浅谈高中生物核心素养中“科学探究”的培养

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　　摘 要 新课改要求高中生物要以培养学生核心素养为主。生物学科核心素养是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现，包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。其中“科学探究”要求培养学生观察、提问、实验设计、方案实施及对结果交流与讨论能力，高中生物“基因分离规律”的发现是培养学科核心素养中“科学探究”较好的内容。
　　关键词 生物学科核心素养 科学探究 基因分离规律
　　中图分类号：G632 文献标识码：A
　　1生物学科核心素养
　　（1）生物学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情景中的实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力，是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现。生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。
　　（2）科学探究。“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论能力。
　　2基因的分离规律教学设计
　　2.1教材分析
　　《基因的分离定律》这一内容是高中生物北师大版必修二第四章第一节，是第二章《减数分裂与有性生殖细胞的形成》这节知识的延续，又是学生学习基因的自由组合定律的重要基础。《基因的分离定律》是孟德尔利用假说-演绎法发现的，假说-演绎法的一般步骤是观察-提出问题-提出假说-设计实验验证-得出结论。假说-演绎法的步骤刚好是生物学科素养中“科学探究”的要求，所以本节内容是培养生物学科核心素养中“科学探究”很好的载体。
　　2.2教学目标
　　2.2.1知识目标
　　（1）分离定律的发现历程。
　　（2）基因分离定律的相关概念、研究方法及实质。
　　（3）理解孟德尔对性状分离的解释，理解基因的分离规律的实质。
　　2.2.2能力目标
　　（1）了解一般的科学研究方法：观察——提出问题——提出假说——试验验证——结论。
　　（2）了解学科核心素养“科学探究”的要求。
　　2.2.3情感、态度、价值观目标
　　（1）孟德尔从小喜欢自然科学，进行了整整8年的研究试验，通过科学家的事迹，对学生进行热爱科学、献身科学的教育。
　　（2）通过分离定律在实践中的应用，对学生进行科学价值观的教育。
　　2.3教学过程
　　（1）导入：利用多媒体展示学生熟知的 “龙生龙、凤生凤，老鼠生儿会打洞”、“种瓜得瓜，种豆得豆”遗传现象创设问题导入。亲代与子代为什么会具有相似的性状？这其中隐藏着什么样的遗传规律呢？
　　设计意图：利用学生熟知的谚语导入新内容的学习，激发了学生的学习兴趣。
　　（2）利用多媒体展示讲解在孟德尔研究基因分离规律之前好多科学家已经研究了遗传的规律但都没发现遗传规律，另外孟德尔除了选择豌豆作为实验材料外还选择了其它实验材料，但最后选用豌豆作为实验材料获得了成功。哪为什么选用豌豆作为实验材料最后获得了成功？
　　设计意图：创设问题激发学生的学习兴趣，引入孟德尔获得成功的原因及实验材料豌豆特点的学习。
　　（3）孟德尔获得成功的原因。分析讲解孟德尔成功的原因，利用多媒体展示豌豆花的结构带领学生分析豌豆的特点：自花传粉、闭花授粉、自然条件下为纯种。
　　2.4豌豆一对相对性状杂交试验（观察-提出问题）
　　2.4.1性状与相对性状
　　利用多媒体展示人的血型、单眼皮与双眼皮的图片引导学生学习性状与相对性状
　　2.4.2一对相对性状杂交试验过程
　　学生自主阅读教材P48关于豌豆一对相对性状叶腋花与茎顶花杂交试验的过程，小组讨论描述杂交试验的过程，提出叶腋花与茎顶花杂交过程中发现的问题。
　　请各学习小组代表起来描述叶腋花与茎顶花杂交实验过程及本小组发现的问题。根据不同学习小组的讨论结果给予评价，并讲解杂交、正交、反交、自交、P、F1、F2、隐性性状、显性性状、性状分离的概念。
　　设计意图：培养学生观察、表达、合作探究、提出问题的能力。
　　根据个学习小组的讨论结果得出如下结论：（1）无论正交还是反交F1代都表现为叶腋花。
　　（2）F1自交F2代同时出现了叶腋花与茎顶花，且叶腋花与茎顶花之比接近于3：1，出现3：1的性状分离比不是偶然的。为什么F1自交F2代会出现3：1的性状分离比呢？
　　2.5对分离现象的解释（提出假说）
　　学生自主阅读教材P49关于基因分离现象的解释，以学习小组的形式讨论、交流孟德尔关于基因分离规律的解释。
　　教师请各学习小组阐述孟德尔对分离现象的解释，根据个小组的讨论结果给予一定的评价。利用多媒体展示孟德尔的假说观点。
　　设计意图：培养学生自主学习、合作探究、表达交流的能力
　　根据孟德尔的假说，利用多媒体演绎推理豌豆一对相对性状杂交试验的过程，最后得出结论：F1代自交F2代出现3：1的性状分离比的实是因为F1在减数分裂产生配子時，产生了A和a两种配子，且比例为1：1。孟德尔的假说一定对吗？
　　2.6对分离现象解释的验证（设计试验验证）
　　设置问题：如何设计试验来验证呢？设置问题引导学生以学习小组的形式思考如何验证孟德尔的假说。然后请各学习小组的代表表达交流各组的实验方案。根据学生讨论结果给予一定的评价，然后利用多媒体展示孟德尔的测交试验，讲解测交试验的过程及结果。
　　设计意图：设置问题引导学生思考、合作探究、表达交流、设计试验的能力。
　　2.7基因的分离定律（结论）
　　多媒体展示基因分离规律。
　　3教学反思
　　基因分离定律的发现是利用科学探究方法发现的，科学探究的一般步骤是观察——提出问题——提出假说——试验验证——结论，新课改生物学科核心素养中“科学探究”对学生的培养要求就是发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论能力。通过本节内容的学习能够达到新课改的要求。
　　参考文献
　　[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2018-1.
　　[2] 朱正威，赵占良.分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2007：101-104.
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