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基于核心素养的选考遗传学教学疑难分析及对策探究

2022-04-19肖青浙江省杭州市萧山区第三高级中学311200

教学管理与教育研究 2022年2期
关键词:棋盘遗传概念

肖青(浙江省杭州市萧山区第三高级中学 311200)

核心素养是以学科知识和技能为基础,整合了情感、态度和价值观,在现实情境中表现出的解决问题的综合性行为和能力。笔者结合陶行知先生教育教学研究与实践的思想智慧,“行是知之始,知是行之成”“生活即教育”“教学做合一”使其充分贯彻到生物教学中,以学生为本,从生活实践中学习,让生物教学更加丰富多彩。

一、基于核心素养的遗传学教学疑难分析

高考的复习应该具有针对性,笔者发现学生存在的问题如下。

1.遗传特例,经常出错

从近年浙江省选考遗传大题的得分情况可知,学生遇到遗传的特殊情况就会出现解题困难现象。例如,“复等位基因”“连锁”等。考试考察的生物从果蝇这一常考的模式生物变为出现较少的“水稻”,甚至出现“某昆虫”这一虚拟的生物。选考出题方向变化多端,学生分析困难导致出错。

2.遇见难题,无从下手

遗传题解题通常需要学生对“假说演绎法”能够熟练运用,并需要较充足的时间去推断和计算,但一些学生在考试中花费了大量时间去研究也毫无头绪。

3.概念不清,思维混乱

学生对核心概念辨析不清。例如,选考题中出现“F2中出现白花性状为性状分离”是错误的,正确的阐述应为“F2中同时出现白花性状和紫花性状叫性状分离”。对于很多遗传学的概念,学生解读不到位会导致做题思路混乱,更难以掌握知识点。

4.认识肤浅,舍本逐末

遗传学很多题目都涉及推断和计算,导致学生总是关注计算方法和解题技巧,却很少去思考遗传的本质。其实,遗传的本质就是减数分裂和受精作用,而“分离”和“自由组合”都是发生在减数分裂过程中,学生常常误以为是在配子随机结合的时候。学生对遗传概念的来源认识不够,导致做题只关注表面而忽略本质。

二、基于核心素养的遗传题疑难问题解决对策

《生物学课程标准》要求学生能够通过本课程的学习树立生命观念,并运用这些观念认识生命现象,形成理性思维的习惯;能够运用已有的知识、证据和逻辑对生物学议题进行思考或展开论证。因此,在选考复习过程中,教师应该更多地注重概念的来源,从科学家对科学的探究过程中总结出科学的研究方法,具体教学方法概括为以下几个方面。

1.夯基础,重过程——在“动”中学,变教材模拟实验为探究实验

既然要还原课本、重视实验、强调概念,那就应该让学生动手操作课本活动,并在此基础上进行改进和拓展。

(1)课本活动1——减数分裂的模型制作

在制作模型中,教师应强化“基因重组”“交叉互换”“自由组合”这些核心概念,鼓励学生尝试用概念阐述自己制作的模型,并规范运用生物知识术语。学生可先从模仿开始,制作减数第一次分裂模型。在完成任务后,教师可鼓励学生进行课堂展示,并提出问题:“图1、图2能用什么生物学名词概括?”学生会联想到“自由组合”现象,即基因重组的一种情况。紧接着,教师可继续提出问题:“基因重组还有什么情况?”学生会想到交叉互换。然后教师可以要求学生在模型制作中体现以上知识。学生经过讨论和改进生成图3、图4模型。可见,在这个过程中,教师起到的是启发、引导的作用,而不是生硬地进行说教式传授知识。

图1

图2

图3

图4

(2)课本活动2——两对相对性状杂交实验的模拟

在引导时,笔者尝试让学生自己收集实验材料,不要局限于课本上的信封和卡片,鼓励学生时时进行创新。经过思索,学生发现了比书本材料更加优越的实验材料。比如,利用口香糖盒的自动抽取来克服因为人为因素造成的误差。学生在实际动手操作过程中学会了改进方案、提升效率,提升了自身解决问题的能力,也借此机会了解到科研的艰苦性,并更深刻地领悟到“样本越大,误差越小”这一统计学意义。活动不仅强化了学生对于书本的记忆,而且加深了对概念的理解。在做中学习、在“玩”中学,提高了学生成绩的同时,也培养了其生物学学习兴趣,进而助力学生生物学科核心素养的养成。

2.学技巧,会方法——掌握棋盘法、数学概率方法解决问题

遗传题的解题本质是考查学生对于假说演绎法的应用,即先根据题目所给的信息进行猜想,然后再结合猜想作出相应的推理或计算,通过核对题目中的信息进行验证。笔者将高考题进行了分类和改编,按照由易到难的顺序让学生体验到解题规律,即解题思路和一般方法是不变的,但是情境和结果是多样的;遗传的本质是不变的,但是题目的类型是多变的。

遗传题计算方法通常有棋盘法和概率方法。棋盘法通常最能体现有性生殖的全过程,概率方法有它的局限性。例如,教师提出以下问题:“1AaBb:1aabb个体自由交配,后代中aabb的概率是多少?”用概率方法计算得到答案是81/256,而棋盘法计算答案却是25/64。经过再次研究,棋盘法的计算答案是正确的。因为混合基因型个体随机交配,不同个体间的基因不是自由组合的。鉴于此,在教学时教师可以举一反三,以 “连锁”“三体”“单体”“花粉致死”等不常规的情况为例,让学生将棋盘法多写、多画、多悟,直到熟练使用。

3.多训练,融贯通——接触特殊类型、多做变式训练

以“浙江省2018年4月选考28题”为例。此题难度非常大,当学生解决不了时,教师可以提醒学生“9:3:4”这一比例对应的题型,先点拨学生联想代谢途径,引导并帮助学生画出图形,再帮助学生推断基因型,便可使问题迎刃而解。对于较难题目,教师可以鼓励学生分小组进行合作学习,让成绩拔尖学生去带动成绩中等或者后进生。

4.重探究,育素养——自编选修课程、设计遗传学实验

笔者为了让学生更好地体验科学的研究过程,特别设计了关于“假说演绎法”的专题课程以及针对性的练习,帮助学生更好地理解课本的内容并能利用所学方法尝试设计杂交试验。

三、总结与反思

遗传题的出题千变万化,教师在遗传题的复习教学中要尽可能把握知识核心。概括:减数分裂是事实,遗传定律是规律;夯实基础是前提,多变训练很重要;科学探究需重视,解题过程要严谨;面对例外不惊慌,不背公式和套路;抓住本质看问题,培育素养是目的。在选考复习最后阶段,教师应该将课堂时间尽可能还给学生,实现课堂的高效利用。

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