提高高三遺傳學(xué)習(xí)題講評課效率的有效對策

摘要：生物遺傳學(xué)知識是高中生物學(xué)學(xué)科的重點(diǎn)知識，也是高考復(fù)習(xí)的重難點(diǎn)。針對部分教師在高三遺傳學(xué)習(xí)題講評時出現(xiàn)的問題，結(jié)合近六年高考全國卷遺傳學(xué)試題考查的形式及特點(diǎn)，高中生物教師可以通過課前找準(zhǔn)問題教學(xué)做到有的放矢、找對切入點(diǎn)回歸課本經(jīng)典例題、巧構(gòu)模型破解遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計等教學(xué)對策，提高高三生物學(xué)遺傳學(xué)復(fù)習(xí)習(xí)題講評課的教學(xué)效率。關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)；習(xí)題講評課在高中生物學(xué)學(xué)科的高三復(fù)習(xí)階段，遺傳學(xué)部分的復(fù)習(xí)對師生而言是一個難點(diǎn)。筆者發(fā)現(xiàn)，教師在課堂上通過各種方式講解遺傳學(xué)題目，試圖讓學(xué)生理解透徹，但結(jié)果往往事與愿違：教師自認(rèn)為講解得足夠詳盡，學(xué)生似乎也能理解，但當(dāng)學(xué)生遇到同類題目時仍然感到無解。深入分析原因，主要是教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解不夠深入，未能準(zhǔn)確認(rèn)知學(xué)生出錯的根本原因；在講解遺傳學(xué)題目時未能找到恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，從而導(dǎo)致難于采用適宜的講評方法，導(dǎo)致本就比較復(fù)雜的遺傳學(xué)題目變得更加難以理解。為此，筆者通過總結(jié)高考生物遺傳學(xué)題目的考查形式和特點(diǎn)，列舉三道高考真題，并梳理出在遺傳學(xué)題目講評中常用的三種高效方法，以探討提高高三生物學(xué)遺傳學(xué)習(xí)題講評課效率的有效對策。一、高考生物遺傳學(xué)題目的考查形式及特點(diǎn)為探究生物學(xué)遺傳學(xué)試題在高考中的考核方式及內(nèi)容，筆者對近十年全國高考生物學(xué)真題進(jìn)行了深入研究，并將2018—2023年的15套全國卷生物學(xué)真題作為重點(diǎn)分析對象進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示，高考生物學(xué)遺傳學(xué)題目主要有選擇題和非選擇題兩大類。選擇題主要通過實(shí)例考查考生對基因型與表現(xiàn)型推導(dǎo)、相關(guān)概率計算及孟德爾遺傳定律的理解與應(yīng)用能力。非選擇題則以實(shí)驗(yàn)設(shè)計與分析題的形式，重點(diǎn)考查孟德爾遺傳定律的驗(yàn)證方法和基因在染色體上位置的探究等知識。一方面，通過對遺傳現(xiàn)象的分析和遺傳概率計算的考核，旨在培養(yǎng)考生的演繹推理能力和發(fā)散性思維；另一方面，通過對個體遺傳因子組成、孟德爾遺傳規(guī)律的判斷及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、基因在染色體位置的判斷和基因定位的考核，旨在提升考生的實(shí)驗(yàn)探究與分析能力。下頁表1為關(guān)于近六年高考全國卷遺傳學(xué)試題的統(tǒng)計分析。根據(jù)表1可知，高考遺傳學(xué)試題所涵蓋的知識點(diǎn)主要包括孟德爾的基因分離定律、基因自由組合定律及性聯(lián)遺傳與人類遺傳疾病。試題的命題方向涉及基因分離定律的應(yīng)用、基因自由組合定律的應(yīng)用、性聯(lián)遺傳的應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計。在考查形式上，基因分離定律通常與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，要求考生計算后代性狀的分離比例；基因自由組合定律多以遺傳分析大題的形式出現(xiàn)，結(jié)合圖表考查考生對親代和子代表型、基因型的判斷與計算及性狀顯隱性的判定等知識的熟悉程度，并要求書寫相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；性聯(lián)遺傳和人類遺傳疾病部分，高考常以植物或家禽為素材，考查考生對相關(guān)個體基因型和表現(xiàn)型的分析，有時還會涉及實(shí)驗(yàn)設(shè)計和遺傳圖譜的繪制。由于遺傳學(xué)試題涉及數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計等內(nèi)容，相較于其他記憶型題目難度較大。加上學(xué)生在數(shù)據(jù)處理方面的能力不足，難以找到解決遺傳學(xué)問題的切入點(diǎn)。因此，在考試過程中，許多考生面對遺傳學(xué)題目時往往隨意作答，或是直接放棄解答非選擇題。二、提高遺傳學(xué)復(fù)習(xí)習(xí)題講評課效率的對策在高中生物學(xué)高考復(fù)習(xí)中，遺傳學(xué)部分無疑是一個難點(diǎn)，涉及大量練習(xí)題，但備考時間卻十分有限，導(dǎo)致在習(xí)題講評課上，教師難以對所有題目進(jìn)行詳盡講解。因此，教師在課堂上應(yīng)專注于那些學(xué)生必須掌握且錯誤率較高的典型例題，通過有針對性的講評，提高習(xí)題講評課的效率。以基因自由組合定律的習(xí)題講評為例，筆者總結(jié)了以下實(shí)施方法。在講評課上課前，筆者設(shè)計一份表格分發(fā)給學(xué)生，要求他們填寫自己不會解答的題目編號，并總結(jié)可能涉及的知識點(diǎn)。隨后，筆者收集表格并進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定需要講評的錯誤題目，表2為學(xué)生填寫的錯題內(nèi)容匯總表。通過分析匯總表，我們可以清晰地看到，學(xué)生尚未掌握的知識點(diǎn)主要集中在基因型、表現(xiàn)型及概率計算等方面。明確問題所在后，教師再講解相關(guān)題目就變得相對容易了。講解遺傳學(xué)題目，教師除了要解決學(xué)生的疑惑，還要引導(dǎo)學(xué)生從錯誤中總結(jié)方法和規(guī)律，從而增強(qiáng)他們的科學(xué)分析能力。在有限的40分鐘時間內(nèi)，教師如何兼顧答疑、總結(jié)、提升能力并追求課堂效益的最大化呢？基于教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為可以從以下兩個方面進(jìn)行突破：首先，選擇正確的切入點(diǎn)，回歸課本中的經(jīng)典例題；其次，滲透解題技巧，構(gòu)建答題模型。（一）回歸經(jīng)典例題，找準(zhǔn)課堂教學(xué)的切入點(diǎn)例1：（2016年全國Ⅲ卷第6題）用某種高等植物的純合紅花植株與純合白花植株進(jìn)行雜交，F(xiàn)1全部表現(xiàn)為紅花。若F1自交，得到的F2植株中，紅花為272株，白花為212株；若用純合白花植株的花粉給F1紅花植株授粉，得到的子代植株中，紅花為101株，白花為302株。根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，下列敘述正確的是（）。A.F2中白花植株都是純合體B.F2中紅花植株的基因型有2種C.控制紅花與白花的基因在一對同源染色體上D.F2中白花植株的基因型種類比紅花植株的多本題的難度并不大，但因文字量較大，加上學(xué)生在處理遺傳學(xué)題目時缺乏有效的思路和方法，在遺傳學(xué)數(shù)據(jù)處理方面頻繁出錯。教師若僅講解此題，確實(shí)較為簡單，但在復(fù)習(xí)課中講解習(xí)題的目的并不僅限于解釋題目本身，更重要的是讓學(xué)生在解題過程中學(xué)到方法，在面對類似問題時能迅速而準(zhǔn)確地找到解決方案。筆者認(rèn)為，講解此題的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生找準(zhǔn)解題切入點(diǎn)，并回歸到課本中的經(jīng)典例題。本題主要考查的是基因自由組合定律，其中涉及F1自交經(jīng)典比例9∶3∶3∶1及其變式和F1測交經(jīng)典比例1∶1∶1∶1及其變式等內(nèi)容，這些是學(xué)生解題時容易遇到的問題。教學(xué)中，筆者首先引導(dǎo)學(xué)生從F1自交和測交的數(shù)據(jù)入手，提出問題：F2代中紅花和白花的植株各有多少株？比例是多少？F1測交的結(jié)果如何？測交遵循的是哪一條定律？根據(jù)問題，學(xué)生迅速得出：F2代中紅花植株為272株，白花植株為212株，而F1測交結(jié)果中紅花植株為101株，白花植株為302株。經(jīng)過比例換算，F(xiàn)2代中紅花與白花的比例為9∶7；F1測交結(jié)果中紅花與白花的比例為1∶3。這符合基因自由組合定律。學(xué)生因此能夠判斷出C選項(xiàng)是錯誤的。那么，如何解釋A、B、D三個選項(xiàng)呢？筆者進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生回歸課本中關(guān)于兩對相對性狀遺傳的經(jīng)典圖解（如圖1所示）。通過遺傳圖解的分析，可以明確地看出，F(xiàn)2代中白花植物的基因型既包括純合子又包括雜合子，這一點(diǎn)是錯誤的；F2代紅花植物的基因型有四種，這也是不正確的。實(shí)際上，F(xiàn)2代中白花植物的基因型包括A_bb兩種、aaB_兩種及aabb，共計五種基因型。而紅花植物的基因型可以表示為A_B_的形式，共有四種基因型?？梢?，白花植物的基因型種類多于紅花植物，選項(xiàng)D是正確的。在分析過程中，學(xué)生對之前理解模糊的題目有了更清晰的理解。為了幫助學(xué)生在遇到類似題目時能夠迅速找到解題關(guān)鍵，筆者進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)遺傳數(shù)據(jù)題的解題方法：首先從F2代中尋找數(shù)字，然后轉(zhuǎn)換成比例；對某些題目，可能需要借助遺傳圖解來輔助理解，有些則無需如此。通過遺傳圖解的輔助，上述題目的解答過程變得更加清晰易懂。那么，哪一類題目也是從F2經(jīng)典比例出發(fā)的呢？為了解決這一問題，筆者帶領(lǐng)學(xué)生共同回顧解答過的錯誤題目。例2：（2018年全國Ⅲ卷第32題節(jié)選）某小組利用某二倍體自花傳粉植物進(jìn)行兩組雜交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。回答下列問題。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：控制甲組兩對相對性狀的基因位于上，依據(jù)是；控制乙組兩對相對性狀的基因位于（填“一對”或“兩對”）同源染色體上，依據(jù)是。根據(jù)例題，筆者提問：依據(jù)先前的解題方法，我們首先確定甲組F2代數(shù)字為450、160、150、50及460、150、160、50，按照比例計算，結(jié)果應(yīng)為多少？學(xué)生迅速得出比例為9∶3∶3∶1，因此第一空的答案為非同源染色體（兩對同源染色體）。解題的依據(jù)是什么？這是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn)，他們似乎理解了，但又難以清晰表達(dá)，仿佛只能意會而無法言傳。那么學(xué)生應(yīng)如何表述呢？高考注重能力的考查，特別強(qiáng)調(diào)考生的表達(dá)能力，要求考生能夠運(yùn)用文字、圖表及數(shù)學(xué)方法來描述生物學(xué)內(nèi)容。遺傳學(xué)非選擇題的長句描述設(shè)問通常為“根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是……，依據(jù)是……”。實(shí)際上，仔細(xì)分析題干，這類題目的答題方向是明確的，即“根據(jù)表中的數(shù)據(jù)”，這意味著考生需要通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來陳述得出某個結(jié)論的依據(jù)。雖然看似復(fù)雜，但是實(shí)際上考生只需對F2代實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比例化處理后進(jìn)行陳述即可。通過上述引導(dǎo)，學(xué)生從F2代著手得到了答案：①非同源染色體（兩對同源染色體）。②甲組F2代中紅二型∶紅多型∶黃二型∶黃多型的比例為9∶3∶3∶1，這遵循了基因自由組合定律，因此其基因位于非同源染色體上。③一對。④F2代中圓型∶長型及單型∶復(fù)型的比例等于3∶1，而圓型單型∶圓型復(fù)型∶長型單型∶長型復(fù)型的分離比不符合9∶3∶3∶1。為了檢測學(xué)生是否真正掌握了此類題目的答題模式，筆者要求學(xué)生利用上述方法快速、準(zhǔn)確地寫出下面這道題目的答案：下表是用三個不同的純合白色籽粒玉米品種甲、乙、丙進(jìn)行雜交得到的結(jié)果，根據(jù)表格結(jié)果，可知控制玉米籽粒顏色的基因位于非同源染色體符合基因自由組合定律，依據(jù)是。在解答這道題目的過程中，絕大多數(shù)學(xué)生能夠快速且準(zhǔn)確地給出正確答案：兩組雜交組合，F(xiàn)2玉米籽粒性狀比為紅色∶白色=9∶7。在教學(xué)過程中，筆者通過運(yùn)用課本中經(jīng)典遺傳學(xué)的例題，原本需要花費(fèi)10分鐘才能講明白一道題目，現(xiàn)在不僅在更短時間內(nèi)講明白了三道題目，而且學(xué)生也更加有效地掌握了這一類題目的解題思路，課堂教學(xué)的效率和效果都得到了顯著的提升。通過這種方式，教師能夠更高效地利用課堂時間，確保學(xué)生在有限的時間內(nèi)獲得更多的知識和技能。學(xué)生在掌握了這些解題思路后，不僅能夠更好地理解遺傳學(xué)的基本原理，而且能夠在面對類似問題時更加自信地進(jìn)行解答。這種教學(xué)方法增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使得整個教學(xué)過程更加生動有趣，同時也為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和研究打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。（二）巧妙構(gòu)建模型，解決遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計難題提高遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計題講評的效率，是高三教師面臨的挑戰(zhàn)。這種題型要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中，能夠借鑒科學(xué)家的研究方法，設(shè)計出實(shí)驗(yàn)方案，并能夠簡潔明了地闡述實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。這種要求使得原本對遺傳學(xué)感到畏懼的學(xué)生更加心生恐懼，導(dǎo)致他們在遇到相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計題目時，往往選擇直接放棄作答。雖然許多教師在課堂上花費(fèi)大量時間講解遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計題，但是不少學(xué)生在進(jìn)行類似題目的練習(xí)時，仍然感到無從下手，課堂教學(xué)效果不佳。究其原因，在于教師未能透徹地講解學(xué)生所困惑的問題。一是學(xué)生因恐懼心理而不知如何審題；二是大多數(shù)學(xué)生語言表達(dá)能力不足，導(dǎo)致所撰寫的實(shí)驗(yàn)思路難以準(zhǔn)確表達(dá)其意。為了提高課堂教學(xué)效率，教師應(yīng)從指導(dǎo)學(xué)生審題和構(gòu)建書寫模型入手。筆者以2020年全國甲卷第32題的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計題為例，探討相關(guān)改進(jìn)措施。例3：（2020年全國甲卷第32題節(jié)選）普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物?；卮鹣铝袉栴}：現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種（純合體），甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏，乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計實(shí)驗(yàn)獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：根據(jù)題意，筆者提問：實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是什么？答案是明確的，即培育出具有抗病抗倒伏并能穩(wěn)定遺傳的新品種。在閱讀實(shí)驗(yàn)材料中關(guān)于甲和乙的描述時，學(xué)生注意到兩者各自獨(dú)立地具備一種優(yōu)良性狀。鑒于此，學(xué)生采用了雜交育種的策略，計劃通過甲、乙的雜交來整合這兩種性狀。然而，F(xiàn)1代并未展現(xiàn)出期望的性狀。進(jìn)一步觀察后，學(xué)生在F2代中發(fā)現(xiàn)了所需性狀的體現(xiàn)。筆者再次提問：這些性狀是否能穩(wěn)定遺傳？學(xué)生通過進(jìn)一步分析得出答案：只有純合子的性狀才能穩(wěn)定遺傳，而雜合子則無法滿足這一條件。為了區(qū)分純合子和雜合子，學(xué)生采用自交的方法，未發(fā)生性狀分離的個體被確認(rèn)為純合子。因此，當(dāng)F2代中出現(xiàn)抗病抗倒伏的植株且在自交后未發(fā)生性狀分離時，這些植株就被認(rèn)定為目標(biāo)新品種。然后，筆者順勢總結(jié)“審題三步驟”：明目的→找材料→定方法。經(jīng)過筆者的逐層引導(dǎo)，學(xué)生雖然基本理順了解題思路和邏輯，但是還不能將審題獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)設(shè)計的文本表述。為此，筆者提出了一個遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)思路的書寫方法——“兩步書寫”法，即以材料和方法為兩大核心（材料：實(shí)驗(yàn)所用的品種方法：交配策略）。具體分為以下兩步：一是采用甲、乙兩種小麥品種；二是進(jìn)行雜交得到F1，再讓F1自交，從中選擇F2中同時具備抗病和抗倒伏性狀，且其自交后代不會出現(xiàn)性狀分離的植株。實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路為：將甲、乙兩個品種進(jìn)行雜交，F(xiàn)1代自交，然后在F2代中篩選出既抗病又抗倒伏、且自交后代保持穩(wěn)定無性狀分離的植株。學(xué)生在參考筆者提供的模型和答案后，在今后面對相似問題時能更從容地依據(jù)已有的知識框架進(jìn)