基于核心素养的高三生物科学史复习策略思考

方涵

摘 要：科学史中蕴含着生物学重要的研究思想和学科概念，是提高学生理性思维的好载体。以“孟德尔豌豆杂交实验（一）”复习课的设计为例，阐明了基于核心素养的高三生物科学史部分复习策略的思考。

关键词：高三复习；科学史；核心素养；学科概念

生物学科核心素养中理性思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。科学史中蕴含着生物学重要的研究思想和学科概念，是帮助学生形成理性思维的好载体。高考复习中科学史部分是十分重要的内容，其目标不仅仅是理解和掌握科学结论，更重要的是体验科学思维方法，养成科学的思维习惯，提升科学探究能力。很多学生并没有真正理解蕴含在科学史中的科学方法和科学思想，对重要学科概念形成的来龙去脉也是懵懵懂懂，致使学生认识浅显，知识体系难以建构，综合能力薄弱。高三课堂中如何利用科学史部分的复习促进学生对生物学概念的理解和构建，形成理性思维是生物教师们面临的重要课题之一。

一、科学史部分复习的现状与思考

1.科学史复习的误区

重史实，轻本质，以灌输为主，无概念构建，这或许是复习科学史部分最容易出现的误区。以“遗传因子的发现”这部分的复习为例，在复习这部分的知识时，有的教师照本宣科，让学生死记硬背，然后学生用大量的时间做遗传类林林总总的题目。这样的复习即使学生做了许多练习，对遗传定律的实质和应用依旧是一知半解。

教师在科学史的复习过程中不能仅让学生记住那些科学事实，更应关注科学家的思维过程以及由那些事实概括提炼而来的生物学概念，从而帮助学生解决新情境下的实际问题。

2.科学史部分复习方式的思考

科学史复习课的核心内容是实验的总体思路，让学生体会甚至模仿科学家解决问题的思路与方法。概念是学科本质的概括应该是教学中的难点。因此，课程设计可以分成：

二、实例分析——孟德尔豌豆杂交实验（一）的复习

1.假说—演绎法思路构建

为了正确理解分离定律与假说—演绎法，采用启发式教学，以启发学生的思维为核心，调动学生学习的主动性和积极性。启发式教学的关键在于设置问题情境。学生的讨论将围绕以下几个问题展开：

（1）一对相对性状的实验通过观察现象，提出问题。此部分设计问题串：①按融合遗传的观点，纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，子一代、子二代的性状应该是怎样的？②孟德尔设计正、反交实验的目的是什么？③孟德尔设计F1自交得到F2有什么意義？F2中矮茎的出现说明了什么？④F2的性状分离比是怎么发现的，是偶然的吗？

设计意图：通过问题引导学生思考否定融合遗传的理论。同时复习显性性状、隐性性状、性状分离和正交、反交等基本概念。设置问题③引导学生思考要证实F1中是否有矮茎的遗传物质就不能引入其他亲本，只用F1做实验。设置问题④引导学生思考统计学的应用对孟德尔遗传规律发现的重要性，以便于在今后解题过程中学会模仿应用。

（2）对分离现象的解释，提出假说。该部分设计问题串：孟德尔创造性地提出，性状是由遗传因子决定的。①F1自交后代出现矮茎性状和高茎性状，猜想F1的遗传因子组成是怎样的？②F1的遗传因子应该是由谁提供的？③你能用遗传图解，解释3∶1的性状分离比出现吗？④你能尝试归纳出现3∶1性状分离比的条件吗？雌雄配子的数目是否应该相同？

设计意图：F1自交后代出现矮茎和高茎性状，证实F1中有矮的和高的遗传因子；写出亲本和F1的遗传因子组成。复习纯合子、杂合子等概念。让学生画图解对孟德尔豌豆杂交实验进行分析，加深理解。问题④的提出对学生有一定的挑战性，教师可以加以引导，有助于学生理解分离定律的实质。

（3）对分离现象的验证通过演绎推理，实验验证。可设计问题串：①假说的核心内容是什么？②孟德尔怎样设计实验证明假说是正确的？预期实验结果是什么？③孟德尔选择隐性亲本进行实验有什么积极意义？

设计意图：明确F1形成配子时遗传因子的行为是孟德尔假说的核心内容；推测由于矮茎dd只能提供含d的配子，不影响F1产生配子内的遗传因子的表达设计出测交实验。让学生体验测交实验的精妙之处。

（4）假说成立，得到结论。设计问题：分离定律中的“分离”指的是谁与谁分离？设计意图：再一次点明实质，促进学生对分离规律的理解。

遗传的基本规律的考查在历年高考中均占有较大比重，重点考查遗传规律的实质、基本的遗传学解题思路和科学方法，情境新、难度大。复习中引导学生领悟思想精髓，对学生在细胞学基础上深刻理解和应用遗传规律将大有裨益。

2.妙点精析，构建核心概念

复习时要引导学生上升到孟德尔实验思想是由现象到本质，由性状推测遗传因子组成的高度。“测交实验值与演绎推导值一致为什么可以证明假说正确？”这个问题的讨论可以帮助学生认识列孟德尔通过测交实验验证自己的假说是多么的巧妙：隐性配子显示的优点，无论与其结合的配子是显性还是隐性配子，均不影响其性状的表现，因而可通过观察子代的表型及比例，推知F1产生的配子类型及比例，而这恰恰就是本节课的核心概念——分离定律最实质的内容。

3.知识运用，迁移提升

在自主梳理、师生互动的基础上，教师创设新情境，利用课本上的例子进行变式训练：水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性花粉中所含的淀粉是直链淀粉，遇碘变蓝黑色，而糯性花粉中所含的是支链淀粉，遇碘变橙红色。现有纯种的非糯性水稻和糯性水稻为实验材料，如何验证这一对相对性状的遗传遵守分离定律。以小组合作探究的形式，进行合作学习，小组陈述实验设计方案与实验结论，学生评价共同完善。在巩固知识与方法的同时，考查学生迁移能力和解决新问题的能力。

4.总结与延伸

由于是高三的复习课，教师完全可以提出更深层次的问题引导学生总结归纳。可设计问题：①如何证明一对相对性状的遗传是否遵循分离定律？最直接的实验证据是什么？②分离定律的适用范围是什么？③人类对于分离定律的认识来源于生活实践，而分离定律的意义也正是为人类解决生产实践问题提供理论基础。你了解哪些分离定律的实践应用？验证分离定律最直接的证据应该是杂种F1形成的配子种类与比例。引导学生总结出分离定律的实质，实质清楚了就能明确分离定律的适用范围。分离定律是遗传学中最基本的规律，能正确解释某些传现象，预测杂交后代的类型和出现的概率，在医学实践和优良动、植物品种的选育中都有积极的作用。复习课更需要引导学生对重要概念深层次的理解，这就需要教师在课堂上设计富有挑战性的问题，培养学生的科学思维方式。

科学史的教学需要融入学生更多的思考。在复习课的教学中，教师不仅要让学生对已有基本原理和事实进行记忆，更应该引导学生用研究者的思维对所学知识进行研究，学生才有可能形成生物学科的思维方法及对生物学科重要思想的认同，从而拥有运用科学思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力，体现科学史部分教学的真正价值。

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