在“伴性遗传”教学中以兴趣驱动探究性学习的实践与思考

魏昌瑛

摘 要：倡导探究性学习是新课程改革的基本理念和基本要求，其中，探究能力是对学生四项基本能力要求之一，如何在教学实践中培养学生的探究能力，本文以“伴性遗传”为教学案例，尝试以兴趣驱动探究性学习的进行。

关键词：探究性学习 兴趣 伴性遗传

中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）04（c）-0131-03

1 问题的提出

倡导探究性学习是新课程改革的基本理念和基本要求，其中，探究能力是对学生四项基本能力要求之一，每年的高考试题中均有体现。但是从我校近几届高三考生探究类题目的答题情况来看不容乐观，学生探究能力普遍匮乏。究其原因，笔者发现原因有以下三种：其一、学生对探究有一种畏惧的心理，这可能源于教师在教学中未能以激发学生的兴趣来驱动探究活动的进行。让学生认为探究是无趣的、困难的，因此避而远之。其二、探究能力的培养并非一蹴而就，仅仅依靠考前的做题强化是远远不够的，而需要进行长期有效的培养，特别是平时的教学中要进行有机的渗透。而现今教学中由于时间紧、内容多，很多老师往往倾向于完成知识性内容，而忽略对学生探究能力的培养，因此，真正把探究能力的培养渗透到平时教学的每一个细节少之又少。其三、新教材虽然体现了探究性学习这一理念，但教材提供的素材具有很多局限性，比如受知识性内容的限制，教材提供的适合开展探究性学习的素材并不多，而且有的探究性素材，又往往与科学史相结合，虽然比较经典，但其情景呈现形式单一，内容也很难做到具体新颖、生动有趣，难以调动学生进行探究的积极性。

2 以兴趣驱动探究性学习的必要性

科学大师爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”，我国古代的圣人孔子也说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。现代心理学研究表明，兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某種活动的心理倾向。它能激发人的思想和引导人的意志努力地探索某种事物的底蕴，直接促进其智力的发挥和学习效率的提高。同时在兴趣中学习，还能明显地减轻学生的心理压力，使其把学习当作一种愉快的享受，从而产生积极主动的学习动机，表现出极大的学习热情。因此在进行探究性学习中，能否激发学生的探究兴趣是非常关键的，因为探究的过程本身是主动学习、自主学习的过程，如果学生没有兴趣，探究活动是很难开展的，培养学生的探究能力也无从可谈，久而久之，学生对探究活动就会避而远之。因此，要深入钻研教材，努力挖掘教材中的趣味因素，另外，在充分利用教材已有素材的基础上，适当、有序整合课外素材，构建新颖、多样的探究情景素材以激发学生探究的热情，以兴趣驱动探究性学习的进行是非常必要的。如何以兴趣驱动探究性学习的进行呢？下面就以“伴性遗传”为例谈谈自己在探索中的体会和收获。

3 在“伴性遗传”教学中以兴趣促探究的实践

3.1 教学设计思路

“伴性遗传”是浙江科学技术出版社《遗传与进化》第二章第三节的内容。本节内容是在学习孟德尔定律、减数分裂与染色体学说的基础上，让学生进一步了解基因在性染色体上的遗传规律，使学生对真核生物的遗传认识更全面。通过对遗传的学习，为后面的生物的变异等方面知识的学习作铺垫。在本节教材中对血友病的伴性遗传方式是作为一个结论给出的，那么这个结论是怎么得到的？如果通过一个遗传病家族案例进行分析研究得到这一结论，那么在培养学生的研究能力，发展他们的科学素养方面无疑是一种行之有效的做法，因此将这节课作为探究式的生物课例既有挑战性，又存在较大的研究价值。

基于上述分析，也为了在教学中，能够提高学生的学习兴趣，以驱动探究性教学的进行，本文的教学设计思路如下：案例导课，奠定学生探究的兴趣基础→情景设置，吸引学生进行血友病遗传方式的探究→遗传系谱分析，深入探究伴X染色体隐性遗传的特点→探究伴性遗传的应用，检验学生的学习效果→设置课外探究活动，深化学生探究能力的发展。

3.2 具体教学过程

（1）案例导课—奠定探究兴趣基础。

明代文学家谢榛谈及文章的开头时说：“起句当如炮竹，骤响易彻。”一堂课的开始也应该如此。好的开头是成功的一半，一节优秀的课，必须重视导引的设计。在本节教学中我采用一个案例导入：“小丽是位非常漂亮的姑娘，但是她患有血友病，与小王恋爱三年了。婚前体检时，医生告诉她，婚后最好不要生小孩。小丽和小王听后非常苦恼。”然后抛出问题“小丽为什么婚后不宜生孩子？”然后通过精心设计一系列问题串，“血友病是一种什么样的病呢？它的遗传有什么样的特点呢？”引导学生去思考、谈论和探究。这样的导引设计，主要想引起学生对学习内容的兴趣，为后续的探究活动奠定情感基础。

（2）设置问题情景，吸引学生进行血友病的遗传方式探究。

首先利用血友病的相关素材设置问题情景：19世纪，英国皇室中流传着一种非常危险的遗传病，这就是血友病。患者常因轻微损伤就出血不止或因体内出血夭折，很难活到成年。接着用多媒体课件展示英国皇家部分成员血友病系谱图（图1）。

再用问题串激发学生兴趣，主动参与探究活动。首先提问：①从这张系谱图你能否请判断该病是隐性遗传病还是显性遗传病？学生显然可以答出是隐性遗传病，接着教师再把问题进一步深入：②通过调查发现I-1没有携带致病因子，你觉得遗传系谱是否存在错误，为什么？这时很多学生都认为图谱出现错误，教师再设置一个矛盾冲突：③而事实上，这张系谱图并没有错误，我们又应该给它一个怎样的解释呢？这样就极大地激发了学生的探究兴趣，最后由学生通过讨论提出方案解决这个问题。

学生通过讨论后提出，致病基因不在常染色体上，而在性染色体上，接着用多媒体课件展示“X、Y染色体的结构图”（图2）。

针对结构图教师首先对X、Y染色体同源区段和非同源区段的区别进行讲述，然后进一步设疑：①血友病的致病基因在X染色体还是Y染色体上，在性染色体的同源段还是非同源区段？这个问题难度学较大，学生通过思考、讨论，最后根据提出血友病基因位于X染色体的非同源区段上。在学生做出假设的基础上，进一步提问：②在人类群体中男性的基因类型有哪几种，女性的基因类型有哪几种？并要求学生写出在人群当中有关血友病的各种基因型和表现型（假定h为隐性血友病基因，H为显性的正常基因）（表二）。为深入探究伴X染色体隐性遗传的特点打下基础。

接着引导学生思考：男女的婚配方式有哪几种？在学生讨论的基础上教师用多媒体课件展示六种婚配方式如下：

① XHXH·XHY、② XHXH·XhY；

③ XHXh·XHY、④ XHXh·XhY；

⑤ XhXh·XHY、⑥ XhXh·XhY。

再进一步提问：通过调查，你觉得哪种婚配方式的结果能证明血友病基因位于X染色体上呢？让学生分组讨论，教师随时进行指导。

通过学生的分析讨论得出了以下结论，在六种婚配方式中，①XHXH·XHY、②XHXH·XhY、⑥XhXh·XhY的后代子女全部为正常或全部为患者，不能说明任何问题；③XHXh·XHY的后代中虽然只有男性患病，但是不能事先确定表现型正常的女性是否为携带者，④XHXh·XhY是女性携带者和男性患者婚配，也是此种情况；⑤XhXh·XHY是血友病女性与正常男性结婚的婚配方式，如果他们的子女中男孩均患血友病，女儿都正常，就可以认定“血友病基因位于X染色体上”的假设是成立的。

最后教师总结：从血友病系谱分析中，可以看出性染色体上基因所控制的性状在遗传上总是与性别相联系，这种遗传方式称为伴性遗传。而血友病基因位于X染色体的非同源区段，Y染色体上没有这对基因的位置。这对基因在遗传时只能随着X染色体传给后代，这种遗传病属于伴X遗传。

这部分是本节课探究的一个重点，通过给出的有关血友病相关素材，设计一些问题启发学生深入思考，并充分利用已有的知识探究新的知识。这样就给学生营造浓厚的自主探究的氛围，让学生在感受探究乐趣的同时，推导伴X染色体隐性遗传病的遗传方式，在此过程中，教师只是引导者和评价者，学生处于学习的主体地位。

（3）遗传系谱分析，深入探究伴X染色体隐性遗传的特点。

让学生再次观看血友病系谱图（图1），并提问：①从系谱图来看，该病男女的患病几率相等吗？根据学生的回答总结出血友病的第一个遗传特点：男性患者多于女性患者。接着继续追问：②为什么血友病患者男性多于女性？学生讨论回答，因为男性只有一条X染色体，而女性有两条X染色体，并且这种遗传病是伴X隐性遗传病，男性只要有一个致病基因就患病，而女性必须有两个致病基因才患病。最后让学生做一个计算：③如果在人群中血友病Xb的基因频率为7%，请你计算男性和女性患病率分别是多少？（答案：7%，7%×7%≈0.5%）从而深化学生对这一遗传特点的理解。

血友病的遗传还有什么特点呢？多媒体课件展示血友病系谱图如下（图3）。

通过设疑：①王超发现爸爸也是血友病，而妈妈正常，所以他认定是爸爸将血友病基因传给他。他的说法对吗，为什么？由学生讨论得出，男性患者的致病基因不能传给其儿子，只能传给其女儿；男性患者的致病基因只能来自其母亲，这就是伴性遗传的第二个遗传特点：交叉遗传。接着再进行提问：②伴X隐性遗传病除了血友病之外，还有一种伴X隐性遗传病也是大家很熟悉的，是什么呢？③色盲症的遗传规律与血友病的遗传规律是不是一样的呢？在学生回答的基础上，简要介绍色盲症的相关知识。

最后由问题“遗传病除了伴X隐性遗传病外，还有哪些类型呢？它们又都有什么样的规律呢？”过渡到下面部分的学习。

这部分的设计以王超家族的遗传系谱图为关素材，非常贴近学生的实际生活，极大地激发了学生的探究兴趣，从而推动探究活动的顺利进行。

（4）探究伴性遗传的应用，检验学生的学习效果。

通过提问：我们常说学以致用，伴性遗传在我们日常生活中都有哪些应用呢？引出伴性遗传的应用的学习。

从前面的学习中学生很好理解伴性遗传的应用之一：指導人类的优生优育，提高人口素质。伴性遗传除了指导人类的优生优育以外，在指导生产实践活动中，也发挥着很大的作用，为了让学生对这一作用也有深刻体会，我用多媒体课件展示以下材料：

如何鉴别雏鸡的雌雄。

鸡的性别决定属于ZW型，公鸡含有两条相同的ZZ 染色体，母鸡含有两条不同的ZW染色体。芦花鸡的羽毛有黑白相间的横斑条纹，是由显形基因B 决定的，当b 基因纯合时，表现为非芦花，羽毛上没有横斑条纹。选择什么样的亲本进行交配，就可以根据横斑条纹的性状，在雏鸡时就能鉴别出雌、雄？

为了检验所学知识及学生的探究能力，我让学生运用所学知识，自己去探究，学以致用让学生兴致盎然，他们根据鸡的性别决定方式写出公鸡、母鸡的基因型和表现型，进而设计一组杂交实验，并经过讨论，一致认为用芦花母鸡和非芦花公鸡杂交即可达到实验目的，从而很好地完成了探究任务。

（5）设置课外探究活动，深化学生探究能力的发展。

在课的最后，留给学生一个课外探究活动，这样就能让学生在课堂结束时，仍有探究的兴趣，从而深化学生探究能力的发展。

课外探究活动：假设控制某个相对性状的基因位于X、Y染色体的同源片段，那么这对性状在后代个体中表现型的比例一定相同吗？试举例说明。这个问题既和前面的知识首尾呼应，又能让学生在课外进行思考、探究，从而把探究能力的培养延生到了课堂之外。

4 以兴趣驱动探究性学习的实践思考

本文尝试通过伴性遗传的这样一个案例，展开对以兴趣驱动探究性学习的实践探索，这个案例是本人的一节公开课，在课后做了一个调查，很多学生都喜欢这样一种以兴趣促探究的学习模式，在这之后，我又开展几节这样类型的课，大都获得成功，在这些课中，我认为激发学生的兴趣从而利于探究的进行，有这么几个要点：一、素材的选择，能否选择到学生感兴趣的素材非常关键，只有感兴趣的素材，才能激发学生探究的欲望，驱动探究顺利进行。像本节课一开始通过“小丽患有血友病，与小王恋爱三年了。婚后是否生能够生小孩？”中的一个问题作为引入材料，创设了一个非常吸引人的情境，能抓住学生的好奇心，从而激发学生兴趣、使学生快速而主动地进入探究新知的过程。二、问题的设计也非常重要，问题设计是否接近学生的最近发展区，针对不同层次的学生，应该设置不同的问题，这样才能激发不同层次学生的兴趣。本节课，通过精心设计一系列问题串，由浅入深，引导学生去思考、谈论和探究，将这节课层层展开，最大程度激发了不同层次学生的积极性。三、探究的时间安排也很重要，一节课的时间是非常有限的，如何在完成教学内容的同时又留给学生足够的探究时间，如果留给学生的时间不充足，学生的探究不能充分展开，学生往往会失去探究的乐趣，这就需要教师对善于取舍，精心安排各部分内容的时间。四、要让学生在探究学习的过程中始终都要有问题意识，这样可以保证探究时思维活跃，当一堂课结束的时候，仍要有这种问题意识。每上完一堂课都要让学生感到意犹未尽，还有很多问题需要去探索。本课在结束之时留下的两个课外探究问题就是要让学生心存悬念，探究兴趣就不会因为一堂课的结束而减弱，从而为下一堂课的学习和课外探究提供了能力之源。

总之，新课程强调引导学生通过自主、合作、探究的学习方式来获取知识与能力。笔者认为从激发学生的探究兴趣出发，以兴趣驱动探究性学习，才能使探究性学习走得更好更远。

参考文献

[1] 国家教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2] 胡奇志.《英美两国理科课程改革的一些特点及启示》比较教育研究[M].2001（9）.

[3] （美）“理解分科课程中科学探究教学设计研究”总课题组，广西师范大学教学研究所.科学探究性活动教学设计研究[M].2000.

[4] 周美珍.中学生物教学法[M].上海：华东师范大学出版社，1992.

[5] 徐焱.新课程背景下的探究式生物教学 福建师范大学生命科学学院[J].福建教育学院学报，2006（3）.

[6] 李溥郁.兴趣是最好的老师[J].中国科教创新导刊，2011（36）.

[7] 徐苓.高中生物实验探究性教学的理论与实践[D].华东师范大学，2005.