基于學習進階的“一線三階”教學模式的實踐
——以“遺傳信息的攜帶者—核酸”為例

朱素娟

（福建省建甌第一中學，福建建甌 353100）

引言

學習進階是指對學生在各學段學習同一主題的概念時所遵循的連貫的、典型的學習路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡單到復雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列，由淺入深安排教學內(nèi)容，符合學生的認知水平[1]。在教學“遺傳信息的攜帶者——核酸”一課時，教師應采用“一線三階”教學模式，促進學生三次學習進階的達成，使學生領(lǐng)悟蛋白質(zhì)和核酸是兩類最重要的生物大分子，以及其在細胞結(jié)構(gòu)和生命活動中的地位和作用，從而有序地構(gòu)成細胞的結(jié)構(gòu)、認同生命的物質(zhì)性，進而構(gòu)建“細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位”的核心概念。

一、“一線三階”教學模式的內(nèi)涵

“一線三階”教學模式的內(nèi)涵是指以概念為主線，通過問題鏈的設置，關(guān)注學生的認知發(fā)展與生活經(jīng)驗，以促進學生的三次學習進階過程，即引發(fā)興趣自主感知（形成次位概念）→逐步深入互動生成（形成重要概念）→聯(lián)系實際拓展應用（形成核心概念），從而將有限的教學時間聚焦核心概念，構(gòu)建“一線三階”教學模式，進而推動課堂教學改革[2]。

二、“一線三階”教學模式的實踐

經(jīng)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師圍繞具體事實開展教學的現(xiàn)象普遍存在，這抑制了生物學科課程的進一步深化。同時，教學實踐忽視了知識的系統(tǒng)性和完整性，會導致學生出現(xiàn)知識零碎、缺乏思維結(jié)構(gòu)的情況。因此，筆者從學習進階出發(fā)，開展基于學習進階的“一線三階”教學模式的實踐研究。

（一）引發(fā)興趣自主感知，形成次位概念——核酸

學習是學習者主動建構(gòu)知識、積累經(jīng)驗的過程。學習者通過新經(jīng)驗與原有知識、經(jīng)驗的相互作用，來不斷充實、豐富和改造自己的知識、經(jīng)驗。因此，教師必須關(guān)注學生已有的知識，為學生從“已知”到“未知”的達成提供幫助[3]。例如，“DNA 鑒定技術(shù)”在遇難者身份鑒定中的作用是學生很感興趣的內(nèi)容。因此，在實際教學中，教師在導入環(huán)節(jié)提供《江蘇響水3·21 爆炸事故》的視頻，并提出問題串：遇難者身份如何鑒定？蛋白質(zhì)和核酸均為生物大分子，為什么鑒定DNA而不是蛋白質(zhì)？為什么鑒定出的DNA 能夠提供遇難者的信息？DNA 片段中有幾個游離的磷酸基團？DNA 一條鏈上相鄰堿基依次如何連接？DNA 分子的結(jié)構(gòu)特性及功能是什么？同學們思考作為遺傳物質(zhì)必須具備哪些條件？教師通過材料、視頻設置問題串，大大激發(fā)了學生的學習興趣。在上述案例中，教師通過問題逐步引導學生理解DNA 分子的功能與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，進一步通過類比推理分析RNA 的結(jié)構(gòu)、特點及功能，完善核酸的結(jié)構(gòu)層次（元素—基本單位—核酸），自主感知形成次位概念——核酸。

（二）逐步深入互動生成，形成重要概念——生命的物質(zhì)性

教師應充分考慮學生的認知感受，激發(fā)學生內(nèi)在的學習需求。這樣，學生在學習過程中就能獲得成就感，從而更加努力地學生相關(guān)知識，進而實現(xiàn)良性循環(huán)。通過上述層層分析，學生得知DNA 分子的功能與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)：DNA 主要分布在細胞核中，DNA 作為人類的遺傳物質(zhì)，具有穩(wěn)定性、特異性和多樣性特征，不同人的DNA 脫氧核苷酸排列順序不同（特異性），但親代將遺傳物質(zhì)DNA 復制后傳給了子代，因此親子間的脫氧核苷酸排列順序相似度極高，這可作為親子鑒定的重要依據(jù)[4]。上節(jié)課學生學習了“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者”，了解到蛋白質(zhì)具有復雜的空間結(jié)構(gòu)，細胞的功能主要是由蛋白質(zhì)完成的。在這節(jié)課中，教師通過“噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”動畫模擬，讓學生明白蛋白質(zhì)和核酸均為生物大分子，噬菌體將DNA 注入大腸桿菌體內(nèi)，利用宿主細胞提供的原料、場所、酶和能量，通過RNA 來指導蛋白質(zhì)的合成，DNA 中特定的核苷酸序列決定了蛋白質(zhì)的氨基酸序列，從而明確了DNA、RNA 及蛋白質(zhì)三者的關(guān)系；使學生認識到細胞是多分子體系，是由水、無機鹽、糖類、蛋白質(zhì)和核酸等分子通過有序組織而構(gòu)成的，逐步深入形成重要的概念——生命的物質(zhì)性。

（三）聯(lián)系實際拓展應用，形成核心概念——細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位

人教版必修一第1 章第1 節(jié)“走近細胞”列舉5 個實例：最簡單的生命形式——病毒，只需將核酸注入宿主細胞中就能完成組裝和增殖的過程；單細胞生物草履蟲的運動與分裂表達特有的遺傳信息，從而產(chǎn)生獨特的生命物質(zhì)；人的子代通過生殖細胞從親代獲得的只是控制發(fā)育的信號而不是性狀，個體發(fā)育過程就是遺傳信息表達的過程；縮手反射需要神經(jīng)系統(tǒng)多種細胞協(xié)調(diào)完成；艾滋病毒感染人體免疫系統(tǒng)的T 淋巴細胞，引起免疫力降低。由此可見，生物的生長發(fā)育、免疫反應、信號傳導、變異進化等都與細胞息息相關(guān)，雖然外部表現(xiàn)為物質(zhì)和能量的變化過程，但本質(zhì)上是信息指導下的過程，沒有信息的世界是一個混亂無序的世界。因此，細胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位，生命活動是物質(zhì)、能量和信息三位一體的綜合體現(xiàn)，由此聯(lián)系實際拓展應用，使學生形成核心概念——細胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位。

三、“一線三階”教學模式的反思

（一）關(guān)注學生的已有知識

關(guān)注學生的已有知識，是上好一節(jié)課的前提保障。教師在課前應做好充分準備，通過課前預習學案進行前測，及時了解學情并采取相應措施，為學生從“已知”到“未知”的達成提供幫助。同時，教師應關(guān)注學生在課堂前頭腦中已有的前科學概念，并針對其展開教學設計，制造認知沖突，并逐步將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W概念。

（二）合理創(chuàng)設教學情境

教師合理創(chuàng)設教學情境，通過問題鏈的設置，關(guān)注學生的認知發(fā)展與生活經(jīng)驗，利用資料解決問題，既能激發(fā)學生的學習樂趣，鍛煉學生對資料的分析、處理能力，又能促進學生關(guān)注社會問題、珍愛生命、增強自身的社會責任感。因此，教師應通過資料的精選和情境的創(chuàng)設，促進學生對重要概念的構(gòu)建，促使學生更好地理解基本原理和規(guī)律。

（三）圍繞核心概念設計教學

在實際教學中，教師應采用“一線三階”的教學模型，圍繞核心概念設計教學，通過情境創(chuàng)設學案導學，關(guān)注學生過往的學習與日常生活的體驗，以促進三次學習進階過程，構(gòu)建“細胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位”的核心概念，樹立學生的生命觀念。

結(jié)語

相比傳統(tǒng)教學方式，教師采用“一線三階”教學模式進行核心概念教學，更能激發(fā)學生對知識的探究欲望，活躍課堂氛圍。在這種模式下，學生需要結(jié)合DNA 分子的結(jié)構(gòu)、功能等已有的次位概念進行進階學習，促進知識的融會貫通，進而提升自身的科學探究能力。