基于情境主线的任务驱动教学设计——以人教版“杂交育种和诱变育种”一节为例

文∣吴久宏

建构主义理论的教学观指出，“情境”“协作”“会话”“意义建构”构成学习环境的四大要素，而教学中关键是创设特定的情境。在平时的课堂教学中，教师都意识到情境在课堂中的作用，于是在情境的创设、展开及利用上投入了大量精力，但对于情境选择的切入点及利用的完整性、立体性等方面没有进行有效思考及合理利用；有的情境仅仅是“装点门面”，有的只为了课堂引入，还有大量虚假情境……选择特定的情境，将情境中富含的与学科内容高度关联的素材设置为问题链，成为贯穿教学始终的主线，将教学内容串联起来，使学生置身连续的问题解决之中，带着问题去阅读、思考、讨论、交流，这样才可以充分发展学生的思维，促进学生的深度学习。以人教版高中教材生物必修2“杂交育种和诱变育种”一节为例，谈谈运用情境主线进行任务驱动的教学设计。

一、教材分析

“杂交育种和诱变育种”是人教版高中教材生物必修2“第6章 从杂交育种到基因工程”第一节内容，本节是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上，进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践，提高和改善生产技术，最大限度地满足人类不断增长的物质需要。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关，是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习，学生不仅学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践，而且通过该内容的分析学习，可以体悟科技在改变、推动人类发展与进步中所起的重大作用。

本节课以一则童话故事中的“一朵金盏花”作为情境教学设计的主线，巧妙地将选择育种、杂交育种和诱变育种等教学要点贯通起来，在知识与能力形成的过程中引导学生体验科学技术在人们生产、生活中所起的推动作用。

二、情境主线的教学设计

(一)引入童话，创设情境

教师播放PPT，展示《国王与金盏花》的童话故事。

从前，有一个国王，他特别喜欢皇宫中的金盏花。有一天，他下令说，谁能培育出白色的金盏花，就用重金赏赐。可是谁也没有种出来。

有一位仆人收获了好多金盏花的种子,每年播下去，施肥、浇水，到收获季节，她把花颜色浅的种子保留下来，第二年春天再播下去 ，秋天再从中挑出颜色最浅的种下，一种就是二十年。

终于，她培育出了白色的金盏花！

教师引导学生：从这则故事中，我们不仅感受到了这位女仆人的坚持和信念，也体悟到了她的智慧：她在进行有意识的育种，这种育种仅在同一品种的变异群体中进行选择，这在生物学上叫作“选择育种”。其实，人类一万年以前已经进行了“选择育种”。教师利用PPT播放一组古人驯化动物、植物的图片，让学生体会选择育种的原理(利用自然变异、长期人工选择)和不足(育种周期太长、可选择的范围有限)。

(二)深化童话，引发探究

在前一环节，利用童话故事自然引出了“选择育种”，在此基础上，教师继续以此为素材，进行了“改编”与“深化”，这是本节课的主体部分。

师(组织学生进行探究活动)：童话中的女仆人经过二十年的不懈努力培育出了国王所期望的白色金盏花，但遗憾的是，花瓣是卷的。如果国王喜欢的是花瓣既白又直的金盏花，该怎么培育呢？

师(为学生提供铺垫性材料)：随着科技的进步，人们已经认识到：金盏花黄色(A)对白色(a)是显性，直瓣(B)对卷瓣(b)是显性。那么，如何利用皇宫中的黄色、直瓣金盏花(AABB)和白色卷瓣(aabb)培育出国王喜欢的白色直瓣且能稳定遗传的金盏花呢？

学生先进行自主性设计，然后进行小组间的交流，然后通过实物投影向全班展示。

在这一环节的教学中，不必重复和强调基因的自由组合定律的运用，而是让学生体悟两点：①杂交育种的基本程序(杂交→选优→自交→选优……)；②感知杂交育种的优点(集优)和不足(育种年限长)。

(三)制造冲突，激活思维

利用杂交育种可以培育出国王所期望得到的稳定遗传的白色直瓣金盏花，但是它只能利用已有的基因重组，不能培育出新的基因。

教师向学生提出问题：如何利用皇宫中的黄色、直叶金盏花(AABB)培育出国王喜欢的白色直叶且能稳定遗传的金盏花(aaBB)呢？

学生进行思考、设计及小组内讨论。

在此基础上，教师播放“2009年央视春晚——中国航天员手捧‘太空花’向全国观众拜年”的片段，了解太空育种技术。

引导学生认识到运用人工诱变育种技术，可以在短时间内诱变黄色、直叶金盏花(AABB)中的A基因突变为a,然后再自交即可获得国王喜欢的白色直叶且能稳定遗传的金盏花(aaBB)。教师趁热打铁，和学生一道归纳出“诱变育种”的原理、方法及优缺点。

(四)介绍育种科技发展，升华情感

教师精选了一组图片“古人驯化动物和植物”“国王和金盏花”“杂交水稻之父——袁隆平”“2006年度国家最高科技奖获得者——李振声”“太空椒”“太空南瓜”，在一幅幅图片缓缓展开的过程中，对育种发展史线索进行梳理，同时让学生领略“科技改变着人类”“科技改变着世界”，尤其在“杂交水稻之父——袁隆平”的图片出现时，教师向学生强调，袁隆平为解决世界人民的温饱问题作出的贡献是无法用金钱来衡量的。透过这些素材，激励学生投身国家育种事业的研究，为解决世界面临的粮食危机而不懈努力。

(五)课堂归纳，形成网络

课堂小结是课堂教学非常重要的一环，有利于学生知识结构的构建，形成知识理解的整体性。教师利用板书整理如下。

在此基础上，教师强调各种育种方式各有优缺点，并且之间不是孤立的，而是相互依存的，如单倍体育种和多倍体育种也有选择育种的操作，而多倍体育种又有杂交的过程，基因突变以后也可以利用单倍体育种，众多的育种方法关键在于合理选择与利用。

在教学结束时，教师仍以“金盏花与国王”这一童话作为情境，设置问题“根据现代科技的发展,尤其是对基因功能的解密，能否为国王培育出土豪金般、散发出玫瑰香味的金盏花呢”。由此引出下一节的课题“基因工程及其应用”。

三、案例反思

本节课以一则童话故事作为情境主线贯穿课堂始终，通过情境的引入、展开、递进，把学生有效地引入“学习场”中，使其在整个课堂中始终处于运用所学知识主动分析问题、解决问题的氛围中，学生应用遗传学相关原理不断满足“国王”的需求，生动再现了人类利用遗传学原理和规律进行生物利用和改造的历程，体现了科学、技术、社会的相互关系，从而体会到育种工作在社会生产中的重要作用。整个课堂思路清晰，整体性强，克服了“碎片化”教学的弊端，很好地落实了课程标准对该部分内容的要求——“搜集生物变异在育种上应用的事例”。

在本节课的教学中，我们充分感受到在平时的教学中要充分利用、放大“情境”的教学功能，以其为主线，突出科学方法与过程的教学，让学生在自主探究中掌握真知，课堂才会成为有效、高效的课堂。

让情境成为高效课堂的“活酵母”，这样的课堂醇香弥久！

本文系江苏省中小学教学研究第十三期课题 “指向深度学习的高中生物学习资料包开发与应用”(2019JK13-ZB05)的研究成果。