TFU教學(xué)模式在中學(xué)生物教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘? 要：為改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式，本文以“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”一課為例，闡述了TFU（teaching for understand，TFU）教學(xué)模式在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用。首先通過(guò)教材分析、學(xué)情分析等確定啟發(fā)性論題，并依照生物課程標(biāo)準(zhǔn)和啟發(fā)性論題確定理解性目標(biāo)；然后在課堂教學(xué)中利用理解性活動(dòng)使學(xué)生積極主動(dòng)地參與知識(shí)的探究和學(xué)習(xí)過(guò)程；最后通過(guò)持續(xù)性評(píng)價(jià)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行優(yōu)化。該教學(xué)模式能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的思維定勢(shì)，實(shí)現(xiàn)教師的教與學(xué)生的學(xué)的平衡。

關(guān)鍵詞：TFU教學(xué)模式；教學(xué)設(shè)計(jì)；中學(xué)生物課程

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：1001-0769（2024）01-0089-03

1? 教材分析

“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”是人教版高中生物教材必修二《遺傳與進(jìn)化》的第四章第二節(jié)的內(nèi)容，是繼前一章“基因的本質(zhì)”以及前一節(jié)“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”的總結(jié)與拓展。本節(jié)課內(nèi)容包括基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化以及表觀遺傳等知識(shí)。本節(jié)課為第五章變異有關(guān)內(nèi)容提供了知識(shí)基礎(chǔ)，具有承上啟下的重要作用?！镀胀ǜ咧袑W(xué)生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》對(duì)于本節(jié)課的要求有兩點(diǎn)：①概述DNA分子上的遺傳信息，通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)表現(xiàn)；概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象^[1]。

2? 確定理解目標(biāo)及教學(xué)重難點(diǎn)

基于上述課程標(biāo)準(zhǔn)，確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：①舉例說(shuō)明基因通過(guò)基因表達(dá)產(chǎn)物控制生物性狀的兩種方式；②描述基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化的關(guān)系；③闡明表觀遺傳現(xiàn)象及原因；④形成科學(xué)的探索精神和科學(xué)態(tài)度^[2]。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：①基因與性狀的關(guān)系； ②基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化；③表觀遺傳。

3? 教學(xué)過(guò)程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師活動(dòng)：展示一株水毛茛，其暴露在空氣中的葉和浸在水中的葉表現(xiàn)出兩種不同的形態(tài)。

多媒體展示問題：①這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？②這兩種葉形的差異可能是由什么因素引起的？基因是如何控制性狀的？

學(xué)生探討得出結(jié)論：①基因控制生物體的性狀；②基因的表達(dá)受到環(huán)境的影響。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)水毛茛的圖片引發(fā)學(xué)生思考，激起學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的興趣。

持續(xù)性評(píng)價(jià)：觀察法，依據(jù)學(xué)生上課狀態(tài)，判斷學(xué)生的聽課情況。

3.2 問題探討

3.2.1 基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第71～72頁(yè)基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系有關(guān)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，

多媒體展示問題：①?gòu)幕蚪嵌冉忉屚愣沟膱A粒和皺粒；從基因角度解釋白化病的病因。分析這兩個(gè)實(shí)例可以得出什么結(jié)論？②從基因角度分析囊性纖維化的發(fā)病機(jī)理，通過(guò)分析發(fā)病機(jī)理可以得出什么結(jié)論？

多媒體展示小組討論得出的結(jié)論，并對(duì)各小組討論的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

學(xué)生活動(dòng)：小組合作探究，分析豌豆的圓粒和皺粒、白化病的病因及囊性纖維化的病因；展示小組合作討論的結(jié)果，依據(jù)教師的評(píng)價(jià)進(jìn)行修正。

設(shè)計(jì)意圖：從具體事例入手，讓學(xué)生進(jìn)行思考，畫出概念模式圖，進(jìn)行組內(nèi)討論，得出結(jié)論；通過(guò)小組活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)。

持續(xù)性評(píng)價(jià)：即時(shí)性評(píng)價(jià)，根據(jù)學(xué)生畫出的概念圖以及對(duì)概念圖的表述，判斷學(xué)生分析資料的能力以及對(duì)基因、蛋白質(zhì)和性狀的初步理解程度。

3.2.2 基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材第72頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，分析多媒體展示的問題。

多媒體展示問題：①什么是細(xì)胞分化？細(xì)胞分化具有哪些特點(diǎn)？②通常同一個(gè)體的不同細(xì)胞具有相同的細(xì)胞核基因，為什么？③mRNA是什么過(guò)程的產(chǎn)物？輸卵管細(xì)胞中可以檢測(cè)到三種基因和卵清蛋白mRNA，卻不能檢測(cè)到珠蛋白mRNA，說(shuō)明了什么？④細(xì)胞分化的本質(zhì)是什么？⑤從細(xì)胞水平和分子水平分析，基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果是什么？

學(xué)生活動(dòng)：分析教材上不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果；小組合作討論，分析基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化的關(guān)系，展示小組討論學(xué)習(xí)結(jié)果。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生根據(jù)教材第72頁(yè)表格內(nèi)容對(duì)問題進(jìn)行探討并得出結(jié)論；通過(guò)該過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的信息提取能力、推理論證以及歸納概括能力。

持續(xù)性評(píng)價(jià)：即時(shí)性評(píng)價(jià)和綜合性評(píng)價(jià)，教師根據(jù)學(xué)生各小組交流討論的結(jié)果，以及對(duì)結(jié)果的闡述，判斷學(xué)生能否基于已有的遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、翻譯知識(shí)，進(jìn)行推理和概括，進(jìn)而理解基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化。

3.2.3 表觀遺傳

教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材第73～74頁(yè)內(nèi)容，分析探討第73頁(yè)“思考·討論”中的內(nèi)容，并依據(jù)討論結(jié)果做出評(píng)價(jià)。

多媒體展示問題：①資料1中植株A的Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá)，其本質(zhì)原因是什么？②資料1中兩株植株的Lcyc基因序列相同，但是花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，原因是什么？③資料2中，子代小鼠的基因型相同，卻表現(xiàn)出不同的毛色，原因是什么？④資料2中，子代小鼠表現(xiàn)為一系列介于黃色和黑色之間的過(guò)渡類型，原因是什么？⑤資料1和資料2展示的現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？

學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材第73～74頁(yè)內(nèi)容，重點(diǎn)分析第73頁(yè)“思考·討論”中的資料；小組合作探究，分析表觀遺傳的實(shí)例及原因，展示討論結(jié)果并依據(jù)教師的評(píng)價(jià)進(jìn)行修正。

設(shè)計(jì)意圖：知識(shí)的本質(zhì)是在創(chuàng)設(shè)的情境下，學(xué)生自己所領(lǐng)會(huì)到的東西，不能單純依靠記憶，更多要依靠學(xué)生的思考和感悟；在表觀遺傳及其原因的探索中給予學(xué)生不同的問題，通過(guò)情境培養(yǎng)學(xué)生基于實(shí)際現(xiàn)象分析和推理問題的能力，通過(guò)概括初步建立起對(duì)表觀遺傳的認(rèn)識(shí)。

持續(xù)性評(píng)價(jià)：即時(shí)性評(píng)價(jià)和綜合性評(píng)價(jià)，教師根據(jù)學(xué)生各小組交流討論的結(jié)果，以及對(duì)該結(jié)果的闡述，判斷學(xué)生能否基于現(xiàn)有信息，推理判斷并概括表觀遺傳現(xiàn)象及其原因，從而掌握表觀遺傳的相關(guān)知識(shí)。

3.2.4 基因與性狀的關(guān)系

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位結(jié)合教材第74頁(yè)有關(guān)內(nèi)容分析多媒體展示的問題。

多媒體展示問題：①人的身高是由多對(duì)基因決定的，其中每對(duì)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔?；后天的營(yíng)養(yǎng)和鍛煉，對(duì)人的身高也有重要作用。②水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了開花的調(diào)控，而且對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用。

合作探究：基因和性狀是不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系？

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合教材第74頁(yè)的內(nèi)容，分析多媒體展示的材料；小組積極合作，討論多媒體展示的問題，分析基因與性狀的關(guān)系；展示自主學(xué)習(xí)成果，并在教師評(píng)價(jià)后進(jìn)行修正。

設(shè)計(jì)意圖：以情境為基礎(chǔ)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)基因與性狀之間復(fù)雜的相互關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際生活中現(xiàn)象的能力。

持續(xù)性評(píng)價(jià)：即時(shí)性評(píng)價(jià)，教師觀察各小組的討論情況，請(qǐng)學(xué)生回答問題，當(dāng)學(xué)生回答正確時(shí)，給予鼓勵(lì)，回答不正確或不充分時(shí)可進(jìn)行適當(dāng)提示，也可讓小組內(nèi)其他成員進(jìn)行補(bǔ)充。

3.3 課堂小結(jié)

①基因控制生物性狀的方式：通過(guò)控制酶的合成控制代謝過(guò)程，間接控制生物體的性狀；通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，直接控制生物體的性狀。②細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。③表觀遺傳：基因的堿基序列不變，但基因表達(dá)和性狀發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。④生物體的性狀與基因、基因表達(dá)產(chǎn)物以及環(huán)境等有關(guān)。

4? 總結(jié)

采取TFU教學(xué)模式對(duì)“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”這節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)分四個(gè)問題進(jìn)行探討：首先探討基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系，引出基因控制生物性狀的方式；接著通過(guò)不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果，探討基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化的關(guān)系；然后通過(guò)兩個(gè)實(shí)例分析表觀遺傳現(xiàn)象；最后綜合以上分析過(guò)程及其結(jié)論得出基因、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀之間的關(guān)系。運(yùn)用TFU教學(xué)模式不僅講解了教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而且培養(yǎng)了學(xué)生的信息分析能力。通過(guò)持續(xù)性評(píng)價(jià)，教師可以及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，便于教師及時(shí)對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行修正。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚衛(wèi)梅，寇珊珊，吳立清，等．基于“教學(xué)評(píng)一體化”的高中生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)——以“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”為例[J]．理科考試研究，2023，30（15）：63-65.

[2] 李超．聚焦生物學(xué)高考考查要求的教學(xué)設(shè)計(jì)——以“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”為例[J]．中學(xué)生物教學(xué)，2023（6）：67-69.

作者簡(jiǎn)介：李香錫（1999－ ），女，碩士，主要從事學(xué)科教學(xué)（生物）研究