安徽 劉麗娜

學(xué)科大概念反映著學(xué)科本質(zhì)，具有高度的概括性，對學(xué)科知識起著支撐和架構(gòu)作用。大單元教學(xué)是指以某個主題(核心概念等)綜合相關(guān)知識為中心，設(shè)計多種教學(xué)形式和策略，從而實現(xiàn)預(yù)期目標和達成學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)的過程。而基于學(xué)科大概念的大單元整體教學(xué)是促進知識的結(jié)構(gòu)化和功能化，知識內(nèi)化為學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑?，F(xiàn)以“遺傳的基本規(guī)律”復(fù)習(xí)課為例，探討基于學(xué)科大概念指引下的大單元復(fù)習(xí)教學(xué)在高中生物一輪復(fù)習(xí)中的運用。

1.大單元教學(xué)內(nèi)容分析

必修2 《遺傳與進化》 模塊涉及“遺傳的細胞基礎(chǔ)”“遺傳的分子基礎(chǔ)”“遺傳的基本規(guī)律”“生物的變異”“生物的進化”等內(nèi)容，圍繞大概念3“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”(統(tǒng)領(lǐng)內(nèi)容如圖1)和大概念4“生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果”展開的。本單元將大概念3作為大單元的教學(xué)主線，依據(jù)“三級概念體系”構(gòu)建課程內(nèi)容框架(表1)，重要概念“有性生殖中基因的分離和重組導(dǎo)致雙親后代的基因組合有多種可能”即“遺傳的基本規(guī)律”可作為一個大單元主題，將關(guān)聯(lián)性較強的學(xué)習(xí)內(nèi)容重組，打破傳統(tǒng)章節(jié)界限以實現(xiàn)學(xué)科內(nèi)相關(guān)性知識的綜合，建構(gòu)完整的知識概念體系，形成生命觀念學(xué)科核心素養(yǎng)。

表1 大單元“遺傳的基本規(guī)律”內(nèi)容及要求

2.大單元教學(xué)目標

教學(xué)目標是教學(xué)主題的具體化，起著引領(lǐng)教學(xué)過程、教學(xué)方向與最終目的的作用。設(shè)計大單元復(fù)習(xí)教學(xué)目標不僅要基于高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，同時還需結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標準(2017年版2020年修訂)》規(guī)定的內(nèi)容和學(xué)業(yè)要求以及《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)的內(nèi)容，使教學(xué)目標能夠來源于課本又高于課本，才能使學(xué)生一輪復(fù)習(xí)過程中在原有基礎(chǔ)上取得進步。因此，大概念統(tǒng)攝下“遺傳的基本規(guī)律”大單元整體復(fù)習(xí)教學(xué)目標設(shè)定如下：

(1)通過小組合作方式運用建構(gòu)概念圖的方法總結(jié)出以遺傳規(guī)律為中心的概念網(wǎng)絡(luò)圖，深化核心概念的理解，形成生命觀念學(xué)科核心素養(yǎng)；(2)運用假說-演繹法對遺傳規(guī)律發(fā)現(xiàn)的再認知，歸納和概括生物的一般遺傳規(guī)律，并能運用此規(guī)律解決生產(chǎn)中的實際問題，發(fā)展科學(xué)思維學(xué)科核心素養(yǎng)；(3)能夠正確書寫遺傳圖解并運用科學(xué)方法在真實情境下進行實驗探究設(shè)計或驗證相關(guān)結(jié)論，進一步提升科學(xué)探究能力；(4)從遺傳學(xué)角度關(guān)注人類健康相關(guān)熱題，預(yù)測遺傳疾病的發(fā)病情況，樹立健康生活的理念，增強社會責(zé)任意識。

3.大單元教學(xué)實施過程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，引入主題

大單元教學(xué)涵蓋內(nèi)容較多，可能需要劃分若干課時，這時需要在第一課時教學(xué)前創(chuàng)設(shè)一個“大情境”，以串聯(lián)整個單元內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生進入學(xué)習(xí)內(nèi)容。在進行本單元教學(xué)前播放介紹遺傳學(xué)三大遺傳定律的相關(guān)視頻，學(xué)生結(jié)合視頻回憶孟德爾和摩爾根等人在遺傳學(xué)上的杰出貢獻，并回顧有關(guān)遺傳規(guī)律。

3.2 單元學(xué)習(xí)活動

一輪復(fù)習(xí)時間緊任務(wù)重，為提高復(fù)習(xí)的有效性，精心設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)單，以學(xué)習(xí)任務(wù)單作為復(fù)習(xí)內(nèi)容的載體，推進復(fù)習(xí)進程。任務(wù)單在大單元復(fù)習(xí)前發(fā)放給學(xué)生，課前完成基礎(chǔ)內(nèi)容的復(fù)習(xí)，重難點內(nèi)容在課堂上由師生共同探討，計劃利用4課時完成。根據(jù)課時進行以下4個單元的學(xué)習(xí)活動。

活動一：孟德爾和摩爾根雜交實驗過程

任務(wù)1 基于遺傳規(guī)律核心概念進行測試與辨析

針對學(xué)生之前學(xué)習(xí)過程中易錯的核心概念設(shè)計判斷題，讓學(xué)生進行判斷并辨析：(1)異花傳粉植物進行的是雜交，自花傳粉植物進行的是自交；(2)一只黑羊和一只白羊交配生出兩只羊是性狀分離的結(jié)果；(3)生物體未表現(xiàn)出的性狀是隱性性狀；(4)一個存在AA、Aa、aa三種基因型且自由交配的種群中，個體間交配方式有6種；(5)表型相同的生物，基因型不一定相同，基因型相同時表型也不一定相同。

設(shè)計意圖：通過學(xué)生對判斷辨析問題的回答，可以診斷出學(xué)生存在的問題，有針對性地幫助學(xué)生糾正誤區(qū)，同時訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會用批判性的眼光看待問題。

任務(wù)2 基于假說-演繹法梳理豌豆雜交實驗和果蠅雜交實驗

回顧孟德爾兩次豌豆雜交實驗的過程，請學(xué)生簡述實驗過程并寫出相關(guān)遺傳圖解，根據(jù)所寫遺傳圖解，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中的表格(表2)。完成表2后，請學(xué)生歸納遺傳實驗常用材料——豌豆、果蠅的特點。

表2 豌豆雜交實驗和果蠅雜交實驗

設(shè)計意圖：采用列表的方法進行孟德爾和摩爾根經(jīng)典實驗過程的回顧，梳理基礎(chǔ)知識，重新體驗科學(xué)方法——假說-演繹法的科學(xué)思想和一般步驟。

活動二：分離定律和自由組合定律的比較與驗證

任務(wù)1 分離定律和自由組合定律的比較

讓學(xué)生結(jié)合摩爾根的實驗發(fā)現(xiàn)以及前面復(fù)習(xí)的“遺傳的細胞學(xué)基礎(chǔ)”單元中的有關(guān)內(nèi)容，將孟德爾兩大遺傳定律進行比較，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中的表格(表3)，并繪制兩大遺傳定律的細胞學(xué)基礎(chǔ)(圖2)。

表3 兩大遺傳定律的比較

設(shè)計意圖：自由組合定律是以分離定律為基礎(chǔ)，同時兩大定律又是建立在細胞學(xué)基礎(chǔ)之上，只有將兩大遺傳定律和減數(shù)分裂聯(lián)系在一起，學(xué)生才能真正理解其實質(zhì)，這也是本單元教學(xué)的重難點，通過列表比較、繪制圖像模型更好實現(xiàn)重難點的突破。

任務(wù)2 分離定律和自由組合定律的驗證

【例1】某種水稻有非糯性(A)與糯性(a)、莖有高稈(B)與矮稈(b)、花粉粒有長形(D)與圓形(d)，且非糯性花粉遇碘液呈藍色，糯性花粉遇碘液呈棕色，控制三對基因的關(guān)系如圖3所示?，F(xiàn)有四種基因型的純合子①AABBdd、②AAbbDD、③AAbbdd、④aabbdd，請回答下列問題。

(1)若驗證分離定律應(yīng)選擇___________________，若用花粉鑒定法驗證分離定律應(yīng)選擇___________________。

(2)若驗證自由組合定律應(yīng)選擇___________________，若用花粉鑒定法驗證自由組合定律應(yīng)選擇___________________。

設(shè)置意圖：通過任務(wù)1(活動二中)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)明確兩大遺傳定律及其實質(zhì)，結(jié)合孟德爾實驗過程，再進行孟德爾遺傳定律的驗證對學(xué)生而言變得相對簡單。

活動三：伴性遺傳及遺傳規(guī)律的應(yīng)用

任務(wù)1 伴性遺傳

【例2】在下列系譜圖中，可以由X染色體上的隱性基因決定遺傳病的是

( )

設(shè)計意圖：本題考查的是遺傳系譜圖中單基因遺傳病遺傳方式的判斷，通過題目幫助學(xué)生深化對伴性遺傳特點的理解，掌握單基因遺傳病遺傳方式的判斷技巧。

任務(wù)2 遺傳規(guī)律的應(yīng)用

【例3】現(xiàn)有水稻品種1高稈抗稻瘟病(DDRR)、品種2矮稈易感稻瘟病(ddrr)，且兩對性狀獨立遺傳。假如作為遺傳工作者的你要利用這兩個品種獲得具有矮稈抗病優(yōu)良性狀的新品種。育種前，按照孟德爾遺傳定律預(yù)測哪一代最早出現(xiàn)優(yōu)良性狀，需要滿足三個條件：條件之一是高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律。請回答下列問題：

(1)除上述條件外，其余兩個條件是______________、___________________。

(2)為了確定決定上述兩對相對性狀的基因是否滿足上述條件，可用測交實驗來進行檢驗。請簡要寫出該測交實驗的過程。

(3)若測交實驗證明可以滿足上述條件，雜交育種哪一代最早出現(xiàn)優(yōu)良性狀，怎樣處理才能獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種？

【例4】假如作為遺傳咨詢師的你正接待一對男性正常但女性并指的夫婦，這對夫婦曾生了一個并指并患有色盲的兒子，擔心再生一個孩子也會患有并指或色盲。經(jīng)詢問得知女性的父母均為并指但其有一個手指正常的弟弟。請你給這對夫婦解答以下問題：

(1)并指是由顯性基因還是隱性基因控制的？

(2)他們再生一個孩子有可能正常嗎？所生孩子正常的概率是多少？

設(shè)計意圖：通過設(shè)置情境問題 ，讓學(xué)生以社會工作者的身份用遺傳規(guī)律解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感；體驗生物科學(xué)相關(guān)職業(yè)帶來的樂趣，為高考選擇學(xué)習(xí)和職業(yè)方向奠定了一定的基礎(chǔ)。

上述學(xué)習(xí)任務(wù)完成后讓學(xué)生構(gòu)建出本單元的知識框架(圖4)，通過建構(gòu)概念內(nèi)容之間的聯(lián)系，形成知識脈絡(luò)。

圖4 “遺傳的基本規(guī)律”概念圖

活動四：知識延伸——遺傳實驗設(shè)計

(1)僅根據(jù)同學(xué)甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性？

(2)請用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學(xué)乙的結(jié)論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實驗結(jié)果)

設(shè)計意圖：題目選自2016年全國卷Ⅰ，是一道十分經(jīng)典的遺傳學(xué)實驗設(shè)計題，題目考查了性狀顯隱性的判斷以及基因所在位置的判斷，綜合性強，思維能力較強，通過題目的分析過程讓學(xué)生歸納總結(jié)出判斷性狀顯隱性以及基因所在位置的方法，以題促學(xué)。

4.大單元教學(xué)反思

大單元教學(xué)具有整體性和系統(tǒng)性的特點，要求教師要做到大視角下統(tǒng)籌安排教學(xué)，不讓學(xué)生覺得復(fù)習(xí)課就是把所學(xué)知識再過一遍，提高學(xué)生生物復(fù)習(xí)課的積極性，同時也使教師教學(xué)水平得到提高。 此教學(xué)實踐正是采用大單元教學(xué)模式，以學(xué)科大概念為統(tǒng)攝，根據(jù)學(xué)生的認知基礎(chǔ)和《評價體系》要求，精心編排教學(xué)活動，實現(xiàn)了學(xué)科大概念與具體概念的聯(lián)系。同時教學(xué)過程中結(jié)合典型例題促進學(xué)生理解并內(nèi)化概念，取得了良好的教學(xué)效果，并使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平得到進一步提升，使學(xué)科育人價值充分體現(xiàn)。