李永勝 賴新華 張春雷

(1 成都市實驗外國語學校五龍山校區(qū) 成都 610500； 2 浙江省嵊泗中學 舟山 202450； 3 華東師范大學教師教育學院 上海 200062)

遺傳學知識在當代社會應用廣泛并且與現實生活聯系緊密。鑒于遺傳學知識的重要性，在中小學教育階段學習遺傳學相關的核心概念就顯得十分必要?，F行生物學教材遺傳學部分在不同的學段之間往往缺乏連貫性、知識間存在重復或不符合學生認知[1]。本研究對遺傳學核心概念進行了篩選，確定了核心概念的學段分布與學習序列，從而嘗試構建更符合學生認知水平和學科邏輯的遺傳學核心概念發(fā)展圖，為連貫一致的生物學課程設計和教學提供參考。

1 研究方法

結合中國知網、Web of Science等中外文數據庫的相關文獻，整理遺傳學相關的核心概念[2，3]，并根據中小學教育階段課程標準和教材涉及到的遺傳學相關內容，初步確定了中小學教育階段的遺傳學核心概念共45個備選條目。隨后將通過文獻研究法初步篩選的遺傳學核心概念制成調查問卷I，調查45個概念條目的重要性(賦分1～7)?；厥諉柧?，統(tǒng)計各條目的賦值平均分，保留賦值平均分不小于4的條目，并將其制成核心概念調查量表II，讓教師判斷每一個核心條目應該分布的學段，隨后將四種分類概念的學習順序進行排序。

參與本研究的教師教齡15年以上，周課時數10節(jié)以上，職稱為高級的初高中骨干教師，來自四川、上海等11個省市。兩次問卷調查共發(fā)放35份問卷，回收32份，回收率達91.42%，其中有效問卷32份，有效率為100%。

為了提高研究結果的信度與效度，本研究將構建的遺傳學核心概念發(fā)展圖草圖呈遞給3位相關領域的專家，最后參考專家意見修正核心概念的表述、學段分布和核心概念發(fā)展圖，最終形成正式的遺傳學核心概念發(fā)展圖。

2 研究結果及分析

2.1 核心概念篩選與學段分布 將調查問卷I平均得分大于等于4的條目分類進行整理并歸類，包括遺傳與繁殖(A)、遺傳與變異(B)、遺傳與細胞(C)及遺傳機制(D)等四個方面共36個條目(表1)。

表1 核心概念及其學段分布

圖1 與A1有關的概念銜接及其頻數

2.2 核心概念的學習序列 通過核心概念調查量表II篩選出各個核心概念之間銜接關系，其中與“A1 生命延續(xù)”建立聯系的概念如圖1所示。

由量表Ⅱ發(fā)現61%的教師認為“生命延續(xù)→生殖類型”應該建立銜接關系。保留概念間關系占比不小于20%的所有銜接關系，為下一步構建核心概念發(fā)展圖做好了鋪墊，其中“A 遺傳與繁殖”內容中概念間關系匯總結果如表2。

根據統(tǒng)計結果，遺傳與繁殖相關概念發(fā)展序列見圖2；以此類推，其他三類概念的發(fā)展順序見圖3。

表2 部分概念間關系統(tǒng)計表

圖2 遺傳與繁殖概念發(fā)展序列

圖3 其他三類概念發(fā)展序列

2.3 遺傳學核心概念草圖的擬定 綜合高級教師所作的遺傳學核心概念間關系統(tǒng)計結果，結合《科學素養(yǎng)的導航圖》、遺傳學核心概念發(fā)展順序相關的學習進階研究文獻、課程標準以及知識之間的邏輯關系，構建完整的遺傳學核心概念進展草圖。構建步驟為：①確定小學階段核心概念；②縱向向上延伸概念；③左右排布概念；④用箭頭標明概念間關系；⑤編輯排版加以精制。

2.4 專家咨詢修正遺傳學核心概念發(fā)展圖 將構建好的核心概念草圖傳送給生物學課程與教學論的3位專家，針對本圖中核心概念的橫向與縱向排布、箭頭指向的概念之間的聯系進行咨詢。綜合專家的建議，本研究對核心概念的選擇、學段分布、概念間關系進行最后的優(yōu)化?；谝陨瞎ぷ?，結合概念之間本身具有的學科邏輯關系，構建中小學教育階段遺傳學核心概念發(fā)展圖如圖4所示。

圖4 遺傳學核心概念發(fā)展圖

該圖直觀描述了遺傳學核心概念的學段分布、概念間關系、以及概念發(fā)展順序，是生物學課程設計以及教學的重要參考。總體而言，遺傳學概念的學習應該遵循從左到右、從下到上的學習順序。小學階段學生應關注遺傳學現象，對遺傳有直觀認識；初中階段的學習在細胞水平，學生通過學習生物的生長發(fā)育，理解遺傳現象背后具有物質基礎；高中階段學生在學習細胞分裂的具體過程、掌握孟德爾遺傳學定律等遺傳學知識的基礎上，再學習分子層面的遺傳學知識，特別是有絲分裂、孟德爾遺傳學定律、DNA的編碼、DNA的轉錄和翻譯、基因的突變與重組、染色體變異等概念的學習。

3 對生物學教學的啟示

3.1 對我國中小學生物學課程設計與教育教學具有重要意義 為生物學課程在遺傳學主題上進行連貫一致的整合設計奠定了基礎。本研究將生物學遺傳學領域的核心概念進行了一次整體的梳理，精簡了遺傳學相關的教學內容，同時優(yōu)化了這些核心概念的學段分布，對日后課程的設計、教材的研發(fā)提供了一定的參考依據。

3.2 為一線教師更合理地開展遺傳學教學提供了參考 教師在了解遺傳學知識脈絡的基礎上，可以更好地圍繞最近發(fā)展區(qū)為學生的學習搭建腳手架。例如，高中階段符合認知規(guī)律的知識學習順序應為：有絲分裂、減數分裂、基因的分離和組合定律、基因、DNA結構、DNA的復制、轉錄、翻譯、基因與性狀、基因突變、基因重組、染色體變異、遺傳工程。

3.3 為構建其他主題的概念發(fā)展圖提供范式 本研究為構建概念發(fā)展圖提供了可行的方法流程和范式，有利于在生物學教學實踐中真正落實“少而精”的課程理念，促進學生達成對核心概念的深度學習和問題解決，而不是僅僅停留在對內容的表層學習而無法遷移。