基于混合式教學的生物單元復習策略

摘 要：單元教學設(shè)計可以幫助學生建構(gòu)知識體系，培養(yǎng)學生深度學習的能力，逐步提升生物學科核心素養(yǎng)。隨著“教育信息化2.0行動計劃”的推廣與實施，應(yīng)用信息技術(shù)進行混合式教學將進一步推動、優(yōu)化高中生物復習課單元體系的構(gòu)建。文章結(jié)合教學實際，例談應(yīng)用信息技術(shù)進行單元教學的策略。

關(guān)鍵詞：單元復習;混合式教學;策略

《普通高中生物學課程標準（2017版2020年修訂）》中提到，核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個方面。要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，教師就應(yīng)著眼于“單元”制定教學計劃，切實緊扣“內(nèi)容聚焦大概念”這一基本理念，以實現(xiàn)高三復習過程中零散知識的系統(tǒng)化，分散章節(jié)的條理性，前后內(nèi)容的連貫性。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念的推動下，混合式教學的線上、線下結(jié)合模式，給予單元教學更豐富的內(nèi)涵與展現(xiàn)形式。

一、 單元教學設(shè)計的內(nèi)涵與實踐意義

單元教學設(shè)計是以新課程標準為引領(lǐng)，通過深入解讀教材等相關(guān)指導性資源后，根據(jù)教材知識結(jié)構(gòu)的聯(lián)系和學生認知的一般規(guī)律，對教材內(nèi)容進行重新整合，設(shè)計多樣化教學形式和多元的教學評價機制。

單元教學設(shè)計是學科核心素養(yǎng)落地的重要渠道，其實現(xiàn)了教學目標的全局性和內(nèi)容的一體化，有利于學生在生物總復習過程中，逐步形成上位概念，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系，更好地理解與體會學科思想和學科方法，逐步形成學科核心素養(yǎng)。

二、 混合式教學的內(nèi)涵與實踐意義

混合式教學集線上學習、線下面授于一體，充分發(fā)揮信息技術(shù)在課堂教學中的優(yōu)勢，借助互聯(lián)網(wǎng)的便捷性，網(wǎng)絡(luò)學習空間的交互性等優(yōu)勢，實現(xiàn)信息技術(shù)與學科教學的有效融合。真正實現(xiàn)教與學方式的轉(zhuǎn)變，突出學生的主體性與能動性，為高效課堂的實現(xiàn)賦能。

三、 “育種”單元復習案例

現(xiàn)以“育種”單元的復習為例，闡述基于混合式教學的生物單元復習策略。

（一）立足新課程標準，確定單元目標與內(nèi)容

學科核心素養(yǎng)是學習生物學的終極目標，而負責架構(gòu)起這些終極目標的層層階梯即生物學大概念，是滿足學生終身學習所鋪設(shè)的基礎(chǔ)知識。因此，在單元教學內(nèi)容的選擇上，教師應(yīng)圍繞“大概念”展開。

結(jié)合新課標“模塊2 遺傳與進化”中的學業(yè)要求：“基于證據(jù)，論證可遺傳的變異來自基因重組、基因突變和染色體變異”，能“運用遺傳與變異的觀點，解釋常規(guī)的遺傳學技術(shù)在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”，“基于可遺傳的變異，以及變異可能帶來的生存與繁殖優(yōu)勢等方面的實例，解釋生物的適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果”，確定單元復習的主線為“變異—育種”，并圍繞課標中的“概念3 遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”進行教學。

（二）確定“一例貫穿、情境導學、線上線下混合”的單元復習策略

從生產(chǎn)實踐中的“雜交育種”到農(nóng)業(yè)高新技術(shù)融入的“轉(zhuǎn)基因作物”到科教片中的“太空育種”，教師要引導學生在不同情境中，運用不同的生物學原理，設(shè)計方案，解決育種問題。從分子水平上，闡明“基因—蛋白質(zhì)—性狀”的關(guān)系，理清基因突變的內(nèi)在機理;從細胞水平上，闡明減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化特點，使學生認識基因重組、染色體變異的本質(zhì)。

教師可通過網(wǎng)絡(luò)學習空間，在課前推送育種相關(guān)視頻、圖文資料，創(chuàng)設(shè)選育番茄的情境。利用學習空間的拍照上傳、展示評價等功能，教師可以及時了解學生的思路設(shè)計詳情，引導學生在合作探究、分享互評中實現(xiàn)知識的內(nèi)化。教師借助軟件進行思維導圖的繪制，對育種方法和所涉及的變異原理進行小結(jié)，能實現(xiàn)知識體系的架構(gòu)。

教師在課后可以推送相應(yīng)視頻與文本閱讀，以“雜交水稻之父”“共和國勛章”的獲得者袁隆平的科研事跡啟發(fā)、引導學生，學好本領(lǐng)為人民謀福利，樹立學生的民族自豪感和社會責任感。

（三）主要教學過程

1. 探尋有效網(wǎng)絡(luò)資源，激疑生惑

課前設(shè)疑：番茄是一種自花傳粉的植物，它的栽培與選育有著怎樣的歷史和變遷，這其中涉及哪些生物技術(shù)與原理？帶著這些疑問，學生在課前借助學習平板進行搜索。在檢索出的感興趣話題中進行篩選，確定要進一步探究的問題。

信息技術(shù)的應(yīng)用及設(shè)計意圖：借助互聯(lián)網(wǎng)強大的搜索引擎功能，學生可以根據(jù)自己的需要進行關(guān)鍵詞檢索，這樣豐富了獲取資源和信息的渠道，開闊了眼界，增強了學生學習的主動性，可以使學生在觀察中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。與此同時，教師要注意引導學生進行信息的篩選和甄別，相關(guān)文獻、新聞、視頻等應(yīng)注意從權(quán)威網(wǎng)站獲取，避免傳播虛假不實信息。

2. 身臨其境，嘗試解決問題

學生展示新聞視頻：通過視頻了解到我國番茄生產(chǎn)在數(shù)量上已能滿足或接近于市場需求，其主要目標集中在提高番茄產(chǎn)品質(zhì)量上，如果實外觀和風味品質(zhì)等。目前市場銷售的粉紅番茄因其外觀色澤粉紅，頗受市民青睞。

問題一：不少市民反映，粉紅番茄不耐貯存，易出現(xiàn)裂果現(xiàn)象。針對這一問題，你可以利用現(xiàn)有粉果易裂AAbb和紅果抗裂aaBB這兩個品種（粉果和紅果分別由A、a控制，易裂和抗裂分別由B、b控制。兩對等位基因位于兩對同源染色體上），培育出粉果抗裂的新品種嗎？

學生活動：書寫遺傳圖解，得出可先將粉果易裂與紅果抗裂品種雜交后再多次自交，借助雜交育種獲得穩(wěn)定遺傳的AABB粉果抗裂新品種。也可利用已有品種，雜交后取F1進行單倍體育種，縮短育種的年限。繪制基因、染色體關(guān)系的細胞圖解，明確F1產(chǎn)生多樣化配子的原因。

信息技術(shù)的應(yīng)用及設(shè)計意圖：情境借助網(wǎng)絡(luò)新聞視頻直接呈現(xiàn)，直觀生動，接近生活實際，易激發(fā)學生興趣。在育種方案的設(shè)計中培養(yǎng)學生建模思想，通過學習平臺拍照上傳，學生交流展示，互評互學，解決問題。第一是建構(gòu)規(guī)范性的遺傳圖解，明確雜交育種與單倍體育種的原理、方法及其在實際操作中的優(yōu)缺點。第二是建構(gòu)細胞模式圖，明確基因隨著染色體在減數(shù)分裂中的聯(lián)會、交叉互換，分離、自由組合，使得配子多樣化，結(jié)合受精作用的隨機性，實現(xiàn)后代的基因型和表型的多種可能性，這有助于生物在復雜多變的環(huán)境中適應(yīng)、生存。

問題二：如何將上述獲得的粉果抗裂新品種進一步培育為無子番茄，提升其口感？

學生活動：制定方案，并寫出大致流程。方案一：利用生長素類似物涂抹在去雄的雌蕊柱頭上，促進子房發(fā)育為果實。方案二：模擬三倍體西瓜的培育，通過多倍體育種加以實現(xiàn)。

信息技術(shù)的應(yīng)用及設(shè)計意圖：制定方案，拍照并上傳到平臺，建立過程性檔案，實現(xiàn)評價的多元化。通過分析方案，討論兩種方案中番茄的無子性狀能否得以遺傳，論證可遺傳變異是來源于突變和染色體變異。

問題三：展示網(wǎng)絡(luò)檢索新聞頁面，以色列科學家的新發(fā)現(xiàn)。能否讓番茄除了在色澤、果肉品質(zhì)上實現(xiàn)突破，還能在風味上實現(xiàn)創(chuàng)新。比如，帶上某種特殊的香味，這又應(yīng)該利用哪種育種方法？

學生活動：討論后總結(jié)。方案一：可利用物理輻射或化學藥物進行大量供試材料的誘變處理，借助“基因突變”實現(xiàn)誘變育種，獲得新品種。方案二：利用基因工程育種，將玫瑰花中與香味有關(guān)的基因?qū)敕鸭毎?，通過基因工程育種來定向改造生物性狀。學生嘗試以流程圖的形式展示這一過程。

信息技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)計意圖：新聞資料的獲取與呈現(xiàn)，來自學生自主檢索篩選，資料的展現(xiàn)進一步激發(fā)了學生主動學習的熱情。視頻展示實際生產(chǎn)實踐成果：太空育種獲得的番茄果實個大，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，具有許多優(yōu)良性狀;在以色列，有研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)給番茄導入番茄羅勒基因，使其能夠制造香葉醇合酶，從而產(chǎn)生香味，成功培育出一種兼具檸檬和玫瑰香味的新品種番茄。這種方式可引發(fā)學生對未來科學發(fā)展產(chǎn)生無限可能的憧憬，激發(fā)學生努力學習的斗志。

問題四：番茄（2N=24）與甜椒（2N=24）自然狀態(tài)下可雜交形成番茄椒。這種番茄椒兼具番茄和甜椒的特點，不僅“色、香、味、形”俱佳，而且加熱后也不會影響營養(yǎng)和顏色，深受人們的喜愛。但在繁育中卻遇到了一個問題：后代不育。試分析原因，并提出解決方案。

學生活動：嘗試進行圖文轉(zhuǎn)換，展示番茄椒的獲得過程（字母表示染色體組）。結(jié)合過程分析，明確番茄椒不育是因為它的2個染色體組分別來源于兩個物種，減數(shù)分裂時無同源染色體，無法聯(lián)會，因此無法產(chǎn)生配子。在此基礎(chǔ)上，討論提出解決方案。方案一：對番茄椒幼苗使用秋水仙素，使其染色體數(shù)目加倍，減數(shù)分裂時可正常聯(lián)會，進而產(chǎn)生配子。方案二：采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，通過無性繁殖獲得后代番茄椒。方案三：利用番茄細胞和甜椒細胞，通過植物體細胞雜交，獲得番茄椒，從而克服番茄和甜椒遠緣雜交不親和的障礙。在分析的基礎(chǔ)上，學生用文字和箭頭的形式構(gòu)建流程圖，展示植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)在這一案例中的應(yīng)用流程。

信息技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)計意圖：解決番茄椒不育難題，使學生們的思路多種多樣。借助網(wǎng)絡(luò)學習平臺的展示、交流、投票，學生可以甄別并篩選出較優(yōu)方案，通過進一步討論完善，實現(xiàn)最佳方案的確定。在這一過程中，實現(xiàn)了對學生科學思維與科學探究能力的培養(yǎng)，將所學的科學技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，推動科學——技術(shù)——社會的有機聯(lián)系。

3. 思維風暴，歸納評價

學生活動：設(shè)計思維導圖或概念圖表，將上述涉及的育種方案進行歸類、比較，總結(jié)各種方法在生產(chǎn)實踐中的適用性。抽取其中有代表性的作品進行展示，通過學生自評與小組互評，鍛煉學生分析、綜合的科學思維品質(zhì)，培養(yǎng)學生語言表達的能力。

信息技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)計意圖：電子思維導圖的構(gòu)建，較傳統(tǒng)紙筆思維導圖的建構(gòu)更具靈活性和可操作性。學生可以借助軟件，輕松實現(xiàn)知識點的發(fā)散、聯(lián)系，即時修改，分享互動，實現(xiàn)知識的內(nèi)化與技能的提升，增進同伴間合作互助的情誼。

4. 觀看科學家視頻，培養(yǎng)民族自豪感與使命感

播放視頻，觀看袁隆平院士的水稻培育工作，激發(fā)學生為科學事業(yè)，為祖國未來發(fā)展貢獻力量的熱情，學習科學家堅持、奉獻、用于探索的科學品質(zhì)。

四、 反思

本節(jié)內(nèi)容選取了學生熟悉的番茄作為切入點，激發(fā)學生對問題探索與解決的熱情。通過育種目標的層層升級，實現(xiàn)了對教材中各項育種方案的有效選擇與應(yīng)用，打破原有教材內(nèi)容的分布格局，將育種內(nèi)容從必修延伸至選修，實現(xiàn)了相應(yīng)的單元復習目標。

混合式教學的應(yīng)用，充分發(fā)揮了互聯(lián)網(wǎng)教育的優(yōu)勢，實現(xiàn)了線上線下教學的有機互補，符合“以生為本”的教育理念。以情境導學的混合式教學通過聯(lián)系實際、運用社會熱點等相關(guān)圖文資料，引導學生積極動手、動腦，在活動中形成生命觀念，發(fā)展相關(guān)思維品質(zhì)，使學生承擔起解決生產(chǎn)實際問題的責任。

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作者簡介：何雯婧，福建省福清市，福建省福清華僑中學。