黃葳

摘 要 以“人類常見(jiàn)遺傳病的調(diào)查分析和預(yù)防宣傳”為例，指向科學(xué)探究的教學(xué)設(shè)計(jì)以“情境-問(wèn)題-任務(wù)-評(píng)價(jià)”為主線，以遺傳病調(diào)查活動(dòng)為載體，聚焦大概念，通過(guò)查閱文獻(xiàn)、生生互動(dòng)、師生互動(dòng)等學(xué)習(xí)活動(dòng)解決一系列情境問(wèn)題，在調(diào)查活動(dòng)中落實(shí)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 調(diào)查活動(dòng) 核心素養(yǎng) 科學(xué)探究

中圖分類號(hào) Ｇ633. 91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材分析及設(shè)計(jì)思路

依據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》修訂的滬科版普通高中生物學(xué)教科書（2022版）的探究活動(dòng)改進(jìn)并增至15個(gè)。通過(guò)對(duì)這些探究活動(dòng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生更能認(rèn)識(shí)到生物學(xué)概念是基于科學(xué)事實(shí)，經(jīng)過(guò)歸納與概括、演繹與推理等方法形成的。本節(jié)課選自2022年版滬科版高中生物學(xué)《必修2·遺傳與進(jìn)化》第三章第四節(jié)“活動(dòng)·探究人類常見(jiàn)遺傳病的調(diào)查分析和預(yù)防”。在該節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)分離定律、自由組合定律以及伴性遺傳，為學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。

常見(jiàn)調(diào)查活動(dòng)包括問(wèn)卷調(diào)查法、文獻(xiàn)調(diào)查法、實(shí)地觀察法、訪談?wù){(diào)查法等。實(shí)際調(diào)查中應(yīng)根據(jù)不同的調(diào)查內(nèi)容，選擇合適的調(diào)查方法，也可以聯(lián)合使用多種調(diào)查方法。通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)調(diào)查過(guò)程，可減少不必要的人力物力浪費(fèi)，獲得更可靠可信的調(diào)查結(jié)果。以“人類常見(jiàn)遺傳病的調(diào)查分析和預(yù)防宣傳”為例，雖然目前對(duì)于白化病、紅綠色盲等一些常見(jiàn)的人類遺傳病還沒(méi)有有效的治療手段，但通過(guò)開(kāi)展調(diào)查活動(dòng)，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到采取各種檢測(cè)、預(yù)防措施，可盡量降低遺傳病發(fā)病率。然而，許多一線教師在本節(jié)課實(shí)際教學(xué)過(guò)程中通常會(huì)遇到一些共性問(wèn)題，例如如何設(shè)計(jì)調(diào)查活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、如何在保證教學(xué)內(nèi)容完整性的基礎(chǔ)上合理安排教學(xué)時(shí)間、如何客觀解釋實(shí)際調(diào)查結(jié)果與理論值之間的偏差等。因此，筆者對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行了部分改進(jìn)和細(xì)化，以期解決以上問(wèn)題。

本節(jié)課以“制定調(diào)查計(jì)劃→實(shí)施調(diào)查活動(dòng)→撰寫調(diào)查報(bào)告→預(yù)防宣傳”為主線，在課上重點(diǎn)突破調(diào)查方案的制定，關(guān)注科學(xué)性原則、平行重復(fù)原則、隨機(jī)性原則等，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。教學(xué)通過(guò)生生互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)、資料查閱驗(yàn)證等方式，發(fā)揮學(xué)生在探究過(guò)程中的主體地位；通過(guò)對(duì)呈現(xiàn)的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察與歸納、演繹與推理的科學(xué)思維。

課后學(xué)生選擇某一種遺傳病，自主完成調(diào)查、報(bào)告撰寫、科普宣傳，提高公眾對(duì)遺傳病的認(rèn)知和關(guān)注程度，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)設(shè)計(jì)紅綠色盲遺傳病的調(diào)查過(guò)程，掌握調(diào)查和統(tǒng)計(jì)人類遺傳病的初步方法。

（2）通過(guò)小組合作，制定調(diào)查方案，發(fā)展解決生物學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)。

（3）通過(guò)對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)的整理和分析，發(fā)展觀察與歸納、演繹與推理的科學(xué)思維，建立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念。

（4）通過(guò)科普宣講，提高公眾對(duì)遺傳病的認(rèn)知和關(guān)注程度，提高社會(huì)交流能力以及社會(huì)責(zé)任感。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，引出主題

教師展示情境：在一次學(xué)生體檢中，小萌被告知自己患有先天性紅綠色盲。然后，教師提出核心問(wèn)題：我們身邊有多少人患有紅綠色盲？如何進(jìn)行診斷和預(yù)防？學(xué)生思考，以小組為單位，討論、設(shè)計(jì)調(diào)查流程，并組間交流、互評(píng)。

通過(guò)生生互評(píng)、教師完善，歸納出調(diào)查活動(dòng)的一般流程，即“查閱資料、選取一種遺傳病→制定調(diào)查方案→實(shí)施調(diào)查方案→分析調(diào)查數(shù)據(jù)、繪制系譜圖→完成調(diào)查活動(dòng)報(bào)告→制作展板等完成科普宣傳”。在調(diào)查活動(dòng)中，制定調(diào)查方案、分析調(diào)查數(shù)據(jù)比較關(guān)鍵，需要重點(diǎn)突破。

設(shè)計(jì)意圖：教師由身邊真實(shí)情境導(dǎo)入，提高學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容的熟悉感，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)獲取、提煉信息的能力；通過(guò)小組討論、自主設(shè)計(jì)，發(fā)展科學(xué)探究能力；通過(guò)組間互評(píng)，培養(yǎng)批判性思維。

3.2 群策群力，制定調(diào)查方案

教師展示調(diào)查方案流程： “明確調(diào)查目的→確定調(diào)查范圍→選取調(diào)查對(duì)象→設(shè)計(jì)調(diào)查方法”。第一步，確定調(diào)查目的，要確保調(diào)查有意義、有可行性。如學(xué)生提出本次調(diào)查目的是了解小萌身邊紅綠色盲的發(fā)病率，并結(jié)合調(diào)查結(jié)果和所學(xué)知識(shí)，宣傳、科普紅綠色盲的檢測(cè)和預(yù)防方法。

第二步，確定調(diào)查范圍。一般選取學(xué)習(xí)或生活區(qū)域作為調(diào)查范圍。由于調(diào)查范圍內(nèi)的人數(shù)眾多，學(xué)生提出可以在調(diào)查范圍內(nèi)進(jìn)行取樣，從而確定調(diào)查對(duì)象。為了使調(diào)查結(jié)果更接近于真實(shí)情況，有的學(xué)生又提出調(diào)查對(duì)象應(yīng)該具有隨機(jī)性并達(dá)到一定的樣本量。

第三步，確定調(diào)查方法。教師提問(wèn)：如何進(jìn)行紅綠色盲的調(diào)查呢？經(jīng)小組內(nèi)討論，幾個(gè)小組分別選擇文獻(xiàn)調(diào)查法、訪問(wèn)調(diào)查法、集體訪談法、問(wèn)卷調(diào)查法。文獻(xiàn)調(diào)查法雖然省時(shí)省力，但存在現(xiàn)存資料信息滯后、與調(diào)查目的不匹配、資料不足以支撐調(diào)查結(jié)論等問(wèn)題。訪談法通過(guò)《色盲檢查圖》對(duì)調(diào)查對(duì)象進(jìn)行逐一檢查，雖然結(jié)果準(zhǔn)確，但耗時(shí)較久。問(wèn)卷法通過(guò)發(fā)布網(wǎng)上問(wèn)卷，受調(diào)查者可以通過(guò)手機(jī)端、電腦端作答，可大大節(jié)省人力、時(shí)間成本，但結(jié)果不如訪談法準(zhǔn)確，因此需更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，確保調(diào)查結(jié)果更加真實(shí)可信。

各組同學(xué)通過(guò)查閱資料，組間互評(píng)，擬出一份《紅綠色盲問(wèn)卷調(diào)查》表單。

在此問(wèn)卷中，需要很好地考慮到被調(diào)查者的隱私保護(hù)問(wèn)題（注意：如果被調(diào)查者是未成年人，還需要其監(jiān)護(hù)人的同意）；調(diào)查表詳細(xì)的收集了紅綠色盲患者性別、人數(shù)和患者家系表型的信息，便于進(jìn)行后續(xù)數(shù)據(jù)分析，得出比較接近事實(shí)的調(diào)查結(jié)果和結(jié)論；基于平行重復(fù)原則，有關(guān)色盲的判斷羅列了3道以上問(wèn)題，使得調(diào)查結(jié)果更為可信、準(zhǔn)確；問(wèn)卷中還設(shè)置了必做題，以便在回收問(wèn)卷時(shí)剔除無(wú)效問(wèn)卷，使得調(diào)查數(shù)據(jù)更加真實(shí)準(zhǔn)確。同時(shí)，問(wèn)卷中包含有助于提高、改善紅綠色盲患者困境方面的問(wèn)題，使得調(diào)查更具有意義。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)生生互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)，發(fā)揮學(xué)生在探究過(guò)程中的主體地位，培養(yǎng)批判性思維。通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)，學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究過(guò)程中的科學(xué)性原則、平行重復(fù)原則、可行性原則、隨機(jī)性原則等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

3.3 分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

教師通過(guò)多媒體展示某小組的調(diào)查結(jié)果。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，男患者人數(shù)多于女患者人數(shù)，調(diào)查統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)低于我國(guó)發(fā)病率均值?；谝陨险{(diào)查結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行結(jié)果分析。

學(xué)生經(jīng)過(guò)小組討論，男患者人數(shù)多于女患者人數(shù)體現(xiàn)出伴X染色體隱性遺傳的特點(diǎn)，而出現(xiàn)差異的原因可能是本次調(diào)查樣本量較少或者是不同民族或地區(qū)的紅綠色盲發(fā)病率具有較大差異，導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果出現(xiàn)偏差。同時(shí)，有學(xué)生提出還有可能的原因是參與者意愿不強(qiáng)或?qū)t綠色盲判斷的能力不足。選取篩查發(fā)現(xiàn)的一位紅綠色盲患者，對(duì)其家系紅綠色盲調(diào)查情況（表1）進(jìn)行展示。教師可讓學(xué)生嘗試畫出該家系系譜圖，并嘗試自己歸納紅綠色盲遺傳病的遺傳特點(diǎn)，寫出家系成員的基因型（圖1）。設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生“圖-文-表”信息轉(zhuǎn)化能力。

通過(guò)對(duì)患者家系系譜圖的分析，引導(dǎo)學(xué)生分析單基因遺傳病的四種主要類型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀，觀察致病基因位于常染色體和性染色體導(dǎo)致不同性別的后代患病率不同的生命現(xiàn)象，通過(guò)演繹與推理、歸納與概括，探討致病基因位置與不同性別發(fā)病率的規(guī)律。同時(shí)，了解人類遺傳病是可以檢測(cè)和預(yù)防的，體會(huì)遺傳學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

3.4 歸納總結(jié)，撰寫報(bào)告

教師展示遺傳病調(diào)查報(bào)告通常包括的五個(gè)部分：前言、調(diào)查過(guò)程、調(diào)查結(jié)果與數(shù)據(jù)分析、討論及初步結(jié)論、參考文獻(xiàn)，并指導(dǎo)學(xué)生在調(diào)查結(jié)束后嘗試自己撰寫調(diào)查報(bào)告。在前言部分，簡(jiǎn)要說(shuō)明本次調(diào)查的目的、取樣范圍、所調(diào)查遺傳病的特點(diǎn)，如遺傳方式、在不同人群中的發(fā)病率、臨床表現(xiàn)等。在調(diào)查過(guò)程部分，簡(jiǎn)要說(shuō)明調(diào)查方法、被調(diào)查人數(shù)或家系數(shù)等。在數(shù)據(jù)分析部分，統(tǒng)計(jì)、整理發(fā)病人數(shù)、家系數(shù)、典型家系相關(guān)信息，繪制系譜圖。在討論及初步結(jié)論部分，簡(jiǎn)述該遺傳病的遺傳方式、在本次調(diào)查范圍內(nèi)的發(fā)病率、本次調(diào)查的意義以及通過(guò)本次活動(dòng)得到的收獲等。教師可組織生生評(píng)價(jià)和教師點(diǎn)評(píng)，深化調(diào)查活動(dòng)主題。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括、撰寫報(bào)告的能力，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任。

3.5 科普宣傳，深化主題

課后，教師可讓學(xué)生以小組為單位，實(shí)際開(kāi)展遺傳病調(diào)查活動(dòng)，并撰寫報(bào)告。最后以班級(jí)為單位，制作一份展板或宣傳冊(cè)，內(nèi)容包括3～4種人類常見(jiàn)遺傳病的發(fā)病現(xiàn)狀、臨床表現(xiàn)及其診斷和預(yù)防措施，在校園或社區(qū)實(shí)施科普宣傳活動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：引起社會(huì)關(guān)注，提高學(xué)生社會(huì)責(zé)任，深化本節(jié)課主題。

4 教學(xué)反思

本活動(dòng)是高中階段一個(gè)非常重要的課外調(diào)查活動(dòng)，課堂上教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)調(diào)查方案，體會(huì)調(diào)查過(guò)程中先整體再局部、先宏觀再細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)思路。

在課后實(shí)踐的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)親歷科學(xué)探究過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任，深化生命觀念。有的學(xué)生對(duì)于調(diào)查結(jié)果與社會(huì)學(xué)數(shù)據(jù)存在差異有更科學(xué)的理解，可嘗試通過(guò)反向思維繼續(xù)完善調(diào)查方案。有的學(xué)生認(rèn)識(shí)到調(diào)查的艱辛，對(duì)科學(xué)家有了更深的敬意。更多學(xué)生通過(guò)本次活動(dòng)關(guān)注到了遺傳病群體，并進(jìn)行了積極宣傳，提高社會(huì)公眾對(duì)遺傳病的認(rèn)知和關(guān)注。

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