问题驱动教学法在习题课中的应用

赵建杰

摘 要：在教学中，教师要重视学生的主体地位，点燃学生的参与热情，激发学生的学习兴趣。在探究习题课的过程当中，应用问题驱动教学法和 PBL，除了让学生掌握本堂课所学习的内容外，还培养其举一反三的能力。本文以遗传规律中的常见例题，试着阐述应用问题驱动教学法探究式习题课。

关键词：问题驱动教学法;PBL;探究式;由浅入深;遗传规律

问题驱动教学法是以Problem-Based Learning（PBL）为理论基础的一种教育方法，最早由美国医学教授巴鲁在1969年提出，后来在国际峰会上被大众推崇，目前属于比较主流的教学方法，将其应用在医学教学上，效果较好。

问题驱动教学法核心，是通过教师不断地提出问题，用问题把想要教授的知识串联起来，然后让学生围绕问题去寻求解决方案的一种学习方法。在这个过程中教师是问题的提出者、课程的设计者以及结果的评估者，学生是问题的讨论者和解决者。问题驱动教学法可以用于新课，也可以用于复习课。本文以一个比较经典的石刁柏的遗传问题为例，应用问题驱动教学法把遗传题中一些常见的问题串联起来并适当深入剖析。

经典例题：石刁柏（嫩茎俗称芦笋）是一种名贵蔬菜，在某野生窄叶种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏。

（1）为什么后代会出现阔叶呢？请作一个假设，并设计实验加以验证。①你作出的假设。②你设计的实验。③预测实验结果及结论。

（2）若变异是遗传物质改变引起的，则该变异来自基因突变还是染色体变异？设计实验加以验证，预测实验结果及结论。

（3）实验（2）证明是基因突变引起的，则是显性突变还是隐性突变呢？设计实验加以验证。

【实验方法】

预测实验结果及结论：石刁柏为XY 型性别决定，雌株、雄株中均有阔叶、窄叶两种类型，现已证明变异是显性突变，则突变基因发生在常染色体上还是在X染色体上？设计实验加以验证。

【实验思路】

预测实验结果及结论：本题一共涉及遗传判断类实验试题的四种类型。

第一种类型：判断是否是可遗传的变异。如题（1）为什么后代会出现阔叶呢？请作一个假设，并设计实验加以验证。①你作出的假设。②你设计的实验。③预测实验结果及结论。

1.分析。

（1）生物变异：即生物表现型的改变。而表现型由基因型决定，同时受到环境的影响。

（2）故变异的类型：不可遗传的变异——环境因素引起的变异。如果是此类变异，则阔叶类型不能遗传给后代，那么阔叶自交的后代都是窄叶。可遗传的变异——遗传物质改变引起的变异。如果是此类变异，则阔叶类型能遗传给后代，那么阔叶类型自交后代会出现阔叶。

2.解题过程。

（1）你作出的假设：出现阔叶石刁柏的原因是由遗传物质改变引起的结果或是由环境因素影响的结果。

（2）你设计的实验：阔叶植株自交，观察子代石刁柏叶子阔窄。

（3）预测可能出现的实验结果并得出结论：a.若子代出现阔叶，则是由遗传物质改变引起的;b.若子代全为窄叶，则是由环境因素影响的结果。

注：如果是XY型性别决定的生物，则不能用自交，要用突变类型的个体相互杂交（如：阔叶X阔叶）。

第二种类型：判断是基因突变还是染色体畸变。如果已经证明后代出现阔叶是由遗传物质引起的变异，那是基因突变还是染色体畸变呢？如题：若变异是由遗传物质改变引起的，则该变异是来自基因突变还是染色体变异呢？设计实验加以验证，预测实验结果及结论。

1.分析。

基因突变在显微镜下不可见，而染色体畸变在显微镜下可见。故用显微镜观察生物分裂部位的细胞，观察有丝分裂中期的染色体是否正常。

2.解题过程。

取根尖分生区制成临时装片，用显微镜观察中期细胞内的染色体数目。如果正常则是基因突变，如果不正常则是染色体加倍。

第三种类型：判断是显性突变还是隐性突变。如果已经证明后代出现阔叶是由基因突变引起的，那么这种突变是哪种突变呢？如题：（3）实验（2）证明是由基因突变引起的，则是显性突变还是隐性突变呢？设计实验加以验证。

【设计思路】

1.可能出现的结果及分析。

我们分析显性还是隐性常用的方法是，让两个亲本杂交，看有没有新出现的性状或者有没有消失的性状。很多学生都会选择测交，但是如果阔叶和窄叶测交，后代很有可能也是阔叶和窄业，且比例为1∶1，没有消失的性状和新出现的性状，结果就无法判断。

我们选择的方法是——杂交。这种题目还有两种类型：如果已知双亲都是纯合子，则让两个相对性状的个体杂交，如阔叶X窄叶，则表现出的性状就是显性性状;没有表现出的性状是隐性性状。如果亲本是否纯合子未知，则让多对同性状的个体杂交。

注：不用一对同性状的个体的原因是会有偶然因素发生。例如阔叶X阔叶，如果子代既有阔叶又有窄叶，则阔叶一定为显性。但若子代只有阔叶没有窄叶，则阔叶可以是隐性，也可以是显性（DDXDD或DDXDd）。

2.解题过程。

（1）设计思路：多对阔叶X阔叶。

（2）可能出现的结果及分析：a.若后代出现窄叶，则阔叶为显性，窄叶为隐性;b.若后代全为窄叶，则阔叶为隐性，窄叶为显性。

第四种类型：判断基因座位在常染色体上还是在X染色体上。基因座位有4种类型：常染色体、X染色体、Y染色体和细胞质中的叶绿体、线粒体上。具体的题型可以分为三种。若相对性状的显隐性已知，如题：石刁柏为XY 型性别决定，雌株、雄株中均有两种类型，现已证明变异是显性突变，则突变基因在常染色体还是在X染色体上？设计实验加以验证。

【实验思路】

1.可能出现的实验结果及结论分析。

若相对性状的显隐性已知，则选择显性父本和隐性母本进行杂交。若后代雌性都是显性，雄性都是隐性，则位于X染色体上;若后代雌雄都为显性或者都有顯性和隐性，则在常染色体上。

2.解题过程。

（1）设计思路：阔叶父本X窄叶母本。

（2）可能出现的结果及分析：a.若后代雌性都为阔叶，雄性都为隐性，则该基因在X染色体上;b.若后代雌雄都为阔叶或者雌雄都有阔叶和窄叶，则该基因在常染色体上。

注：若为ZW型生物，则应选择现在性显性母本和隐性父本;若相对性状的显隐性未知，则选择相对性状的个体正交和反交。可能出现的结果有：a.若正交和反交结果相同，则该基因在常染色体上;b.若正交和反交结果不同，则该基因在X染色体上;C.若正交和反交结果不同但后代始终与母本相同，则该基因在细胞质中。

例题分析在教学中占据着举足轻重的地位。好的例题及充分合理地利用例题，能够起着决定性的作用，不仅可以帮助学生解题，还能使学生形成一个整体的系统的知识框架。本文就是通过石刁柏一题帮助学生掌握了遗传的类型、显隐性的判断方法、基因的位置关系等问题的解决策略。

参考文献

[1]刘晓艳.基于问题的学习（PBL）模式研究[D].江西师范大学，2002.

[2]师保国.论问题式学习中的“问题”[J].上海教育科研，2005.

[3]李红.教育心理学[M].武汉出版社，2007.