课堂即探究

谢树亮

生物学学科核心素养包括生命观点、科学思维、科学探究和社会责任。四种核心素养是立体关联的整体，指向人的发展，共同体现生物学学科主要的育人价值。其中，科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流和讨论的能力。学生应在探究过程中，逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力。生物是一门实验学科，应该给学生多一些动手的机会，多一些探究的体验，从而培养学生的科学探究素养。

探究型课堂，分为两种模型。第一种模型，学生经历“观察现象→提出问题→设计实验→实施方案→分析结果→得出结论”的整个过程，最大限度地提升学生的科学探究素养。但是，此模型耗时长、难度相对较大，在教学实际中以此模型开展教学活动的次数有限。可以每章抽取一个主题，指导学生开展探究活动，也可以将各个主题分配到具体学习小组，在降低时间成本的情况下，学生也能得到较好体验和提升。第二种模型，学生不实施方案，而是寻

找（或教师提供）他人已有的研究成果（数据），并对数据进行分析，从而得出结论。此模型在操作时难度小，可以多采用，但学生所获得的探究体验无法与第一种模型相比。

教学中，两种探究型课堂模型混合使用，教师可以根据不同的教学内容，选择其中一种模型进行教学，兼顾时间成本和探究体验，达到最佳教学效果。在探究活动中，学生逐步增强对自然现象的好奇心和求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高科学探究素养。

遗传规律一直是高中生物教学的重点和难点，由于操作难度较大，耗时较长，很少有教师让学生进行遗传学杂交实验。笔者以仓鼠为实验材料，让学生设计实验，探究仓鼠毛色黑与白的显隐性关系以及基因的位置。设计教学的过程中，有两种方案。第一种方案，采用探究型课堂第一种模型，将课堂教学内容分割开。学生在课堂上设计、讨论实验方案;课后再根据方案饲养仓鼠，观察、收集数据，需要两三个月，甚至更长时间;所有杂交实验完成后，学生再在课堂上对实验数据进行分析、推导，得出结论。

第二种方案，采用探究型课堂第二种模型，课堂教学内容连贯。与第一种方案唯一的不同是，学生不需要在课后饲养仓鼠，而是直接采用他人的研究数据，在课堂上分析实验数据，得出结论。这种方案可以在一个课时内完成画图谱、设计实验、分析数据、得出结论等过程，但学生无法体验到遗传学家开展杂交实验的艰辛。最终笔者决定采用第一种模型，让学生感受开展实验的全过程。学生在实验过程中，体验了发现问题、提出问题、设计实验、开展实验、分析数据、得出结论的整个过程，加深了对分离定律的理解，培养了理性思维，提高了科学探究能力，同时也提高了社会责任感。

具体的教学过程分为实验前的课堂、学生开展仓鼠杂交实验、实验后的课堂三个阶段。在实验前的课堂阶段，教师以展示仓鼠引入话题，并提问：饲养过仓鼠的同学有哪些趣事？发现哪些规律？引导学生观察仓鼠的活动情况，交流饲养心得。课堂上引入幼小可爱的仓鼠，能激发学生的兴趣和积极性，课堂气氛非常好，学生的学习主动性很高。

接着，教师用实物投影仪将整笼仓鼠投影出来，引导学生观察仓鼠的亲子代关系，并画出遗传图谱，进行图解分析。教师设置了如下问题，引导学生深入思考：（1）一个仓鼠亲子代（♀黑×♂白→♀白2只、♀黑1只、♂黑2只），画出该仓鼠家系的遗传图

谱。（2）能否判断毛色黑与白的显隐性关系？（3）控制黑白色的基因位于细胞质还是细胞核（染色体）？如果位于染色体上，能否判断位于常染色体，还是性染色体（X、Y）？根据教师提供的仓鼠家系，学生可以确定基因位于细胞核（染色体），不可能位于细胞质，也不可能位于Y染色体上;但无法判断黑白的显隐性关系，以及基因到底位于常染色体还是X染色体上。由此产生问题冲突，激发学生的学习驱动力。

教师展示仓鼠批发市场的照片或简短视频（10秒），展示黑色和白色仓鼠上百只，并要求学生以小组为单位，设计实验，探究仓鼠毛色黑色与白色的显隐性关系，并确定控制黑白色的基因位于常染色体还是X染色体。绝大多数学生没有见过如此多的仓鼠，教师在课堂上展示出来，活跃了课堂气氛，激发了学生学习兴趣和实验探究的内驱力。而以小组为单位限定时间，开展竞赛，既活跃了课堂气氛，也能提高学生的学习效率。

在仓鼠杂交实验阶段，学生需要按时喂养，清理饲养笼，及时观察并记录实验结果。

在实验后的课堂上，教师展示仓鼠杂交實验过程的照片、仓鼠幼崽的照片或视频，实验结果数据（共16组），并组织学生通过实验数据讨论分析仓鼠毛色黑色与白色的显隐性关系和基因的位置。学生通过观看照片或视频，回忆饲养过程的辛劳和乐趣，活跃了课堂气氛，激发了分析实验数据的内驱力;而通过对16组杂交实验结果的分析，学生可以提高对实验数据的加工和分析能力。

最后，教师总结判断显隐性的方法和基因位置的方法，展示其他品种仓鼠的图片，让学生了解仓鼠还有许多不同的毛色和眼色。而本节课的学习，旨在帮助学生回归规律性的技巧，掌握这些技巧，就可以解决很多类似问题。

仓鼠杂交实验教学，是教材中没有的，但又是遗传规律教学中非常需要的，而且可操作性很强，值得推广。实验教学应该从课堂延伸到课外，毕竟课堂时间有限，将实验教学延伸到课外，可以更好地培养学生的科学探究素养。

本文系广东省基础教育新一轮“百千万人才培养工程”第二批项目结业论文。

（作者单位：广东省佛山市顺德区李兆基中学）

责任编辑：胡玉敏

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