情境式教學(xué)在生物學(xué)課堂中的實(shí)踐：以“基因的分離定律”為例

情境式教學(xué)在生物學(xué)課堂中的實(shí)踐：以“基因的分離定律”為例在新課程改革的背景下，各種新型的教學(xué)方法層出不窮，情境式教學(xué)法逐漸獲得了一線教師的重視。情境式教學(xué)能夠充分發(fā)揮個(gè)體情感對學(xué)生認(rèn)知活動(dòng)的強(qiáng)化、調(diào)節(jié)作用，同時(shí)還能提高知識(shí)的直觀性，幫助學(xué)生產(chǎn)生更多靈感，讓學(xué)生有意識(shí)地學(xué)習(xí)。在情境創(chuàng)設(shè)中，教師需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再加工，把復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容變成具體可感的事物，將學(xué)生代入情境當(dāng)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通常情況下，教師所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境是以形象為主體的具體場景，具有一定的情緒或情感色彩，能夠優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，讓學(xué)生更順利地理解教材內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)效果。在高中階段的生物學(xué)教學(xué)中，教師不但要讓學(xué)生理解學(xué)科知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生理性思考的能力，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方法，引導(dǎo)學(xué)生在具體情境中學(xué)習(xí)，運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。以人教版高中生物學(xué)中的“基因的分離定律”為例，采用情境式教學(xué)法，將問題情境、實(shí)驗(yàn)情境、游戲情境等結(jié)合起來，充分發(fā)揮了情境式教學(xué)的優(yōu)勢，取得了良好的教學(xué)效果。一、教學(xué)基礎(chǔ)（一）教材分析“基因的分離定律”是人教版高中生物學(xué)必修二第一章第一節(jié)的內(nèi)容。從教材的編排來看，課本上首先介紹了孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后又表達(dá)了孟德爾用“遺傳因子”對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行的分析，說明了分離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，歸納了基因分離定律的實(shí)質(zhì)。本節(jié)內(nèi)容涉及大量的生物學(xué)概念，包括顯性性狀、隱性性狀、性狀分離等。在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注基因的分離定律在整本教材中的基礎(chǔ)性地位，加強(qiáng)科學(xué)史教育、科學(xué)探究方法論教育，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。（二）課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1.概述孟德爾一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)；2.判斷所給性狀是否為相對性狀；3.解釋分離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；4.歸納、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解釋遺傳現(xiàn)象，嘗試設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)；5.提高創(chuàng)新和創(chuàng)造能力，學(xué)習(xí)孟德爾敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)的品質(zhì)。（三）學(xué)情分析高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，認(rèn)知能力、探究能力獲得了很大程度的提升，但學(xué)生在問題探究中的動(dòng)力主要來源于對相關(guān)問題的好奇，是一種以興趣為主導(dǎo)的探究，缺乏明確的目的性，邏輯思維不夠清晰。高中學(xué)生并不了解遺傳和變異的本質(zhì)機(jī)理，只能從生活經(jīng)驗(yàn)中了解一些遺傳的表面現(xiàn)象。為此，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)豐富的課堂教學(xué)情境，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的直觀性。二、教學(xué)過程（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，促進(jìn)學(xué)生思考在日常生活中，人們經(jīng)常說，某個(gè)小孩長得跟他爸爸或者媽媽一樣，或者說某個(gè)孩子的性格跟爸爸或者媽媽一樣，正所謂：“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會(huì)打洞?！苯處熖釂枌W(xué)生：“這說明了什么？”學(xué)生結(jié)合教師給出的提示，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)回答出“遺傳”。為進(jìn)一步引發(fā)思考，貼近課堂教學(xué)內(nèi)容，教師繼續(xù)提出問題：“在生活中，有的父母都是雙眼皮，但是生出的孩子卻是單眼皮；有的媽媽是卷發(fā)，孩子也是卷發(fā)。是什么決定了遺傳呢？”遺傳是生物學(xué)中的重要內(nèi)容，在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時(shí)，不少學(xué)生會(huì)覺得知識(shí)太難，學(xué)習(xí)壓力大，通過聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，學(xué)生能夠從生活的角度看待遺傳，提高學(xué)習(xí)興趣，聯(lián)想常見的遺傳現(xiàn)象，對遺傳的相關(guān)問題展開思考。（二）搭建活動(dòng)情境，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)1：搜集資料，開展合作學(xué)習(xí)各小組學(xué)生在課前搜集孟德爾的資料，將搜集到的所有資料制作成PPT，然后在課堂上進(jìn)行交流匯報(bào)，對孟德爾的生平事跡進(jìn)行講解。在搜集資料和交流匯報(bào)的過程中，各小組學(xué)生能夠總結(jié)孟德爾的受教育過程，體會(huì)孟德爾對科學(xué)的熱愛，感受孟德爾在長達(dá)8年的豌豆實(shí)驗(yàn)中的堅(jiān)持和奉獻(xiàn)，被孟德爾的生平事跡所感動(dòng)?；顒?dòng)2：動(dòng)手實(shí)踐，體驗(yàn)核心概念在研究孟德爾一對相對性狀雜交實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生首先要理解什么是相對性狀，此時(shí)，教師可以用一個(gè)簡單的動(dòng)作解釋相對性狀：“同學(xué)們伸出雙手，然后雙手交叉合攏，保持這個(gè)姿勢不動(dòng)，大家互相觀察，每個(gè)人雙手的位置有什么區(qū)別？”在沒有明確規(guī)定的前提下，學(xué)生的手勢呈現(xiàn)兩種狀態(tài)，一種是右手拇指位于上方，另一種是左手拇指位于上方。教師及時(shí)進(jìn)行總結(jié)：“同學(xué)們，手的這兩種狀態(tài)實(shí)質(zhì)上就可以理解為一對相對性狀，相對性狀就是同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。”活動(dòng)3：分析判斷，強(qiáng)化講解練習(xí)在理解了相對性狀的概念之后，教師需要開展課堂練習(xí)活動(dòng)，提出一些判斷題，要求學(xué)生判斷題目當(dāng)中的描述是否為相對性狀。1.貓的短毛和狗的卷毛；2.兔子的長毛和狗的短毛；3.兔子的長毛和短毛；4.貓的短毛和長毛；5.貓的短毛和灰毛；6.人臉頰有酒窩和無酒窩；7.人的單眼皮和雙眼皮。在學(xué)生完成一系列的判斷題之后，教師可以邀請學(xué)生針對人、動(dòng)物、植物來舉例，列舉一些相對性狀。在學(xué)生列舉例子的過程中，教師及時(shí)開展評價(jià)，并進(jìn)行總結(jié)和歸納，著重強(qiáng)調(diào)“同種生物”“同一性狀”和“不同表現(xiàn)類型”。（三）創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)情境，鍛煉學(xué)生思維1.播放模擬實(shí)驗(yàn)視頻，歸納實(shí)驗(yàn)步驟教師提出問題：“怎樣改變豌豆性狀？”然后介紹孟德爾的雜交實(shí)驗(yàn)，在雜交實(shí)驗(yàn)中，孟德爾選擇了豌豆的一對相對性狀——紫花和白花。結(jié)合問題，教師通過多媒體設(shè)備播放人工異花授粉的模擬實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境。學(xué)生觀察視頻當(dāng)中模擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，對模擬實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟進(jìn)行總結(jié)，完成下列填空題：（1）_____：除去母本未成熟花的全部雄蕊；（2）套袋隔離：用紙袋來隔絕外界花粉的干擾；（3）_____：在雌蕊成熟的時(shí)候，采集另一植株的花粉，將其撒在雌蕊的柱頭上；（4）_____：隔絕外界花粉，確保雜交所得的種子完全是人工授粉后所結(jié)。在完成實(shí)驗(yàn)題后，教師可以提出思考問題：“為什么要去雄？在模擬實(shí)驗(yàn)中，剪刀、毛筆的作用分別是什么？”2.結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問題，突破重點(diǎn)和難點(diǎn)模擬實(shí)驗(yàn)1：將紫花豌豆去雄做母本，讓白花豌豆提供花粉做父本，進(jìn)行雜交。問題：在紫花豌豆和白花豌豆的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的？學(xué)生根據(jù)前面所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)大膽猜測，有些學(xué)生認(rèn)為，雜交后的F1豌豆是白花，有些學(xué)生認(rèn)為，雜交后的F1豌豆是紫花，還有一些學(xué)生認(rèn)為是淺紫色。教師播放模擬實(shí)驗(yàn)視頻，呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)視頻中，雜交后的F1豌豆全部為紫花。此時(shí)學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑惑，為什么只有紫花遺傳下來，從而繼續(xù)思考后續(xù)的實(shí)驗(yàn)，對這一現(xiàn)象進(jìn)行深入探究。有學(xué)生提出，全是紫花有可能是因?yàn)楸敬螌?shí)驗(yàn)是將紫花豌豆去雄做母本造成的，教師邀請學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)2：用白花豌豆去雄做母本，紫花豌豆提供花粉做父本，進(jìn)行雜交。教師播放模擬實(shí)驗(yàn)視頻，有些學(xué)生認(rèn)為雜交后的F1豌豆全是白花，視頻結(jié)果出乎學(xué)生的意料，子代仍然全部為紫花。教師總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)向?qū)W生介紹顯性性狀、隱性性狀、正交和反交等概念。模擬實(shí)驗(yàn)3：教師播放模擬實(shí)驗(yàn)視頻，讓子一代紫花自交，顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：既有紫花，又有白花。教師利用多媒體設(shè)備講述性狀分離的概念，統(tǒng)計(jì)紫花和白花的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，子二代當(dāng)中的紫花和白花的比例為3∶1。提出問題：“子二代當(dāng)中紫花和白花的比例是否是巧合呢？”學(xué)生結(jié)合其他豌豆相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開展歸納統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，最后得出結(jié)論。教師講解重要的概念：顯性性狀、顯性基因、隱性性狀、隱性基因、性狀分離。（四）設(shè)計(jì)游戲情境，強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用教師提出問題：“在前面的實(shí)驗(yàn)中，遺傳性狀在F2中按3∶1分離，為什么是這個(gè)比例呢？為什么不是2∶1或者1∶1呢？”學(xué)生游戲：小彩球模擬性狀分離。1.游戲用具兩個(gè)標(biāo)記了甲和乙的塑料小桶、20只紅色小球、20只藍(lán)色小球（兩種小球僅顏色不同）、紙、筆。2.游戲步驟（1）在紅色小球上標(biāo)記D，在藍(lán)色小球上標(biāo)記d，準(zhǔn)備好寫有甲、乙的小桶，用這兩個(gè)小桶模擬雌、雄生殖器官。（2）在甲、乙兩個(gè)小桶當(dāng)中分別放入兩種彩球，每個(gè)小桶放入10個(gè)彩球，用于模擬雌性個(gè)體產(chǎn)生的兩種配子數(shù)量相等、雄性個(gè)體產(chǎn)生的兩種配子數(shù)量相等。（3）搖動(dòng)甲、乙兩個(gè)小桶，使小桶內(nèi)的兩種彩球充分混合均勻。（4）學(xué)生閉眼，左手和右手分別伸進(jìn)甲、乙兩個(gè)塑料桶中，隨機(jī)抓一個(gè)彩球，然后將左手抓到的球和右手抓到的球組合在一起，用來模擬雌、雄配子的隨機(jī)組合，在紙上將字母的組合記錄下來。（5）重復(fù)開展抓球游戲，學(xué)生將抓到的彩球放回到原來的小桶中，搖勻，然后不斷重復(fù)（4）的抓球環(huán)節(jié)，至少完成30次抓球，抓球的次數(shù)越多越好。（6）學(xué)生將抓球記錄的結(jié)果統(tǒng)計(jì)下來，準(zhǔn)確記錄DD、Dd、dd出現(xiàn)的次數(shù)，得出結(jié)論，計(jì)算出這三種情況出現(xiàn)的概率。通過創(chuàng)設(shè)游戲情境，學(xué)生能夠充分參與到課堂活動(dòng)當(dāng)中，在觀察游戲現(xiàn)象和統(tǒng)計(jì)游戲數(shù)據(jù)的過程中，理解遺傳因子的分離和配子的隨機(jī)結(jié)合與性狀之間的數(shù)量關(guān)系，從而體驗(yàn)孟德爾的假說。三、教學(xué)反思（一）用問題指導(dǎo)學(xué)生思考在本次實(shí)踐教學(xué)中，教師充分運(yùn)用情境式教學(xué)法，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了很多問題情境，通過問題指導(dǎo)學(xué)生思考，有效促進(jìn)了學(xué)生思維發(fā)展?？v觀整個(gè)教學(xué)過程，教師先用生活當(dāng)中常見的現(xiàn)象來激發(fā)學(xué)生的興趣，用問題指導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中與遺傳相關(guān)的現(xiàn)象，將生物學(xué)知識(shí)和學(xué)生生活建立關(guān)系，降低了學(xué)生的心理負(fù)擔(dān)。在后續(xù)的教學(xué)中，教師一直用問題推動(dòng)課堂教學(xué)活動(dòng)的開展，與學(xué)生進(jìn)行交流溝通，問題情境的價(jià)值得到了充分體現(xiàn)。在問題情境的創(chuàng)設(shè)中，教師需要把握好提問的難度和提問的密度，確保問題隨著課堂教學(xué)節(jié)奏的發(fā)展而發(fā)展，輔助教學(xué)活動(dòng)的開展。（二）用活動(dòng)強(qiáng)化學(xué)生體驗(yàn)在講解復(fù)雜的生物學(xué)知識(shí)時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生搜集資料，讓學(xué)生獲得了更多參與機(jī)會(huì)，拓寬了知識(shí)視野，提高了學(xué)習(xí)興趣。另外，教師讓學(xué)生用雙手交叉來感受一對相對性狀，讓復(fù)雜的知識(shí)通俗易懂，提高了學(xué)生在課堂上的參與感和體驗(yàn)感。高中學(xué)生在理解學(xué)科概念時(shí)存在困難，對此教師可以積極開展小組合作，全面加強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的理解。（三）用實(shí)驗(yàn)直觀呈現(xiàn)內(nèi)容在本次教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，教師為學(xué)生呈現(xiàn)了三個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)的視頻，三個(gè)實(shí)驗(yàn)層層遞進(jìn)，呈現(xiàn)的內(nèi)容不斷深入，能夠讓學(xué)生理解重要的知識(shí)點(diǎn)。在播放模擬實(shí)驗(yàn)的過程中，教師不斷提出問題，讓學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容大膽猜測結(jié)果，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的好奇心，一些出乎意料的結(jié)果更能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，幫助學(xué)生深刻記憶知識(shí)。除此之外，教師還在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)