支架式教学模式下的问题串设计

摘要：本文以“基因的显性和隐性”为例，探讨了在支架式教学模式下，如何通过设计合理有效的问题串作为教学支架，帮助学生深入理解基因显性和隐性的概念，重现科学家设计实验的逻辑思维过程，并在这一过程中帮助学生分析实验设计目的、观察现象、推导结论。

关键词：支架式教学、问题支架、问题串设计

支架式教学是一种基于维果茨基社会文化理论的教学方法，它通过个性化支持和指导帮助学生在近端发展区内完成独立难以实现的学习任务，以促进认知发展。这种方法旨在让学生逐步构建知识、提高解决问题的能力，并最终实现独立学习。问题支架作为其中一种认知策略，其设计需根据学生实际情况，确保问题既具挑战性又能促进认知发展，从而在教学中发挥关键作用。以初中生物“基因的显性和隐性”（第一课时）为例，通过问题串形式的支架式教学模式，设计一系列问题引导学生深入思考，促进学生聚焦问题、表达思维过程和反思学习过程，从而有效突破教学难点。

1 教材分析

本节课是人教版《生物学》八年级下册第七单元第二章第三节的第一课时，是前两节课内容的综合和深入，是本章的难点之一。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     教材安排孟德尔的豌豆杂交实验，目的是启发学生通过分析实验结果，理解基因有显性基因和隐性基因，以及基因传递的特点。对前面所学的基因与性状的关系、基因在亲子间的传递等知识的衔接，能够让学生简而明地理解生物遗传的实质，为接下来学习人的性别遗传和生物的变异奠定理论基础，同时也为高中生物遗传部分的学习打下良好的基础。

2 学情分析

2.1 知识水平

八年级学生在学习《基因的显性和隐性》时，已经具备了关于基因与性状关系的基础知识，理解基因如何控制生物性状。他们掌握了遗传的基本原理以及基因的传递规律。此外，学生通过数学课程学习了概率知识，能够理解孟德尔遗传实验中的统计分析。这些知识为学生深入学习基因显隐性提供了坚实的基础。

2.2 能力水平

学生已具备观察、分析和归纳能力，但在逻辑推理和科学探究方面还需进一步提升。此外，他们开始发展批判性思维，能够评估和反思实验方法与结果，并能应用所学知识解决简单的遗传学问题，从而培养解决实际问题的能力。

3 核心素养目标

3.1通过学习显性和隐性基因的概念，学生将理解基因如何在生物性状中表现，认识到遗传规律在生物多样性和生命延续中的重要性。（生命观念）

3.2尝试对孟德尔豌豆杂交实验进行分析、思考、推理，得出结论。学会画遗传图解，加深对遗传规律的理解和应用。（科学思维）

3.3通过分析孟德尔的豌豆杂交实验，掌握科学探究的方法，培养推理和解决问题的能力。（科学探究）

3.4通过学习孟德尔对科研的坚持不懈、严谨的实验精神，学生将感受并学习科学探究的严谨性和重要性，培养科学精神和责任感。（态度责任）

4 教学过程

4.1 导入

教师提出问题，导入新课：

小刚同学是单眼皮，但他的父母都是双眼皮。同学们取笑他说是捡来的孩子，这种说法对吗？为什么？双眼皮的夫妻怎样会有单眼皮的孩子？

分析：通过具体实例引导学生深入理解遗传学原理，培养他们的科学思维和逻辑推理能力，并将理论知识应用于实际问题的解决中。 4.2 孟德尔杂交实验的学习过程

4.2.1 介绍孟德尔

在播放孟德尔生平事迹的视频之前，将问题展示在黑板上，让学生带着问题观看视频：

①孟德尔在视频中是如何开始他的遗传学研究的？②孟德尔是如何设计实验来测试他的假设的，并且他是如何分析实验数据来得出结论的？③在科研过程中，孟德尔遇到了哪些挑战，他是如何坚持并克服这些挑战的？④从孟德尔的科学方法中，我们能学到什么？如果你是孟德尔，你会如何改进他的实验方法或研究方向？

分析：这些问题覆盖了孟德尔科学探究的关键方面，从他的研究起点到实验设计、数据分析、面对挑战的态度，以及对现代科学研究方法的反思，旨在激发学生的批判性思维和科学探究精神。

4.2.2 豌豆作为遗传材料的优点

在探讨孟德尔的豌豆杂交实验之前，让我们先了解一下豌豆这种植物。豌豆作为一种理想的遗传学实验材料，具有许多独特的优点。现在，请思考以下几个问题：

①豌豆是一种什么样的植物？你能描述一下它的基本特征吗？

②豌豆具有多对相对性状，这些相对性状具体包括哪些？

③在孟德尔的豌豆杂交实验中，为什么选择豌豆作为实验材料？

④豌豆是如何繁殖的？它的繁殖方式对遗传实验有何影响？

分析：这四个问题相互关联，形成了一个逻辑链条，从豌豆的基本特征到相对性状，再到孟德尔选择豌豆的原因，最后到豌豆繁殖方式对遗传实验的影响。这个链条不仅帮助学生理解豌豆在遗传学中的重要性，还展示了科学实验设计中的逻辑性和系统性。通过这些问题，学生可以逐步构建起对豌豆作为遗传材料特性的全面认识，并深入理解孟德尔遗传实验的科学基础。

4.2.3.杂交实验探究过程及孟德尔的解释

让我们仔细分析孟德尔杂交实验过程及其背后蕴含的科学原理。为了深入理解孟德尔精心设计的实验并揭示其蕴藏的遗传规律，请同学们思考以下几个关键问题：

①在孟德尔的杂交实验中，他观察到了哪些现象？具体描述一下子一代和子二代的性状表现。②为什么子一代豌豆都是高茎而没有矮茎？这与孟德尔的实验设计有何关联？③基于子一代都是高茎的事实，你能提出哪些假设来解释这一现象？④在子二代植株中，为什么出现了矮茎豌豆？高茎和矮茎的比例接近3比1意味着什么？⑤孟德尔是如何利用这些实验结果来推理出哪些遗传规律？你能尝试解释他的推理过程吗？

分析：这些问题通过层层递进的方式，从基础概念到复杂应用，逐步引导学生构建对孟德尔遗传规律的全面理解。每个问题都建立在前一个问题的基础上，结合概念与应用，培养学生的分析与推理能力。

5 教学反思

支架式教学模式通过问题串设计有效引导学生深入理解基因显隐性概念，重现科学家实验逻辑。问题串设计需针对学生实际进行调整，确保既具挑战性又促进认知发展。教学中应强化学生将科学探究精神应用于实际问题的能力。通过反思教学经验与不足，不断优化教学策略，以满足学生学习需求，促进其全面发展。这种方法不仅提升了学生对科学概念的理解，还培养了他们的批判性思维和解决问题的能力。

参考文献

[1]刘明.支架式教学中的问题设置—“植物生长素的发现”一课中的教学问题设计[J]. 中学生物学， 2016（5）：34-36.