提煉生物德育元素 彰顯學(xué)科育人魅力

郭威

摘要 以“基因的顯性和隱性”一課為例，圍繞課程的核心內(nèi)容，提煉教學(xué)內(nèi)容德育元素，從制造沖突、小組合作、以史明理的角度開展教學(xué)活動(dòng)，落實(shí)立德樹人的的根本任務(wù)，彰顯學(xué)科育人魅力，培養(yǎng)社會(huì)主義全面發(fā)展接班人。

關(guān)鍵詞 初中生物 德育元素 學(xué)科育人

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

《中學(xué)德育大綱》指出，各科教師均要教書育人，寓德育于各科教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，把德育大綱的貫徹實(shí)施，看作是各科教師的一項(xiàng)重要任務(wù)?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》明確指出，通過生物學(xué)習(xí)，期望學(xué)生能夠在責(zé)任感、科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)和環(huán)境意識(shí)等方面得到提高。在生物學(xué)教學(xué)中，德育內(nèi)容應(yīng)該體現(xiàn)在哪里？如何體現(xiàn)？下面以人教版“基因的顯性和隱性”一節(jié)德育理念和課堂實(shí)踐教學(xué)為例，彰顯生物學(xué)科育人魅力。

1創(chuàng)設(shè)情境，挖掘德育元素

1.1教學(xué)內(nèi)容和德育理念的分析

“基因的顯性和隱性”是人教版八年級(jí)下冊(cè)第七單元“生物圈中生命的延續(xù)和發(fā)展”第二章“生物的遺傳與變異”第三節(jié)的內(nèi)容。通過前兩節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解了基因、染色體、性狀等概念的內(nèi)涵及關(guān)系，形成概念“基因位于染色體上，并控制著生物的性狀”。教材首先安排了“講述孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)”，然后直接呈述“孟德爾假說”，再討論“為什么禁止近親結(jié)婚”，這樣的邏輯有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。但為了能夠在立德樹人的關(guān)鍵任務(wù)中發(fā)揮根本作用，筆者在教學(xué)中按照“制造沖突，引出猜想→基于證據(jù)，評(píng)價(jià)猜想→構(gòu)建模型，主張猜想→論證猜想，應(yīng)用實(shí)踐”順序展開，可以增強(qiáng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，幫助學(xué)生養(yǎng)成合作意識(shí)，體會(huì)遺傳學(xué)之父頑強(qiáng)不懈的意志力量。

1.2教學(xué)目標(biāo)和德育點(diǎn)的確定

這節(jié)課的課程內(nèi)容講述遺傳學(xué)之父發(fā)現(xiàn)“基因”這一歷程，蘊(yùn)含大量德育素養(yǎng)。通過教材內(nèi)容分析，筆者確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和德育目標(biāo)（表1）。

2切合內(nèi)容，融入德育元素

2.1增強(qiáng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

2.1.1創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題，提出問題

教師展示豌豆高莖和矮莖的圖片，同時(shí)講授豌豆閉花授粉的特點(diǎn)，提出問題：假如采用人工授粉，將矮（高）莖的花粉授在高（矮）莖豌豆花得柱頭上，得到種子長(zhǎng)成后的植株是高莖、矮莖還是中等高度？然后給出事實(shí)：孟德爾實(shí)驗(yàn)中雜交子一代種子長(zhǎng)成的植株都是高莖的。

教師利用圖片，提出針對(duì)性的問題，喚醒學(xué)生的前概念中融合遺傳的觀點(diǎn)，再通過科學(xué)史引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑并反思為什么原先結(jié)論不正確，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。2.1.2相互討論，引出猜想

教師提問：高莖豌豆和矮莖的豌豆通過雜交生成的子一代為什么都是高莖的？回憶基因控制生物的性狀，你能提出哪些觀點(diǎn)？學(xué)生小組討論后，提出3種不同的猜測(cè)：1雜交子一代只是遺傳高莖的基因，而矮莖的基因并未遺傳。2高莖基因的數(shù)量多于矮莖基因的數(shù)量，所以表現(xiàn)出高莖的性狀。3高莖與矮莖基因相比，高莖比較“厲害”。

由此，教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)完全未知、開放的領(lǐng)域，在培養(yǎng)學(xué)生溝通交流、推理能力過程中，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的內(nèi)在機(jī)制，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，樹立唯物主義的世界觀。

2.2培養(yǎng)協(xié)作互助的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

2.2.1基于證據(jù)，評(píng)價(jià)猜想

教師提供資料，引導(dǎo)學(xué)生思考討論：孟德爾把子一代高莖豌豆種下，得到的種子長(zhǎng)成的植株是子二代，發(fā)現(xiàn)子二代植株有高莖也有矮莖，不過矮莖的要少得多。孟德爾將子二代高莖和矮莖的數(shù)量做了數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)1064株F2植株中，787株高莖，277株是矮莖，高莖∶矮莖比值接近3∶1。孟德爾還對(duì)種子形狀、子葉顏色、花的顏色、豆莢形狀、豆莢顏色和花的位置等6種相對(duì)性狀研究，發(fā)現(xiàn)子二代都出現(xiàn)性狀分離，而且比例都接近3∶1。

各學(xué)生小組通過熱烈的討論，非?；钴S提出看法。有的小組認(rèn)為，猜測(cè)1觀點(diǎn)錯(cuò)誤，因?yàn)榧偃绮聹y(cè)1正確，子二代就應(yīng)該全部都是高莖，這與科學(xué)史的結(jié)論矛盾。有的小組認(rèn)為猜測(cè)2錯(cuò)誤，原因是無法怎么解釋科學(xué)史中高莖和矮莖比值接近3∶1，特別是研究其他6對(duì)相對(duì)性狀后，比值都接近3∶1。因此通過排除法，學(xué)生一致認(rèn)為猜測(cè)3是正確的。

教師讓學(xué)生體會(huì)在尊重客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑猜測(cè)，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)事的能力，樹立科學(xué)的生命觀。在此過程中，學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)了獨(dú)立思考問題能力和小組協(xié)作互助的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

2.2.2構(gòu)建模型，主張猜想

教師質(zhì)疑：1那你們是通過排除法的形式否定猜測(cè)1和2，那猜測(cè)3“高莖與矮莖基因相比，高莖比較厲害”的觀點(diǎn)就是正確的嗎？2你如何用猜測(cè)3的內(nèi)容去解釋科學(xué)史的內(nèi)容？如果直接讓學(xué)生模仿孟德爾提出假說，學(xué)生無法開展有效討論。為幫助學(xué)生理清思路，教師指引學(xué)生將科學(xué)史以模型的形式呈現(xiàn)。還可建議學(xué)生，將“厲害”的基因用大寫字母體現(xiàn)，“不厲害”的基因用小寫字母展示，并結(jié)合前兩節(jié)所學(xué)的理論，大膽提出猜想。學(xué)生通過激烈緊張的討論，形成了各組的見解，并展示小組的猜想。

第一小組展示豌豆親代遺傳圖（圖1）。

有學(xué)生覺得猜想正確，因?yàn)椤澳芙忉尦鲎右淮鸀槭裁慈歉咔o的”。但更多的小組認(rèn)為：“這個(gè)猜測(cè)不正確，因?yàn)檫@種猜測(cè)是猜測(cè)1的內(nèi)容，這樣的子一代沒有結(jié)合親代各自的基因?！苯處燀槃?shì)提問：那子一代應(yīng)該有幾個(gè)基因？根據(jù)親代與子一代的關(guān)系，親代有幾個(gè)基因？為什么？

通過熱烈的討論，學(xué)生認(rèn)可“親代和子一代的體細(xì)胞的基因是成對(duì)存在的，而生殖細(xì)胞只有成對(duì)基因中的一個(gè)?！?/p>

第二小組展示豌豆親代遺傳圖（圖2）

這個(gè)展示圖解又引起學(xué)生質(zhì)疑。有的小組認(rèn)為，“這個(gè)猜想能夠解釋子一代的表現(xiàn)性狀，又符合體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的個(gè)數(shù)”。但有的小組提出了異議，高莖（Dd）形成的生殖細(xì)胞應(yīng)該除（D）這個(gè)基因以外，還應(yīng)該有d基因的生殖細(xì)胞，那子一代除了高莖還應(yīng)該有矮莖（dd），這有悖于科學(xué)史的結(jié)論。有的小組提出疑問：自然狀態(tài)下，豌豆是自花傳粉，閉花授粉，那d的基因從哪里來的？學(xué)生通過討論，達(dá)成一致，認(rèn)為自然狀態(tài)下，親代體細(xì)胞基因是字母大小相同的字母，并且將原遺傳圖的高莖基因（Dd）改為（DD）。

第三小組展示的豌豆親代遺傳圖解，得到大家的一致認(rèn)同，但是根據(jù)科學(xué)史的內(nèi)容展示子一代的遺傳圖解（圖3）時(shí)，有其他小組發(fā)表自己的看法。

有小組認(rèn)為這樣的遺傳圖解分析得出的子二代高莖和矮莖應(yīng)該為1∶1，而不是3∶1。有的小組也提問：生殖細(xì)胞中為什么D與D結(jié)合，d與d，而D和d不能結(jié)合？教師順勢(shì)提問：那你認(rèn)為生殖細(xì)胞該如何結(jié)合，才能使子二代的高莖和矮莖為3∶1？通過討論，學(xué)生一致認(rèn)為每個(gè)雌雄生殖細(xì)胞結(jié)合機(jī)會(huì)都是相等的，并修改子一代生殖細(xì)胞結(jié)合方式。

教師通過“教—學(xué)—評(píng)”，引導(dǎo)學(xué)生模仿科學(xué)家的思維方式，深入分析與推理判斷。學(xué)生從多角度思考，綜合不同的事實(shí)和他人的想法進(jìn)行選擇、加工和整合，一步步完善主張，增強(qiáng)語言表達(dá)能力和互相交流的能力。在此過程中，學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)是不斷豐富、不斷完善的過程，從而培養(yǎng)學(xué)生推理判斷能力。2.2.2論證猜想，應(yīng)用實(shí)踐

教師質(zhì)疑：子一代高莖與矮莖豌豆雜交，子二代有哪些性狀呢？性狀的比值是多少？

學(xué)生小組通過討論，分析過程，并請(qǐng)學(xué)生建模，呈現(xiàn)遺傳圖解。

通過展示討論確定遺傳圖解后，教師給出科學(xué)史：孟德爾把F1的高莖豌豆和矮莖豌豆雜交，得到的種子長(zhǎng)成的166株植株中，高莖是87株，矮莖79株，高莖與矮莖的比值接近1∶1。并提出問題：那我們小組試試孟德爾定律挑戰(zhàn)？

教師提出問題：為什么膚色正常的父母，生出白化病孩子呢？你能試著解釋其中的奧秘嗎？當(dāng)學(xué)生通過運(yùn)用知識(shí)與科學(xué)家產(chǎn)生共鳴時(shí)，大大激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性。針對(duì)白化病的問題，教師將推理孟德爾定律的方法轉(zhuǎn)移到實(shí)際問題，讓學(xué)生認(rèn)同科學(xué)本質(zhì)上是一種解決問題的活動(dòng)，并提高學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，提升生命質(zhì)量從而逐漸形成用科學(xué)知??? 識(shí)、方法和態(tài)度看待現(xiàn)實(shí)問題的意識(shí)。

3以史明理，升華德育元素教師展示科學(xué)史：

孟德爾1848年做神父時(shí)表現(xiàn)極其糟糕，于是提出當(dāng)高中數(shù)學(xué)、自然科學(xué)教師的申請(qǐng)。1850年，孟德爾通過自然科學(xué)方面的考試時(shí)，當(dāng)考官要求孟德爾對(duì)哺乳動(dòng)物進(jìn)行描述和分類時(shí)，他在匆忙之間自編了一套漏洞百出的分類系統(tǒng)，不僅忘記了位于最上層的“界”，而且還杜撰出某些莫名其妙的分類系統(tǒng)，并且把毫不相關(guān)的袋鼠和海貍以及豬和大象相提并論?？脊僭谠u(píng)語中寫道：“申請(qǐng)人似乎對(duì)專業(yè)術(shù)語一竅不通，如果想從事教學(xué)工作，必須惡補(bǔ)自然科學(xué)知識(shí)?！?/p>

1851年冬季，孟德爾登上開往維也納的列車開始了大學(xué)生活。從此，他開始系統(tǒng)地學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)，并且為日后的工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

教師提出問題：根據(jù)以上2個(gè)資料，你認(rèn)為孟德爾有什么品質(zhì)？

教師繼續(xù)展示科學(xué)史：古希臘科學(xué)家畢達(dá)哥拉斯，在公元前530年提出“精源論”，該理論認(rèn)為這些攜帶自我信息的精液會(huì)在性交過程中進(jìn)入女性子宮，就會(huì)在母體的滋養(yǎng)下發(fā)育為胎兒。父親提供了胎兒形成的必要信息，而目前子宮提供的營(yíng)養(yǎng)可以使這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為胎兒。在孟德爾之前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出“信息和材料”的觀點(diǎn)，認(rèn)為“女性提供經(jīng)血作為原料，男性精子提供信息”。并提出問題：在孟德爾之前，有兩名著名專家提出相應(yīng)的遺傳論，之后，孟德爾提出“顆粒論”，對(duì)你有什么啟發(fā)？

教師介紹孟德爾求學(xué)經(jīng)歷以及挑戰(zhàn)偉大的科學(xué)家的過程，使學(xué)生體會(huì)這個(gè)過程除了需要豐富的想象力意外還需要質(zhì)疑精神和巨大的勇氣，讓學(xué)生感受到孟德爾自強(qiáng)不息、迎難而上、堅(jiān)持不懈、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的品質(zhì)，從而用榜樣力量激勵(lì)和鼓舞學(xué)生，樹立頑強(qiáng)拼搏的人生觀。

4小結(jié)

生物是一門緊密聯(lián)系生活的學(xué)科。教師需要對(duì)生物學(xué)課本中蘊(yùn)含的德育資源深度挖掘，培養(yǎng)核心素養(yǎng)，落實(shí)立德數(shù)人?！盎虻娘@性和隱性”一課，通過“制造沖突，引出猜想→基于證據(jù)，評(píng)價(jià)猜想→構(gòu)建模型，主張猜想→論證猜想，應(yīng)用實(shí)踐”展開，引導(dǎo)學(xué)生用正確的世界觀、人生觀去解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作的意識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人魅力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]沈思，陶錦，閻平.將德育教育融入生物學(xué)課堂——以“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”為例[J].中學(xué)生物教學(xué)，2020，（11）：9-11.