楊雪峰

摘要 在“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”的大概念框架下，以染色體遺傳病為背景主線，通過重新整合教材，組織學生辨析與探究推理，在次位概念建模的過程中加深對重要概念理解，深化科學思維，建立結構與功能觀，并從科學和技術層面為三胎政策做好宣傳與保障。

關鍵詞 學科核心素養(yǎng) 概念教學 染色體變異

中圖分類號 G633.91????????????? 文獻標志碼 B

1 旨在學科核心素養(yǎng)的設計思想

生物學學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任4個維度，其中生命觀念是生物學核心概念的呈現(xiàn)方式，是貫穿本學科不同內容的主線，是核心素養(yǎng)之首，也是其他3個維度落實的基礎，可高度體現(xiàn)本學科的育人價值。因此，挖掘教材中生命觀念是教學設計的重點，教師要以此為基點，在概念深刻理解的過程中，尋找科學思維的立足點和科學探究的出發(fā)點，培養(yǎng)學生的社會責任感。

“染色體畸變（一）”是上科版高中教材第八章第三節(jié)“變異”的內容之一，是在大概念“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”框架下的重要概念。染色體主要位于細胞核中，是遺傳物質DNA 的載體，染色體結構與數(shù)目的改變會引起生物體遺傳信息的改變，從而導致性狀可能改變。所以，本節(jié)課的生命觀念定位為結構與功能觀。為了強化學生的理解，激發(fā)學生的關注度，本節(jié)還整合了第四節(jié)的“染色體遺傳病”的內容，以染色體遺傳病為背景，將染色體結構變異與數(shù)目非整倍化變異的實質這兩個次位概念作為教學骨架，設計觀察比較圖像、探究異常配子形成等模型，讓學生體驗科學探究的歷程，并通過概念辨析與圖型建模，加深了對重要概念的理解，拓展了學生思維的深度與廣度。教師利用染色體畸變，普及遺傳病的預防措施，促進學生構建大概念“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”的框架，落實結構與功能觀，增強學生的社會責任核心素養(yǎng)，從而達到育人的價值。

2 厘清概念層次，細化生物學學科核心素養(yǎng)目標

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）中提出了大概念—重要概念—次位概念，三者關系如圖1所示。

大概念是教學的核心概念或生命觀念，重要概念是對大概念的支持和具體描述，次位概念是形成重要概念和大概念的基礎。核心素養(yǎng)4個維度的落實需要建立在對科學概念正確理解的基礎上。本節(jié)的概念層次是：遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳（大概念）——染色體變異和染色體遺傳?。ㄖ匾拍睿旧w結構與數(shù)目的非整倍化變異（次位概念）。學生對次位概念的領悟程度有助于他們對大概念和重要概念的深刻理解。所以，課堂教學目標要注重次位概念的達成度，要具體、清晰地與核心素養(yǎng)緊密聯(lián)系起來細化目標，通過對概念性知識的學習，落實育人目的。

依據(jù)《課程標準》，本節(jié)的教學目標為：①通過分析正常與異常染色體組圖和相關資料，說出染色體畸變的類型及概念，訓練觀察比較能力;②比較辨析染色體結構變異與基因突變、基因重組等概念，建模強化結構變異實質;③通過觀看視頻和動手探究異常配子形成的過程，知道染色體數(shù)目非整倍化變異的原因，建立染色體數(shù)目變化的圖模，提升推理與動手能力;④通過學習染色體畸變與人類遺傳病的關系，體會結構與功能相統(tǒng)一的觀念，并提高預防意識，增強社會責任。

上述每個目標都有著一定的獨立性，目標之間又有著一定的關聯(lián)度：目標①與③重在科學思維與科學探究能力的培養(yǎng)，目標②與④中的建模旨在拓展科學思維的深度和廣度，目標④還體現(xiàn)了生命觀念與社會責任感。探究的思想和科學的思維滲透在整個教學過程中，結構與功能相統(tǒng)一的目標建立在①②③的基礎上，社會責任目標的達成是前三個目標水到渠成的結果。因此，這四個目標是相互聯(lián)系，相輔相成。教師將核心素養(yǎng)的理念細化、分散在每一個目標中。這四個目標的綜合達成實質就是對重要概念的認識過程，是幫助學生建立大概念的過程。

3 聚集概念，落實核心素養(yǎng)

3.1以概念性知識的理解為基礎，樹立生命觀念

《課程標準》中涉及到的生命觀念主要是：結構與功能觀、進化與適應觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質與能量觀等。生命觀念的建立需要以概念性知識為載體，并能用此觀念，解釋生命現(xiàn)象。課標解讀中指出大概念也稱為核心概念或生命觀念。因此，對生命觀念的挖掘，教師可從大概念入手，找準觀念定位，以重要概念為平臺，通過對次位概念的外延和內涵的鑒定，樹立生命觀念。

本節(jié)課的重要概念是染色體變異，以染色體為中心可將“DNA-染色體-遺傳病”聯(lián)系起來，體現(xiàn)了“物質-結構-功能”的關系。但是，結構與功能觀是跨學科的觀念，如何體現(xiàn)出生物學特有的生命性呢？以往的教學對染色體遺傳病不夠重視，而且隨著高齡產婦數(shù)量的增加，染色體遺傳病成了社會的一個關注熱點?；诖?，本節(jié)教學是以染色體遺傳病為背景主線，將染色體畸變作為教學基石，最后落腳到遺傳病及其預防，凸顯結構與功能相適應的生命意義。

本節(jié)教學內容包括引言、染色體畸變的類型、染色體結構變異、染色體數(shù)量的非整倍化變異和遺傳病的預防5個部分。引言是從尋找一線城市的生育率依然低的原因入手，再通過高齡產婦所面臨的染色體遺傳病的高風險的新聞報道，引導學生關注染色體畸變。染色體結構變異和染色體數(shù)目的非整倍化變異是教學的次位概念，是本節(jié)教學的重點。二者的內涵不同，但實質相同，可能導致的遺傳病也不同，這是落實結構與功能相統(tǒng)一理念的主體支架。整個教學過程（表1、表2）先從功能引出，再從結構到功能，引導學生思考，建立結構與功能聯(lián)系，最后又從功能到結構，解釋生命現(xiàn)象，從而使學生將結構與功能觀最終內化于自己的世界觀中。

3.2創(chuàng)設探究活動，提升思維品質

科學思維的培養(yǎng)要通過實現(xiàn)學生“歸納與概括”“演繹與推理”“模型與建?！薄芭行运季S”“審視可論證生物學社會性議題”等能力來落實。這些方法和能力的培養(yǎng)可依靠學生對概念的理解，同時，教師也可利用演繹推理、歸納概括等方法幫助學生全面深刻地理解科學概念，進一步提升學生的思維品質。能力的培養(yǎng)需要教師能創(chuàng)造性地組織相應的探究活動，為學生搭建主動學習的平臺，讓學生在活動中有所思、有所想、有所為。本節(jié)課主要是在“歸納與概括”“模型與建?！焙汀芭行运季S”三個方面對學生的能力培養(yǎng)組織探究活動（表3）。

3.3關注科學、技術、社會（STS），承擔社會責任

學生能夠承擔的社會責任也應該是以生物學概念為依據(jù)的。課程標準解讀中明確提出“將生物學的概念和原理作為觀察和思考社會性科學議題的視角和立場”?？茖W要服務于社會，教學要教會學生如何利用概念性知識擔當起自己的社會責任，以達到育人的目的。對遺傳病尤其是染色體遺傳病的擔憂，是人們普遍關注的生物學問題。教師要幫助學生從生物學的角度了解染色體遺傳病的原因和危害，還讓學生通過討論和觀看“產前診斷技術”的視頻，懂得遺傳病預防知識。

4 教學反思

生物學學科核心素養(yǎng)與大概念都是《課程標準》中要求生物學教學關注的焦點，二者看似獨立，實則互相融合，密不可分。生物學學科核心素養(yǎng)的落實需要以概念性知識的學習為載體，大概念的建立是學生對多個重要概念和次位概念理解和應用的結果。這個過程實質就是生命觀念、科學探究、科學思維和社會責任四維目標達成的過程。因此，對概念教學的研究尤其是聚焦大概念的教學研究，對于落實和發(fā)展學生的核心素養(yǎng)有著非常重要的意義。

參考文獻：

[1]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會.普通高中生物學課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018：40-43.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：51.