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HPS教学理论下的教学设计 　　摘 要 尝试以HPS教学理论为指导，进行《孟德尔豌豆杂交实验（一）》的教学设计。在设计的过程中，以“融合遗传”理论、“遗传因子”理论的历史变迁为主线，以“假设―演绎”法为组织学习材料的框架，以建构主义心理学作为选择学习经验、设置问题的依据。 　　关键词 HPS教学理论 分离定律 教学设计 　　中图分类号 G633.91 文献标志码 B 　　1 理论依据 　　教学理论：HPS教学理论强调将科学史和科学哲学引入到科学教育中，可以有效地提高学生的科学素养，从而达到科学教育的核心目的。 　　学习理论：建构主义学习理论认为，知识是学生在已有经验的基础上主动建构起来的，而不是教师强加给学生的。因此，在进行教学设计时，教师应思考：为使学生达到目标状态，应该选择什么样的已有经验作为学习的起点。 　　2 教材分析 　　从知识与技能的角度看，本节内容初次提出遗传因子的概念，而后继章节分别介绍了遗传因子的传递（第一、二章）、本质（第三章）、功能（第四章）、变异（第五、六章）、进化（第七章），因此，扎实掌握本节内容对必修2的学习至关重要。从过程与方法的角度看，本节内容正式提出了“假设―演绎”法的概念，而且遗传因子理论的形成过程就是反复使用“假设―演绎”法解决问题的过程，因此，学好本节内容能帮学生扎实地掌握“假设―演绎”法。 　　3 学情分析 　　本节要求记忆的知识不多，但是涉及的问题、理论都非常抽象，学生难于理解，为此，笔者从学生已有经验出发，举例子、作类比，从而促进学生的理解。在进行探究的过程中，对提出问题的能力、分析解决问题的能力、逻辑推理能力、提出创造性假设的能力、设计实验的能力都有较高的要求，而高一年级的学生，这些能力有所欠缺。因此，笔者将问题分解为多个具体的子问题，从而建立起学习的支架，引导学生一步步解决这些子问题，最终完成探究活动。 　　4 教学目标 　　知识目标： 　　能描述出一对相对性状杂交实验的过程；能陈述出孟德尔分离定律的主要内容；能利用分离定律解释分离现象。 　　能力目标：针对新的现象和对已有理论的矛盾提出新的问题；利用“假设―演绎”法解决提出的问题。 　　情感、态度与价值观目标：养成批判怀疑、求实严谨的科学精神。 　　5 教学重难点 　　重点：孟德尔“遗传因子理论”的建立、验证。 　　难点：“胚芽”控制性状的学说、对F2分离比的分析与解释 　　6 教学策略分析 　　教学策略分析见表1。 　　7 教学过程 　　7.1 创设问题情境 　　教师提出问题：从前有一枝红花紫茉莉与一支白花紫茉莉“结婚”后不久“怀孕”了，请你们猜猜他们的“小孩”是什么颜色呢？ 　　学生活动：思考、讨论，进入学习情境。 　　教师讲解：正确的结果是粉色。这类似于美术中的红色颜料+白色颜料→粉色颜料。 　　7.2 达尔文“融合遗传理论”的建立 　　教师：古希腊医生希波克拉底认为生物体是由一种叫“胚芽”的物质发育而来，不同“胚芽”可以发育为不同结构。例如，红花的“胚芽”可以发育为红花，绿叶的“胚芽”可以发育为绿叶。因此，可以把“胚芽”理解为微缩的身体部件，即种子（受精卵）中含有所有的部件。生长发育仅仅是部件变大。亲代的“胚芽”可以通过生殖细胞传递给子代，因此子代有着与亲代相似的性状。请根据上述资料，解释为什么红花和白花的后代是粉花？ 　　设计意图：引导学生在运用胚芽说、颜料融合现象解释粉花形成时，对胚芽说进行发展，形成达尔文的融合遗传理论。 　　学生回答后，教师补充：达尔文也对此类现象进行了解释。他认为来自亲代的“红胚芽”与“白胚芽”就像颜料一样发生融合，形成中间特征的“粉胚芽”，最终发育为粉色花。 　　7.3 达尔文“融合遗传理论”的反驳 　　教师提出问题：你认为达尔文的观点正确吗？你作出这个判断的依据是什么？ 　　设计意图：引导学生以批判性的眼光来看待理论，找出生活中的反例，并引出孟德尔的实验。 　　学生回答问题后，教师补充：孟德尔也对达尔文的观点提出了质疑，因此他决定通过实验来进行判断，他选择了豌豆来进行杂交实验。通过豌豆杂交实验实验，他发现：P：高×矮→F1：高。这明显不符合达尔文的观点。 　　7.4 孟德尔“遗传因子理论”的建立 　　教师：由上述实验结果可知，亲代将胚芽传递给子代时没有发生融合。而F1全为高茎，请你针对这个矛盾提出问题并设计实验解决提出的问题。 　　设计意图：引导学生针对实验现象与理论的矛盾提出科学的问题。 　　学生回答后，教师讲解：F1全为高茎，是否说明发育为F1的受精卵中没有“矮胚芽”呢？假设F1中没有“矮胚芽”，如果让F1自交，则其后代应该全部为高。孟德尔也进行了相同的思考，他让F1自交得到F2，结果发现F2中既有高又有