孟德尔的豌豆杂交实验（一）的教学设计

摘 要：“支架式教学”是建构主义教学理论下的一种教学方法，通过教师搭建的支架，学生自己构建起自己的知识。本节通过介绍孟德尔对生物遗传规律的探索过程来展开的，既是科学史的内容也是科学研究方法的介绍。因此，教师应该利用各种支架来引领学生去经历孟德尔的探索过程：观察现象——提出假设——验证假设——得出结论。这样安排教学可突出生物學科的内在逻辑性，符合学生的认知规律。

关键词： 科学史；假说——演绎法 支架式教学

一、 教学目标

（1）通过本节的学习，学生能够举例说出生物的几组相对性状。（2） 学生能利用分离定律准确解释“一对相对性状的实验”，并且画出正确的遗传分析图解。（3）学生能正确说出孟德尔的豌豆杂交实验中“假说——演绎”法的具体步骤。

二、 教学重难点

（一） 教学重点：（1）对分离现象的解释。（2）遗传分析图解。

（二） 教学难点：“假说——演绎”法在豌豆杂交实验中的具体体现。

三、 教学过程

（一） 用日常现象导入融合遗传的观点

教师活动：红牡丹与白牡丹杂交的后代会是粉红色牡丹吗？问学生是否同意融合遗传的观点？结合生活中见过的现象，举例说出为什么？（问题支架）学生活动：学生阅读教材上关于融合遗传的解释，思考教师提出的问题。

设计意图：教师提供问题支架，让学生思考生活中出现的遗传现象，让知识与生活相联系，引发学生的求知欲。

（二） 用豌豆做杂交实验能取得成功的原因。

教师活动：教师顺势引出孟德尔是不同意该观点的，他更是通过实验去证实了该观点是错的，还从试验中发现了新的遗传规律。接着就介绍孟德尔的各种杂交实验材料，其中只有豌豆的杂交实验才让他取得了成功，从而引出豌豆能使其成功的原因：（1）豌豆是两性花，是自花授粉和严格的闭花授粉植物，这使其在自然条件下几乎都是纯种。（2）豌豆花较大，方便进行人工授粉。（3）豌豆的后代数量足够多。（4）豌豆花有易于区分的相对性状。教师重点解释相对性状这个重要概念：一种生物的同一种性状的不同表现型。然后给出多对性状来让学生判断是否为一对相对性状（问题支架）。总结出判断一对相对性状应该同时满足以下三个条件（建议支架）：第一，同一生物；第二，该生物的同一性状；第三，不同表现类型。学生活动：理解豌豆作为实验材料的四点优势，并判断教师给出的几对性状是否为一对相对性状，记录判断的技巧。

设计意图：教师在处理“相对性状”这个重要概念的时候，提供问题支架来让学生思考讨论，暴露出学生对概念的错误理解，然后教师提供的建议支架是在提示学生可利用三个条件去判断哪些才是相对性状。这样设计更能加深学生对概念的理解。

（三） 一对相对性状的杂交实验现象

教师活动：教师介绍教材中高茎和矮茎这一对相对性状的杂交实验现象，提出问题（问题支架）：为什么子一代都是高茎却没有矮茎呢？为什么子二代中又出现了矮茎？子二代中出现了三比一的性状分离比是偶然现象吗？参考教材上的对实验现象的疑问引出显性性状和隐性性状的概念，着重强调性状分离的概念。重点把握产生性状分离的一定要是杂种的后代。学生活动：学生仔细观察这一对相对性状的实验现象，根据教师的提示思考产生分离现象的原因。

设计意图：教师给出的问题支架可以指引学生从分析子代性状入手来探索遗传的规律。

（四） 对分离现象的解释

教师活动：教师引出分离现象的解释并逐步画出亲代到子一代的遗传分析图解。在画遗传图解的时候，教师要强调各种符号的含义和用法，以便加深学生对符号的理解（范例支架），再要求学生按照假说的逻辑分组讨论子一代自交得出子二代的遗传图解（问题支架）。学生活动：学生思考对分离现象的四点解释，并观看教师画出的遗传分析图解。

设计意图：教师一边讲解假说，一边示范如何根据假说的内容画出遗传图解，再将后面的遗传图解留给学生分小组完成，这样更能加深学生对假说的理解，以及对遗传图解的理解。

（五） 对分离现象解释的验证——测交实验

教师活动：教师提示学生，要证明一对相对实验现象的解释是否合理，就要用另一个实验来进行验证，最好的做法就是验证子一代是否真的是杂合子。请学生小组讨论，设计实验来验证子一代。并且画出遗传图解。（问题支架）学生活动：学生根据教师提示来思考，初步得出应该用子一代植株与隐性纯合子杂交，小组合作推理得出杂交的遗传图解，并预测杂交后代中高茎和矮茎的比例，如果为一比一，则子一代为杂合子，那么，对分离现象的解释是合理的。否则不合理。

设计意图：教师将学习的任务通过设计问题支架的形式转交给学生，让学生小组合作完成，这样能检测学生对假说是否理解，暴露出学生理解上的问题。

（六） 分离定律的内容

教师活动：教师通过分析总结高茎和矮茎豌豆杂交实验总结得出分离定律的内容，进一步加深学生对分离定律的认识。

（七） 科学实验方法——“假说演绎法”

教师活动：教师总结孟德尔的整个实验思路，引出其中蕴含的科学方法，即假说——演绎法。学生在教师的各个问题（问题支架）的引导下自己回忆孟德尔的实验思路：（1）观察实验现象：孟德尔从高茎和矮茎豌豆的杂交实验现象中观察到子一代全部为高茎，子二代中高茎比矮茎为三比一。（2）针对现象提出问题：为什么第一代全是高茎？子二代中高茎比矮茎为三比一？（3）作出假设来回答问题：即对分离现象的解释的四点。（4）运用假设来进行演绎推理：即对一对相对性状的杂交实验的遗传图解。（5）设计测交实验来验证假设：运用假说来演绎推理测交实验的遗传图解，并预测测交实验结果为高茎比矮茎为一比一。（6）得出结论：进行测交实验，并得出测交结果，发现实际结果与预测结果符合，从而得出分离定律的内容。

设计意图：教师通过问题支架引导学生对孟德尔的整个实验思路进行回顾，体会其中的蕴含的科学探究方法。

参考文献：

[1] 刘恩山.中学生物学教学中概念的表述与传递[J].中学生物学，2011（1）：27.

[2] 夏薛梅.建构主义理论对生物实验教学的启示[J].中学生物学，2012（1）：20.

作者简介：

罗雯文，四川省成都市，四川师范大学生命科学学院。endprint