生物復(fù)習(xí)課中科學(xué)思維的培養(yǎng)初探

王媛

摘要：科學(xué)思維是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要部分，近幾年的高考中出現(xiàn)要求用科學(xué)推理解決遺傳學(xué)問題的試題。嘗試在復(fù)習(xí)課中調(diào)整復(fù)習(xí)方式和復(fù)習(xí)路徑，探索提高學(xué)生科學(xué)思維能力的方法。

關(guān)鍵詞：復(fù)習(xí)課;科學(xué)思維;基因定位

科學(xué)思維是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要部分[1]，如何在高三的復(fù)習(xí)課中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，提升復(fù)習(xí)課的深度與高度。筆者嘗試以人教版《生物.必修2》中關(guān)于基因定位的相關(guān)知識做適度的擴(kuò)展，探索培養(yǎng)科學(xué)思維的方法。

1.教學(xué)設(shè)計(jì)思路

以教材為基礎(chǔ)，對經(jīng)典實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出假設(shè)，用假設(shè)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)。將假說-演繹法應(yīng)用在整個(gè)復(fù)習(xí)課中，歸納總結(jié)出判斷基因位置的方法。

2. 教學(xué)過程

2.1 展示摩爾根的實(shí)驗(yàn)、提出問題

回顧教材中摩爾根的實(shí)驗(yàn)：用紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交得F1;再用F1的雌雄果蠅相互交配得F2，觀察F2中的表現(xiàn)型[2]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出問題白眼果蠅為什么總是與雄性相聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生思考白眼性狀與性別有關(guān)，控制白眼的基因可能位于性染色體上。

2.2 分析雄果蠅性染色體組成，作出假設(shè)

教師展示雄果蠅性染色體組成（圖1），引導(dǎo)學(xué)生分析控制白眼的基因可能的位置，嘗

試寫出三種假設(shè)。假設(shè)一：控制白眼的基因是在Y染色體上，而X染色體上沒有它的等位基因;假設(shè)二：控制白眼的基因在X、Y染色體上;假設(shè)三：控制白眼的基因在X染色體上，而Y上不含有它的等位基因。

2.3 用假設(shè)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

2.3.1 小組合作探究一

學(xué)生小組合作探究，用三種假設(shè)解釋摩爾根的實(shí)驗(yàn)并用遺傳圖解的方式表示出（假設(shè)控制紅眼的基因用A表示，控制白眼的基因用a表示），通過遺傳圖解發(fā)現(xiàn)能用假設(shè)二和假設(shè)三解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（圖2展示假設(shè)二的情況），而無法用遺傳圖解表示假設(shè)一，但不能確定假設(shè)一是否錯誤。

2.3.2 補(bǔ)充摩爾根的第二實(shí)驗(yàn)

將實(shí)驗(yàn)一中所得的F1中的紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅雜交，發(fā)現(xiàn)后代中有白眼雌果蠅出現(xiàn)。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷假設(shè)一不對，因?yàn)樵诖乒袥]有Y染色體，但卻出現(xiàn)了白眼性狀。

2.3.3 小組合作探究二

用第二和第三種假設(shè)解釋摩爾根的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)并用遺傳圖解的方式表示出來，觀察發(fā)現(xiàn)用兩種假設(shè)都能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師提出問題：是不是假設(shè)二和三都正確能，怎么證明？回顧假說-演繹法中，孟德爾用測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的假說。

2.3.4 小組合作探究三

學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的假說，寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及預(yù)期的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)思路：白眼（雌）與紅眼（雄）雜交，觀察F1的表現(xiàn)型。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：若F1雌雄全為紅眼，則控制白眼的基因在X、Y染色體上，假設(shè)二正確;若F1雌性全為紅眼，雄性全為白眼，則控制白眼的基因在X染色體上，假設(shè)三正確。（如圖3、圖4）

2.3.5展示摩爾根的第三個(gè)實(shí)驗(yàn)

將實(shí)驗(yàn)所得白眼雌蠅和親本中的紅眼雄蠅進(jìn)行雜交，F(xiàn)1中雌果蠅全為紅眼，雄果蠅全為白眼。證明假設(shè)三正確，控制白眼的基因在X染色體上。

2.4 總結(jié)提升，判斷基因位置的方法

2.4.1 正反交實(shí)驗(yàn)判斷

紅眼果蠅作母本和白眼果蠅作父本雜交與紅眼果蠅作父本和白眼果蠅作母本雜交比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出正反交實(shí)驗(yàn)子代表現(xiàn)型不相同時(shí)，控制該性狀的基因位于X染色體上。

2.4.2測交實(shí)驗(yàn)

當(dāng)顯隱性已知時(shí)，用純合顯性個(gè)體作父本與隱性個(gè)體母本。若子一代雄性全為隱性、雌性全為顯性，基因位于常染色體上;若子一代全為顯性，基因位于常染色體上或X、Y的同源區(qū)段，將子一代雌雄相互交配，若子二代雌雄都既有顯性又有隱性，基因位于常染色體上;若子二代雌性有顯性又有隱性，雄性全為顯性，基因位于X、Y的同源區(qū)段。

3 反思

3.1 精析典例，聯(lián)系教材

在復(fù)習(xí)課中將教材資料進(jìn)行整合和拓展，挖掘教材背后的客觀事實(shí)。通過一系列的問題激發(fā)學(xué)生去嘗試，有助于學(xué)生加深對假說-演繹法這一科學(xué)方法的領(lǐng)悟，同時(shí)推動學(xué)生的科學(xué)思維逐步發(fā)展。

3.2科學(xué)推理，解決問題的關(guān)鍵

通過遺傳圖解的書寫，對假設(shè)進(jìn)行演繹推理，呈現(xiàn)完整的思維過程，再進(jìn)一步分析、比較、歸納概括，將復(fù)雜的問題用圖的方式表現(xiàn)出，可降低問題的難度。

3.3? 轉(zhuǎn)變方式，歷練解題思維途徑

在復(fù)習(xí)課中，調(diào)整復(fù)習(xí)方式和路徑，變“結(jié)論”為“問題”，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2017版[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書：生物：必修2遺傳與進(jìn)化教師教學(xué)用書[M].北京：人民教育出版社，2007：56-59