳病到底能不能再細分呢”為過渡，引入學生不太熟悉的多基因遺傳病。

設計意圖：①辨別常見遺傳病的系譜圖，是《教學指導意見》中的發展要求，也是遺傳咨詢的重要流程，所以通過學生自己繪制遺傳系譜圖，并對先天性耳聾病進行初步判斷，使教學目標得到實際落實，有利于科學探究能力的培養。學生又一次充當醫生的角色，可以一直持續課堂的關注度。②再一次以“學生教學生”的形式展示課前學習成果，學生在對遺傳病分類、選擇題講解、男性遺傳病類型判斷的活動中發展科學思維（批判性思維、歸納與概括、演繹與推理）。

2.2.4 教學環節4——了解遺傳病的預防

教師以“遺傳系譜的分析，只能對遺傳病類型做出初步判斷，還需要在醫院進一步進行染色體/基因方面的生化測定才能最終確定”自然過渡，對情境再次衍生：該患先天性耳聾病的丈夫經醫院的詳細檢查確診為常染色體顯性遺傳，他的祖父母、父親和姑姑（45歲）都患該病，叔叔正常；姑姑生了一個患該病的女兒，其他家庭成員正常。丈夫是攜帶者的概率是多少？這對夫婦生一個患病孩子的可能性為多少？

學生對照遺傳系譜圖，分析家庭成員的基因型，計算遺傳病的發病風險為50%后，教師追問：既然，這對夫婦有生育患病孩子50%的風險，作為咨詢醫生，請你為該丈夫給出優生指導意見。二胎政策下，丈夫的姑姑（45歲），想再生一個正常的男孩，請給出優生指導意見。

教師結合學生給出的優生指導意見，向學生介紹產前診斷的措施、適齡生育等優生措施，最后引導學生總結整節課所進行的遺傳咨詢的具體流程。

設計意圖：①設計計算遺傳病的發病風險的活動，一方面是因為遺傳病的發病風險本來就是遺傳咨詢整個流程的重要環節，另一方面可以有效訓練學生的科學思維（演繹與推理）。②優生即遺傳病的預防是本節的又一教學任務，但這部分的知識又不需要深入探討，學生也有充足的生活基礎，所以就順理成章地設計了“學生作為醫生給出指導意見”這一環節，也使得整個遺傳咨詢的流程更完整。學生一看到50%的風險，脫口而出“不要生孩子了”。這也是本節課的預設，不能因為有遺傳病的風險就剝奪公民生育的權力，而應更加科學地檢測胎兒的健康情況，通過科學技術來規避風險，正是“社會責任”的體現。③為了引出“適齡生育”的部分，特別加入了男子45歲的姑姑的咨詢，巧妙將二胎政策融入，使得整個設計更有時代氣息。

3 基于核心素養的教學設計的思考

3.1 合理優化教材是開展核心素養導向的生物課堂的前提

隨著這些年課程改革的推進，“用教材教而不是教教材”的觀念已經深入人心。教師對既有教材的整合，一方面是教師能動性的體現，服務于教師本身個性化的教學需求；另一方面也使原有的教材更適合具體的教育教學情境，服務于學生的需求，有利于學生將教材內容轉化為自己知識結構的組成部分。教師應該有一份教學智慧，吸收其他不同版本的生物教材中的精華，整合現有的教材資源，使課堂更加符合學生的認知規律和水平。教師對教學內容深度和廣度的把握，應以有利于學生核心素養的達成為依據。

3.2 創設有效教學情境開展核心素養導向的生物課堂的途徑

核心素養強調的是學生在解決實際問題中體現出來的綜合品質和能力，因此，培養學生核心素養的最佳途徑就是讓學生在真實或者模擬的具體情境中探究學習。恰到好處的情境可以引發學生的有意注意，生活化的情境能引發學生的情感共鳴，使學生學習的緊迫感、社會責任感與使命感得以增強。真實具體的問題情境有利于培養學生的“科學思維”和“科學探究”素養。

3.3 自主學習是開展核心素養導向的生物課堂的關鍵

生物學課堂期待學生主動參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設和發現規律等過程中習得生物學知識，養成科學思維的習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習的能力。自主學習強調的是要由教轉向學，由依賴走向獨立，反對那種依賴、跟隨、復制的學習，其本質是對學生學習潛能的信任。教師要把教學建立在學生自主學習的基礎上，使教學成為推進學生自主學習，鞏固、深化其自主學習效果的一種學習活動。

4 結語

新形勢下的高中生物學教師要持之以恒地進行反思、學習和實踐，不斷改善和創新課堂教學模式，把以培養生物學學科核心素養為目標的高中生物學教學理念落到實處，讓生物學學科核心素養真正成為學生終生受益的成果，成為公民基本素養的重要組成。