基于任务驱动和问题引领构建深度参与型生物学课堂
文章编号：1003-7586（2025）01-0006-03
中图分类号：G633.91文献标识码：B
“种群基因组成的变化\是人教版普通高中教科书《生物学·必修2·遗传与进化》（以下简称“教材\第6章第3节“种群基因组成的变化与物种形成”的内容。该部分内容不仅蕴含现代生物进化理论中的“种群是生物进化的基本单位\“生物进化的实质是种群基因频率的定向改变”“突变和基因重组产生进化的原材料”“自然选择决定生物进化的方向\四条重要观点，还详细阐释了生物进化的机制。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）中涉及该部分内容的要求包括：①举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势；②阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加；③说明自然选择能够促进生物更好地适应特定的生存环境。因此，该部分内容不仅是第6章“生物的进化\中的核心内容，也能够承接“达尔文的自然选择学说”，引出物种进化与生物多样性形成内容。
学生在本节课程中需要理解和掌握的知识点较多，包括种群、种群基因库、基因频率、遗传平衡定律、突变与基因重组及自然选择在进化中的作用等。对于部分教师而言，在有限的课堂时间内有效完成该部分内容的教学存在一定困难。因此，笔者针对该部分内容的特点，基于“任务驱动，问题引领\的教学策略，构建深度参与型生物学课堂，以期充分发展学生的生物学学科核心素养。
（1）通过举例强化对种群概念的掌握，阐明种群基因库、基因頻率等概念。（2）通过计算理想条件下种群基因频率及基因型频率，构建遗传平衡定律的数学模型，提升归纳与概括、模型与建模等科学思维能力。（3）通过分析桦尺蛾种群进化案例，明确自然选择决定进化方向的观点，培养和提升实验分析等科学探究能力。
该部分的核心内容是“突变、基因重组和自然选择在生物进化中的作用”，教师需要引导学生明确这一内容，进而构建生物进化机制的概念模型。同时，“种群、种群基因库、基因频率、基因型频率、遗传平衡定律\等知识点则为学生学习上述核心内容奠定基础。
基于以上认识，教师设计本节课程时首先需要考虑如何科学且简洁地呈现本节课的主干与核心，以帮助学生构建生物进化机制的概念模型。同时，教师应引导学生将知识点串联起来，以丰富支持概念模型的要素。为使教学思路更加清晰，本教学设计可以选择桦尺蛾作为研究对象，引导学生学习基因频率的计算，构建遗传平衡定律的数学模型，并讨论工业革命前后桦尺蛾种群基因频率的变化。
在教学策略方面，为了提高学生的参与度并促进学生的深度学习，教师可借助“任务驱动，问题引领\理念，将内容分解为四个任务，并在每个任务下设置若干问题，从而引导学生思考、推理并得出相应观点。学生在实现深度参与课堂教学的同时，能够提升观察、推理、信息获取等能力，进而发展其逻辑思维、综合分析等科学素养。
任务1：探究生物进化的基本单位
教师展示视频与文本资料：英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，其体色有黑色和浅色之分。19世纪中叶工业革命前，当地的桦尺蛾几乎都是浅色型。
学生讨论问题：①根据达尔文自然选择学说解释浅色个体占多数的原因；②自然选择直接作用的是个体表型还是基因型？③研究生物进化时以个体为单位是否合理？
设计意图：教师引用教材中的“桦尺蛾\素材，结合自然选择学说相关内容，引导学生分析得出“自然选择的作用对象是表型，通过对表型的选择，间接的影响基因”的结论。同时，教师结合“个体终会死亡，基因只有在群体中通过繁殖才能延续”的生物学事实，引导学生推理得出“种群是生物进化的基本单位\的观点。
教师提出问题：研究生物进化需要以种群为单位，应如何准确地理解“种群\这一概念？随后教师阐述种群概念及其要点，展示相关案例并引导学生辨析这些案例是否符合种群的定义：①一个池塘中的全部鱼；②一个池塘中的全部鲤鱼；③一片草地上的全部植物；④一片草地上的成年梅花鹿；⑤两个池塘内的全部鲤鱼；⑥一个动物园所有的狮子。
设计意图：“种群”是学生先前已经接触的概念，故在本节课中教师以实例辨析的形式强化种群的概念和特点。所给案例中⑤和⑥较难确定，若学生存在分歧，教师可以展示教材内容：种群中的个体并不是机械地集合在一起；一个种群其实就是一个繁殖单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因传给后代；种群是生物进化的基本单位。
任务2：确定生物进化的实质
教师展示“种群基因库”“基因频率”“基因型频率\等概念，并通过举例引导学生掌握基因频率和基因型频率的计算方法。教师提供资料：据研究，桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制，其中S控制黑色、s控制浅色。教师展示某时期桦尺蛾种群内不同体色个体数示意图，并引导学生根据示意图计算：①S和s的