提高高三遗传学习题讲评课效率的有效对策

摘要：生物遗传学知识是高中生物学学科的重点知识，也是高考复习的重难点。针对部分教师在高三遗传学习题讲评时出现的问题，结合近六年高考全国卷遗传学试题考查的形式及特点，高中生物教师可以通过课前找准问题教学做到有的放矢、找对切入点回归课本经典例题、巧构模型破解遗传实验设计等教学对策，提高高三生物学遗传学复习习题讲评课的教学效率。关键词：高中生物学；生物遗传学复习；习题讲评课在高中生物学学科的高三复习阶段，遗传学部分的复习对师生而言是一个难点。笔者发现，教师在课堂上通过各种方式讲解遗传学题目，试图让学生理解透彻，但结果往往事与愿违：教师自认为讲解得足够详尽，学生似乎也能理解，但当学生遇到同类题目时仍然感到无解。深入分析原因，主要是教师对学生学习情况的了解不够深入，未能准确认知学生出错的根本原因；在讲解遗传学题目时未能找到恰当的切入点，从而导致难于采用适宜的讲评方法，导致本就比较复杂的遗传学题目变得更加难以理解。为此，笔者通过总结高考生物遗传学题目的考查形式和特点，列举三道高考真题，并梳理出在遗传学题目讲评中常用的三种高效方法，以探讨提高高三生物学遗传学习题讲评课效率的有效对策。一、高考生物遗传学题目的考查形式及特点为探究生物学遗传学试题在高考中的考核方式及内容，笔者对近十年全国高考生物学真题进行了深入研究，并将2018—2023年的15套全国卷生物学真题作为重点分析对象进行分析。分析结果显示，高考生物学遗传学题目主要有选择题和非选择题两大类。选择题主要通过实例考查考生对基因型与表现型推导、相关概率计算及孟德尔遗传定律的理解与应用能力。非选择题则以实验设计与分析题的形式，重点考查孟德尔遗传定律的验证方法和基因在染色体上位置的探究等知识。一方面，通过对遗传现象的分析和遗传概率计算的考核，旨在培养考生的演绎推理能力和发散性思维；另一方面，通过对个体遗传因子组成、孟德尔遗传规律的判断及实验验证、基因在染色体位置的判断和基因定位的考核，旨在提升考生的实验探究与分析能力。下页表1为关于近六年高考全国卷遗传学试题的统计分析。根据表1可知，高考遗传学试题所涵盖的知识点主要包括孟德尔的基因分离定律、基因自由组合定律及性联遗传与人类遗传疾病。试题的命题方向涉及基因分离定律的应用、基因自由组合定律的应用、性联遗传的应用及相关实验设计。在考查形式上，基因分离定律通常与实验相结合，要求考生计算后代性状的分离比例；基因自由组合定律多以遗传分析大题的形式出现，结合图表考查考生对亲代和子代表型、基因型的判断与计算及性状显隐性的判定等知识的熟悉程度，并要求书写相关实验内容；性联遗传和人类遗传疾病部分，高考常以植物或家禽为素材，考查考生对相关个体基因型和表现型的分析，有时还会涉及实验设计和遗传图谱的绘制。由于遗传学试题涉及数据处理、实验设计等内容，相较于其他记忆型题目难度较大。加上学生在数据处理方面的能力不足，难以找到解决遗传学问题的切入点。因此，在考试过程中，许多考生面对遗传学题目时往往随意作答，或是直接放弃解答非选择题。二、提高遗传学复习习题讲评课效率的对策在高中生物学高考复习中，遗传学部分无疑是一个难点，涉及大量练习题，但备考时间却十分有限，导致在习题讲评课上，教师难以对所有题目进行详尽讲解。因此，教师在课堂上应专注于那些学生必须掌握且错误率较高的典型例题，通过有针对性的讲评，提高习题讲评课的效率。以基因自由组合定律的习题讲评为例，笔者总结了以下实施方法。在讲评课上课前，笔者设计一份表格分发给学生，要求他们填写自己不会解答的题目编号，并总结可能涉及的知识点。随后，笔者收集表格并进行统计分析，确定需要讲评的错误题目，表2为学生填写的错题内容汇总表。通过分析汇总表，我们可以清晰地看到，学生尚未掌握的知识点主要集中在基因型、表现型及概率计算等方面。明确问题所在后，教师再讲解相关题目就变得相对容易了。讲解遗传学题目，教师除了要解决学生的疑惑，还要引导学生从错误中总结方法和规律，从而增强他们的科学分析能力。在有限的40分钟时间内，教师如何兼顾答疑、总结、提升能力并追求课堂效益的最大化呢？基于教学实践，笔者认为可以从以下两个方面进行突破：首先，选择正确的切入点，回归课本中的经典例题；其次，渗透解题技巧，构建答题模型。（一）回归经典例题，找准课堂教学的切入点例1：（2016年全国Ⅲ卷第6题）用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是（）。A.F2中白花植株都是纯合体B.F2中红花植株的基因型有2种C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多本题的难度并不大，但因文字量较大，加上学生在处理遗传学题目时缺乏有效的思路和方法，在遗传学数据处理方面频繁出错。教师若仅讲解此题，确实较为简单，但在复习课中讲解习题的目的并不仅限于解释题目本身，更重要的是让学生在解题过程中学到方法，在面对类似问题时能迅速而准确地找到解决方案。笔者认为，讲解此题的关键在于引导学生找准解题切入点，并回归到课本中的经典例题。本题主要考查的是基因自由组合定律，其中涉及F1自交经典比例9∶3∶3∶1及其变式和F1测交经典比例1∶1∶1∶1及其变式等内容，这些是学生解题时容易遇到的问题。教学中，笔者首先引导学生从F1自交和测交的数据入手，提出问题：F2代中红花和白花的植株各有多少株？比例是多少？F1测交的结果如何？测交遵循的是哪一条定律？根据问题，学生迅速得出：F2代中红花植株为272株，白花植株为212株，而F1测交结果中红花植株为101株，白花植株为302株。经过比例换算，F2代中红花与白花的比例为9∶7；F1测交结果中红花与白花的比例为1∶3。这符合基因自由组合定律。学生因此能够判断出C选项是错误的。那么，如何解释A、B、D三个选项呢？笔者进一步引导学生回归课本中关于两对相对性状遗传的经典图解（如图1所示）。通过遗传图解的分析，可以明确地看出，F2代中白花植物的基因型既包括纯合子又包括杂合子，这一点是错误的；F2代红花植物的基因型有四种，这也是不正确的。实际上，F2代中白花植物的基因型包括A_bb两种、aaB_两种及aabb，共计五种基因型。而红花植物的基因型可以表示为A_B_的形式，共有四种基因型。可见，白花植物的基因型种类多于红花植物，选项D是正确的。在分析过程中，学生对之前理解模糊的题目有了更清晰的理解。为了帮助学生在遇到类似题目时能够迅速找到解题关键，笔者进一步指导学生总结遗传数据题的解题方法：首先从F2代中寻找数字，然后转换成比例；对某些题目，可能需要借助遗传图解来辅助理解，有些则无需如此。通过遗传图解的辅助，上述题目的解答过程变得更加清晰易懂。那么，哪一类题目也是从F2经典比例出发的呢？为了解决这一问题，笔者带领学生共同回顾解答过的错误题目。例2：（2018年全国Ⅲ卷第32题节选）某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，实验数据如下表。回答下列问题。根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于上，依据是；控制乙组两对相对性状的基因位于（填“一对”或“两对”）同源染色体上，依据是。根据例题，笔者提问：依据先前的解题方法，我们首先确定甲组F2代数字为450、160、150、50及460、150、160、50，按照比例计算，结果应为多少？学生迅速得出比例为9∶3∶3∶1，因此第一空的答案为非同源染色体（两对同源染色体）。解题的依据是什么？这是学生学习的一个难点，他们似乎理解了，但又难以清晰表达，仿佛只能意会而无法言传。那么学生应如何表述呢？高考注重能力的考查，特别强调考生的表达能力，要求考生能够运用文字、图表及数学方法来描述生物学内容。遗传学非选择题的长句描述设问通常为“根据表中的数据得出的结论是……，依据是……”。实际上，仔细分析题干，这类题目的答题方向是明确的，即“根据表中的数据”，这意味着考生需要通过实验数据分析来陈述得出某个结论的依据。虽然看似复杂，但是实际上考生只需对F2代实验数据进行比例化处理后进行陈述即可。通过上述引导，学生从F2代着手得到了答案：①非同源染色体（两对同源染色体）。②甲组F2代中红二型∶红多型∶黄二型∶黄多型的比例为9∶3∶3∶1，这遵循了基因自由组合定律，因此其基因位于非同源染色体上。③一对。④F2代中圆型∶长型及单型∶复型的比例等于3∶1，而圆型单型∶圆型复型∶长型单型∶长型复型的分离比不符合9∶3∶3∶1。为了检测学生是否真正掌握了此类题目的答题模式，笔者要求学生利用上述方法快速、准确地写出下面这道题目的答案：下表是用三个不同的纯合白色籽粒玉米品种甲、乙、丙进行杂交得到的结果，根据表格结果，可知控制玉米籽粒颜色的基因位于非同源染色体符合基因自由组合定律，依据是。在解答这道题目的过程中，绝大多数学生能够快速且准确地给出正确答案：两组杂交组合，F2玉米籽粒性状比为红色∶白色=9∶7。在教学过程中，笔者通过运用课本中经典遗传学的例题，原本需要花费10分钟才能讲明白一道题目，现在不仅在更短时间内讲明白了三道题目，而且学生也更加有效地掌握了这一类题目的解题思路，课堂教学的效率和效果都得到了显著的提升。通过这种方式，教师能够更高效地利用课堂时间，确保学生在有限的时间内获得更多的知识和技能。学生在掌握了这些解题思路后，不仅能够更好地理解遗传学的基本原理，而且能够在面对类似问题时更加自信地进行解答。这种教学方法增强了学生的学习兴趣和积极性，使得整个教学过程更加生动有趣，同时也为学生未来的学习和研究打下了坚实的基础。（二）巧妙构建模型，解决遗传学实验设计难题提高遗传学实验设计题讲评的效率，是高三教师面临的挑战。这种题型要求学生在实验情境中，能够借鉴科学家的研究方法，设计出实验方案，并能够简洁明了地阐述实验思路、预期结果及结论。这种要求使得原本对遗传学感到畏惧的学生更加心生恐惧，导致他们在遇到相关实验设计题目时，往往选择直接放弃作答。虽然许多教师在课堂上花费大量时间讲解遗传学实验设计题，但是不少学生在进行类似题目的练习时，仍然感到无从下手，课堂教学效果不佳。究其原因，在于教师未能透彻地讲解学生所困惑的问题。一是学生因恐惧心理而不知如何审题；二是大多数学生语言表达能力不足，导致所撰写的实验思路难以准确表达其意。为了提高课堂教学效率，教师应从指导学生审题和构建书写模型入手。笔者以2020年全国甲卷第32题的遗传学实验设计题为例，探讨相关改进措施。例3：（2020年全国甲卷第32题节选）普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。回答下列问题：现有甲、乙两个普通小麦品种（纯合体），甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路：根据题意，笔者提问：实验的目标是什么？答案是明确的，即培育出具有抗病抗倒伏并能稳定遗传的新品种。在阅读实验材料中关于甲和乙的描述时，学生注意到两者各自独立地具备一种优良性状。鉴于此，学生采用了杂交育种的策略，计划通过甲、乙的杂交来整合这两种性状。然而，F1代并未展现出期望的性状。进一步观察后，学生在F2代中发现了所需性状的体现。笔者再次提问：这些性状是否能稳定遗传？学生通过进一步分析得出答案：只有纯合子的性状才能稳定遗传，而杂合子则无法满足这一条件。为了区分纯合子和杂合子，学生采用自交的方法，未发生性状分离的个体被确认为纯合子。因此，当F2代中出现抗病抗倒伏的植株且在自交后未发生性状分离时，这些植株就被认定为目标新品种。然后，笔者顺势总结“审题三步骤”：明目的→找材料→定方法。经过笔者的逐层引导，学生虽然基本理顺了解题思路和逻辑，但是还不能将审题获取的数据转化为实验设计的文本表述。为此，笔者提出了一个遗传学实验思路的书写方法——“两步书写”法，即以材料和方法为两大核心（材料：实验所用的品种方法：交配策略）。具体分为以下两步：一是采用甲、乙两种小麦品种；二是进行杂交得到F1，再让F1自交，从中选择F2中同时具备抗病和抗倒伏性状，且其自交后代不会出现性状分离的植株。实验设计思路为：将甲、乙两个品种进行杂交，F1代自交，然后在F2代中筛选出既抗病又抗倒伏、且自交后代保持稳定无性状分离的植株。学生在参考笔者提供的模型和答案后，在今后面对相似问题时能更从容地依据已有的知识框架进