基于科学思维培养的“伴性遗传”一节教学设计

和涛

摘要：以“伴性遗传”为例，通过创设情境、问题驱动、小组合作探究等形式，运用演绎推理、归纳概括的方法，帮助学生建构伴性遗传的概念，从而培养学生的科学思维，促进生物学核心素养的提升。

关键词：伴性遗传   科学思维   核心素养

一、教学理念

在《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中提出了“核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展”四大基本理念，其中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。科学思维具有极强的逻辑性和系统性，需要基于学生已有的生物学情境、事实和证据，运用归纳与概括、演绎与推理等特定的方法对学生进行培养。本文以“伴性遗传”为例，谈谈笔者的一些设计思路。

二、教材分析

“伴性遗传”位于人教版高中生物学必修2《遗传与进化》第2章第3节，内容包括伴性遗传的概念、特点及在实践中的运用。其中伴性遗传的概念、特点是教学的重点和难点。是在性别决定的基础上，基于遗传定律的进一步学习，并为“人类的遗传病”的学习奠定基础。通过本节课的学习，需要学生建构“性染色体上基因的遗传和性别相关联”这一核心概念。

三、教学目标

根据课程标准的要求，围绕培养学生核心素养的宗旨，现制定教学目标如下：

1.通过对遗传系谱图的分析，确定红绿色盲的遗传方式和基因在染色体上的位置，培养演绎推理的科学思维能力。

2.通过对4种婚配方式小组合作探究，认识红绿色盲的遗传规律，总结其特点，培养归纳概括的科学思维能力。

3.通过师生合作共同建构伴性遗传的概念，发展建构模型的科学思维。

四、教学过程

（一）创设情境，激发热情

教师利用《色觉检查图》对学生的色觉进行现场调查，再穿插教材P33“人类红绿色盲症”的小故事，以激发学生的学习热情。也可如此幽默：“如果哪一个同学是色盲，别担心，我们不怪你，要怪只能怪你的父母当初没有跟你商量就把你给生了下来。”以活跃课堂气氛，为学生创造一个轻松、愉快的学习环境。

（二）演绎推理，基因定位

教师可用PPT展示教材P34某红绿色盲家族遗传系谱图，然后提问：控制红绿色盲的基因是显性基因还是隐性基因？红绿色盲的基因最可能位于什么染色体上？

通过引导学生分析系谱图，父母正常但有子女患病，且父病子不病，可判断红绿色盲的基因最可能位于X染色体上。

接着，教师可用PPT展示X和Y染色体结构示意图，然后提问：如果Ⅰ₂和Ⅱ₄的父母不携带色盲基因，红绿色盲的基因是位于X和Y染色体的同源区段，还是X染色体的非同源区段？

然后，教师引导学生分别作出假设：

1.红绿色盲的基因位于X和Y染色体的同源区段。

2.红绿色盲的基因位于X染色体的非同源区段。

随后，教师引导学生运用演绎推理的方法，得出结论：红绿色盲的基因位于X染色体的非

同源区段。

（三）问题驱动，合作探究

学生清楚了红绿色盲的基因的位置后，再结合性别决定类型，便让他们写出有关色觉的基因

型和表现型，即：

女性

男性

基因型

X^BX^B

X^BX^b

X^bX^b

X^BY

X^bY

表現型

正常

正常（携带者）

色盲

正常

色盲

这时，教师又提出问题：“就人类中色盲而言，如果进行随机的婚配，人群中可有多少种婚配方式？”学生经短暂的思考后，便能答出有六种婚配方式。即：

（1）X^BX^B × X^BY  （2）X^BX^B × X^bY  （3）X^BX^b × X^BY   （4）X^BX^b × X^bY   （5）X^bX^b × X^BY （6）X^bX^b × X^bY

既然学生已知有六种婚配方式，便让学生在笔记本上写出这六种婚配方式的遗传图解。然后，教师巡回、指导。当学生都写完后，教师组织学生小组合作探究：找出每种婚配方式的色盲基因遗传规律及计算出子代患病的概率。小组合作探究结束后，教师用PPT逐一展示每种婚配方式的遗传图解（图略），由小组代表汇报他们是如何分析伴性遗传规律。

（四）归纳概括，建构概念

学生展示之后，教师可引导学生用专业术语共同解释红绿色盲的遗传规律，并计算出子代患病的概率，再用彩色笔画出父母的色盲基因（X^b）的传递方向。进而引导学生总结红绿色盲的遗传特点：

（1）色盲患者是男性多于女性;

（2）色盲是由男性通过他的女儿遗传给他的外孙（交叉隔代遗传）。

（3）母病子必病，女病父必病。

学习完红绿色盲的遗传之后，教师可简要介绍一下血友病，接着追问，如果控制性状的基因是显性基因，那它又有怎样的特点呢？然后组织学生以抗维生素D佝偻病为例进行探究，并总结归纳其特点。

五、教学反思

在本节课的学习中，笔者通过创设真实情境，来激发学生的学习热情和解决问题的欲望，以红绿色盲遗传系谱图为媒介，通过小组合作，让学生动起来，让课堂活起来，让学生运用已有的知识，进行演绎推理、归纳概括、分析比较，探究红绿色盲基因的位置、寻找遗传的规律、总结遗传的特点及建构伴性遗传的概念，培养了学生的科学思维能力，也提高了学生团队合作的科学探究能力。在整个教学中，尽可能地将内容生活化、自然化，并最终落脚于用所学生物学知识解决实际问题，提高学生的核心素养。

参考文献

[1]中華人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5

[2]谢艳芳，胡刚，张忠华.5E教学模式在伴性遗传教学中的运用[J].中学生物教学，2019（1-2）：66-68

[3]王吉文.“伴性遗传”一节的探究式教学设计[J].生物学教学，2019（4）：32-33