吳宜軍 劉穎

摘要：以“基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”教學(xué)實(shí)踐為例，從情景創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣;有效設(shè)問(wèn)，適時(shí)評(píng)價(jià)，引導(dǎo)深度思考;貼圖活動(dòng)，參與深度探究;總結(jié)歸納，升華情感四個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)與素養(yǎng)培養(yǎng)同步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí) 基因在染色體上實(shí)驗(yàn)證據(jù)教學(xué)實(shí)踐與思考

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

1問(wèn)題的提出

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的突出變化是將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)作為本課程的宗旨。而目前高中生物課堂教學(xué)中仍普遍存在一些不利于核心素養(yǎng)養(yǎng)成的教學(xué)行為：如以知識(shí)傳授為主，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣不高，被動(dòng)聽(tīng)課;教師能夠正確解析知識(shí)，但關(guān)注知識(shí)形成的過(guò)程不夠;關(guān)注教學(xué)技能多，關(guān)注學(xué)科思想方法少;過(guò)多關(guān)注學(xué)生解題技巧訓(xùn)練，較少關(guān)注學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展。教學(xué)中存在的這些問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生獲得更多的是事實(shí)性知識(shí)、對(duì)知識(shí)淺顯理解，運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力偏弱，思維深度不夠，即學(xué)生的學(xué)習(xí)還停留在淺層學(xué)習(xí)。

2深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與特征

深度學(xué)習(xí)概念是美國(guó)學(xué)者馬頓和薩爾喬于1976年針對(duì)孤立記憶和非批判性接受知識(shí)的淺層學(xué)習(xí)提出來(lái)的。深度學(xué)習(xí)是指在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能在眾多思想中進(jìn)行聯(lián)系，并能將已有的知識(shí)遷移到新的情境中去，作出決策和解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)習(xí)?？梢?jiàn)，深度學(xué)習(xí)是一種基于高階思維發(fā)展的理解性學(xué)習(xí)，具有注重批判理解、強(qiáng)調(diào)內(nèi)容整合、促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)、著意遷移運(yùn)用等特征。

生物學(xué)科深度學(xué)習(xí)是指建立在學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)理解的基礎(chǔ)上不斷形成的學(xué)科觀念和理性思維方式，能夠針對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行科學(xué)探究并解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)。

3指向深度學(xué)習(xí)的教學(xué)案例

在學(xué)科教學(xué)中如何促使學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)進(jìn)入深度學(xué)習(xí)？下面以“基因在染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)”觀摩課，對(duì)深度學(xué)習(xí)理論在課堂教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索和思考。

3.1情景創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

教師播放簡(jiǎn)介摩爾根及果蠅實(shí)驗(yàn)室的視頻，并提出問(wèn)題：摩爾根對(duì)薩頓和孟德?tīng)柕膶W(xué)說(shuō)持什么態(tài)度？果蠅作為遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料有哪些優(yōu)點(diǎn)？

設(shè)計(jì)意圖：教師促進(jìn)激發(fā)學(xué)生認(rèn)同科學(xué)的發(fā)展需要大膽質(zhì)疑的勇氣，使學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成功的重要保障，通過(guò)科學(xué)小故事激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.2有效設(shè)問(wèn)，適時(shí)評(píng)價(jià)，引導(dǎo)深度思考

教師展示摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)一（圖1），并提出問(wèn)題：紅眼和白眼這一相對(duì)性狀的遺傳是否符合孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律？實(shí)驗(yàn)結(jié)果中有哪些現(xiàn)象是分離定律所不能解釋的？你能對(duì)這種遺傳現(xiàn)象做出解釋嗎？

各學(xué)生小組通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，能形成共識(shí)，即孟德?tīng)栆粚?duì)相對(duì)性狀的遺傳規(guī)律適用于果蠅的眼色遺傳;能夠發(fā)現(xiàn)眼色遺傳不同于孟德?tīng)栆?guī)律的現(xiàn)象，即白眼性狀的遺傳與性別有關(guān)。

設(shè)計(jì)意圖：教師引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的孟德?tīng)柗蛛x定律對(duì)新的遺傳現(xiàn)象進(jìn)行分析，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力，制造認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)批判性思維能力。

教師展示雌、雄果蠅的染色體組成，提出問(wèn)題：雌雄果蠅相同的染色體有哪幾對(duì)？果蠅的性別由哪一對(duì)染色體決定的？果蠅的眼色性狀可能與哪對(duì)染色體有關(guān)？

學(xué)習(xí)小組交流討論，達(dá)成共識(shí)：性別是由性染色體決定的，與眼色有關(guān)的基因可能位于性染色體上。

設(shè)計(jì)意圖：教師遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，為問(wèn)題的解決搭建思維支架，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力。

教師展示x與Y染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生嘗試作出假說(shuō)：控制眼色的基因位于x與Y染色體的哪一個(gè)區(qū)段上呢？

教師引導(dǎo)學(xué)生利用減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的行為特點(diǎn)，判斷x和Y是一對(duì)形態(tài)特殊的同源染色體，使學(xué)生認(rèn)同x和Y染色體存在同源區(qū)和非同源區(qū)。各小組流討論說(shuō)出各自的觀點(diǎn)，并提出本組的假說(shuō)。

設(shè)計(jì)意圖：提出假說(shuō)是本節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)，這里沒(méi)有規(guī)避性染色體同源區(qū)段，考慮3個(gè)方面：①完全模擬摩爾根的科學(xué)發(fā)現(xiàn)史;②遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律;③培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性。學(xué)生為自己的假說(shuō)進(jìn)行推理的過(guò)程，增加了探究的樂(lè)趣，同時(shí)推理成功可以讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，體會(huì)到科學(xué)研究的艱難。

最終，全班得出的假說(shuō)有三種：①控制果蠅眼色的基因位于x染色體上的非同源區(qū)段（I）。②控制果蠅眼色的基因位于同源區(qū)段（Ⅱ）。③控制果蠅眼色的基因位于Y染色體上的非同源區(qū)段（Ⅲ）。

3.3貼圖活動(dòng)，參與深度探究

教師引導(dǎo)：你的假說(shuō)能夠解釋果蠅雜交實(shí)驗(yàn)一（圖1）的現(xiàn)象嗎？

每組學(xué)生根據(jù)本組假說(shuō)，利用染色體以及基因磁性貼片在白板上嘗試貼出圖1的遺傳圖解，最終學(xué)生得出的貼圖圖解見(jiàn)圖2、圖3。

作出假說(shuō)③的小組無(wú)法表示出親本紅眼雌果蠅的基因型，因而作出該假說(shuō)的小組意識(shí)到此種假說(shuō)不成立，改為嘗試假說(shuō)①或假說(shuō)②。

作出假說(shuō)①和假說(shuō)②的小組上臺(tái)展示本組貼出的遺傳圖譜，學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)其遺傳圖譜都能解釋果蠅雜交實(shí)驗(yàn)一的現(xiàn)象。

教師引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證假說(shuō)：究竟假說(shuō)①和假說(shuō)②哪個(gè)是正確的呢？用什么方法來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)？學(xué)生根據(jù)之前學(xué)習(xí)過(guò)的孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)，能夠意識(shí)到需要通過(guò)測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證提出的假說(shuō)。

學(xué)生貼出的測(cè)交圖譜見(jiàn)圖4、圖5。

學(xué)生上臺(tái)展示測(cè)交結(jié)果，發(fā)現(xiàn)假說(shuō)①和假說(shuō)②的測(cè)交結(jié)果沒(méi)有區(qū)別。

教師引導(dǎo)：該測(cè)交實(shí)驗(yàn)不能驗(yàn)證假說(shuō)是否正確。開(kāi)動(dòng)腦筋，是否能夠設(shè)計(jì)其他測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)是否正確呢？

學(xué)生通過(guò)貼圖摸索之后，有一個(gè)小組提出，用純種白眼雌果蠅與純種紅眼雄果蠅進(jìn)行雜交。若后代雌果蠅為紅眼，雄果蠅為白眼，則假說(shuō)①正確;若后代都為紅眼果蠅，則假說(shuō)②正確。該小組展示的貼圖見(jiàn)圖6。

教師展示摩爾根當(dāng)年的做法：用純種白眼雌果蠅與純種紅眼雄果蠅進(jìn)行雜交。學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己與摩爾根的想法一致，情緒高漲。

3.4總結(jié)歸納，升華情感

教師引導(dǎo)學(xué)生歸納摩爾根的實(shí)驗(yàn)思路，即觀察現(xiàn)象一提出問(wèn)題一作出假說(shuō)一演繹推理一驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)一得出結(jié)論，使學(xué)生體會(huì)“假說(shuō)一演繹法”在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐體會(huì)到科學(xué)探究的樂(lè)趣與科學(xué)發(fā)展的不易，在情感上得到升華。

4反思

4.1深度學(xué)習(xí)需注意問(wèn)題的開(kāi)放度

深度學(xué)習(xí)的問(wèn)題設(shè)計(jì)要有一定的開(kāi)放性，開(kāi)放的問(wèn)題不是那種學(xué)生“坐在地上都能摘到桃”的簡(jiǎn)單問(wèn)題，也不是那種學(xué)生“搭上梯子也摘不到桃”高難度問(wèn)題，而是學(xué)生憑借自己的努力能夠“跳一跳摘得到桃”的適切性問(wèn)題。這樣的問(wèn)題最有利于激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，發(fā)展學(xué)生的批判性思維，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。當(dāng)然，問(wèn)題的解決離不開(kāi)教師的適時(shí)介入和循循善誘，否則，深度學(xué)習(xí)有可能淪為糊涂學(xué)習(xí)。

4.2深度學(xué)習(xí)需進(jìn)行持續(xù)的過(guò)程性評(píng)價(jià)

持續(xù)的過(guò)程性評(píng)價(jià)是引導(dǎo)學(xué)生深度反思自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)并及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略、實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的有效途徑。它不僅可以促進(jìn)學(xué)生深入理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，改進(jìn)學(xué)習(xí)策略，還可以幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)實(shí)效性。

5結(jié)語(yǔ)

高中生物課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生淺層學(xué)習(xí)的背后是教師的淺層教學(xué)。為了促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，需要開(kāi)展有高階思維的深度教學(xué)，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)與素養(yǎng)培養(yǎng)同步發(fā)展。