“问题情境化”策略在高中生物学复习中的应用——以“基因突变和基因重组”为例

张登华

(山东省垦利第一中学 东营 257500)

1 问题情境化的创设原则

情境之于知识，犹如汤之于盐，盐溶于汤中，才能被吸收；知识融入情境之中，才能显示出活力和美感，才容易被学生理解、消化和吸收。“问题情境化”策略指导下的教学活动不是简单地罗列和灌输知识，而是准确把握学生的认知水平和思维起点，有针对性地寻求合适的情境融入问题，引导学生在解决问题的过程中完善思维体系，将知识内化，促成智慧的升华。一个好的情境有利于激发学生的学习愿望和学习动机，能够引领学生主动思考问题，或能突出重点，化解难点。因此，创设合适的问题情境首先要考虑教学目标的落实，要针对课堂教学的内容而创设，为实现教学目标服务。其次，要注意情境的真实性，真实问题来源于真实世界，是与科学、技术和社会相关的，能真实反映生物学科特点和独特价值的问题，强调情境性。第三，创设的问题情境不宜过多，大量堆积的情境不但起不到应有的作用，反而会让学生眼花缭乱，产生厌倦感。

2 教学案例

以“基因突变和基因重组”一节为例，探讨问题情境化策略在复习中的应用。“基因突变和基因重组”是高中生物学的重要概念，本节内容既是对前面内容合乎逻辑的延续，又是后面育种和进化的重要基础。在复习过程中，教师可以通过设置问题情境，激发学生的探究欲望，最大限度地减轻复习课的枯燥程度，加深学生对概念的理解，提高学生的认知能力，实现知识的内化。

2.1 花色性状原因的问题情境和基因突变 情境一： 一个世代都开红花的植物，在一次突然性冰冻后，发现有一株开了白花。问题①： 白花性状产生的原因是什么？

学生思考后，教师进一步将情境引向深入： 科学工作者采用白花植株的一个枝条，进行扦插和植物组织培养后获得的植株，将它们栽培到相同且适宜的环境条件下，若开出的都是红花，推测该白花植株出现的原因是什么？若开出的都是白花，则该白花植株出现的原因又是什么？引导学生思考、讨论相关问题，让学生主动参与到课堂教学的情境发展中。

情境二： 白花基因的测序和白花植株进行自交实验——现利用PCR技术和基因测序技术，将情境一中的白花植株和红花植株的花色基因进行比较，发现白花植株的花色基因发生了碱基对序列的变化。问题： ②你认为控制花色基因的碱基序列发生了怎样的变化？③根据对性状类型的影响，基因突变有哪些类型？请设计杂交实验探究白花基因突变属于哪种突变？

通过问题②得出： 基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。然后进入问题③的探究，若白花性状的产生是基因突变造成，引导学生探究某基因突变是显性突变还是隐性突变的杂交方法。在探究问题②的过程中，给出拓展性问题： 基因突变是否等同于DNA中碱基对的增添、缺失、替换？基因突变能够造成哪些遗传后果？弄明白这些问题，对学生正确理解基因突变的概念有很大帮助。

情境三： 发现白花性状后，科学工作者把该白花植株的种子收集起来，种植后自交(或相互授粉)，连续培育到第三代才选育出能稳定遗传的白花类型。问题： ④若花色基因位于常染色体上，白花性状应该是哪种突变方式产生的？⑤在红花植株的枝条上出现一朵黄花。除基因突变外，还有可能是哪种可遗传变异造成？⑥白花植株的偶然出现，说明基因突变具有什么特点？⑦将红花植物的种子用激光处理，陆续获得了株高、穗形、叶色等性状的变异植株，说明基因突变具有什么特点？基因突变还具有哪些特点？

这样以问题情境为主线，极大地调动了学生的思维积极性、主动性。对学生来说，自己参与解决问题是非常重要的学习经历和体验。问题⑤旨在拓展学生思维，培养科学思维能力。

问题⑧： 红花植物种子用激光等诱变因素处理是否一定发生基因突变？

学生在思考讨论这个问题时，自然过渡到下一个知识复习的情境。

2.2 甲醛超标的问题情境和基因突变诱因 情境四： 用甲醛超标的材料装修房屋，对未生育夫妇造成危害和影响。问题： ⑨除了甲醛等化学因素能够诱发基因突变外，还有哪些诱变因素？能否以图解的形式展示基因突变的机理？⑩RNA中核糖核苷酸序列的变化能够称为基因突变吗？基因突变对性状有什么影响？诱变因素对基因突变频率有什么影响？

通过编制图解，学生很容易回答出诱发基因突变的因素以及引起基因突变的原因。问题⑨旨在让学生通过图解的形式内化知识，自主构建知识体系。问题⑨至问题是从课标、考试说明和教材出发，通过前后知识的联系，以递进性问题的形式呈现，能推动、强化和调整学生的认知活动，提高复习教学的效率。

2.3 多利羊、细菌转化的问题情境与基因重组 情境五： 多利羊、细菌转化等图片。

这样问题逐层深入，符合学生的认知规律，能有效地引导学生思维活动向纵深发展，能进一步培养学生的科学思维能力。

3 应用与反思

在“基因突变和基因重组”一节复习中，准确把握学生的认知水平和思维起点，有目的、有针对性地寻求合适的情境将问题融入进去，以激发学生的学习兴趣；把“双基知识”贯穿在一个个的问题情境中，依据知识间的关联性和递进性，运用追问的形式，环环相扣，不断引发学生深度思考和学习，让学生在思考中主动获取知识、构建知识体系，极大地提高了复习效率。

总之，在生物学教学设计的实践中，教师应该积极引入“问题情境化”的理念，多设计有效问题，多设计生动情境，努力充实课堂教学内容，丰富课堂教学形式，增加课堂的师生互动性。让学生在“动中学，乐中学，趣中学”，激发学生创新潜能；让学生在解决问题的过程中完善思维体系，将知识内化，促成智慧的升华。真正在教学中提高全体学生的科学素养和培养终身学习的能力。