基因突变一节的探究式教学设计
周祥 （江苏省苏州实验中学 215011）
摘要 探究式教学是指在教师引导下，学生主动参与到发现问题，寻找答案的过程中，以培养学生解决问题能力的教学活动。从而达到优化教学结构和教学环境，使学生的自主学习能力和创新能力得到提高的教学目标，实现探究式教学的教育思想和当前学科教学实际的有效整合。
关键词 基因突变 探究式 教学设计
问题的提出
18世纪法国的启蒙主义教育家卢梭认为： “不要教他们这样或那样的学问，而在于培养他自己去发现那些学问。”1他认为教师的作用重在引导，重在挖掘学生的内在潜力，以促进其个体的自由发展。美国教育家杜威强调个人经验的教育价值，注重组织学生直接从事某些作业活动，让学生自己在“做中学”，从而训练学生的探究精神。探究式教学以“做中学”为教学指导思想，教师用探究的方式来传授知识，学生通过探究活动来展开学习，即在学习科学概念原理之前，先进行探究活动，再根据自己的探究得出科学的结论或解释。 理论基础
1.建构主义理论 建构主义认为，学习不是知识由教师向学生的传递，而是学生建构自己的知识的过程。学习是学生主动建构内部心理表征的过程，它不仅包括结构性知识，而且包括大量非结构性的经验背景。任何学科的学习和理解都不像在白纸上画画，学习总要涉及学生原有的认知结构，学生总是以其自身的经验，包括正规学习前的非正规学习和科学概念学习前的日常概念，来理解和建构新的知识或信息。建构主义者重视教学中教师与学生以及学生与学生之间的相互作用。因为建构主义认为，每个人都在以自己的经验为背景建构对事物的理解，所以只能理解到事物的不同方面，不存在对事物唯一正确的理解。教学要使学生超越自己的认识，通过合作和讨论，形成更加丰富的理解，以利于学习的广泛迁移。
2.发现学习理论 布鲁纳认为，在教学过程中，学生是一个积极因素的探究者，教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识，学习的目的是要学生参与建立学科的知识体系的过程，发现学习旨在提供大量的感性、直观知识，帮助学生找到结论。发现不限于那种寻求人类尚未知晓的事物的行为，它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切形式。学生只有在练习解决问题和调查研究活动的活动中，才能学会发现的探究的方法。在教学中，教师首先要以学生为主体，强调学生参与，强调“经历”、强调“实践”，同时充分尊重学生的独立性，积极鼓励学生独立学习，并创造各种机会让学生独立学习，从而让学生发挥自己的独立性，培养独立学习的能力；其次，在理论课的教学中，教师要以知识为载体，鼓励学生对教科书的自我解读、自我理解，强调“调查”、强调“探究”，同时尊重学生的个人感受和独特见解，使教学过程成为实现学生学习的个体化和教师指导的针对性的、富有个性的学习过程，培养学生在探究过程中的科学态度和掌握科学研究方法的能力；最后，在实验课的教学中，教师要以实验为手段，强调“操作”、强调“探究”，通过学生手、口、脑的结合，使学生
在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、意识、能力的培养，实现学生素质的综合性、协调性的发展。 教学设计
活动目的：通过活动，化抽象为形象，从而实现知识理解的难点突破。 活动方式：小组为单位 活动器材：32K的统一格式的纸张，一张同样大小的但写有1到300数字的胶片，投影仪，醋酸一瓶，录有噪音的磁带和录音机等。
活动过程：1.课一开始，先分发纸张，把胶片投影，要每个学生按格式在4分钟里写完胶片上的数字（如果没有写完，以最后的数字为准。）。到时间后，小组长把纸张收齐。
要求：1.1 如果出现错误，不要停顿和修改，继续写。
1.2 根据写出的数字多少评分。
2.重复第一次的操作，但开始时增加老师把工业醋酸瓶打开，在教室里走一圈，让气味扩散的过程。
3.重复第一次的操作，但开始时增加老师把录音机打开，播放噪音的过程。 4.学生统计三次书写中出现的问题，老师展示基因突变的背景知识。由学生以小组为单位，对比归纳。
5.以小组为单位，交流心得。 教学设计解析
1.规定的时间里按同样的格式写数字，以数字代表碱基。模拟复制的过程。 2.学生在写的时候，出现错误的同学很多——基因突变的普遍性 3.虽然出现错误的同学很多，但每个人写错的数字却不多——基因突变的低频性 4.不同的同学错误出现在不同的地方——基因突变的随机性 说明：假如一出现书写错误，就算书写结束，再根据所写的最后的数字评分的话，很明显，错的越早，对分数的影响越大，反之，影响越小。因此，一般来说，在生物个体发育的过程中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越小。
5.不同的同学即使错误出现在相同的地方，但写错的数字却不一样——基因突变的不定向性
说明：有时，不同的同学在同一个数字发生错误，如在172和174之间，应该是173，但有的同学可能写成183或者175等等，虽然在他们的原意中，是想写173的，但最终表现出来的却不是173，这种控制相对性状不同表现的基因，叫等位基因，换言之，基因突变使一个基因变成了它的等位基因。
6.在多数情况下，我们是以成绩来评价学生，写错数字，学生的分数就低，对学生而言，这是不利的；但如果从获得经验角度而言，学生这次写错了，下次在同样的地方，他就会注意，从而不会再犯同样的错误，从这个角度，对写错的学生而言，它又是有利的了——基因突变的多害少利性
7.用噪音模拟物理因素，用工业醋酸模拟化学因素，在人为处理的情况下，学生书写错误率明显增加——人工诱变可以增加基因突变的频率。 几点思考
1.在教学中要重视教学活动的设计，特别是加强教学的情感性设计。做到“课开始，情趣生；课进行，情趣浓；课结束，情趣存。”2使教学活动本身对学生有一定的吸引力，从而增强学生参与活动的兴趣。通过开始的情感性设计，使整个探究式教学过程充满了情趣，这大大增强了学生参与教学活动的兴趣，达到了良好
的教学效果。
2.通过对课程内容的精心选择，和设定不同的目标要求，来进行分层教学，以满足不同学生的需要。“作为生物的基本属性，需要同时既是规范，又是自我活化和自我调节的机制。”3需要的满足，可以培养学生的学习兴趣，激发学生的学习动机，最终达到促进学生自主学习能力提高的教学目标。 3.尽量给予学生一定的自主支配的时间，给学生有提出和回答问题的机会。同时在探究式教学活动中，要形成一种平等、民主、宽容、鼓励的师生对话机制，使教师真正成为学生的“学习伙伴”，只有这样，“教学才能切入学生的经验系统，课堂生活才成为师生共存的生活。”4
主要参考书目
1. 卢梭 ·爱弥尔（上卷）·商务印书馆·P217
2. 张斌·愉快教育模式论·广东高等教育出版社·1998·P70 3. 尼科洛夫（保）·人的活动的结构·国际文化出版公司·1988·P53 4. UNESCO·学会生存·教育科学出版社·1996·P108