（南靖縣第一中學(xué),福建 漳州 363600）

教師實(shí)施學(xué)科教學(xué)的過(guò)程即是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程，學(xué)科的學(xué)習(xí)過(guò)程只有經(jīng)歷閱讀、思考、表達(dá)三個(gè)基本環(huán)節(jié)，學(xué)科學(xué)習(xí)才能形成學(xué)科核心素養(yǎng)［1］。

“讀—思—達(dá)”教學(xué)法能充分地激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的求知欲望、探究欲望和表現(xiàn)欲望，把傳統(tǒng)沉悶的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)靜相生的課堂，讓學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂真正落地。“自主閱讀”是從學(xué)生角度出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有趣的文字資料或者圖片等閱讀情境，強(qiáng)烈吸引學(xué)生進(jìn)行閱讀，從情境中提取有效信息進(jìn)行整理，解決淺層的問(wèn)題，由自主閱讀帶來(lái)的結(jié)果激發(fā)探究欲望，思考生成問(wèn)題；“深度思考”是指學(xué)生在尋找問(wèn)題答案時(shí)進(jìn)行深層次閱讀加工或者通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)進(jìn)行互動(dòng)、啟發(fā)、反思、修正，也可能在教師引導(dǎo)下產(chǎn)生演繹推理的深入思考，從而解決深層的問(wèn)題；“主動(dòng)表達(dá)”是指學(xué)生把深度思考得到的結(jié)果或者小組討論產(chǎn)生的觀點(diǎn)，在教師的鼓勵(lì)下積極主動(dòng)用書面形式或者口頭語(yǔ)言形式表達(dá)出來(lái)，提升了學(xué)習(xí)能力［2］。

文章以新人教版高中生物“減數(shù)分裂和受精作用”這一節(jié)為例，試析如何讓學(xué)生經(jīng)歷自主閱讀、深度思考、主動(dòng)表達(dá)的學(xué)習(xí)過(guò)程，把生物知識(shí)內(nèi)化為生物學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)為本位的生物學(xué)科核心素養(yǎng)落地。

一、課前預(yù)習(xí)材料引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、思考

（一）置身于初步建構(gòu)物理模型解決淺層的問(wèn)題

課前提供模擬染色體和著絲粒兩種顏色差異明顯的橡皮泥、A4 白紙及鉛筆，以6 人小組形式建構(gòu)模擬染色體在減數(shù)分裂過(guò)程中的行為與數(shù)目變化的物理模型，要求課前完成并推薦小組代表準(zhǔn)備在課堂上進(jìn)行演示交流。學(xué)生通過(guò)小組合作探究交流的方式識(shí)別減數(shù)分裂過(guò)程不同時(shí)期染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，明確不同時(shí)期的典型特征，并使動(dòng)態(tài)的減數(shù)分裂過(guò)程能在頭腦中清晰呈現(xiàn)，學(xué)生體驗(yàn)建構(gòu)物理模型深度理解上一節(jié)課學(xué)習(xí)的關(guān)鍵概念：減數(shù)分裂、同源染色體、四分體、聯(lián)會(huì)、非同源染色體等，如用兩種顏色的橡皮泥捏成形態(tài)大小一樣的染色體能很好地體現(xiàn)同源染色體兩個(gè)特征：①不同顏色表示兩條同源染色體來(lái)源不同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方。②同源染色體的形態(tài)大小一樣。利用直觀的模型，變抽象為具體，使學(xué)生能準(zhǔn)確形成和辨析相關(guān)的概念。

（二）導(dǎo)學(xué)案中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀、引發(fā)思考

導(dǎo)學(xué)案中提供“人的生殖”相關(guān)的文字資料和圖片，如人的體細(xì)胞中有46 條染色體、精子和卵細(xì)胞中有23 條染色體、受精卵有46 條染色體，呈現(xiàn)不同受精卵發(fā)育過(guò)來(lái)的個(gè)體有很多不一樣的特征，俗話說(shuō)：一母生九子，九子各不同。讓學(xué)生置身于真實(shí)的情境中閱讀，由閱讀引發(fā)思考生成問(wèn)題：難道同種生物的精（卵）原細(xì)胞產(chǎn)生的配子不同嗎?在生物的遺傳方面受精作用重要性如何體現(xiàn)？這樣的情境能激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的求知欲望、探究欲望，學(xué)生會(huì)從教材的內(nèi)容、導(dǎo)學(xué)案中的補(bǔ)充閱讀資料及上網(wǎng)查閱相關(guān)的資料初步找到生成問(wèn)題的答案，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力也得到發(fā)展。

二、課堂教學(xué)實(shí)踐引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)表達(dá)問(wèn)題

（一）小組代表展示課前建構(gòu)的物理模型，組間互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng)

推薦小組代表利用展臺(tái)演示課前建構(gòu)的減數(shù)分裂過(guò)程模型，區(qū)分在減數(shù)第一次分裂前的間期、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂各個(gè)時(shí)期中染色體行為及引起的數(shù)量變化。通過(guò)小組間的交流與補(bǔ)充、討論與分析，比較不同小組建構(gòu)的模型中染色體的分布，相互指出問(wèn)題并進(jìn)行修正，教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)并及時(shí)加以糾正，同時(shí)肯定小組討論結(jié)果。通過(guò)模擬減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為及引起的數(shù)量變化使抽象的內(nèi)容形象化，學(xué)生才能深度理解同源染色體分離、非同源染色體自由組合的現(xiàn)象。通過(guò)小組合作建構(gòu)模擬減數(shù)分裂過(guò)程中染色體特殊行為的物理模型，提升了學(xué)生建構(gòu)模型的科學(xué)思維。通過(guò)展示介紹作品的機(jī)會(huì)，學(xué)生用語(yǔ)言表達(dá)自己的看法，跟同伴分享自己的思考、體驗(yàn)和觀念，在這個(gè)過(guò)程中可能暴露出一些錯(cuò)誤的認(rèn)知，獲得同伴的贊揚(yáng)或糾正，觸發(fā)他們進(jìn)行更加有深度的思考、對(duì)話，引起思維，進(jìn)行自我修正，達(dá)到共享、共進(jìn)的結(jié)果。學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的一般過(guò)程，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)習(xí)在課堂上真實(shí)發(fā)生，所學(xué)的知識(shí)被激活，真正轉(zhuǎn)化、升華為能力。

教師從小組建構(gòu)的模型中挑出體現(xiàn)同源染色體上非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換的模型和非同源染色體的不同組合的模型，要求學(xué)生認(rèn)真比較觀察，在真實(shí)的情境中學(xué)生觀察到形成的配子染色體不一樣，由此進(jìn)行深度思考生成深層的問(wèn)題：配子中染色體為何不一樣？通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，形成問(wèn)題意識(shí)，進(jìn)一步激發(fā)探究欲望，從而發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維。

（二）課堂中深化物理模型的建構(gòu)解決深層的問(wèn)題

1.建構(gòu)模擬減數(shù)分裂過(guò)程非同源染色體自由組合的物理模型

提供模擬染色體和著絲粒兩種顏色差異明顯的橡皮泥、A4 白紙及鉛筆，以6 人小組形式繼續(xù)建構(gòu)模型探究：一個(gè)含有兩對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞（不考慮交叉互換）經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂能形成幾種類型的精細(xì)胞？小組合作建構(gòu)模型后任選一個(gè)小組代表用展臺(tái)演示分析交流，小組互評(píng)，教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)并結(jié)合細(xì)胞分裂過(guò)程的圖像繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析：①一個(gè)含有兩對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂能形成幾種精細(xì)胞？一個(gè)生物體呢？②一個(gè)含有兩對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞減數(shù)分裂能形成幾種卵細(xì)胞？一個(gè)生物體呢？結(jié)合模型建構(gòu)及細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程圖像的分析，使學(xué)生對(duì)于非同源染色體間的自由組合造成配子染色體組合多樣性的思維認(rèn)知更加清晰。

2.建構(gòu)模擬減數(shù)分裂中四分體時(shí)期交叉互換的物理模型

提供模擬染色體和著絲粒兩種顏色差異明顯的橡皮泥、A4 白紙及鉛筆，以6 人小組形式繼續(xù)建構(gòu)模型探究：若考慮交叉互換一個(gè)含有一對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞能產(chǎn)生幾種類型的精細(xì)胞？小組合作建構(gòu)模型后任選一個(gè)小組代表用展臺(tái)演示分析交流，接著教師播放交叉互換動(dòng)態(tài)視頻并展示交叉互換的細(xì)胞分裂圖像，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)分析。結(jié)合模型建構(gòu)、細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程的交叉互換圖像及動(dòng)態(tài)視頻，使學(xué)生對(duì)于四分體時(shí)期同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換導(dǎo)致配子染色體組合多樣性思維認(rèn)知得到提升。

通過(guò)小組探究合作體驗(yàn)建構(gòu)減數(shù)分裂中染色體變化的物理模型使學(xué)生深度理解減數(shù)分裂的過(guò)程、特點(diǎn)和配子染色體組合多樣性的原因，領(lǐng)悟減數(shù)分裂的意義，同時(shí)提升學(xué)生建構(gòu)模型的科學(xué)思維能力、科學(xué)探究合作能力。

三、引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，觸發(fā)主動(dòng)表達(dá)深層的問(wèn)題

（一）小組討論建構(gòu)數(shù)學(xué)模型解決深層的問(wèn)題

通過(guò)物理模型建構(gòu)和減數(shù)分裂過(guò)程圖像分析，學(xué)生獲知一個(gè)含有兩對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞（或卵原細(xì)胞）和生物體產(chǎn)生配子的種類，從中又會(huì)生成深層次的問(wèn)題：（不考慮交叉互換）①一個(gè)含有n 對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞或卵原細(xì)胞減數(shù)分裂后能形成幾種類型的配子？②若是一個(gè)含有n 對(duì)同源染色體的生物體呢［3］？學(xué)生經(jīng)過(guò)深度思考后繼續(xù)進(jìn)行小組探究討論，可能提出用數(shù)學(xué)建模來(lái)分析推理，如圖1所示：

圖1 數(shù)學(xué)建模分析非同源染色體自由組合類型的示意圖

明確：一個(gè)含2 對(duì)同源染色體的生物個(gè)體,減數(shù)分裂能產(chǎn)生生殖細(xì)胞種類2×2=4 種，一個(gè)含3 對(duì)同源染色體的生物個(gè)體,減數(shù)分裂能產(chǎn)生生殖細(xì)胞種類2×2×2=8 種。

……

一個(gè)含n 對(duì)同源染色體的生物個(gè)體，減數(shù)分裂能產(chǎn)生生殖細(xì)胞種類2×2×2……×2（有n 個(gè)2 相乘），即生殖細(xì)胞種類=2n。

小組通過(guò)數(shù)學(xué)建模能夠推出：不考慮交叉互換，一個(gè)含n 對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，減數(shù)分裂只能產(chǎn)生2 種類型的精細(xì)胞，一個(gè)含n 對(duì)同源染色體卵原細(xì)胞，減數(shù)分裂只能產(chǎn)生1 種類型的卵細(xì)胞，一個(gè)含n對(duì)同源染色體的生物個(gè)體,減數(shù)分裂能產(chǎn)生2n 種的生殖細(xì)胞［4］。通過(guò)數(shù)學(xué)建模分析得出抽象結(jié)論，培養(yǎng)了學(xué)生演繹推理的高階思維。

（二）引導(dǎo)學(xué)生綜合概括提升科學(xué)思維

播放受精作用的微視頻引導(dǎo)學(xué)生理解受精作用的過(guò)程和實(shí)質(zhì)，真實(shí)情景刺激學(xué)生繼續(xù)產(chǎn)生深層次的問(wèn)題——受精作用有何重要意義？指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀新人教版必修2 課本第27 頁(yè)最后一段,學(xué)生獨(dú)立深度思考后展開(kāi)小組學(xué)習(xí)進(jìn)行思維訓(xùn)練：每一種生物在繁衍過(guò)程中，既保持遺傳的穩(wěn)定性，又表現(xiàn)出遺傳的多樣性。就遺傳的穩(wěn)定性及多樣性的原因，從配子的形成及受精作用兩個(gè)方面進(jìn)行綜合概括，并用盡量簡(jiǎn)練的語(yǔ)言表述出來(lái)（填寫在表1 中）。小組學(xué)習(xí)共同體的思維碰撞能清晰歸納減數(shù)分裂形成配子的染色體數(shù)目減半，而且每個(gè)配子中的染色體是一整套非同源染色體的組合，受精作用時(shí)卵細(xì)胞和精子的結(jié)合產(chǎn)生受精卵，其染色體數(shù)目就恢復(fù)到原來(lái)體細(xì)胞的染色體數(shù)，生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質(zhì)控制的，因此，染色體數(shù)目的恒定維持了遺傳的穩(wěn)定性。在減數(shù)分裂過(guò)程中，聯(lián)會(huì)時(shí)同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，以及減數(shù)分裂第一次分裂后期時(shí)非同源染色體的自由組合，產(chǎn)生了多種多樣的雌雄配子。受精作用時(shí)雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性，因而增加了遺傳的多樣性。這樣的綜合概括有利于學(xué)生整體理解減數(shù)分裂和受精作用的關(guān)系，理解有性生殖產(chǎn)生多樣性后代，有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，從而使學(xué)生逐漸形成進(jìn)化與適應(yīng)的生命觀念，同時(shí)提升了科學(xué)思維。

表1

用大量生動(dòng)有趣的文字或者圖片資料引發(fā)學(xué)生自主閱讀，豐富認(rèn)知的內(nèi)涵，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景促進(jìn)問(wèn)題生成并思考，小組合作建模尋求問(wèn)題的答案，同時(shí)傾聽(tīng)同伴表達(dá)進(jìn)行思維碰撞及教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)繼續(xù)深入思考，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維?！白x—思—達(dá)”教學(xué)法的自主閱讀、深度思考和主動(dòng)表達(dá)三個(gè)環(huán)節(jié)貫穿著整節(jié)課的教學(xué)過(guò)程，閱讀能引發(fā)思考，思考能助以表達(dá)，而表達(dá)又能引發(fā)思維，三者彼此相互包容，構(gòu)成有機(jī)統(tǒng)一體。

“讀—思—達(dá)”教學(xué)法能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)在課堂上真實(shí)發(fā)生，讓學(xué)科核心素養(yǎng)成功地落地。這樣的課堂充滿生機(jī)和活力，是和諧溝通表達(dá)的課堂，是高效學(xué)習(xí)的課堂。學(xué)生的學(xué)習(xí)只有經(jīng)歷自主閱讀、深度思考、主動(dòng)表達(dá)才能在獲得知識(shí)的同時(shí)促進(jìn)能力的發(fā)展［5］，知識(shí)才能內(nèi)化為學(xué)生終身受益的能力和學(xué)科素養(yǎng)。