TFU教學模式在中學生物教學設計中的應用

摘? 要：為改進傳統(tǒng)教學模式，本文以“基因表達與性狀的關系”一課為例，闡述了TFU（teaching for understand，TFU）教學模式在中學生物教學中的應用。首先通過教材分析、學情分析等確定啟發(fā)性論題，并依照生物課程標準和啟發(fā)性論題確定理解性目標；然后在課堂教學中利用理解性活動使學生積極主動地參與知識的探究和學習過程；最后通過持續(xù)性評價了解學生的學習情況，并對教學實踐進行優(yōu)化。該教學模式能夠充分發(fā)揮學生的主體地位，打破傳統(tǒng)教學模式的思維定勢，實現(xiàn)教師的教與學生的學的平衡。

關鍵詞：TFU教學模式；教學設計；中學生物課程

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A ? ? ? ?文章編號：1001-0769（2024）01-0089-03

1? 教材分析

“基因表達與性狀的關系”是人教版高中生物教材必修二《遺傳與進化》的第四章第二節(jié)的內容，是繼前一章“基因的本質”以及前一節(jié)“基因指導蛋白質的合成”的總結與拓展。本節(jié)課內容包括基因表達產(chǎn)物與性狀的關系、基因的選擇性表達與細胞分化以及表觀遺傳等知識。本節(jié)課為第五章變異有關內容提供了知識基礎，具有承上啟下的重要作用。《普通高中學生物課程標準（2017年版2020年修訂）》對于本節(jié)課的要求有兩點：①概述DNA分子上的遺傳信息，通過RNA指導蛋白質的合成，細胞分化的本質是基因選擇性表達的結果，生物的性狀主要通過蛋白質表現(xiàn)；概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象^[1]。

2? 確定理解目標及教學重難點

基于上述課程標準，確定本節(jié)課的教學目標：①舉例說明基因通過基因表達產(chǎn)物控制生物性狀的兩種方式；②描述基因的選擇性表達和細胞分化的關系；③闡明表觀遺傳現(xiàn)象及原因；④形成科學的探索精神和科學態(tài)度^[2]。

教學重點和難點：①基因與性狀的關系； ②基因的選擇性表達和細胞分化；③表觀遺傳。

3? 教學過程

3.1 創(chuàng)設情境，導入新課

教師活動：展示一株水毛茛，其暴露在空氣中的葉和浸在水中的葉表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)。

多媒體展示問題：①這兩種形態(tài)的葉，其細胞的基因組成一樣嗎？②這兩種葉形的差異可能是由什么因素引起的？基因是如何控制性狀的？

學生探討得出結論：①基因控制生物體的性狀；②基因的表達受到環(huán)境的影響。

設計意圖：通過水毛茛的圖片引發(fā)學生思考，激起學習本節(jié)內容的興趣。

持續(xù)性評價：觀察法，依據(jù)學生上課狀態(tài)，判斷學生的聽課情況。

3.2 問題探討

3.2.1 基因表達產(chǎn)物與性狀的關系

教師活動：引導學生閱讀教材第71～72頁基因表達產(chǎn)物與性狀的關系有關內容，指導學生進行小組討論，

多媒體展示問題：①從基因角度解釋豌豆的圓粒和皺粒；從基因角度解釋白化病的病因。分析這兩個實例可以得出什么結論？②從基因角度分析囊性纖維化的發(fā)病機理，通過分析發(fā)病機理可以得出什么結論？

多媒體展示小組討論得出的結論，并對各小組討論的結果進行評價。

學生活動：小組合作探究，分析豌豆的圓粒和皺粒、白化病的病因及囊性纖維化的病因；展示小組合作討論的結果，依據(jù)教師的評價進行修正。

設計意圖：從具體事例入手，讓學生進行思考，畫出概念模式圖，進行組內討論，得出結論；通過小組活動激發(fā)學生的學習興趣，促使學生積極主動學習。

持續(xù)性評價：即時性評價，根據(jù)學生畫出的概念圖以及對概念圖的表述，判斷學生分析資料的能力以及對基因、蛋白質和性狀的初步理解程度。

3.2.2 基因的選擇性表達與細胞分化

教師活動：引導學生自主學習教材第72頁有關內容，分析多媒體展示的問題。

多媒體展示問題：①什么是細胞分化？細胞分化具有哪些特點？②通常同一個體的不同細胞具有相同的細胞核基因，為什么？③mRNA是什么過程的產(chǎn)物？輸卵管細胞中可以檢測到三種基因和卵清蛋白mRNA，卻不能檢測到珠蛋白mRNA，說明了什么？④細胞分化的本質是什么？⑤從細胞水平和分子水平分析，基因的選擇性表達的結果是什么？

學生活動：分析教材上不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果；小組合作討論，分析基因的選擇性表達和細胞分化的關系，展示小組討論學習結果。

設計意圖：學生根據(jù)教材第72頁表格內容對問題進行探討并得出結論；通過該過程培養(yǎng)學生的信息提取能力、推理論證以及歸納概括能力。

持續(xù)性評價：即時性評價和綜合性評價，教師根據(jù)學生各小組交流討論的結果，以及對結果的闡述，判斷學生能否基于已有的遺傳信息的轉錄、翻譯知識，進行推理和概括，進而理解基因的選擇性表達與細胞分化。

3.2.3 表觀遺傳

教師活動：指導學生自主閱讀教材第73～74頁內容，分析探討第73頁“思考·討論”中的內容，并依據(jù)討論結果做出評價。

多媒體展示問題：①資料1中植株A的Lcyc基因在開花時表達，其本質原因是什么？②資料1中兩株植株的Lcyc基因序列相同，但是花的形態(tài)結構不同，原因是什么？③資料2中，子代小鼠的基因型相同，卻表現(xiàn)出不同的毛色，原因是什么？④資料2中，子代小鼠表現(xiàn)為一系列介于黃色和黑色之間的過渡類型，原因是什么？⑤資料1和資料2展示的現(xiàn)象有什么共同點？

學生活動：閱讀教材第73～74頁內容，重點分析第73頁“思考·討論”中的資料；小組合作探究，分析表觀遺傳的實例及原因，展示討論結果并依據(jù)教師的評價進行修正。

設計意圖：知識的本質是在創(chuàng)設的情境下，學生自己所領會到的東西，不能單純依靠記憶，更多要依靠學生的思考和感悟；在表觀遺傳及其原因的探索中給予學生不同的問題，通過情境培養(yǎng)學生基于實際現(xiàn)象分析和推理問題的能力，通過概括初步建立起對表觀遺傳的認識。

持續(xù)性評價：即時性評價和綜合性評價，教師根據(jù)學生各小組交流討論的結果，以及對該結果的闡述，判斷學生能否基于現(xiàn)有信息，推理判斷并概括表觀遺傳現(xiàn)象及其原因，從而掌握表觀遺傳的相關知識。

3.2.4 基因與性狀的關系

教師活動：引導學生以小組為單位結合教材第74頁有關內容分析多媒體展示的問題。

多媒體展示問題：①人的身高是由多對基因決定的，其中每對基因對身高都有一定的作用；后天的營養(yǎng)和鍛煉，對人的身高也有重要作用。②水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了開花的調控，而且對水稻的生長發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。

合作探究：基因和性狀是不是一一對應的關系？

學生活動：結合教材第74頁的內容，分析多媒體展示的材料；小組積極合作，討論多媒體展示的問題，分析基因與性狀的關系；展示自主學習成果，并在教師評價后進行修正。

設計意圖：以情境為基礎，幫助學生認識基因與性狀之間復雜的相互關系，培養(yǎng)學生利用所學知識解釋實際生活中現(xiàn)象的能力。

持續(xù)性評價：即時性評價，教師觀察各小組的討論情況，請學生回答問題，當學生回答正確時，給予鼓勵，回答不正確或不充分時可進行適當提示，也可讓小組內其他成員進行補充。

3.3 課堂小結

①基因控制生物性狀的方式：通過控制酶的合成控制代謝過程，間接控制生物體的性狀；通過控制蛋白質的結構，直接控制生物體的性狀。②細胞分化的本質是基因的選擇性表達。③表觀遺傳：基因的堿基序列不變，但基因表達和性狀發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。④生物體的性狀與基因、基因表達產(chǎn)物以及環(huán)境等有關。

4? 總結

采取TFU教學模式對“基因表達與性狀的關系”這節(jié)內容進行了教學設計。整個教學設計分四個問題進行探討：首先探討基因表達產(chǎn)物與性狀的關系，引出基因控制生物性狀的方式；接著通過不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果，探討基因的選擇性表達與細胞分化的關系；然后通過兩個實例分析表觀遺傳現(xiàn)象；最后綜合以上分析過程及其結論得出基因、基因表達產(chǎn)物與性狀之間的關系。運用TFU教學模式不僅講解了教學的重點和難點，而且培養(yǎng)了學生的信息分析能力。通過持續(xù)性評價，教師可以及時掌握學生的學習情況，便于教師及時對教學環(huán)節(jié)進行修正。

參考文獻

[1] 譚衛(wèi)梅，寇珊珊，吳立清，等．基于“教學評一體化”的高中生物學逆向教學設計——以“基因表達與性狀的關系”為例[J]．理科考試研究，2023，30（15）：63-65.

[2] 李超．聚焦生物學高考考查要求的教學設計——以“基因表達與性狀的關系”為例[J]．中學生物教學，2023（6）：67-69.

作者簡介：李香錫（1999－ ），女，碩士，主要從事學科教學（生物）研究