袁光勇

（銅仁市第二中學(xué) 貴州銅仁 554399）

一、基因的本質(zhì)與表達單元教學(xué)

根據(jù)人教版《高中生物學(xué)·必修2·遺傳與進化》第3章“基因的本質(zhì)”和第4 章“基因的表達”等內(nèi)容，選擇以“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”“DNA 的結(jié)構(gòu)”“基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA 片段”“DNA 的復(fù)制”“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”以及“基因表達與性狀的關(guān)系”為最富有挑戰(zhàn)性的復(fù)習(xí)內(nèi)容。本單元復(fù)習(xí)要點為DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)、DNA 分子作為遺傳物質(zhì)所具備的特性，以及對遺傳物質(zhì)的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等基本機理。幫助學(xué)習(xí)者基于對生物遺傳的細胞基礎(chǔ)與遺傳過程的基本規(guī)律的深刻理解，通過采用模型和討論思維等探究學(xué)習(xí)方法體驗生物科學(xué)發(fā)生歷程、習(xí)得有關(guān)基因組信息結(jié)構(gòu)和功能等生物遺傳的大分子知識，從而發(fā)展模型能力、討論能力和批判思維能力等學(xué)習(xí)能力。

（一）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定

單元認(rèn)知目標(biāo)評價了學(xué)生單元閱讀后，在生命理念、科學(xué)思考、科技探索和社會責(zé)任等層面上的表現(xiàn)。反映高校生命科學(xué)教育基本思想，推動學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)素質(zhì)的提高。單元學(xué)習(xí)任務(wù)包含各單元的主要學(xué)習(xí)任務(wù)及各課時預(yù)習(xí)任務(wù)，對課堂教學(xué)富有指導(dǎo)性和可操作性，也是生物學(xué)科學(xué)習(xí)的重要依據(jù)。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容特點、教學(xué)指導(dǎo)要點和學(xué)習(xí)者需求，提出了《基因的本質(zhì)與表達》的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，以反映單元學(xué)習(xí)后學(xué)習(xí)者生物學(xué)基本素質(zhì)的發(fā)展。

1.總目標(biāo)

利用遺傳產(chǎn)物研究的典型實踐、對DNA 結(jié)構(gòu)模型研究歷程和遺傳資源多樣化成因的探討，以及對DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型建模活動，進一步闡述DNA 為主要的遺傳物質(zhì)、DNA 分子結(jié)構(gòu)的主要特征和DNA 的復(fù)制機理，并闡明基因組結(jié)構(gòu)和遺傳資源之間的重要關(guān)聯(lián)。能從與遺傳物質(zhì)構(gòu)造和功能相適應(yīng)的觀點，總結(jié)科學(xué)家們探究基因本質(zhì)的基本步驟與方式，從而領(lǐng)悟假說—演繹法、建模方法和推論方式的科學(xué)價值，并最終建立遺傳物質(zhì)的多樣化和與共同性相適應(yīng)的新生命物質(zhì)觀。以建模、推論等探究性學(xué)習(xí)方法，通過對有關(guān)事例、證據(jù)及其比較的分析，進一步闡述基因組信息轉(zhuǎn)錄和翻譯方法及中心法則，進一步闡述新生命科學(xué)領(lǐng)域的系統(tǒng)性。嘗試多角度、多因素化地解析事件，并且利用已學(xué)知識和經(jīng)驗提供假設(shè)，從而認(rèn)識科學(xué)實驗、技術(shù)進步和團體協(xié)作在尋找遺傳物質(zhì)奧秘的科學(xué)研究中的重要意義；認(rèn)同人們對遺傳產(chǎn)物的認(rèn)識是不斷深入、不斷完善的過程。

2.課時目標(biāo)

①通過討論肺炎變異性鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體感染實驗的原理，文章中得出了結(jié)論：將父母的遺傳資料，通過DNA傳播給了下一代。嘗試在自變量控制中應(yīng)用“加法規(guī)則”和“減法規(guī)則”。并舉例說明了物理和化學(xué)方法在生命科學(xué)研究中的重大影響。

②通過討論雙螺旋DNA 結(jié)構(gòu)模型的建立過程和雙螺旋DNA 結(jié)構(gòu)模型的建?；顒?，總結(jié)了適合存儲豐富遺傳信息的DNA 結(jié)構(gòu)特征。遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的適應(yīng)性概念已經(jīng)形成。認(rèn)識到團隊合作和多學(xué)科合作在DNA 結(jié)構(gòu)研究中的重要作用。

③該文基于有關(guān)事實和依據(jù)，以討論與探討的方式，探討了“基因是對大多數(shù)生物體具有遺傳效應(yīng)的DNA 片段”，以及基因和遺傳信息之間的關(guān)聯(lián)。數(shù)學(xué)模型也說明了DNA 的生物多樣性與特異性。最初的觀點認(rèn)為，遺傳物質(zhì)的多樣性必須與社區(qū)環(huán)境相容。

④分析DNA 半保留復(fù)制的實驗證據(jù)，并解釋演繹假設(shè)方法的基本思想。根據(jù)互補堿基配對原理進行DNA 復(fù)制建?；顒樱偨Y(jié)半保留DNA 復(fù)制的機制及其生物學(xué)意義，進一步形成遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能適應(yīng)性的概念。

⑤論文中根據(jù)大量與基因驅(qū)動蛋白質(zhì)產(chǎn)生有關(guān)的實驗事例和數(shù)據(jù)，采用模型研究和演示等實驗科學(xué)方式，系統(tǒng)闡述了產(chǎn)生基因與翻譯的機理及其遺傳信息的中心規(guī)律，進而給出了生命是物質(zhì)、能量與信號的統(tǒng)一體的基本理論。根據(jù)世界上幾乎每個生物都有一個遺傳密碼這一史實，這將有助于理解生物世界的統(tǒng)一性，從而了解到今天的所有生物都可能有一種共同的起源，從而形成了生物進化的觀念。從基因表達的機制與方法中可以感受邏輯之美、簡單之美與平衡之美。

⑥對有關(guān)數(shù)據(jù)的比較分析給出了一些實例，表明了基因可以通過調(diào)控蛋白質(zhì)合成和與蛋白質(zhì)結(jié)合來調(diào)節(jié)生物體的特性。也說明了細胞分化過程是基因選擇性表達的結(jié)果，并利用模型活動，對比分析了高麗川玉花的外形構(gòu)造以及小鼠毛色的遺傳現(xiàn)象，并總結(jié)了其表觀遺傳現(xiàn)象及機理。了解到基因、環(huán)境與特質(zhì)之間關(guān)系的復(fù)雜性，人們嘗試以多種視角和因素剖析事件，并運用所學(xué)知識和經(jīng)驗提供假設(shè)。人們認(rèn)為科學(xué)技術(shù)仍在持續(xù)發(fā)展，而人們對生物世界的探究也是無窮無盡的。

（二）單元教學(xué)效果評價

單元的審查和評估是教育個體設(shè)計的重要組成部分，它也是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評估。它主要側(cè)重于評估個體學(xué)生的人生前景、科研思想水平以及個體學(xué)習(xí)后提高科研創(chuàng)新能力的成功程度。主要評估方法包括教學(xué)討論、問題解決、技能測試、課外作業(yè)、社會實踐評估和考試。由學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師構(gòu)成主要的評價隊伍，主要以個體學(xué)習(xí)者自主評價、同行評論以及老師個人評論的形式，鼓勵個體學(xué)生對學(xué)習(xí)方式的反省與改善。我們應(yīng)該客觀地記錄和收集學(xué)生生物基礎(chǔ)閱讀技能在學(xué)習(xí)活動中表現(xiàn)的詳細數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地、持續(xù)地評估和支持學(xué)生生物基礎(chǔ)閱讀的發(fā)展，以實現(xiàn)教學(xué)的準(zhǔn)確改進。

二、基因突變單元教學(xué)

（一）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定

根據(jù)人教版《高中生物學(xué)·必修2·遺傳與進化》第5章“基因突變”的內(nèi)容，通過研究人基因組及其染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)量的變化，可能產(chǎn)生相關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其細胞功能的改變，從而形成分子結(jié)構(gòu)和功能觀。通過利用生物產(chǎn)生的可遺傳變異為生物進化提供了原料，并通過利用對城鎮(zhèn)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展保留大量有利突變，由少量的有利突變逐步累積，最后通過生物質(zhì)量的互變會形成質(zhì)變，并由此形成新的社會生物學(xué)，從而建立了進化論與適應(yīng)觀。

通過基因突變和染色體變異的具體例子，可以歸納總結(jié)基因突變和染色體變異的定義與特征；根據(jù)有性繁殖過程中的基因重組所產(chǎn)生變異的生物多樣性，剖析有性生殖在生物進化過程中的重要性，以訓(xùn)練科學(xué)思想。

通過對統(tǒng)計資料的收集與分類，認(rèn)識人類遺傳病的種類、發(fā)病因素和防治，全面掌握人類基因組檢測技術(shù)在遺傳病檢測中的運用，以及人類基因組規(guī)劃對科技發(fā)展、人體保健、社會倫理等方面產(chǎn)生的深遠影響，從而引導(dǎo)人類健康生活，培育科學(xué)能力和社會責(zé)任。掌握遺傳學(xué)基本原理及其在育種上的運用、遺傳病的監(jiān)測和防治，可以建立正確的科學(xué)價值觀。

（二）單元教學(xué)效果評價

每一節(jié)課的教育評價都要指導(dǎo)單元課程素養(yǎng)的形成。教師布置了以下的評價題：

1.致突變后的新基因一定會形成新特性？如果基因的結(jié)構(gòu)變化并不會引起其控制的新特性變化，屬于基因突變嗎？（生命觀念）

2.也有人認(rèn)為在自然界條件下人類基因組的突變率很低，并且這些基因突變對生命體是很不利的，所以它們無法為生物進化提供原料。這個說法合理嗎？（科學(xué)思維）

3.基因突變對進化的意義又是什么呢？（科學(xué)思維、社會責(zé)任）

三、生物的進化單元教學(xué)

（一）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定

按照人教版《高中生物學(xué)·必修2·遺傳與進化》第6章“生物的進化”的內(nèi)容要求、學(xué)習(xí)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，圍繞著培養(yǎng)學(xué)習(xí)者核心素質(zhì)的需要，從學(xué)習(xí)者的角度入手，說明了學(xué)習(xí)者通過進行單元學(xué)習(xí)所達到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。具體目標(biāo)包括：

1.能從生物化石、細胞代謝、分子構(gòu)造等方面，說明豐富多樣的生物來自共同的起源。

2.能利用實驗研究、數(shù)理模型等方式，理解生物的適應(yīng)性是社會選擇的必然結(jié)果，從而建立“進化與適應(yīng)觀”。

3.能應(yīng)用馬克思主義“進化與適應(yīng)觀”，系統(tǒng)闡述世界生物多樣性的形成過程及其對人類經(jīng)濟社會發(fā)展中的重要作用，能按照國際生物多樣性的保護準(zhǔn)則積極參與維護世界生物多樣性的實際活動。

（二）單元教學(xué)效果評價

核心素質(zhì)，是指在解決現(xiàn)實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的基本價值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，因為單元教學(xué)比較強調(diào)整體和結(jié)構(gòu)性，所以基于核心素質(zhì)的單元教學(xué)評價既要注重實際問題的情境性、整體性、綜合性，也包括對學(xué)習(xí)者生活中實際情況的記錄檢測和改進。鑒于教師們對日常題目較為熟悉，因此本文中只設(shè)置了常用的基于核心知識點的小單元課堂教學(xué)測評題目：

1.通過獲取并解析相關(guān)的生物進化證據(jù)，以研究現(xiàn)存生物來自共同的起源的問題。（科學(xué)思維、生命觀念）

2.用圖示的方法建立生物進化理論的基本模式，以探究生物多樣性的成因，并說明超級細菌產(chǎn)生等現(xiàn)象，以提供解決的建議。（科學(xué)思維、生命觀念、社會責(zé)任）

四、基于高階思維培養(yǎng)的單元教學(xué)反思

（一）建立課堂內(nèi)在邏輯

在這種大型課程單元中，老師特別重視單元的整個課程設(shè)計，特別重視前后課間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。比如，學(xué)生首先進行“研究植物細胞失水和吸水的實驗”，接著在下一節(jié)課中通過觀察擴展細胞自由擴散的概念，以訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思考技巧，如用經(jīng)驗推導(dǎo)和數(shù)據(jù)分析等，從具體到抽象、綜合和歸納。當(dāng)本單元研究完成時，老師指導(dǎo)學(xué)生通過分析研究中的實踐情境，總結(jié)和完善整個單元。而這些實踐活動有助于學(xué)生利用學(xué)習(xí)概念和探究活動樹立良好的世界觀，并發(fā)展科學(xué)研究技能。

（二）培養(yǎng)學(xué)生高階思維

學(xué)生活動，如總結(jié)和歸納、邏輯推理和推論、模型與建模、批判性思考與創(chuàng)新思維。同時，教材中還貫徹著科學(xué)生活觀的教育思想，如物質(zhì)生活觀、生命結(jié)構(gòu)功能觀、社會生存系統(tǒng)觀、適應(yīng)進化觀等，為解決現(xiàn)實生活中的問題服務(wù)。它實現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)和社會生存之間的直接關(guān)聯(lián)，并完成了對高級學(xué)生分類、綜合、評價、創(chuàng)新等基礎(chǔ)思維技巧的訓(xùn)練。

（三）利用評價促進學(xué)生高階思維

評價模型并不把老師當(dāng)成單純的評價主體，而是賦予了學(xué)生“評估權(quán)”，讓教學(xué)評價變成了老師與學(xué)生一起參加的社會活動，從而全方位、客觀地評價學(xué)生，同時從個人發(fā)展的視角觀察學(xué)生在讀書過程中的發(fā)展，從而最大限度地發(fā)展學(xué)生基本的閱讀能力與高級思考技巧。差異化教學(xué)評價還有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以更立體的方法評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而發(fā)現(xiàn)每個學(xué)生的引爆點。結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，老師們能夠通過對“1、2、3、4 級”的綜合評估與評價，更加清楚地揭示學(xué)生的基本閱讀水平和各項高級思考技巧的提高程度，從而促使學(xué)生課堂活動的迅速適應(yīng)以及對評價成果的有效反饋，讓學(xué)生們可以更好地自主評價和積極自我調(diào)節(jié)。

結(jié)語

生物能力主要分為觀察能力、實踐能力、邏輯思維、語言表達能力等?，F(xiàn)行教科書對該單元的知識系統(tǒng)做出了界定，這不但降低了課程設(shè)計與執(zhí)行過程中的技能訓(xùn)練意識，而且減少了部分專業(yè)技能訓(xùn)練，無法開展系統(tǒng)訓(xùn)練。在長時間的課程考察中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)真完成知識單元中的全部課程和開展了完整的難題設(shè)計練習(xí)之后，仍有不少學(xué)生的通過觀察和研究問題圖表的能力、實驗設(shè)計能力并未明顯提高，同時學(xué)生的中考表現(xiàn)也不理想。如此一來，生物課程便面臨著這樣的一個局面：老師通過擴大訓(xùn)練量來增加生物知識，而學(xué)生則只能通過應(yīng)付訓(xùn)練內(nèi)容來完成任務(wù)。所以簡單的知識教學(xué)和生物訓(xùn)練主題并不能達到提高生物能力的目的，而提高生物能力需要新的教學(xué)方法。

生物學(xué)科的技能不是一夜之間就能獲得的，而是需要一個學(xué)習(xí)、熟練和提高的過程。同時，通過生物教學(xué)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究能力，有效促進學(xué)生全方位素質(zhì)提高。